Probing the Galactic Origin of the IceCube Excess with Gamma-Rays
冰立方合作组织最近报告了高能地外中微子通量的证据。在两年的运行过程中，观测到28个能量在30 TeV和1.2 PeV之间的事件，而预计只有10.6个事件来自常规大气背景。导致冰立方过剩的强子相互作用也将产生一股高能伽马射线，可以作为源方向和距离的探测器。我们表明，现有的TeV PeV扩散伽马射线的限制支持的解释，冰立方过剩主要是河外起源。然而，我们指出，伽马射线调查是有偏见的，在北半球，而最近的冰立方数据初步显示南天的偏好弱。银河系中微子源，如超新星和超超新星的残余物可能的次优势贡献与目前的伽马射线极限略有一致。这强调了未来在南半球，特别是在银河系中心周围的扩展区域，包括费米泡的扩散TeV到PeV伽马射线调查的重要性。
2014-07-15 astro-ph.HE
Probing Cosmic-ray Propagation with TeV Gamma Rays from the Sun Using the HAWC Observatory
内太阳系的宇宙射线受到地磁场和行星际磁场的偏转，同时与太阳的光球层相互作用，产生伽马射线。这种现象可以通过观测来自太阳方向的宇宙射线通量中的缺陷（“阴影”）和在各向同性背景之上寻找多余的光子信号来研究。自2014年底以来，墨西哥的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台一直在收集TeV能量的太阳盘数据。我们提出了我们的第一个努力，估计从太阳的TeV伽马射线的光度，可用于限制生产机制，包括天体物理过程和超越标准模型的预测。
2017-08-11 astro-ph.HE
Probing the hadronic nature of the gamma-ray emission associated with Westerlund 2
几十年来，恒星形成区一直被认为是潜在的银河系宇宙射线加速器。宇宙射线加速可以通过观测非弹性质子-质子碰撞产生的伽马射线来探测，能量为GeV和TeV。我们分析了来自Westerlund 2方向的超过11年的Fermi-LAT数据，Westerlund 2是我们银河系中最大和研究最好的恒星形成区域之一。LAT源的光谱和形态特征与TeV区域（HESS J1023-575）中的特征一致，允许描述从几百MeV到几十TeV的伽马射线源。我们将介绍结果，并讨论与星团和辐射机制的识别的影响。
2021-09-16 astro-ph.HE
Probing stochastic inter-galactic magnetic fields using blazar-induced gamma ray halo morphology
星系间磁场可以在耀变体伽马射线晕的形态上留下它们的结构印记。我们表明，晕形态出现通过源的射流和由磁场决定的二维表面的相互作用。通过大量的数值模拟，我们产生模拟晕随机磁场和无螺旋度，并研究的性质上的磁场的晕功能的依赖关系。我们提出了一个更清晰的版本的Q-统计，并证明其灵敏度的磁场强度，相干尺度，和旋向的螺旋。我们还确定并解释了Q统计量的一个新特征，可以进一步增强其功效。
2017-05-02 astro-ph.HE
Probing Particle Acceleration through Broadband Early Afterglow Emission of MAGIC Gamma-Ray Burst GRB 190114C
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜（MAGIC）探测到GRB 190114 C的伽马射线余辉，它可以约束冲击加热等离子体发射非热发射的微观参数。针对这一事件的早期余辉，我们利用含时程序数值模拟了星周介质为恒定风时的光谱和多波长光变曲线。我们的结果表明，在最高能量的电子加速时间尺度可能小于20倍的回转周期再现GeV的伽玛射线通量和它的光谱指数由{ \it费米}报告。这给出了一个有趣的约束的加速效率为韦伯介导的冲击。我们还限制了非热电子的数量分数$f_{\rm e}$，和热电子的温度。早期的光发射可以用$f_{\rm e} \lesssim 0.01$的热同步辐射来解释。另一方面，X射线光变曲线限制了从质子到热电子的有效能量转移，并且如果热电子的能量分数大于$\sim10$ \%，则需要$f_{\rm e}\sim1$。这些参数约束为用相对论激波研究等离子体物理提供了重要线索。
2020-11-24 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线（UHECR）的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景（EGB）和相关的估计点源的贡献，以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子在UHECR传播过程中产生的扩散通量，并推导出UHECR源的可能的宇宙学演化的约束。特别是，我们表明，混合成分的情况下，这是在协议（一）俄歇测量的能谱和成分的最高能量和（ii）脚踝状的功能，在光分量中检测到的KASCADE-格兰德，是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。
2017-07-04 astro-ph.HE
The 1st Fermi LAT SNR Catalog: Probing the Gamma-ray Population
虽然超新星遗迹（SNRs）被广泛认为是强大的加速器，但证据主要来自少数经过充分研究的案例。在这里，我们系统地确定了所有已知的银河系SNRs的伽马射线发射，将它们从银河系宇宙射线的海洋中分离出来。使用费米LAT数据，我们的特点是GeV的排放在所有地区的信噪比，占系统的不确定性所造成的源混淆，扩散排放模型，仪器响应。通过空间延伸或TeV能量的探测，发现了十几个遗迹，潜在的关联超过40个。从这个群体的研究，两个明确的类别的伽马射线发射信噪比出现：年轻的残余物和那些与致密介质相互作用。这个大的统计样本也揭示了GeV和射电通量之间可能的相关性。越来越多的识别SNRs将有助于解开的年龄和环境的影响，在高能量的SNRs的总属性。
2013-07-24 astro-ph.HE
Probing UHECR production in Centaurus A using secondary neutrinos and gamma-rays
本文研究了超高能宇宙射线（UHECR）与河外背景辐射相互作用产生中微子和光子的过程。假设半人马座A是UHECR的主要来源，并研究了通过探测UHECR传播过程中产生的次级中微子和光子来识别该来源的可能性。模拟了15个关于3个河外磁场（EGMF）和5个成分丰度的天体物理模型。研究了中微子和光子的通量和到达方向。它表明，从岑A的信号的检测与统计意义是可以实现的，目前的观测站在几年内，并建议在不久的将来的实验。还介绍了结果对模型的依赖性。
2021-05-20 astro-ph.HE
Probing the emission physics and weak/soft population of Gamma-Ray Bursts with LOFT
这是一份支持大型X射线定时观测站（LOFT）飞行任务概念的白皮书，该观测站被提议作为欧空局的一项中型飞行任务。我们讨论了LOFT在伽马射线暴研究中的潜力。关于摘要，我们参考了该文件。
2015-01-12 astro-ph.HE
Probing the axial symmetry of gamma-ray burst jets using afterglow polarimetry
本文采用椭圆形喷流头模型分析非轴对称结构对GRB余辉偏振演化的影响，揭示偏振峰数、消光及位置角旋转特征，并用于解释多个GRB事件。
2025-09-09 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线（UHECR）的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景（EGB）和相关的估计点源的贡献，以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子产生的UHECR的扩散通量，并推导出可能的宇宙学演化的UHECR源的约束。特别是，我们表明，在\citet{Globus2015b}中考虑的混合组合物的情况下，这是在协议（i）俄歇测量的能谱和组成的最高能量和（ii）脚踝状的功能，在光组件中检测到的卡斯卡德-格兰德，是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。我们还讨论了未来实验的可能性，以检测相关的宇宙成因中微子和进一步限制的UHECR模型，包括可能的次主导UHECR质子源。
2017-04-03 astro-ph.HE
Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows
相对论性和非相对论性无碰撞冲击的粒子加速是不同的。我们发现，电磁引力波（GWs），伽马射线暴（GRB）余辉，是理想的目标，观察跨相对论演化的加速电子分布，因为GWs现场附近的伽玛射线暴与离轴射流，否则错过了伽玛射线观测。我们发现，相对论光谱斜率在光变曲线的峰值时刻附近开始急剧变化，并在峰值时刻的10倍左右接近非相对论极限。余辉同步辐射光谱的trans-relativistic演化与GRB 170817 A的观测结果在误差范围内是一致的，并且在更致密的环境中，在GW视界$\sim 200$ Mpc的类似但更遥远的事件中是可以测量的。我们粗略地估计，这样的事件代表的GRB 170817 A类离轴短GRB的10- 50%的一小部分。我们还发现，如果它们的光变曲线彼此相似，则光谱演化不依赖于喷流结构。
2022-10-18 astro-ph.HE
Probing the cosmic ray mass composition in the knee region through TeV secondary particle fluxes from solar surroundings
通过对宇宙射线与太阳周围物质和辐射相互作用产生的高能γ射线、μ子和中微子的研究，探讨了估算初级宇宙射线能谱膝点以上质量组成的可能性。发现太阳$15^{o}$附近TeV的γ射线、μ子和中微子的理论通量对PeV能量范围内的宇宙射线的质量成分很敏感。通过未来的实验，这种TeV的伽马射线/中微子的检测的实验前景进行了讨论。
2017-03-15 astro-ph.HE
Probing Massive Stars Around Gamma-Ray Burst Progenitors
长伽马射线暴（GRB）是由大质量恒星核坍缩产生的超相对论喷流产生的。大多数大质量恒星形成于双星和/或星团中，这意味着在伽玛暴的祖先周围可能存在一个重要的外部光子场（EPF）。计算了暴喷流中超热电子对EPF的逆康普顿散射。三种可能的情况下，EPFs被认为是：祖先是（I）在一个大规模的双星系统，（II）所包围的沃尔夫-拉叶星风，（III）在一个密集的星团。在1 - 100 GeV波段，典型的光度预计为10^46 - 10^50 erg/s，这取决于恒星的光度、双星分离（I）、风质量损失率（II）、恒星数密度（III）等。我们计算了每种情况下的光变曲线和光谱，充分考虑了等到达时间面和可能的对产生的瞬发伽马射线吸收。观测可以限制这种EPF的存在（从而限制GRB祖先的性质）以及射流内部耗散过程加速电子的半径。
2015-08-26 astro-ph.HE
Probing blackbody components in gamma-ray bursts from black hole neutrino-dominated accretion flows
本研究针对恒星级黑洞-中微子主导吸积流作为伽马射线暴中心引擎的模型，利用7个带已知红移和黑体成分的伽马射线暴检验，证实多数样本参数合理，支持黑体成分来自中微子湮灭的结论。
2024-10-09 astro-ph.HE
Probing the Scale of ALP Interactions with Fermi Blazars
来自宇宙学源的伽马射线包含了伽马射线相互作用的信息。沿着源和观察者之间的路径的标准模型和非标准模型光子相互作用可以导致光子的能量或状态的变化，这进而改变源的观察到的能谱。通常，这些相互作用是光子能量以及源距离的函数。在这里，我们展示了如何现有的高能量（50 GeV -10 TeV）的伽玛射线观测的耀变体可以用来约束耦合的轴子样粒子（ALP）的光子。同样的ALP-光子耦合，已被调用来解释TeV耀变体的观测超出其对生产地平线被证明有一个效果的数据集的\textit{Fermi}耀变体。
2014-05-07 astro-ph.HE
Probing the hadronic nature of the gamma-ray emission associated with Westerlund 2
几十年来，恒星形成区一直被认为是潜在的银河系宇宙射线加速器。宇宙射线加速可以通过观测在GeV和TeV能量下质子-质子非弹性碰撞中产生的伽马射线来探测。在本文中，我们分析了来自Westerlund 2方向的超过11年的Fermi-LAT数据，Westerlund 2是我们银河系中最大和研究最多的恒星形成区域之一。特别是，我们调查的特点，明亮的脉冲星PSR J1023-5746，占主导地位的伽马射线发射低于几个GeV的位置的Westerlund 2，和底层的扩展源FGES J1023.3-5747。分析结果在一个明确的标识FGES J1023.3-5747作为GeV对应的TeV源HESS J1023-575，通过其形态和光谱特性。这一发现为HESS J1023-575伽马射线发射的起源提供了新的线索，有利于发射的强子起源，由Westerlund 2提供动力，而不是与PSR J1023-5746相关的脉冲星风星云或星团本身有关的轻子起源。这一结果间接支持了恒星形成区可以对我们银河系中观测到的宇宙射线海做出贡献的假设
2021-05-19 astro-ph.HE
Galaxy Clusters and Gamma-Ray Lines: Probing Gravitino Dark Matter with the Fermi LAT
如果暗物质粒子不是完全稳定的，它们的衰变产物可能会在宇宙射线通量中被发现。衰变的暗物质的一个自然候选者是R宇称破坏场景中的引力子。在相关的GeV-TeV能量范围内，费米大面积望远镜（LAT）现在正在以前所未有的精度测量宇宙伽马射线通量。我们使用费米LAT的伽马射线数据来寻找引力子暗物质粒子的特征，集中在伽马射线线和星系团观测。我们的研究结果的衰变长度的下一个最轻的超粒子，这可能是在不久的将来在LHC看到的影响，进行了讨论。
2011-10-28 astro-ph.HE hep-ph
Probing gamma-ray emissions of Fermi-LAT pulsars with a non-stationary outer gap model
我们探讨了脉冲星磁层中伽玛射线辐射过程的非定常外隙方案。沿着磁场线迁移并从外/内边界进入外间隙的电子/正电子激活对产生级联和高能发射过程。在我们的模型中，粒子在能隙边界的注入速率是控制能隙结构和γ射线谱性质的关键物理量。我们的模型假设注入速率是随时间变化的，观测到的γ射线谱是来自不同能隙结构的辐射在能隙边界处具有不同注入速率的叠加。假设粒子注入率呈幂律分布，叠加计算得到的能谱能再现Fermi-LAT观测到的γ能谱的次指数截止特征。用该模型拟合了43个中青年双星和14个毫秒双星的相位平均谱。我们的结果表明：（1）对于自旋下降功率较大的脉冲星，在能隙边界处注入较大的粒子更为频繁;（2）注入速率远小于Goldreich-Julian值的外能隙产生观测到的$>10$ GeV辐射. Fermi-LAT γ射线谱表明：（i）对于自旋下降速率较高的脉冲星，在截止能量以下观测到的γ射线谱趋于较软;（ii）第二个峰在较高的能带中更为突出。根据拟合的结果，我们描述了这些观测性质的可能的理论解释。我们还简要地讨论了克拉布类毫秒双星，显示相位对齐的无线电和伽马射线脉冲。
2015-11-20 astro-ph.HE
Probing the very high redshift Universe with Gamma-ray Bursts: prospects for observations with future X-ray instruments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最猛烈的爆炸。长持续时间的伽玛暴与大质量恒星的坍缩有关，在光度上与它们的宿主星系相媲美。GRB 090423是宇宙中最遥远的天体，它的发现为高红移宇宙打开了一扇新的窗口，使得研究宇宙“再电离”时代和之前的黑暗时代以及使用伽玛射线暴产生第一批恒星（第三星族）成为可能。显然，这使得大量的新的研究利用近红外（nIR）的特性的伽玛射线暴余辉。在这里，我们探索一条不同的道路，专注于下一代X射线任务与大面积聚焦望远镜和快速重定向能力。我们发现，X射线数据可以补充近红外观测和最明亮的伽玛暴可以提供一个准确的和独立的红移测定。一旦知道了红移，金属丰度的研究也可以很有收益地进行。最后讨论了星族III星在X射线波段的伽玛暴观测特征。
2010-08-18 astro-ph.HE
Probing the Pulsar Wind in the gamma-ray Binary System PSR B1259-63/SS 2883
本文在一个简单的脉冲星风星云模型的框架内，研究了$γ$射线双星PSR B 1259 -63/SS 2883从X射线到甚高能区（$>100$ GeV）的光谱能量分布随轨道相位的变化。发射模型是基于X射线制度的同步辐射过程和逆康普顿散射过程的提升恒星光子从Be星伴星的非常高的能量（100 GeV-TeV）制度。有了这个模型，所观察到的时间行为，原则上，可以用来探测脉冲星风的属性在冲击作为轨道相位的函数。由于加速过程和磁能转化为粒子动能的详细微观物理理论的不确定性，整个轨道的观测X射线数据使用两种不同的方法拟合。
2009-07-22 astro-ph.HE
Probing galactic cosmic ray distribution with TeV gamma-ray sky
能量超过几TeV的宇宙射线在银河系中的分布仍然不确定，这影响了对宇宙射线与星际气体强子相互作用产生的弥散伽马通量的预期。我们表明，TeV的伽马射线天空可以提供有趣的限制。也就是说，我们比较了从银道面的流量测量Argo-YBJ，HESS，HAWC和Milagro与预期的流量，由于扩散发射和点状和扩展源观测HESS显示，实验数据已经可以区分不同的hypoteses宇宙射线分布。如果考虑HESS未解决的源的贡献，则可以加强约束。
2019-04-08 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Isotropy in the Sky Distribution of the Gamma-Ray Bursts
本文综述了作者所做的统计检验，这些检验证实了BATSE星表中收集的伽马射线暴角分布的内禀随机性为零的假设。测试使用的计数在细胞的方法，球谐函数的分析，基于两点关联函数和基于多尺度方法的方法的基础上的测试。试验结果表明，伽马射线暴的中间亚类呈各向异性分布。
2015-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Jet Conditions with Multi-frequency, Centimeter-band Linear Polarization: PKS 0420-01
我们已经使用了单盘厘米波段，多频线性极化和总通量密度监测观测UMRAO在14.5，8，和4.8 GHz的伽玛射线耀斑期间，以约束传播冲击射流模型，这个过程使我们能够探测射流条件或附近的假定秒差距尺度的伽玛射线发射网站内的相对论性喷流。结果显示，在2010年1月下旬LAT探测到的伽马射线耀斑期间，blazar 0420-014达到峰值。我们的工作确定了三个向前移动的横向冲击在无线电波段耀斑，一个冲击洛伦兹因子为12，和一个观察者的视角为2度，并设置辐射粒子的能量分布的限制。
2013-02-26 astro-ph.HE
Probing the origin of cosmic rays in Cygnus Cocoon using ultrahigh-energy gamma-ray and neutrino observations
最近HAWC和LHAASO天文台从费米-LAT 4FGL源4FGL J2028.6+ 4110 e（天鹅座茧）方向观测到的高达100 TeV和1.4 PeV的高能伽马射线，表明它们的产生是在轻子过程中的强子起源。IceCube中微子天文台报告了IceCube-201120 A，这是一个来自同一方向的中微子事件，表明天鹅茧可能对应于高能宇宙射线的最合理来源之一。本文研究了中微子事件与观测到的天鹅茧超高能γ射线之间的表观关系，以探讨它是否可以用加速宇宙射线与周围物质的强子相互作用来一致地解释。我们的发现表明轻子机制和纯强子机制对理解总电磁波谱以及观测到的中微子事件都有相当大的贡献。对天鹅座茧中预期的μ子中微子事件的估计与冰立方多年观测中迄今为止检测到的一个μ子中微子事件一致。因此，我们的研究结果表明，天鹅座茧是一个银河系宇宙射线源的潜力，能够加速至少高达PeV的能量。
2023-03-06 astro-ph.HE
Probing the Intergalactic Magnetic Field with the Anisotropy of the Extragalactic Gamma-ray Background
星系际磁场（IGMF）通过影响高能光子与河外背景光相互作用所引发的电磁级联，对河外γ射线背景的角各向异性产生影响。强IGMF将使这些级联中产生的次级粒子偏转，因此将倾向于使较低能量级联光子各向同性化，从而引起伽马射线背景的各向异性能谱的调制。在这里，我们提出了一个简单的，概念验证计算这种影响的大小，并证明目前的费米数据似乎已经倾向于不可忽略的IGMF值。费米伽马射线背景的各向异性能谱可以作为IGMF强度的探测器。
2013-05-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing axion-like particles through the gamma-ray production from cosmic-ray scattering in the Milky Way dark matter halo
本研究提出通过银河系暗物质晕中宇宙射线散射产生的甚高能伽马射线，探测类轴子粒子与光子及电子的耦合，地面观测站灵敏度较卫星实验提升约一个数量级。
2025-01-22 astro-ph.HE hep-ph
Probing intergalactic radiation fields during cosmic reionization through gamma-ray absorption
我们讨论了在极高红移（z~5-20）星系际辐射场（IRFs）的γ-γ对产生对高能γ射线的吸收，以及探测宇宙再电离时代的前景。对于演化中的IRF，采用了一个包含第二星族和第三星族恒星的半解析模型，该模型与现有的各种高Z观测结果一致，包括类星体光谱测量，WMAP汤姆森深度约束，近红外源计数限制，我们发现，低于Lyman边能量的紫外IRF的强度在几倍于10^{-19} erg cm^{-2} s^{-1} Hz^{-1} sr^{-1}的范围内，在z~5处可引起高于~12 GeV的明显衰减，在z>~8-10处可降低到~6-8 GeV。这可以通过费米伽马射线太空望远镜或下一代设施如切伦科夫望远镜阵列、高级伽马射线成像系统或5@5在耀变体或伽马射线暴的光谱中观察到，为早期恒星形成和宇宙再电离提供了宝贵的见解。
2010-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing maximum energy of cosmic rays in SNR through gamma rays and neutrinos from the molecular clouds around SNR W28
银河系宇宙射线一般认为起源于超新星遗迹（SNRs），是由超新星遗迹膨胀驱动的超新星爆炸波中的扩散激波加速（DSA）过程产生的。宇宙线模型信噪比起源的一个关键问题是超新星激波中宇宙线粒子可获得的最大能量。最近有人提出，由于加速的宇宙射线引起的磁波的增长，在年轻的SNR中可能会发生激波处的有效磁场强度的放大，因此，SNR中宇宙射线所获得的最大能量可能达到膝能，而不是先前在正常磁场情况下预测的$\sim 200$ TeV。在目前的工作中，我们调查的影响TeV的伽马射线和中微子通量的分子云与SNR W28相互作用的最大能量的情况。作者计算伽马射线和中微子通量假设两个不同的值的最大能量达到宇宙射线在SNR，从CR在附近的分子云的相互作用。质子和原子核都被认为是加速粒子和靶物质。我们的研究结果表明，宇宙射线在信噪比的最大能量的问题，可以通过即将到来的伽马射线实验，大型高海拔空气簇射天文台（LHAASO）的观测解决。然而，从分子云中估计的中微子通量是目前/不久的将来一代中微子望远镜所无法达到的。
2019-05-18 astro-ph.HE
CTA sensitivity for probing cosmology and fundamental physics with gamma rays
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代地基伽马射线天文台，将具有前所未有的灵敏度，为伽马射线宇宙学和基础物理学中的未决问题提供答案。使用CTA关键科学计划中预见的活动星系核观测模拟，我们发现CTA可以测量河外背景光的伽马射线吸收，统计误差低于15%最高红移为2，并检测或确定由至少0.3 pg的星系间磁场引起的伽马晕的极限。使用CTA进行的河外观测也证明了测试的潜力超越标准模型的物理学。最好的国家的最先进的约束洛伦兹不变性违反天文伽玛射线观测将提高至少两到三倍。CTA还将探测参数空间，在那里类轴子粒子可以代表很大一部分--如果不是全部的话--暗物质。联合多波长和多信使观测，与其他未来的天文台一起进行，将进一步促进伽马射线宇宙学的发展。
2021-10-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing proton acceleration in W51C with MAGIC
W51 C位于密集的复杂环境中，为探测SNR中的加速质子及其与周围目标材料的相互作用提供了极好的方案。本文报道了利用MAGIC对W51 C超新星遗迹（SNR）的扩展甚高能（VHE）γ射线辐射的观测结果。费米和H.E.S.S.已经报道了在同一区域探测到扩展的伽马射线发射。合作。费米/LAT测量的源谱在0.2和50 GeV之间的能量范围内，这被认为是很好地符合强子中性介子衰变模型。这里介绍的VHE观测，获得了改进的MAGIC立体系统，使我们能够精确定位VHE伽马射线发射的密集冲击分子云周围的残余壳。MAGIC数据还使我们能够首次测量W51 C从最高费米/LAT能量到TeV的VHE发射光谱。VHE发射的空间分布和光谱特性表明所观察到的伽马射线的强子起源。因此，W51 C是宇宙射线加速器的主要候选者。
2011-10-31 astro-ph.HE
Probing proton acceleration in W51C with MAGIC
W51 C位于密集的复杂环境中，为探测SNR中的加速质子及其与周围目标材料的相互作用提供了极好的方案。本文报道了利用MAGIC对W51 C超新星遗迹（SNR）的扩展甚高能（VHE）γ射线辐射的观测结果。费米和H.E.S.S.已经报道了在同一区域探测到扩展的伽马射线发射。合作。费米/LAT测量的源谱在0.2和50 GeV之间的能量范围内，这被认为是很好地符合强子中性介子衰变模型。这里介绍的VHE观测，获得了改进的MAGIC立体系统，使我们能够精确定位VHE伽马射线发射的密集冲击分子云周围的残余壳。MAGIC数据还使我们能够首次测量W51 C的VHE发射光谱，从最高费米/LAT能量到几TeV。VHE发射的空间分布和光谱特性表明所观察到的伽马射线的强子起源。因此，W51 C是宇宙射线加速器的主要候选者。
2011-10-05 astro-ph.HE
Absorption spectroscopy of gamma-ray burst afterglows: probing the GRB line of sight
GRB吸收光谱学为高红移宇宙的研究开辟了一个新的窗口，特别是雨燕卫星的发射和余辉的快速精确定位。八米级望远镜可以在几个小时内从伽玛射线暴重新调整，从而能够获得高信噪比和高分辨率的余辉光谱。在本文中，我将简要回顾一下我们通过这项技术所学到的东西，并介绍一些用X-射手摄谱仪获得的第一批结果。
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the extragalactic background light with H.E.S.S
最近，H.E.S.S. S探测到耀变体伽马射线谱中的宇宙背景印记。和费米-LAT，开辟了在宇宙学尺度上研究伽马射线传播的道路。这篇论文讨论了目前对河外背景光（EBL）的限制，增加在TeV能量下检测到的耀变体的收集的努力，以及下一代仪器科学案例的关键部分：伽马射线宇宙学。
2013-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the potential high-energy messengers of the anticipated T Coronae Borealis outburst
INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Institute for Applied Problems in Mechanics and Mathematics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院应用力学与数学问题研究所）；Center for Data Intensive and Time Domain Astronomy, Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系数据密集型时域天文中心）；Dipartimento di Fisica e Chimica E. Segrè, Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学E. Segre物理化学系）
研究通过三维水动力模拟与扩散激波加速模型，探讨天仓一爆发后伽马射线和中微子的产生机制，预测高能辐射特征及探测可行性。
2026-03-16 astro-ph.HE
Probing Intergalactic Magnetic Fields with Simulations of Electromagnetic Cascades
我们确定的星系际磁场对高能γ射线的分布的影响，通过执行三维蒙特卡罗模拟的伽马射线诱导的电磁级联的磁化星系际介质的发展。我们采用所谓的“大球体观察者”的方法来有效地模拟耀变体伽马射线晕。我们研究磁场的Batchelor频谱和最大的左手和右手螺旋。我们还考虑的情况下，源的射流是倾斜的视线。我们验证了扩展的伽马射线晕源方向周围的形成，并观察螺旋状图案，如果磁场是螺旋形的。我们应用$Q$ -统计模拟晕提取其螺旋性质，并提出了一种替代方法，$S$ -统计。这两种方法提供了一种定量的方式来推断干预磁场的螺旋度的磁场强度$B \gtrsim 10^{-15}\,{\rm G}$和磁相干长度$L_{\rm c} \gtrsim 100\,{\rm Mpc}$从单个耀变体晕的形态。我们发现，$S$统计比$Q$统计有更好的性能时，评估模拟晕的磁螺旋度。
2016-07-01 astro-ph.HE
Probing intrinsic properties of short gamma-ray bursts with gravitational waves
短伽马射线暴的前身被认为是中子星与其伴星黑洞或中子星的合并，它们是主要的引力波源之一。我们设计了一个贝叶斯框架，结合伽马射线暴和引力波的信息，使我们能够探测短伽马射线暴光度。我们发现，结合短伽玛射线暴和引力波观测不仅提高祖距离和倾角的估计，他们也允许各向同性的短伽马射线暴的光度来确定，而不需要宿主星系或光变曲线信息。我们通过模拟Advanced LIGO和Advanced Virgo对1000个短伽马射线暴和引力波的联合探测来验证我们的方法。我们发现，${\sim}90\%$的模拟有不确定性短伽马射线暴各向同性的亮度估计是在一个因素的2理想的情况下，在那里的距离是已知的。因此，各向同性的光度可以确信地确定短期伽马射线暴联合观察到的引力波探测的高级LIGO和高级处女座。计划中的对先进LIGO的增强将扩大其范围，并可能产生几个短伽马射线暴和引力波的联合探测。第三代引力波探测器将允许对大多数红移为$z{\sim}1$的短伽马射线暴群体进行各向同性光度估计。
2017-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Probing the extragalactic mid-infrared background with HAWC
河外背景光（EBL）包含了恒星和致密天体自复合时代以来由核过程和吸积过程发射的全部辐射。直接测量EBL密度是具有挑战性的，特别是在近红外到远红外波段，主要是由于黄道光前景。相反，伽马射线天文学提供了一种可能性，通过研究遥远耀变体的甚高能量（VHE：$>$ 100 GeV）光谱中伽马射线吸收的影响，间接地对EBL设定限制。高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）是少数对能量超过10 TeV的伽马射线敏感的仪器之一。这提供了探测近/中IR区域中的EBL的机会：$λ$ = 1 $μ$ m - 100 $μ$ m。在这项研究中，我们适合物理激发的排放模型费米大面积望远镜（LAT）的GeV数据外推的本征TeV光谱的耀变体。然后，我们模拟了大量的吸收光谱不同的随机生成的EBL模型形状和计算贝叶斯可信带的EBL强度空间的比较和测试的吸收光谱和HAWC河外观测的两个耀变体之间的协议。得到的频带与当前EBL下限和上限一致，显示出在先前测量中也观察到的朝向更高波长值$λ>10\, μ$ m的下降趋势。
2022-04-27 astro-ph.HE
Probing Early Cosmic Magnetic Fields through Pair Echos from High-Redshift GRBs
我们讨论了高红移（$z \gtrsim 5$）伽马射线暴（GRB）的成对回波发射的预期特性，它们的可探测性，以及由此产生的影响，探测星系际磁场（IGMF）在早期的时代。对回波包括由次级电子-正电子对产生的逆康普顿发射，这些电子对是通过伽马射线暴的初级伽马射线与星系际漫射辐射的低能光子之间的相互作用产生的，到达的时间延迟取决于介入的IGMF的性质。在足够高的$z$下，IGMF不太可能被天体物理流出物严重污染，相关的星系际辐射可能主要由众所周知的宇宙微波背景（CMB）控制。在$z \sim 5-10$的明亮伽玛暴的成对回波可能被未来的设施，如切伦科夫望远镜阵列或先进的伽玛射线成像系统，只要伽玛暴的主要发射扩展到多TeV的能量，在这些红移的同向IGMF是$B \sim 10^{-16}-10^{-15}~{\rm Gauss}$，和非CMB成分的弥漫星系际辐射是相对较低的。观测高$z$伽玛暴的成对回波可以提供一个独特的，在早期结构形成和宇宙再电离时期的弱IGMF原位探针。
2010-07-30 astro-ph.HE
Probing the unidentified Fermi blazar-like population using optical polarization and machine learning
费米伽马射线太空望远镜彻底改变了我们对伽马射线天空和宇宙高能过程的看法。自从费米望远镜发射以来，已知的伽马射线发射源的数量已经增加了几个数量级，而探测到的点源的数量也在不断增加，现在已经超过了1000个，而这些点源的低能对应物至今还不为人所知。为了解决这个问题，我们结合了RoboPol调查的光学偏振测量以及机器学习（随机森林和逻辑回归）框架中公开的全天调查中的耀变体的其他判别式，这些框架可用于识别费米未识别场中的耀变体，准确率> 95%。在考虑的潜在观测偏差中，blazar变异性似乎具有最显著的影响，将框架的预测能力降低到约80- 85%。我们将我们的机器学习框架应用于使用RoboPol偏振仪观察到的六个未识别的费米场。我们确定了Mandarakas等人为3FGL J0221.2+2518提出的相同候选源。
2019-04-08 astro-ph.HE
Emission mechanism of GeV-quiet soft gamma-ray pulsars; A case for peculiar geometry?
GeV宁静软γ射线脉冲星是一种新的年轻的下自旋动力脉冲星，它的光谱翻转出现在~ 10 MeV附近，20 keV以下的X射线光谱可用幂律描述，光子指数约为1.2，X射线/软γ射线波段的光变曲线为单宽脉冲。它们的发射特性不同于普通的γ射线双星，$νF_ν$的谱峰出现在GeV的能带内，X射线/γ射线光变曲线有尖锐的和双峰（或多峰）。本文讨论了GeV宁静软γ射线星的X射线/软γ射线辐射是由磁对产生过程中产生的电子/正电子对的同步辐射引起的。在我们的模型中，观测几何是区分正常伽玛射线源和软伽玛射线源的关键因素。我们的模型表明，软伽玛射线天体的磁倾角（$α$）和地球视角（$β$）之间的差异很小，因此来自极帽区周围高磁场区的同步辐射在观测到的辐射中占主导地位。此外，软伽马射线脉冲星的倾角相对较小，为$α\leq 30$ ~度，我们的视线在外隙中通过曲率辐射过程发射的伽马射线束之外。我们还分析了四个软γ射线源的六年$Fermi$数据，以确定GeV通量的上限。
2014-08-27 astro-ph.HE
Probing the Structure of Jet Driven Core-Collapse Supernova and Long Gamma Ray Burst Progenitors with High Energy Neutrinos
高能中微子的到达时间编码了关于其来源的信息。我们证明了在相对论喷流中中微子发射的起始时间的能量依赖性可以用来提取有关超新星/伽马射线暴祖先结构的重要信息。我们研究了不同超新星和伽马射线暴的祖先，包括红色和蓝色的超巨星，氦核，沃尔夫-拉叶星，和化学均匀的恒星，具有各种质量和金属丰度的能量和时间的依赖性。对于扼流射流，我们计算的截止可观察到的中微子能量取决于半径的射流是失速。此外，我们展示了如何使用这种能量和时间依赖性来识别和区分祖细胞，少至一个或两个观察到的事件，在有利的条件下。
2012-09-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Tools for probing new physics with newly discovered gamma-ray targets
本文提出工具 TweedleDEE 用于建模弥散伽马射线背景，以数据驱动方式搜索新物理，并推导速度相关 J-因子标度关系，应用于新发现的 Leo VI 星系进行暗物质湮灭搜索。
2025-03-27 astro-ph.HE hep-ph
Probing LHAASO Galactic PeVatrons through gamma-ray and neutrino correspondence
最近，大型高空空气簇射天文台（LHAASO）探测到了几个银河系超高能（UHE; $E_γ> 100$ TeV）伽马射线点源。这些伽马射线可能是在PeV能量的宇宙射线（CR）的轻子或强子相互作用中产生的。在强子通道（$p-p$相互作用）中，伽马射线伴随着中微子。因此，中微子的探测对于理解这类物体的CR加速至关重要。为了估计中微子流量，我们采用了两个LHAASO源（J2226+6057，J1908+0621），发现与超新星遗迹（SNR G106.3+2.7，SNR G40.5-0.5）空间相关。对于这两个源，检测到的TeV-PeV γ射线谱被发现是异常硬（与光谱指数$\sim$ 1.8）。基于上述两个原型，我们发展了一个γ射线和中微子辐射模型。来自这两个来源的中微子通量被发现低于IceCube的灵敏度，但在即将到来的IceCube-Gen 2和KM 3 NeT实验中可以检测到。我们进一步估计了来自类似的其他10个LHAASO PeVatron源的中微子通量，其中大部分在IceCube-Gen 2和KM 3 NeT中被发现是可检测的。最后，我们探索我们的模型参数，特别是光谱幂律指数和估计未来的潜在的中微子探测器探测CR加速在这样的银河系源。
2023-01-10 astro-ph.HE hep-ph
Probing dark matter annihilation in the Galaxy with antiprotons and gamma rays
Cuoco、Korsmeier和Krämer（2017）通过分析AMS-02最近的宇宙射线反质子数据，并通过同时拟合暗物质和传播参数，考虑到宇宙射线传播的不确定性，发现了暗物质湮灭的可能线索。在这里，我们将这种分析扩展到更广泛的湮灭通道。我们发现一致的暗示，一个暗物质信号的湮没截面接近的热值和质量范围在40和130 GeV之间，这取决于湮没通道。此外，我们调查在多远的可能的信号是兼容的银河系中心的伽马射线过剩和最近的观测矮卫星星系通过执行一个联合的全球拟合，包括不确定性的暗物质密度分布。作为一个例子，我们解释我们的结果的框架中的希格斯门模型。
2017-11-06 astro-ph.HE hep-ph
Scale-invariance in soft gamma repeaters
本文详细研究了SGR J1550- 5418软γ中继器的统计特性。我们发现，积分通量、峰值通量和持续时间的累积分布可以很好地用弯曲幂律拟合，而等待时间的累积分布遵循简单的幂律。特别地，通量、峰值通量和持续时间的波动的概率密度函数具有尖锐的峰值和厚尾，这可以通过$q$ -高斯函数很好地拟合。$q$值在不同的尺度区间内基本保持稳定，表明软伽玛重复序列具有尺度不变的结构。这些结果支持了软伽马重复源是具有极强磁场的中子星壳震的观点。
2017-05-09 astro-ph.HE
Probing the Cosmic Ray Background of Gamma-Ray Astronomy with Hadron Colliders
本研究指出伽马射线望远镜的强子宇宙射线背景主要来自产生大能量中性π介子的相互作用，且相关高能π介子赝快度范围大，提出LHCf、RHICf等对撞机实验可在此范围探测相关相互作用，以检验强子相互作用模型对背景事件的描述能力。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ex
About the observational check of the mechanism of gamma radiation in Soft Gamma Repeaters (SGR)
软伽马中继星（SGR）是银河系或附近星系中的单个中子星，具有零星的瞬态伽马辐射。包括相对异常X射线天体（AXP）在内，已发现的SGR天体只有几十个。它们中的许多显示出与NS旋转有关的周期性辐射，周期为2-12秒。缓慢的旋转伴随着旋转能量的小损失率，这比观测到的零星伽马射线光度小得多，并且比在4 SGR中观测到的巨暴期间的光度小许多个数量级。因此，能量源通常与非常强的NS磁场的湮灭有关。另一种模型是基于储存在NS非平衡层中的核能的释放。我们在这里建议一个观察测试，可以区分这两个模型。
2022-05-20 astro-ph.HE
Probing Kilonova Ejecta Properties Using a Catalog of Short Gamma-Ray Burst Observations
GW 170817和GRB 170817 A与AT 2017 gfo的发现，巩固了中子星合并、短伽马射线暴（GRB）和千新星之间的联系。为了研究不同kilonova行为背景下的短GRB观测，我们提出了一个全面的光学和近红外（NIR）目录的85个爆发发现在2005-2020年的时间尺度上的$\lesssim12$天。该样本包括以前未发表的23个爆发的观测结果，并包括检测和深上限。我们在我们的目录中识别出11.8%和15.3%的短伽玛暴，其探测光度的上限分别低于AT 2017 gfo和基准NSBH kilonovae模型（用于极上方向）。我们量化的喷出物质量允许的最深的限制在我们的目录中，限制蓝色和“极蓝”kilonova组件的14.1%的爆发$M_{\rm ej}\lesssim0.01-0.1 M_{\odot}$。短伽玛暴的样本对红色kilonova成分没有特别的限制。出于大目录以及不同的kilonova行为的模型预测，我们调查修改后的搜索策略，为未来的后续行动短伽玛暴。我们发现，地面光学和近红外观测的时间尺度为$\gtrsim 2$天可以发挥重要作用，限制更多样化的结果。我们期望未来的短期伽玛射线暴后续工作，如从{ \it詹姆斯韦伯太空望远镜}，以扩大范围的千诺瓦探测到红移的$z\approx 1$。
2021-04-22 astro-ph.HE
Probing the Birth of Post-merger Millisecond Magnetars by X-ray and Gamma-ray Emission
越来越多的证据表明，一个稳定的磁星可能是由双中子星合并形成的。在以前的论文中，我们研究了在无线电和光学/紫外波段形成稳定的毫秒磁星的签名，假设中心快速旋转的磁星以相对论轻子化风的形式沉积其旋转能量。我们发现，光学瞬态PTF 11 agg可能是合并后毫秒磁星形成的第一个证据。为了提高发现更多合并后磁星形成证据的可能性，最好将观测通道扩展到其他光子能带。在本文中，我们建议在X射线，特别是γ射线波段寻找合并后磁星形成的特征。我们计算了由合并后毫秒磁星提供动力的反向激波的SSC发射。我们发现，SSC分量的峰值在$1\,{\rm GeV}$的光谱能量分布和扩展到$\gtrsim 10\,{\rm TeV}$的典型参数。这些能带非常适合Fermi/LAT和CTA，以它们目前的观测灵敏度，可以探测到由合并后的磁星提供动力的SSC发射，直到$1\,{\rm Gpc}$。NuSTAR在X射线波段敏感，可以探测到红移为$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的形成。未来CTA灵敏度的改进也可以探测红移$z\sim 1$的合并后毫秒磁星的诞生。然而，由于$γ$ - $γ$碰撞，强烈的高能量发射被清楚地预测为只有低于$10^{-3}M_\odot$的喷出物质量。
2016-03-27 astro-ph.HE
Probing super-heavy dark matter with ultra-high-energy gamma rays
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
通过分析超高能伽马射线数据，研究超重暗物质粒子寿命限制，探讨其对暗物质分布模型和观测站接受度的影响。
2026-01-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing protoneutron stars with gamma-ray axionscopes
本文提出利用伽马射线望远镜观测超新星爆发中轴子转化的伽马射线谱，以探测原中子星内部温度及π介子丰度。
2024-11-07 astro-ph.HE hep-ph
Probing the central engine of long gamma-ray bursts and hypernovae with gravitational waves and neutrinos
作为长伽马射线暴（GRB）和超超新星（HNe）的核心引擎，有两种常见的可行能源候选者，中微子湮灭和磁场。我们研究了伴随这两种机制的引力波发射。特别是，我们专注于从一个巨大的黑洞周围的超吸积盘中微子产生的GW信号。我们表明，中微子诱导的GWs是可检测的$\sim$ 1 Mpc的事件由LISA和$\sim$ 100 Mpc的DECIGO/BBO，如果中央引擎是由中微子。GW信号依赖于视角，它们与中微子信号是反关联的。但是，同时中微子检测也是预期的，并有助于诊断爆炸机制时，后来的电磁观测使我们能够确定来源。GW和中微子观测对于探测不产生即时发射的阻塞喷流以及成功的喷流是潜在有用的。即使在没有探测到的情况下，对GWs和中微子的观测也可能对GRBs和HNe的核心引擎产生有益的影响。
2009-12-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Cosmic-Ray Ion Acceleration with Radio-Submm and Gamma-Ray Emission from Interaction-Powered Supernovae
某些超新星（SNe）的光学和近红外辐射，包括IIn型和可能的超亮SNe，可能是由SN喷出物和致密的星周物质（CSM）之间的碰撞提供动力。我们认为，CSM质量和半径的范围内，可以形成无碰撞冲击，允许有效的宇宙射线（CR）加速。我们发现，PP碰撞这些新加速的CR和CSM之间的导致不仅伽马射线，但也次级电子和正电子辐射同步辐射光子的高频无线电波段。我们的估计意味着，各种设施，包括Jansky甚大阵列（VLA）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）可能会观察到这样的SNe在Gpc距离的后续观测在几个月到几年，虽然检测能力强烈依赖于CSM密度以及观测频率。检测到这个信号将在早期为我们提供CR加速的独特探针，即使没有检测到，也会对CR离子加速的可能性产生有趣的限制。根据我们以前的工作，我们还表明，GeV的伽马射线可以逃脱系统没有严重的衰减，鼓励与费米点源和堆叠分析。我们提供的食谱诊断相互作用供电SN的情况下，多信使（中微子和伽马射线）的意见。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
