X-ray point sources towards the giant radio lobes of Centaurus A
National Tsing Hua University（国立清华大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）
研究半人马座A巨型射电瓣的X射线点源种群，发现无超出预期的射电瓣相关X射线源，无需对弥散发射或逆康普顿测量做额外校正。
2026-10-16 astro-ph.HE
High-energy particle acceleration at the radio-lobe shock of Centaurus A
我们提出了新的结果，使用钱德拉甚大计划观测数据的西南射电瓣的半人马座A周围的冲击。辐射的X射线光谱在叶的西南边缘的外部周围是很好地描述了一个单一的幂律模型与银河系的吸收-热模型是非常不利的，除了在该地区最接近的核心。我们的结论是，波瓣西南部周围的X射线发射中有很大一部分是同步加速器发射的，而不是热发射的。我们推断，在冲击波最强且周围气体密度最低的区域，波瓣的膨胀正在将粒子加速到X射线同步加速器发射能量，类似于超新星遗迹，如SN 1006。这种解释解决了我们早先对这种发射的纯热解释中的一个问题，即穿过激波的密度压缩需要比理论上预期的因子4大得多。我们估计，瓣正在以约2600 km/s的速度向西南方向扩张，相对于周围介质大约为8马赫。我们讨论了激波区域内谱指数的空间变化，得出的结论是，我们的观测结果将激波最强部分加速粒子的γ_max限制为10^8，这与扩散激波加速理论的预期一致。最后，我们认为这些结果的影响，为生产超高能宇宙射线（UHECRs）和TeV发射从半人马座A，得出的结论是，冲击波前区域是不太可能是一个重要的来源的UHECRs，但TeV发射从这个地区预计在水平相当于目前的限制在TeV的能量，合理的假设磁场强度。
2009-01-10 astro-ph.HE
Centaurus A: constraints on the nature of the giant lobe filaments from XMM-Newton observations
我们报告了对Fanaroff-Riley I类射电星系Centaurus A南巨瓣顶丝的XMM-牛顿观测。我们发现没有X射线过剩的灯丝区域，并放置一个3西格玛上限的1千电子伏的通量密度的灯丝9.6 nJy。这直接限制了灯丝中的电子密度和磁场强度。对于单个灯丝，我们第一次表明，只要粒子指数>=2，同步辐射率的过剩不能纯粹由过剩的电子产生：灯丝的磁场强度必须高于作为一个整体的巨瓣，并接近或高于均分值的灯丝。相对于由相对论电子提供的压力，灯丝相对于周围的波瓣没有明显的过压。
2015-09-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mass entrainment and turbulence-driven acceleration of ultra-high energy cosmic rays in Centaurus A
对FR I射电星系半人马座A在射电、X射线和伽马射线波段的观测提供了轻子加速到几TeV的证据，以及强子加速到几十EeV的线索。综合现有的观测约束的物理条件和粒子含量的喷流，内叶和巨大的半人马座A的瓣，我们的目标是评估其作为一个超高能宇宙射线源的可行性。我们应用了几种确定喷流功率的方法，并证实了各种功率估计值~ 1 x 10^43 erg s^-1的一致性。采用标度关系的基础上，以前的结果为3C 31，我们估计粒子数密度的射流，包括通过X射线观测可用的无线电。我们的模型与喷流相容，喷流通过热气体的外部卷吸作用吸收约3 x 10^21 g/s的物质，通过含喷流恒星的内部卷吸作用吸收约7 x 10^22 g/s的物质。这导致辐射粒子和磁场产生的内部波瓣压力与我们推导出的外部压力之间的不平衡。基于对其他FR I源外部环境的了解，我们估计巨瓣中的热压力为1.5 x 10^-12达因·厘米^-2，由此我们推导出温度的下限约为1.6 x 10^8 K。利用动力学和浮力参数，我们推断~ 440-645百万年和~ 560百万年分别为巨型裂片的声音交叉和浮力年龄，与它们的光谱年龄不一致。我们重新调查粒子加速的可行性，通过随机过程中的叶片，把新的约束的能量和湍流输入的叶片。相同的“非常热”的温度，允许夹带计算和丢失的压力之间的自洽性，也允许随机UHECR加速模型的工作。
2013-08-05 astro-ph.HE
Estimates for a DM $\rightarrow a \rightarrow γ$ 3.55 keV line in the radio lobes of Centaurus A
在各种星系和星系团中报告的3.55 keV过量的起源仍然未知。当考虑直接的暗物质（DM）$\rightarrow γ$衰变时，矮球状星系（dSphs）中的非观测线与星系团观测产生了张力。这种差异可以用DM $\rightarrow a \rightarrow γ$衰变来解释，其中DM粒子衰变为类轴子粒子（ALP），然后在磁场中转化为光子。因此，从衰变到ALP的3.55 keV谱线具有与直接衰变到光子非常不同的形态，因为它只会出现在源和我们之间具有大量磁场的环境中。为了检验这一假设，我们考虑了与DM $\rightarrow γ$模型相比线强度增强的靶点。射电星系的巨大叶片可能代表着良好的环境，具有强度为$\mathcal{O}(μ\rm{G})$的磁场，延伸数百千秒差距，以及最小的X射线背景。在半人马座A的情况下，大量的dSphs与星系有关，其中一些可能在其叶中或后面。本文估算了3.55 keV的DM $\rightarrow a \rightarrow γ$线的辐射通量，并与半人马座~A的DM晕的辐射通量进行了比较。我们评论的潜力，以检测这样的信号与当前的卫星（如XMM-牛顿和钱德拉）和未来的卫星（如雅典娜）。
2017-12-01 astro-ph.HE hep-ph
Giant Lobes of Centaurus A Radio Galaxy Observed with the Suzaku X-ray Satellite
我们报告了朱雀观测的无线电星系半人马座A的南巨瓣内的选定区域。我们专注于不同的X射线功能可能与精细的无线电结构的叶。我们发现，检测到的X射线特征的光谱特性与热气体的热发射或幂律辐射连续谱同样一致。然而，这些不同的模型所隐含的等离子体参数有利于同步辐射源的分析X射线斑点，表明一个非常有效的电子加速正在发生的巨大结构的半人马座A，虽然只有在孤立和紧凑的区域。我们还提出了一个详细的分析的扩散X射线发射，导致在一个软多余的组件最适合的温度为0.5千电子伏的热模型的试探性检测。所观察到的过剩的确切来源仍然不确定，虽然能量的考虑指向热气体填充的体积的大部分的瓣和非热等离子体混合。在这种情况下，热气体的相应压力似乎与由无线电发射电子和磁场提供的压力几乎完全均分。虽然是试探性的，我们的研究结果可能意味着，在活动星系的扩展叶的结构很可能是高度不均匀的，与磁重联过程不断转换磁能的等离子体粒子的内能，导致在平衡条件周围的等离子体参数的时空变化。
2013-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Analysis of Soft X-ray Structures at Kiloparsec Distances from the Active Nucleus of Centaurus A Galaxy
在这里，我们重新分析档案{ \it钱德拉}数据的中央部分的半人马座\，一个射电星系，旨在系统的调查X射线发射与内部的无线电叶系统，和他们的直接环境。特别是，我们专注于四个不同的功能，其特征在于软过剩相对于相邻领域。这些包括两个区域位于kpc的距离从核到西部和东部，延长弓激波结构的南部，和一个片段的薄弧从中心北部。所选的北、西、南特征与射电瓣的边缘相吻合，而东结构似乎从射电发射等离子体中移位。我们的X射线光谱分析揭示了（i）在北部，东部和南部地区的光子指数$Γ\sim 2$的幂律发射组件，以及（ii）在东部和西部地区的致密（数密度$\sim 0.3$ \，cm $^{-3}$）和相对较冷（温度$\sim 0.2$ \，keV）的气体。幂律辐射与射电结构边缘产生的同步辐射连续谱一致，这意味着在终端弓形激波处的电子加速效率在内瓣的延伸范围内不会发生显著变化。另一方面，气体凝聚的存在可能被理解为来自星系中心区域的大量外流。
2020-09-15 astro-ph.HE
Filaments in the southern giant lobe of Centaurus A: constraints on nature and origin from modelling and GMRT observations
我们目前的结果，从成像的无线电灯丝在南巨瓣的半人马座A使用的数据，从GMRT观测在325和235 MHz，和结果从灯丝建模。观测结果显示了丰富的晶体结构，在很大程度上与1.4 GHz下的形态相匹配。我们没有发现细丝与喷流之间的明显联系。我们试图约束的性质和起源的顶点和涡丝与叶和它们的作用，在高能粒子加速。我们推断，这些丝最多是温和的超压相对于全球叶等离子体显示没有大规模的有效费米I型粒子加速的证据，并持续约2-3万年。我们证明矮星系KK 196（AM 1318-444）不能解释这些特征，表面等离子体不稳定性，内部香肠模式和辐射不稳定性是极不可能的。内部撕裂不稳定性和扭结模式是允许的观测和增长的时间限制，并可以在不同的物理尺度上平行发展。我们解释的起源的顶点和涡丝弱冲击从跨音速MHD湍流或从一个适度最近的喷流活动的母AGN，或两者的相互作用。
2014-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Stochastic particle acceleration in the lobes of giant radio galaxies
本文研究了巨射电星系叶中粒子通过二级费米过程的加速。这些地点是超高能宇宙射线加速器的候选者。我们聚焦于附近的FR I射电星系半人马座A。这是由于它的位置与几个最高能量俄歇事件的到达方向重合。与准线性理论预测的加速时标一致的必要条件进行了审查。在保证电场没有与局部磁场平行的分量的场中进行测试粒子计算。准线性理论的结果，数量级，被发现是准确的，在低湍流水平的非相对论阿尔芬波和低和高湍流水平的温和相对论的情况下。我们的结论是，纯随机加速是合理的超高能宇宙射线在半人马座A的发生器，重子数密度将需要几个数量级低于目前持有的上限。
2009-07-23 astro-ph.HE
Fermi-LAT and Suzaku Observations of the Radio Galaxy Centaurus B
半人马座B是一个位于南半球靠近银河平面的射电星系。在这里，我们提出了一个详细的分析约43个月的积累费米-LAT数据的伽马射线对应的源最初报告的第二费米-LAT目录，和新获得的朱雀X射线数据。我们确认它的检测在GeV的光子能量，并分析了LAT数据集中的伽马射线源的扩展和可变性，在LAT数据集中，它似乎是一个稳定的伽马射线发射器。半人马座B的X射线核心被探测到是一个明亮的连续辐射源。然而，我们没有检测到任何来自已知射电瓣的扩散X射线发射，所提供的上限仅与先前声称的ASCA通量略微一致。两种情况下，连接的X射线和伽马射线的属性被认为是。在第一个中，我们假设扩散非热X射线发射分量不显著低于导出的朱雀上限。在这种情况下，模拟逆康普顿辐射表明，观测到的源的伽马射线通量原则上可以在叶内产生。这种关联意味着辐射电子的有效原位加速正在发生，并且波瓣由相对论粒子的压力主导。在第二种情况下，由于弥散X射线发射远低于朱雀上限，系统中的波瓣反而由磁压主导。在这种情况下，观测到的伽马射线通量不太可能在叶内产生，而是在喷流的核部分内产生。通过同步加速器自康普顿模型，我们表明，这种可能性可能是一致的宽带数据收集的未解决的核心半人马座B，包括新派生的朱雀光谱。
2012-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the excess of ultra-high energy cosmic rays in the direction of Centaurus A
皮埃尔俄歇天文台（PAO）对超高能宇宙射线（UHECR）的后验各向异性研究表明，在射电星系半人马座A的方向上，$18^{\circ}$内存在超过55 EeV的宇宙射线粒子。然而，过剩的根源仍然难以捉摸。我们模拟了来自半人马座A方向的不同种类的粒子在银河磁场中的传播，发现只有核电荷$Z\la 10$的粒子可以避免被偏转到半人马座A的$18^{\circ}$窗口之外。另一方面，考虑到在PAO测量的最高能量下UHECR的成分越来越重，如果它们由中等质量的原子核组成，那么可以发现来自半人马座A方向的宇宙射线的合理情况。宇宙射线的化学成分可以进一步受到具有相同刚性的较低能量宇宙射线的限制。我们发现，宇宙线加速在半人马座A的叶是不赞成的，而在恒星风中的加速，富含中等质量的核，可以满足要求。这表明，观测到的过量可能来自于半人马座A和/或位于半人马座A后面的半人马座星团的恒星形成区的恒星爆炸引起的宇宙射线加速器。
2012-06-18 astro-ph.HE
The Jet-Heated X-ray Filament in the Centaurus A Northern Middle Radio Lobe
我们提出的结果，从一个40 ks { \em XMM-Newton}观测的X射线灯丝符合东南边缘的半人马座A北中射电瓣（NML）。我们发现，X射线灯丝由五个空间分辨的X射线节点嵌入在一个连续的漫桥。每个结的光谱很好地拟合的温度范围从0.3-0.7千电子伏和太阳下元素丰度的热模型。在五个节点中的四个节点中，非热模型与光谱拟合不佳，最终排除了同步加速器或IC/CMB机制的发射。结的内部压力超过环境ISM或NML的均分压力一个数量级以上，表明它们必须是短暂的（$\sim3\times10^6$年）。基于能量的论点，这些结是不可能被来自半人马座A的活动星系核的光束流电离的，或者它们是由NML的超音速膨胀所加热的。在我们看来，X射线结起源的最可行的方案是，它们是由与喷流直接相互作用而加热的冷气体冲击的结果。NML中的X射线结的寿命与西南内叶周围的强震年龄大致相同，表明它们是在同一活动星系核爆发中产生的。NML最合理的模型是，它是来自先前爆发的泡沫，正在被当前爆发重新激活。我们还报道了在Cen A周围发现的一个大尺度（至少35 kpc半径）气晕。
2009-03-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
History of UHECR production in Centaurus A
Sao Carlos Institute of Physics, University of Sao Paulo（圣保罗大学索罗卡巴物理研究所）
研究发现Cen A约30Myr前的活跃期可能解释了该区域UHECR的异常增多，为首个可识别的UHECR源提供了可能解释。
2025-07-09 astro-ph.HE
Fornax A, Centaurus A and other radio galaxies as sources of ultra-high energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECR）的起源仍然是未知的。最近有人提出，UHECR各向异性可以归因于星暴星系或活动星系核。我们认为后者更有可能，巨瓣射电星系，如半人马座A和天炉座A可以解释这些数据。
2018-05-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Far-infrared synchrotron properties of the inner lobes of the radio galaxy Centaurus A revealed with the Herschel observatory
Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)（宇宙科学研究所）；Department of Physics and Astronomy, Kwansei Gakuin University（关西学院大学物理与天文学系）；Division of Liberal Arts, Kogakuin University of Technology & Engineering（工机大学人文教育部）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Advanced Research Laboratories, Tokyo City University（东京都市大学先进研究实验室）；Department of Physics, Saitama University（埼玉大学物理学系）
利用赫歇尔天文台的光度数据，研究射电星系半人马座A北内瓣的远红外同步辐射，发现频谱拐点并估算磁场强度B≥100 μG，表明磁场远高于最小能量条件。
2026-05-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fueling lobes of radio galaxies: statistical particle acceleration and the extragalactic gamma-ray background
费米最近发现了最近的射电星系半人马座A的叶中的伽马射线辐射，这意味着至少存在伽马~ 10^5 - 10^6的高能电子。这些高能电子被用来解释观测到的伽马射线辐射，即宇宙微波背景（IC/CMB）的逆康普顿辐射;这是被广泛接受的描述射电星系叶X射线辐射的方案。在这封信中，我们考虑了FR II射电星系的巨大射电瓣，表明有可能将电子保持在γ ~ 10^5 - 10^6的能量，假设加速方案（由湍流磁场驱动）可以补偿辐射损失。此外，我们认为，由于IC/CMB发射FR II的瓣显示其相关性在千电子伏至兆电子伏的能量范围内的弥漫河外伽玛射线背景的贡献。
2011-02-03 astro-ph.HE
Centaurus A: the one extragalactic source of cosmic rays with energies above the knee
所有能量的宇宙射线的起源仍然不确定。在本文中，我们提出并探讨了一个天体物理方案，以产生宇宙射线的能量范围从低于$10^{15}$ $3 \times 10^{20}$ eV。我们在这里表明，只有我们的银河系和射电星系Cen A，每个都有自己的银河系宇宙射线粒子，但那些来自射电星系的能量被活跃的黑洞发出的喷流中的相对论激波推高，足以描述能量范围PeV到接近ZeV的最新数据。在这整个能量范围内的数据可从实验卡斯卡德，卡斯卡德-格兰德和皮埃尔俄歇天文台。这里计算出的能谱正确地再现了膝盖以外的测量光谱，与广泛持有的预期相反，不需要其他河外源人口来解释数据，即使在能量远低于一般截止预期在$6 \times 10^{19}$ eV，格赖森-扎采平-Kuzmin关闭由于与宇宙学微波背景的相互作用。我们提出了几个预测的源人口，宇宙射线的组成和传播到地球，可以在不久的将来进行测试。
2012-01-30 astro-ph.HE
Centaurus A: Opportunities to unveil particle acceleration with the CTAO
Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
本研究利用CTAO模拟观测，评估其对半人马座A喷流和巨瓣伽马射线发射的探测能力，以揭示粒子加速机制。
2026-10-06 astro-ph.HE
Some possible sources of IceCube TeV-PeV neutrino events
冰立方合作组织已经观测到37个能量范围为$30\, TeV\leq E_ν \leq 2$ PeV的中微子事件，这些中微子的来源尚不清楚。在这里，我们已经表明，12个高能量耀变体的位置和FR-I星系半人马座A的位置在10个IceCube事件的误差圆内重合，后者在IceCube迄今为止观测到的最高能量事件的误差圆内。上述两颗耀变体同时位于望远镜阵列热点和一个冰立方事件的误差圆内。我们发现耀变体H2356 - 309在三个冰立方事件的误差范围内。我们认为，费米加速的高能质子与同步加速器/SSC背景光子在这些高能耀变体和活动星系核的核区域的光强子相互作用可能是负责一些观察到的冰立方事件。
2015-08-31 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of Fermi-LAT observations, UHECRs and neutrinos from the radio galaxy Centaurus B
半人马座B（Cen B）是南天最接近和最明亮的射电星系之一。这个射电星系被认为是加速超高能宇宙射线（UHECR）的可能候选者，它接近高能起始事件目录中报道的最高能量中微子事件（IC 35）。皮埃尔·奥格天文台在10年的数据收集中报告了最高能量的喜剧射线，其中一些射线围绕着这个来源。本文利用Cen B附近9年的Fermi-LAT累积数据，分析了200 MeV以上的γ能谱和光变曲线。考虑到多波长的观测进行了这个射电星系，轻子和强子的情况下，以适应光谱能量分布，假设伽玛射线通量产生在一个区域靠近核心和扩展的叶。使用最佳拟合值，这个射电星系的几个物理性质的推导。此外，对Cen B周围的宇宙线分布进行了统计分析，发现该分布在5%的显著性水平上与背景没有差异。考虑到Moskalenko等人与该源相关的UHECR事件，并将其光度外推到低能量，我们没有找到足够的证据将最高能量的中微子事件（IC 35）与该射电星系联系起来。
2019-07-02 astro-ph.HE
How many Ultra High Energy Cosmic Rays could we expect from Centaurus A?
皮埃尔·俄歇天文台将一些超高能宇宙射线与半人马座A的方向联系起来。由于它是离我们最近的射电强活动星系核，因此在射电、红外、X射线和$γ$ -射线（MeV-TeV）等方面对它进行了深入的研究。其光谱能量分布或光谱显示出两个主峰，低能峰在$10^{-2}$ eV的能量，高能峰在约150 keV。还有一个微弱的非常高的能量（E $\geq$ 100 GeV）的$γ$射线发射完全由高能立体系统实验检测到。在这项工作中，我们描述了整个光谱，两个主峰与同步/自同步康普顿模型和甚高能量发射强子模型。我们考虑p $γ$和$pp$相互作用。对于p $γ$相互作用，我们假设目标光子是轻子过程中在150 keV处产生的光子。另一方面，对于pp相互作用，我们认为作为目标的热粒子密度在叶。需要一个令人满意的描述，在非常高的能量与p $γ$相互作用的光谱，我们得到了一个过度的亮度在超高能宇宙射线（甚至超过爱丁顿光度）。然而，当考虑pp相互作用来描述$γ$ -谱时，得到的超高能宇宙射线数与Pierre Auger观测结果一致。此外，我们还利用蒙特卡罗模拟计算了在Km $^3 $中微子望远镜上pp相互作用可能产生的中微子信号。
2012-04-19 astro-ph.HE
Galactic magnetic deflections and Centaurus A as a UHECR source
我们评估了银河系磁场的主要模型的有效性预测UHECR偏转从岑A。Jansson-Farrar 2012 GMF模型（JF 12）包括条纹和随机分量，以及其他模型中未考虑的对规则场的平面外贡献，迄今为止对全天空数据的拟合最好，包括WMAP 7 22 GHz同步辐射图的Q，U和I以及~ 40，000 $河外旋转测量（RM）。在这里，我们测试的模型，特别是在Cen A地区，使用160个测量良好的RM和偏振强度从WMAP，附近，但外面的Cen A无线电波瓣。JF 12模型的预测与观测结果非常吻合，证明了其对来自Cen A的UHECR偏转预测的可信度。我们发现，在69个高于55 EeV的俄歇事件中，多达6个与起源于Cen A并且偏转<18度一致;在这种情况下，3个是质子，3个Z=2-4。18度以内的13个事件中的其他事件必须有另一个起源。为了使在Cen A和银河系之间的随机河外磁场明显改变这些结论，它的强度必须大于80 nG --远远大于通常的想象。
2012-11-29 astro-ph.HE
Suzaku X-ray Imaging of the Extended Lobe in the Giant Radio Galaxy NGC6251 Associated with the Fermi-LAT Source 2FGLJ1629.4+8236
我们报告了NGC 6251的朱雀X射线成像研究结果，NGC 6251是一个邻近的巨型射电星系，具有中等FR I/II射电性质。我们的指向集中在最近用费米-LAT发现的伽马射线发射峰上，该峰位于西北射电瓣的位置，距离核15弧分。在减去两个“离源”点附近的无线电波瓣，并删除可能的污染物在XIS的视野，我们发现显着的残留X射线发射最有可能扩散的性质。过量X射线发射的光谱很好地符合幂律，其中光子指数Γ= 1.90 +-0.15，0.5 - 8 keV通量为4 x 10^{-13} erg cm^{-2} s^{-1}。我们解释这个弥漫的X射线发射分量是由于逆康普顿上散射的宇宙微波背景光子的超相对论电子内的叶，只有一个小的贡献，从大规模的喷流的光束发射。利用存档的无线电数据的源，我们证明了通过宽带光谱建模的费米-LAT源2FGL J1629.4+8236的射线通量可以很好地占高能量尾的逆康普顿连续波瓣。因此，这个声称的来自NGC 6251西北叶的伽马射线的关联，以及最近对半人马座A扩展叶的费米-LAT成像，表明粒子可能被有效地（重新）加速到超相对论能量，通常在附近的射电星系的扩展射电叶内。
2012-02-04 astro-ph.HE
Cosmic ray acceleration to ultrahigh energy in radio galaxies
高能宇宙射线（UHECR）的起源是一个悬而未决的问题。在这一过程中，我们首先回顾了源加速到10-100 EeV必须满足的一般物理要求，包括考虑到冲击波不是高度相对论性的。我们表明，在射电星系的回流冲击可以满足这些要求。我们讨论了一个模型，其中巨瓣射电星系，如半人马座A和天炉座A作为缓慢泄漏的UHECR水库，与UHECR被加速在一个更强大的过去插曲。我们还表明，半人马座A，天炉座A和其他射电星系可以解释观测到的各向异性的数据从皮埃尔俄歇天文台，检查之前的一些困难关联UHECR各向异性与天体物理来源。
2019-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inverse Compton scattering of starlight in the kiloparsec-scale jet in Centaurus A: The origin of excess TeV $γ$-ray emission
半人马座A（Cen~A）是距离地球最近的活动射电星系，它有千秒差距（kpc）尺度的喷流和{射电和X射线频率范围内各种仪器探测到的巨瓣}。$Fermi$ --大面积望远镜和高能立体系统（HESS）证实了Cen~A是一个非常高能（VHE; $> 0.1$ ~TeV）的$γ$射线发射体，在几GeV到TeV的能量范围内具有已知的光谱软化。在这项工作中，我们考虑了一个同步辐射自康普顿模型的宽带谱的核{以下的破碎能量}和外部康普顿模型的kpc尺度喷流的$γ$射线过剩。我们的研究结果表明，所观察到的$γ$射线过剩可以适当地描述为逆康普顿散射的星光光子在kpc尺度的喷流，这是一致的，最近由HESS的TeV发射沿喷流的空间扩展的试探性报告。考虑到光谱拟合的结果，只有在Cen~A中才能看到这种过剩，这可能是由于两个因素：（1）宿主星系比其他典型的射电星系大约亮50倍;（2）由于核心3.8~G的大磁场导致$γ_{\rm c}=2.8 \times 10^3$的最大电子洛伦兹因子较低，核心$γ$射线谱在几MeV以上迅速衰减。通过与其它$γ$射线探测到的射电星系的比较，我们发现相对论喷流的磁场强度与中心黑洞$d$和$B (d) \propto d^{-0.88 \pm 0.14}$的距离成正比。
2019-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
UHECR Echoes from the Council of Giants
本研究通过 Monte Carlo 模拟探索了 Centaurus A 爆发加速的 UHECR 被 Council of Giant 结构磁场散射产生回声的框架，发现该模型能解释中等尺度各向异性，并证明 UHECR 核可作为“成分时钟”探测本地源传播场景。
2023-06-13 astro-ph.HE
Ultra-high energy cosmic rays from shocks in the lobes of powerful radio galaxies
超高能宇宙射线（UHECRs）的起源问题几十年来一直是一个悬而未决的问题。在这里，我们使用的流体动力学模拟和一般的物理参数相结合，以证明UHECRs原则上可以产生的扩散冲击加速（DSA）的冲击在回流的材料的射电星系叶。这些激波发生在喷流物质通过相对论终止激波之后。最近，几位作者已经证明，高度相对论冲击在加速UHECR方面是无效的。在我们提出的模型中的冲击波有一个范围的非相对论或温和的相对论冲击波速度更有利于UHECR加速，冲击波的大小在1- 10 kpc的范围内。大约10%的喷流能量通量通过$M>3$回流中的激波集中。虽然冲击速度可以足够低，使得经由DSA加速到高能量仍然是有效的，但是它们也足够高，使得Hillas能量接近$10^{19-20}$ eV，特别是对于较重的CR组合物和在流体元素通过多次冲击的情况下。我们讨论了一些更普遍的考虑加速粒子的超高能参考巨大的叶状射电星系，如半人马座A和天炉座A，一类来源，这可能是负责观察到的各向异性从UHECR天文台。
2018-10-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-High Energy Cosmic Rays from Centaurus A: Jet Interaction with Gaseous Shells
超高能宇宙射线（UHECR）的能量在6 x 10^19 eV以上，似乎与宇宙中离我们相对较近的物质的分布存在微弱的相关性。早先有人提出，UHECR可以在附近的射电星系Cen A的核或外叶中加速。我们表明，UHECR生产在一个空间上的中间位置约15千秒差距的东北部的核心，在那里出现的喷流从核被观察到打击一个大的恒星形成壳的气体，是一个合理的替代方案。一个相对论性喷流能够将低能量的重种子宇宙射线（CR）加速到UHECR，其时间尺度与喷流穿透大型气体云所需的时间相当。在这个模型中，许多CR所产生的星爆，与组合物增强的重元素附近的膝盖区域周围PeV，被推到超高能量的相对论冲击的一个新的取向喷流。该模型与俄歇数据所示的整体光谱相匹配，并且还预测了作为粒子能量的函数的化学成分。因此，我们预测在高能量的成分中可观察到的各向异性，在这个意义上，较轻的核应该优先被视为朝向Cen A的一般方向。考虑到银河系磁盘和银河系磁风的磁场模型，这种情况下可能会解决HiRes和俄歇结果之间的差异有关的化学成分的UHECR。
2010-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Linking High-Energy Cosmic Particles by Black-Hole Jets Embedded in Large-Scale Structures
超高能宇宙射线（UHECR）的起源是一个半个世纪的谜（Linsley 1963）。一个有趣的巧合加深了这个谜团：在能量的十个数量级上，UHECR，PeV中微子和各向同性亚TeV伽马射线的能量产生率是相当的，这暗示了一个大统一的图像（Murase and Waxman 2016）。在这里，我们报告说，强大的黑洞喷流聚集的星系可以提供所有这些现象的共同起源。一旦被喷流加速，限制在射电瓣中的低能宇宙射线就会被冷却;离开源的高能宇宙射线与磁化的星团环境相互作用，产生中微子和伽马射线;最高能量的粒子从主星团逃逸，并对观测到的100 PeV以上的宇宙射线做出贡献。该模型与观测到的UHECR的光谱，成分和各向同性是一致的，也解释了冰立方中微子和费米伽马射线背景的非耀变体成分，假设一个合理的能量输出从集群中的黑洞射流。
2018-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现，打开了PeV（10^15 eV）的天空。由于它们的位置不确定性很大，这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源，在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后，我们建立了这些源的光谱能量分布，并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面，许多天体，包括星暴星系NGC 253和半人马座A，尽管在空间上与中微子事件重合，但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面，由于缺乏TeV的数据，各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测，但将被证实或反驳，只有进一步的冰立方数据。无论如何，这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
