A measurement of the Galactic plane mass density from binary pulsar accelerations
我们使用编译的高精度脉冲星定时测量直接测量相对于太阳系重心的双星的银河系加速度。给定垂直加速度，我们使用泊松方程推导奥尔特极限，即，银河系中平面的总体积质量密度。我们的最佳拟合模型给出了$0.08^{0.05}_{-0.02} M_{\odot}/\rm pc^{3}$的Oort极限，这接近于最近Jeans分析的估计。考虑到McKee等人（2015）对重子预算的解释，我们得到了局部暗物质密度$-0.004^{0.05}_{-0.02}~M_{\odot}/\rm pc^{3}$，这略低于其他现代估计，但与我们方法的当前不确定性一致。虽然奥尔特极限（和其他银河系参数）的第一次测量的误差条目前比运动学估计大几倍，但它们应该在未来得到改善。我们还限制扁率的潜力，发现它与预期的磁盘和不一致的潜在主导的球形晕，这是适当的，我们的样本是在一个$\sim$千秒差距的太阳。我们发现，旋转曲线的斜率不受当前测量的脉冲双星加速度。给出了垂直加速度$a_{z}$的拟合函数：$a_{z} = -α_{1}z$ ; $\log_{10} (α_{1}/{\rm Gyr}^{-2})=3.69^{0.19}_{-0.12}$ .通过分析银河系的相互作用模拟，我们发现，大的不对称变化的$da_{z}/dz$作为垂直高度的函数可能是一个签名的子结构。最后，我们讨论的权力相结合的约束，从脉冲星定时和高精度径向速度（…
2021-01-02 astro-ph.GA
A purely acceleration-based measurement of the fundamental Galactic parameters
Klioner等人使用盖亚EDR 3数据直接测量太阳系在银河系内的加速度，使用类星体的视自行。在这里，我表明，这一单一的绝对加速度测量结合相对加速度从脉冲星轨道衰变得到允许一个确定所有的参数描述我们当地的银河系环境的动态，包括在太阳的圆速度$V_0 = 244 \pm 8$公里/秒及其衍生物$V'_0 = 2 \pm 9$公里/秒/千秒差距，当地的角频率，奥尔特常数，和太阳的运动相对于LSR。这是第一次确定这些参数，只使用广义相对论，而不需要额外的假设。
2021-07-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Fermi bubbles from stochastic acceleration of electrons in a Galactic outflow
费米泡的发现--在银河系中心上方和下方的GeV伽马射线中看到的一个巨大的双叶结构--意味着在盘的$\sim 10 \, \text{kpc}$处存在一个巨大的高能粒子库。没有证据表明与气泡边缘重合的强烈冲击，以及多波长观测的限制指向湍流随机加速作为可能的加速机制。我们研究了银河系中心大规模外流中电子随时间的加速。首次给出了粒子动力学方程的详细数值解，包括加速、输运和相关的能量损失过程。我们还考虑到在气泡的冲击波的电子的冲击加速度的增加。拟合观测到的光谱和表面亮度分布的气泡允许确定的输运系数，从而脱落的费米气泡的起源光。
2018-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Entrainment in Trouble: Cool Cloud Acceleration and Destruction in Hot Supernova-Driven Galactic Winds
在恒星形成的星系中，重叠的超新星的有效热化可能会产生一种超新星加热的流体，这种流体驱动着星系风。对于从高分辨率模拟（忽略磁场）云粉碎的时间尺度的基准假设，我们表明，从$T_{c}\sim 10^{2}-10^{4}$ K的温度在银河风的发射和吸收看到的冷云不能被加速到观测速度的冲压压力的热风。考虑到径向结构的热流和重力，我们表明，这一结论适用于广泛的星系，云，和热风的属性。这一发现质疑了流行的图片，即在银河风中看到的冷原子气体被热流夹带和加速。考虑到冲压压力加速的这些困难，我们讨论了高速冷气体流出的起源的替代模型。另一种可能性是，冷云中的磁场非常重要，可以延长云的寿命。对于$T_{c}=10^{3}$ \，K和$10^{4}$ \，K云，我们表明，如果传导蒸发可以忽略不计，云粉碎的时间尺度必须分别为$\sim15$和5倍长，从流体动力学模拟的值，以冷云的速度，以达到观察到的。
2017-03-31 astro-ph.GA
Magnetized Gas Clouds can Survive Acceleration by a Hot Wind
我们提出了三维磁流体动力学模拟的磁化气体云加速热风。我们初始化的气体云与纠结的内部磁场，并表明，这个字段抑制云的破坏：而不是混合到热的风中发现在流体动力学模拟，云碎片最终共同移动，并与周围环境的压力平衡。我们还证明了热风中的磁场使云的阻力增加了1倍~（1+v_A^2/v_wind^2）$，其中v_A是风中的阿尔芬速度，v_wind 2测量云和风之间的相对速度。我们将这一结果应用于气体云在几个天体物理背景下，包括星系团，星系风，银河系中心，和郊区的星系晕。我们的结果可以解释冷气体在星系风和星系晕中的普遍存在，以及这些冷气体如何在与热的星系风/星系晕气体相互作用的情况下生存下来。我们还预测，阻力可以导致偏离开普勒轨道的G2云在银河系中心。
2014-09-23 astro-ph.GA
The Starburst Acceleration of High-Velocity Clouds in the Galactic Center
本研究针对银河系中心高速云的观测特性难以解释的问题，通过纳入磁场和初始切向速度的三维磁流体动力学模拟，证实星暴过程可催生高速云，且约5%初始云质量能留存3.5Myr，提升后续恒星形成效率。
2025-02-24 astro-ph.GA
The Galactic potential and dark matter density from angular stellar accelerations
我们提出了一种方法来测量银河系（MW）的潜力，使用的角加速度的恒星聚集测量像盖亚的天体测量。加速度直接探测MW势的梯度，而不是使用恒星速度等间接方法。我们表明，任务结束盖亚恒星加速度数据可用于测量潜在的MW磁盘在约3 $σ$的意义，如果最近的测量太阳加速包括在内，当地的暗物质密度在~2 $σ$的意义。由于探测的意义与观测时间$t$的$t^{5/2}$一样陡峭，未来的测量包括天体测量解决方案中的角加速度可能与盖亚结合，以精确测量局部暗物质密度和密度分布的形状。
2021-03-08 astro-ph.GA hep-ph
The imprint of dark matter on the Galactic acceleration field
本文利用FIRE-2模拟比较CDM与SIDM在银河系质量暗晕中的垂直加速度剖面，发现SIDM具有更高局部密度和更陡梯度，并指出加速度不对称性可揭示星系并合历史。
2024-10-09 astro-ph.GA
Charting the Galactic acceleration field I. A search for stellar streams with Gaia DR2 and EDR3 with follow-up from ESPaDOnS and UVES
我们目前的地图中检测到的恒星流的盖亚数据版本2（DR 2）和早期数据版本3（EDR 3）目录使用STREAMFINDER算法。我们还报告了高分辨率CFHT/ESPaDOnS和VLT/UVES光谱仪以及中等分辨率NTT/EFOSC 2光谱仪获得的较亮DR 2流成员的光谱跟踪。在DR 2中发现了两个没有明确祖先的新恒星流（命名为Hrid和Gunnthra），在EDR 3中发现了七个（命名为Gaia-6至Gaia-12）。还识别了若干候选流。该软件还发现了与15个球状星团NGC 288、NGC 1261、NGC 1851、NGC 2298、NGC 2808、NGC 3201、M 68、$ω$ Cen、NGC 5466、Palomar 5、M 5、NGC 6101、M 92、NGC 6397和NGC 7089有关的非常长的潮汐尾。这些恒星流将在本系列的后续贡献中用于绘制$\sim$ 100 pc到$\sim$ 100 kpc尺度上银河系加速度场的特性。
2021-05-05 astro-ph.GA
Line-of-sight acceleration as a test of the Galactic Yukawa potential
本研究评估了直接径向加速度测量对约束银河系牛顿势Yukawa修正的潜力，发现使用1.3×10^5颗RR Lyrae星作为目标在~10 cm s$^{-1}$精度下可达到与旋转曲线相当的约束力。
2025-06-30 astro-ph.GA
Most open clusters follow the radial acceleration relation (RAR) and the baryonic Tully-Fisher relation (BTFR)
CSG De Goudse Waarden Lyceum（CSG德豪尔德斯瓦登中学）；Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Astronomía（墨西哥国立自治大学天文学研究所）
研究发现银河系中大多数开放星团遵循径向加速度关系和重子Tully-Fisher关系，暗示低加速度动力学在Parsec尺度上起作用，可能影响银河系引力场结构。
2026-03-03 astro-ph.GA
The connection between supernova remnants and the Galactic magnetic field: An analysis of quasi-parallel and quasi-perpendicular cosmic ray acceleration for the axisymmetric sample
超新星遗迹中宇宙射线的加速机制是该领域的一个悬而未决的问题。我们使用准垂直和准平行宇宙射线电子（CRE）加速的情况下，32个轴对称信噪比的样本模型。轴对称样本被定义为包括具有双侧、双边形态的SNR，以及具有单侧形态的SNR，其中一个分支比另一个更亮。使用坐标变换技术，我们插入一个泡沫状的模型SNR到银河系磁场的模型。由于SNR的无线电发射主要由同步辐射控制，并且由于这种发射取决于磁场和CRE分布，因此我们能够模拟SNR发射并将其与数据进行比较。我们发现，准垂直的CRE加速度的情况下是更符合数据比准平行的CRE加速度的情况下，与G327.6+14.6（SN 1006）是一个显着的例外。我们建议，SN1006可能是一种情况下，准平行和准垂直加速度同时在一个单一的SNR中发挥作用。
2016-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Galactic Center: Improved Relative Astrometry for Velocities, Accelerations, and Orbits near the Supermassive Black Hole
我们提出了改进的相对天体测量的基础上获得的数据与10米W的银河系中心的中央半秒差距内的恒星。M. 1995年至2017年的凯克天文台。用于提高天体测量精度和准确度的新方法包括校正局部天体测量失真，应用星等相关的附加误差，以及更仔细地消除恒星混淆的情况。此外，我们采用刀切法来计算速度和加速度的不确定性。由此产生的中位数自行不确定性是0.05 mas/年，我们的完整样本的1184颗恒星在中央10“（0.4 pc）。我们已经探测到24个加速源，比以前公布的加速源的数量多2.6倍，这些加速源从黑洞延伸到4“（0.16 pc）。基于S 0 -2的轨道，我们新的天体测量分析将超大质量黑洞（SMBH）的系统误差减小了2倍。我们的天体测量参考系中的线性漂移在南北方向上也减少了4倍。我们还发现了银河系中心的第一个潜在的天体测量双星候选者S 0 -27。这些天体测量的改进为今后研究SMBH周围年轻恒星的起源和动力学、老核星团的结构和动力学、SMBH的轨道性质以及强引力场中的广义相对论（GR）检验提供了基础。
2019-02-07 astro-ph.GA
Charting Galactic Accelerations with Stellar Streams and Machine Learning
我们提出了一个数据驱动的方法重建银河系加速度场从相空间测量的恒星流。我们的方法是基于一个灵活的和可微的适合流在相空间，使直接估计的加速度矢量沿流。局部加速度场的重建可以独立地应用于几个流中的每一个，使我们能够在一系列尺度上对由于潜在的银河系势而产生的加速度场进行采样。我们的方法是从以前的工作方法不同，因为模型的引力势不需要事先通过。相反，我们灵活的基于神经网络的模型将流视为具有局部相似能量混合物的轨道集合，而不是假设流描绘了单个恒星轨道。因此，我们的方法允许流的不同区域具有不同的平均能量，就像真实恒星流的情况一样。一旦沿着银河流对加速度矢量进行采样，银河势的标准分析模型就可以迅速得到约束。我们发现，我们的方法恢复正确的参数为地面真理三轴对数晕势时，应用到模拟恒星流。或者，我们证明了一个灵活的潜力，可以约束与神经网络，虽然标准的多极展开也可以受到约束。我们的方法是适用于简单和复杂的引力势一样，并使潜在的重建从一个完全数据驱动的角度来看，使用缓慢的相位混合潮汐碎片的测量。
2023-03-30 astro-ph.GA astro-ph.IM
Time-dependent galactic winds I. Structure and evolution of galactic outflows accompanied by cosmic ray acceleration
宇宙射线通过沿磁场线的扩散和平流以及自激磁流体动力学波的共振散射被传送出星系。因此，动量通过冻结的波传递到等离子体，作为一种媒介，帮助驱动银河风的热压。银河系的大部分CR都是由SNR中产生的冲击波加速的，其中很大一部分发生在OB星协中，时间尺度为$10^7$年。我们研究了由于连续SN爆炸流出的银河风的基础上改变边界条件的效果。因此，压力波将变陡为冲击波，导致GCR的原位后加速。我们进行了模拟的星系风的通量管几何形状适合盘星系，描述CR扩散平流运输的流体动力学的方式随着与自生MHD波的能量交换。我们的时间相关的CR流体动力学模拟确认存在的时间渐近流出的解决方案（恒定的边界条件）。它还发现，从银河系逃逸的高能粒子，并具有类似于银河系的能量（$\propto E^{-2.7}$）的幂律分布，在$\sim 10^{15}$ eV的上限能量截止受到有效和快速的SNR后加速在较低的星系晕的能量高达$10^{17} - 10^{18}$ eV的多个冲击波传播通过晕。粒子可以在距离银道面小于$3\,$ kpc的范围内获得能量，对应的流动时间小于$5\cdot 10^6\,$年。这里描述的机制提供了一个自然的解决方案来解释CR在“膝盖”和“脚踝”之间的幂律分布。这里描述的机制提供了一个自然和优雅的解决方案来解释CR在“膝盖”和“脚踝”之间的幂律分布。
2013-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic tide
本文在银河系引力势柱对称的假设下，导出了银河系潮汐的运动方程。本文考虑银道面$x-$和$y-$分量以及正常$z-$分量的银河潮。加速度的$x-$和$y-$分量不仅来自物体位置的$x-$和$y-$分量，而且来自位置矢量的$z-$分量。Oort常数的值为$A$ $=$（14.2 $\pm$ 0.5）$km s^{-1} kpc^{-1}$和$B$ $=$（$-$ 12.4 $\pm$ 0.5）$km s^{-1} kpc^{-1}$。%（该值适用于太阳的银河系中心距离）。在银河系赤道面上方30 $pc$的太阳附近，质量密度等于（0.117 $\pm$ 0.005）$M_{\odot} pc^{-3}$。加速度的结果以易于适用于太阳系研究的形式写成，适用于奥尔特云中彗星的演化。
2010-02-15 astro-ph.GA
The role of stochastic Fermi-type particle acceleration in the inner jets of Active Galactic Nuclei
本研究针对活动星系核内喷流粒子加速机制不明的问题，通过解析Fokker-Planck方法分析二阶费米与剪切加速，成功解释M87多波段观测特征，为多区辐射建模及宇宙线加速研究提供支持。
2024-04-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Imprint of the galactic acceleration scale on globular cluster systems: Galaxies in the Fornax Cluster
本文通过分析天炉座星系团中星系的球状星团分布，证实a0半径与球状星团系统断裂半径的一致性适用于所有质量的早型星系及其红蓝子族群，为银河系加速尺度提供新证据。
2023-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Accelerations of stars in central 2-7 arcsec from Sgr A*
这项工作提出了从银河系中心内的恒星运动的长期监测计划，包括与紧凑的射电源，Sgr A* 的2 - 7角秒的分离的恒星的结果。与研究得很好的内2角秒相比，研究这些恒星需要更长的时间基线。有了17年的数据，现在可以测量这些外层恒星轨道上足够数量的位置。这是通过设计一个寻源器来跟踪2002年至2019年银河中心NACO/VLT自适应光学辅助图像中约2000颗恒星的位置来实现的。在被研究的恒星中，有54颗恒星表现出明显的向Sgr A* 的加速，其中大部分与黑洞的距离在2到3角秒之间。另外有20颗恒星的径向速度可以从SINFONI/VLT恒星光谱中测量，这使得可以计算这些恒星的轨道根数，从而使银河系中心的已知轨道数量增加了约40%。有了轨道，我们可以考虑这些恒星属于银河系中心核星团的哪些结构特征。大多数恒星的轨道解与已知的顺时针旋转盘特征一致。此外，通过采用Monte Carlo采样的恒星没有径向速度测量，我们表明，许多恒星有一个子集的可能的轨道是一致的已知的磁盘功能之一，在银河系中心。
2023-02-14 astro-ph.GA
On the efficient acceleration of clouds in active galactic nuclei
在活动星系核的宽线区，当云从热的约束介质中凝结出来时，由于云冷却时线不透明度增加，自然会发生加速。然而，当流量与时间无关时，辐射压力加速不是很有效，除非流动是一维的。在这里，我们将探讨如何加速度是由一个随时间变化的流量的影响，AGN是众所周知的是高度可变的。如果通量振荡的周期比热时间尺度长，我们预计气体在低通量状态下会冷却，因此线不透明度会迅速增加。由于辐射力的增加，云将受到一个小的反冲。我们使用雅典娜进行流体动力学模拟，以确认这种效果，并量化其重要性。我们发现，尽管在2D的流动变得湍流由于流体动力学的不稳定性，20%的调制的通量导致加速度的净增加-超过2倍-在1D和2D。我们表明，这是足以产生所观察到的线宽，虽然我们只考虑光学薄云。我们讨论了我们的研究结果的光电离建模和混响映射的影响。
2016-03-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observation of Acceleration of HI Clouds Within the Fermi Bubbles
费米泡风中携带的~200 HI云的最大|VLSR|随银河系纬度的增加而增加。我们分析了以前的观测结果，并提出了来自绿岸望远镜的新数据，排除了系统效应作为这种现象的来源。相反，它可能是云加速的证据。这些数据表明，在费米气泡的低2 kpc的云，在从X射线研究建立的气泡边界内，有一个流出速度，从150 - 200 km/s上升到银河系中心附近，并在2.5 - 3.5 kpc的距离达到330 km/s。这些参数也是一致的运动学的紫外线吸收线从高度电离的物种观察到对两个目标后面的费米泡在$b = -6.6^{\circ}$，和$b = +11.2^{\circ}$。暗示中性云的寿命是4 - 10百万年。
2019-11-15 astro-ph.GA
On the VLBI measurement of the Solar System acceleration
我们提出了新的长期像差漂移的估计，主要是由于太阳系绕银河系中心的旋转，基于最新的VLBI观测和改进的离群值消除方法。我们拟合度2矢量球谐函数的河外射电源自行场来自大地VLBI观测跨越1979-2013年。我们特别注意的离群值消除程序，以消除离群值（i）无线电源坐标时间序列和（ii）自行样本。我们得到更准确的太阳系加速度值相比，在我们以前的文件。加速度矢量朝向银河系中心，误差在7度以内。垂直于银河平面的分量在统计上是不显著的。我们表明，不充分的清洁数据集可能会导致强烈的变化，偶极子的振幅和方向，统计偏差的结果。
2013-10-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
The galactic acceleration scale is imprinted on globular cluster systems of early-type galaxies of most masses and on red and blue globular cluster subpopulations
本文利用Fornax星系团的观测数据，发现各质量早型星系的红蓝球状星团子群密度分布均呈折断幂律，且折断半径与星系加速度尺度a0半径高度吻合，证实了该尺度对星团系统的深刻影响。
2023-09-20 astro-ph.GA
A Simplified Treatment of Gravitational Interaction on Galactic Scales
我提出了一个简单的计划，在银河系尺度上的引力相互作用的治疗。与量子场论的已知机制类似，我特别假设引力是由质量很小但不为零的虚交换粒子--引力子--介导的。由此产生的密度和质量分布与引力体的质量成正比。质量分布与绕中心质量轨道运行的测试粒子所经历的向心加速度成比例;这是以假设普适特征加速度a0 = 4.3*10^{-12} m/s^2（或8*pi*a0 = 1.1*10^{-10} m/s^2）为代价的。该方案预测的渐近平坦的星系旋转曲线，Tully-Fisher/Faber-Jackson关系，星系的质量差-加速度关系，星系的表面亮度-加速度关系，星系团的运动学，和“伦佐规则”正确的，额外的（暗）的质量分量是不需要的。鉴于它是基于各种特别的假设，并考虑到进一步的限制，我提出的方案还不是一个一致的引力理论;相反，它是一个“玩具模型”，提供了一个方便的标度律，简化了银河系尺度上的引力描述。
2013-01-31 astro-ph.GA hep-ph
Stellar Accelerations and the Galactic Gravitational Field
银河系中的典型恒星的速度为每秒数百公里，并经历$\sim 10^{-10}$ m s $^{-2}$的重力加速度，导致十年内每秒几厘米的速度变化。这些加速度的测量将允许直接测试牛顿动力学在千秒差距长度尺度上的适用性，并可以揭示星系内显着的小尺度不均匀性，以及增加测量星系整体质量分布的灵敏度。注意到对系外行星狩猎光谱仪进展的合理推断表明，在未来十年内将达到每秒厘米级的精度，我们探讨了这种测量将创造的可能性。我们考虑可能的混淆效应，包括恒星运动引起的明显加速和行星系统的反射速度，以及可能的缓解策略。如果这些问题能够得到满意的解决，将有可能使用高精度的测量变化的恒星速度来执行一个“盲目的搜索”的暗物质，使非牛顿引力动力学理论的直接测试，检测局部的不均匀性在暗物质密度，并大大提高测量的星系的整体性能。
2018-12-18 astro-ph.EP astro-ph.GA hep-ph
Observational signatures of particle acceleration in supernova remnants
我们评估了超新星遗迹作为银河系宇宙射线源的现状。我们总结了超新星遗迹的观测，涵盖了整个电磁波谱，并描述了这些观测告诉我们的高马赫数冲击波阵面的加速过程。我们讨论了超新星遗迹中的激波被宇宙射线修正，宇宙射线谱的形状和最大能量，以及超新星遗迹中和周围的宇宙射线的总能量收支。此外，我们还讨论了超新星遗迹作为银河系宇宙射线的主要来源以及替代来源的问题。
2012-06-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Motion of Particles in Solar and Galactic Systems by Using Neumann Boundary Condition
研究了Shenavar 2016 a在宇宙学扰动方程基础上引入Neumann边界条件导出的一个新的运动方程。通过对近日点进动的研究，表明新的运动方程对太阳系天体的轨道有一个很小的修正，尽管可以检测到。然后对一个质点系进行调查，以便更好地了解星系结构。同时给出了力定律的一般形式，并由此导出了轴对称星盘的自转曲线和质量差。此外，它建议，作为向心加速度的函数的质量差异变得显着附近的恒定加速度$ 2c_{1}a_{0} $，其中$c_{1}$是诺依曼常数和$ a_{0} = 6.59 \times 10^{-10} $ $m/s^{2}$是一个基本的加速度。此外，它表明，临界面密度等于$ σ_{0}=a_{0}/G $，其中G是牛顿引力常量，有一个显着的作用，在旋转曲线和质量差异图。此外，还解释了小半径下NFW质量密度分布的具体形式$ ρ\propto 1/r $。最后，本模型将通过使用39个LSB星系的样本进行测试，我们将表明旋转曲线拟合通常是可以接受的。除了星系F571-8外，导出的质量与光的比值也在合理的范围内。
2019-09-02 astro-ph.GA
LISA double white dwarf binaries as Galactic accelerometers
University of Maryland（马里兰大学）；The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；Stanford University（斯坦福大学）
LISA通过双白矮星双星研究银河系加速度对引力波参数估计和物质分布的影响
2026-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Multi-wavelength Emission from Galactic Jets: the Case of the Microquasar SS433
SS 433是一个银河系微类星体，具有强大的喷流，产生非常高能量的粒子。利用最近获得的从射电到TeV γ射线的多波长观测数据，研究了SS 433喷流中的粒子加速。首先，我们提出了一个相对论射流中粒子加速、冷却和输运的一般框架。然后，我们将其应用到SS 433喷流中的两个X射线结，重点是轻子发射。我们对粒子输运和演化的详细处理产生了与以前论文截然不同的预测。对于这两个区域，我们的模型可以解释的多波长的数据，除了GeV的数据。这表明，GeV的排放主要来自不同的区域和/或机制。我们发现，加速过程应该是有效的，这可以实现的扩散冲击加速接近玻姆极限。假设质子以与电子相同的效率加速，我们的结果意味着SS 433是PeVatron，即，可以将质子加速到超过一个PeV。未来的硬X射线和MeV伽马射线观测可以通过检测光谱转换或截止来严格测试我们的模型。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating the Role of Pre-supernova Massive Stars in the Acceleration of Galactic Cosmic Rays
本研究针对超新星遗迹能量转化效率存疑、可能不足以供给全部银河系宇宙线的问题，探究双星或多星系统中的超新星前身大质量恒星对银河系宇宙线加速的补充贡献。
2024-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Absence of a fundamental acceleration scale in galaxies
径向加速度关系证实了在星系的平均内部动力学中可以发现一个非平凡的加速度标度。就标准宇宙学模型而言，这种尺度的存在并不明显，它被解释为引力修正的可能标志。其意义可能是深远的：它可以在原则上解释星系动力学，而不需要大量尚未探测到的暗物质，并解决标准宇宙学模型在星系尺度上面临的问题。在这里，我们认为193盘星系的数据库和事物，使用贝叶斯推断，我们表明，存在的概率是共同的所有星系的基本加速度基本上是零：$p$ -值小于$10^{-20}$，或相当于，零假设被拒绝超过10 $σ$。我们的结论是，由径向加速度关系揭示的加速度标度是突现的性质，可能是由重子和暗物质之间复杂的相互作用引起的。特别是，MOND理论，或任何其他在星系尺度上表现类似的理论，都被排除作为超过10 $σ$的星系的基本理论。
2018-06-18 astro-ph.GA gr-qc
3D Kinematics of Stellar SiO Masers in the Galactic Center
我们目前的3D速度测量和加速度限制的恒星在几个秒差距的银河系中心（GC）的黑洞，Sgr A*，43和86 GHz的拱星脉泽发射的观测的基础上。在2013年，2014年和2020年使用甚大阵列（VLA）进行观测，并在2015年和2017年使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）进行观测。我们总共探测到28个脉泽，其中4个是新探测到的。结合这些数据与现存的脉泽天体测量，我们计算恒星的自行和加速度的不确定性低至~10 $μ$作为年$^{-1}$和0.5 $μ$作为年$^{-2}$，分别对应于约0.5公里秒$^{-1}$和0.04公里秒$^{-1}$年$^{-1}$在8千秒差距。我们测量径向速度脉泽光谱与~0.5公里秒的$^{-1}$的不确定性，虽然这样的测量的精度和准确性推导的基础恒星速度是有限的一些脉泽的复杂的光谱轮廓。因此，我们测量的径向加速度限制与典型的不确定性约0.1公里秒$^{-1}$年$^{-1}$。我们分析了由此产生的3D速度和加速度相对于预期的运动产生的质量分布在GC模型。
2022-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic Accelerations from the GD-1 Stream Suggest a Tilted Dark Matter Halo
本文通过直接微分GD-1星流在6维相空间中的轨迹测量银河系加速度场，发现其偏离轴对称，提出银河系暗物质晕为倾斜三轴结构，轴比约1:0.75:0.70，长轴相对银道面倾斜约18度。
2025-04-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial acceleration relation from symmetron fifth forces
我们表明，旋转支持星系的径向加速度关系可以解释，在没有冷暗物质的情况下，由一个非最小耦合标量场，其第五力部分屏蔽在星系尺度上的玻色子机制。此外，我们表明，足够的能量存储在介子场来解释星系盘的动力学稳定性。
2017-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Particle acceleration and the origin of gamma-ray emission from Fermi Bubbles
费米LAT在银道面上方和下方发现了两个扩展的伽马射线泡。我们认为，它们的起源是由于在银河系中心（GC）的准周期恒星吸积到中央黑洞的能量释放。由这些过程产生的冲击传播到星系晕并加速那里的粒子。我们表明，加速到~10 TeV的电子可能是负责所观察到的伽马射线发射的气泡作为一个结果的逆康普顿（IC）散射的遗物光子。我们还认为，由于气泡中的激波比SNRs中的激波具有更大的长度尺度和更长的寿命，因此气泡可以产生能量> 10^15 eV的CR质子流。这可以解释膝关节以上的CR谱。
2011-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
The population of Galactic supernova remnants in the TeV range
针对超新星遗迹粒子加速及甚高能γ射线产生机制不明的问题，研究通过模拟γ射线能段超新星遗迹族群并与现有TeV观测比对，可约束激波磁场、粒子谱指数等关键加速参数。
2023-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray acceleration parameters from multi-wavelength observations. The case of SN 1006
对银河系超新星SN 1006的性质进行了理论上的重新分析。利用非线性动力学理论计算了超新星遗迹SN 1006中宇宙射线的加速效率。天文参数的已知范围和现有的测量的非热发射的检查，以确定相关的物理参数，确定CR加速效率的值。它示出的参数值-质子注入率，电子质子比和下游磁场强度-确定与适当的精度。特别是还观察到的伽马射线形态的方位角的变化与理论预期一致。这些参数值，连同相对于球对称加速几何的伽马射线通量的减少，允许与现有数据良好拟合，包括最近检测到的H.E.S.S. SN 1006代表了第一个例子，其中一直建立了银河CR源所需的高效率核CR生产。
2009-06-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves
星系中缺少的引力需要暗物质，或者是引力或惯性的修正。这些具有根本重要性的理论可能性，可以通过观测到的轨道运动粒子的向心加速度与从观测到的星系中重子分布所预期的牛顿加速度之间的统计关系来区分。在这里预测冷暗物质晕，修正的重力，和修正的惯性进行了比较和测试的统计样本的星系旋转曲线从斯皮策测光和准确的旋转曲线（SPITZER）数据库。在估计的平均外场下的修正引力正确地预测了观测到的旋转曲线内外部分的加速度统计关系。从表面上看，加速度平面上的内部和外部零件之间存在$6.9σ$差异，这与当前修改惯性的建议不一致。删除可能存在系统性问题的星系，如中央隆起或特殊倾角，并不会改变这一趋势。冷的暗物质晕预示着一种与观测到的有系统的偏离关系。旋转曲线的所有方面都可以用修正的引力来解释。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic rays from the nearby starburst galaxy NGC 253: the effect of a low luminosity active galactic nucleus
NGC 253是一个邻近的星暴星系，位于玉夫座星系群中，距离3.5 Mpc，一些作者认为它是宇宙射线加速到超高能量的潜在地点。它的核心区域被气体和尘埃严重遮蔽，这使得我们无法确定该星系是否拥有一个与星暴共存的超大质量黑洞。在文献中已经提出了一些来源作为活性核的候选者。在这项工作中，我们的目标是确定的影响，一个超大质量黑洞在NGC 253的核可能对宇宙射线加速的存在。有了这个目标，我们模拟的吸积流到假定的活动核，我们评估的可行性粒子加速的黑洞发电机机制。作为一个副产品，我们探索的吸积流中的非热粒子的星系的高能量发射的潜在贡献。我们发现，在三个最可能的核候选者，吸积流的排放将抑制黑洞发电机机制。为了完全排除NGC 253中一个假定的核可能对宇宙射线加速产生的影响，需要更好地澄清该核的真实性质。
2020-03-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring Galactic Dark Matter through Unsupervised Machine Learning
测量太阳附近暗物质的密度分布对暗物质理论和实验都有重要意义。在这项工作中，我们将自回归流应用于来自银河系型星系的真实模拟的恒星，以无监督的方式学习恒星相空间密度及其衍生物。有了这些作为输入，并在动态平衡的假设下，引力加速度场和质量密度可以直接从玻尔兹曼方程计算，而不需要假设圆柱对称或星系质量密度的特定函数形式。我们证明了我们的方法可以准确地重建模拟星系的质量密度和加速度分布，即使在运动学测量中存在类似盖亚的误差。
2022-05-02 astro-ph.GA hep-ph
Evidence for an extended Galactic proton component beyond the cosmic-ray knee
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（暗物质物理国家重点实验室、李政道研究所及上海交通大学物理与天文学院）
通过分析0.1至1000 PeV的质子与氦光谱，发现宇宙射线膝不支持单一截断，需有延伸至100 PeV以上的质子成分，可能源于谱断裂或连续延伸，揭示银河系输运与极端加速器的作用。
2026-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Multi-epoch searches for relativistic binary pulsars and fast transients in the Galactic Centre
银河系中心周围中央秒差距的高恒星密度使其成为寻找相对论双星的有利环境。其中包括围绕其他中子星运行的双星、恒星质量黑洞或中心的超大质量黑洞人马座A*。在这里，我们提出了多历元脉冲星搜索的银河系中心在四个观测频率，（4.85，8.35，14.6 - 18.95）GHz，使用Effelsberg 100米射电望远镜。观测是在发现银河系中心磁星PSR J1745-2900的一年前和监测观测期间进行的。我们的数据分析的特点是加速搜索逐步缩短的时间序列，以保持相对论性的二元双星的灵敏度。多历元观测增加了发现瞬变或调零双星的可能性，或确保观测到加速度搜索方法最佳工作的轨道相位。在约147小时的单独观测中，没有发现以前未发现的彗星。通过校准观测，我们得出结论，这可能是由于不够的瞬时灵敏度，从银河系中心，其大的距离，并在较高的频率，陡峭的脉冲星光谱指数和大气的贡献，系统温度的聚合效应造成的强烈的连续辐射。此外，我们还发现，对于在人马座A* 周围~<800 d的宽圆轨道上的毫秒双星，使用现有的软件工具无法在深度观测（9 h）中校正线性加速度效应。用下一代射电望远镜--如MeerKat、ngVLA和SKA 1-mid --对银河系中心的脉冲星搜索将提高发现这一难以捉摸的种群的机会。
2021-08-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Machian Gravity: Modeling Rotation Curves and Radial Acceleration in the SPARC Galaxy Sample
Oridigm Inc.（Oridigm公司）
本文提出利用麦克斯韦引力理论解释星系旋转曲线，通过分析SPARC数据库中的星系样本，确定每个星系的最佳参数并拟合观测数据，发现特征加速度尺度与MOND相似。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic-ray acceleration in supernova remnants: non-linear theory revised
越来越多的证据，主要来自最近对银河系超新星遗迹（SNRs）的伽马射线观测，严重挑战了我们对粒子在快速冲击下如何加速的理解。解释所观察到的现象所需的宇宙射线（CR）光谱实际上与$E^{-2.2}--E^{-2.4}$一样陡峭，即，比一阶费米加速的测试粒子预测更陡，并且比扩散冲击加速的更精细的非线性理论中预期的更陡。通过考虑非热粒子的动力学反反应，这种理论实际上预测粒子加速越有效，CR谱越平坦。在这项工作中，我们提出了一个自洽的情况下，CR流引起的磁场放大的帐户产生的条件，扭转这样的趋势，允许-在同一时间-相当陡峭的光谱和CR加速效率（约20%）与SNRs是银河系CR源的假设一致。特别是，我们定量地计算出一个典型的SNR的演变过程中的瞬时和累积CR谱的细节，还强调了预期的最大能量和预测的CR加速效率上的磁化强度的观测水平的影响。后者自然地在10- 30%左右饱和，几乎与注入加速过程的粒子分数无关，只要该分数大于约$10^{-4}$。
2012-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic-Ray Acceleration of Galactic Outflows in Multiphase Gas
本研究利用带双矩CR求解器的MHD模拟和TIGRESS模拟，揭示了宇宙射线在多相星际介质中的传输规律及其对盘外温/温热气体的有效加速作用，同时指出其对快速热外流影响甚微。
2024-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can Massive Gravity Explain the Mass Discrepancy - Acceleration Relation of Disk Galaxies?
盘星系的质量差-加速度（MDA）经验关系为星系动力学模型提供了一个关键的检验。根据修正的重力定律和/或惯性定律，MDA关系式量化了在低向心加速度a_c < 10^-10 m/s^2时从牛顿力学到修正动力学的转变。到目前为止，无论是基于暗物质的动力学模型，还是对重力/惯性定律的修正，都没有预测到MDA关系的函数形式。在这项工作中，我重新MDA的数据，并比较它们的四个不同的理论标度律。其中三个标度律是完全经验的，第四个--修正牛顿动力学的“简单μ”函数--来自于一个基于大质量引力子的玩具引力模型（“引力子图”）。所有的理论MDA关系包括一个自由参数的加速度的尺寸，Milgrom常数a_M。我发现，“简单的亩”功能提供了一个很好的适合的数据，显着的系统残差，并提供了最好的适合四个标度法测试。米尔格罗姆常数的最佳拟合值为a_M =（1.06 +/- 0.05）*10^-10 m/s^2。鉴于成功的预测MDA关系的函数形式，再加上与所观察到的恒星系统的运动学跨越8个数量级的大小和14个数量级的质量的总体协议，我的结论是，“引力子图片”是足够的（虽然可能不是一个必要的或唯一的方法）来描述星系的动态远远超出了太阳系的规模的所有尺度。这表明，至少在银河系尺度上，引力的行为就好像是由大质量粒子介导的。
2013-05-28 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Hadronic acceleration in the young star cluster NGC 6611 inside the M16 region unveiled by Fermi-LAT: constraints on the acceleration efficiency
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切里天文台）；Instituto de Astrofı̀sica de Andalucı̀a, CSIC（安达卢西亚天体物理研究所，西班牙高等科学研究委员会）
本文利用Fermi-LAT数据在M16区域发现与NGC 6611星团相关联的GeV辐射，通过建模恒星风终端激波加速与星风泡传播过程，将其解释为强子辐射，并将该星团的宇宙射线加速效率限制在约1%至4%之间。
2025-07-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Testing Dark Matter and Modifications to Gravity using Local Milky Way Observables
银河系自转曲线通常被认为是暗物质存在的第一个有力证据。然而，即使存在暗物质晕，其他星系尺度的观测，如重子塔利-费舍尔关系和径向加速度关系，仍然很难解释。这激发了对引力的远距离红外修正，作为暗物质假设的替代方案，以及具有类似现象学的各种DM理论。一般来说，标准的传说是，任何简化为银河系尺度上的修正牛顿动力学（MOND）现象学的模型基本上解释了所有的银河系尺度观测值。我们提出了一个框架，以测试这一声明，使用当地的银河系观测，包括垂直加速度场，旋转曲线，重子表面密度，和恒星盘的配置文件。我们专注于预测重力标量放大的模型，即，增加幅度但不改变重力加速度方向的模型。我们发现，相对于简单的暗物质晕模型，这种类型的模型并不受欢迎，因为银河系数据需要大幅放大径向加速度，而几乎不放大垂直加速度。我们的结论是，模型的结果在MOND一样的力量的斗争，同时解释在银河系附近的恒星的旋转速度和垂直运动。
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Probing Dark Matter Using Precision Measurements of Stellar Accelerations
暗物质构成了宇宙中的大部分物质，但它的粒子性质和宇宙学起源仍然是个谜。银河系中暗物质密度分布的知识对于我们理解标准宇宙学模型以及直接和间接寻找包含暗物质的粒子都是至关重要的。目前对银河系暗物质含量的测量依赖于模型假设，从观测到的速度分布推断作用在恒星上的力。在这里，我们建议应用近年来为系外行星天文学优化的精确径向速度方法来测量恒星速度随时间的变化，从而直接探测银河系中的局部引力势。使用数值模拟，我们开发了一个现实的战略，观察我们的银河系附近的恒星的差分加速度与下一代望远镜，在$10^{-8}$厘米/秒$^{2}$的水平。我们的模拟表明，检测加速度在这个水平上与合奏的$10^{3}$明星需要的影响，恒星噪声对径向速度测量减少到$<10$厘米/秒。然后，测量的恒星加速度可以用于提取局部暗物质密度和密度分布的形态参数。
2019-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Anomalous contribution to galactic rotation curves due to stochastic spacetime
本研究提出随机时空导致低加速度下广义相对论修正，产生熵力，表现为宇宙学常数及反相关的银河旋转曲线拟合贡献，需数值模拟进一步验证。
2024-07-22 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Milky Way Accelerometry via Millisecond Pulsar Timing
毫秒钟的时间稳定性是显著的，在长时间尺度上甚至可以与一些地球上的原子钟相媲美。利用这一特性，我们表明，毫秒的星系分布在银河系附近的加速计形成一个合奏，我们可以直接提取本地银河系加速度。从脉冲星自旋周期的测量，我们证明了约1 $σ$精度使用117个脉冲星的加速度灵敏度。我们还提出了一个互补的分析结果，使用轨道周期的13个二元脉冲星系统，消除系统与脉冲星制动。这项工作是动态测量加速度梯度的第一步，最终将告诉我们银河系中的暗物质密度分布。
2021-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
