Resonantly-Produced 7 keV Sterile Neutrino Dark Matter Models and the Properties of Milky Way Satellites
通过共振Shi-Fuller机制产生的无菌中微子可以说是最简单的模型，用于解释最近朝向一些包含暗物质的物体的未识别X射线线的暗物质起源。在这里，我计算出在这个机制中产生信号所需的确切参数。这些模型预测的小尺度结构的抑制与本星系群和高$z$星系数约束是一致的。非常重要的是，这些模型中产生完整的暗物质密度所需的参数满足了先前确定的要求，成功地匹配了银河系的总卫星丰度，卫星的径向分布和质量密度轮廓，或“太大而不能失败"的问题。“我还讨论了如何进一步精确测定候选无菌中微子暗物质的详细性质，可以探测夸克-强子跃迁的性质，这发生在暗物质生产过程中。
2014-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining dark matter by the 511 keV line
在过去的几十年里，观测表明，银河系中心存在着无法解释的高正电子产生率（强511 keV线）。通过利用百万年前银河系中心附近曾经存在大量高密度气体的事实，我们模拟了由于暗物质湮灭而产生的正电子的速率。我们考虑了银河系中心超大质量黑洞对暗物质密度的绝热收缩效应，并对可能的湮灭通道和暗物质质量范围进行了详细的计算.我们发现，只有三个湮灭通道（$μ^+μ^-$，$4e$和$4 μ$）可以提供所需的正电子产生率，并满足严格的约束的伽玛射线观测。特别是，$μ^+μ^-$通道的约束质量范围是$m \approx 80-100$ GeV，这是接近的质量范围获得的暗物质的解释GeV的伽马射线和正电子过剩。换句话说，该方案可以同时提供所需的正电子产生率来解释银河系中的511 keV辐射、正电子过剩和GeV γ射线过剩，并且与超大质量黑洞的绝热生长模型所导致的密度尖峰是相容的.
2018-06-19 astro-ph.HE
Constraints on the parameters of keV-scale mass annihilating Dark Matter obtained with SRG/ART-XC observations
本文利用SRG/ART-XC 4次全天巡天观测银河系晕等天体，获得了keV尺度质量湮灭暗物质粒子速度无关截面的新限制，其中银河系晕的限制在4至15 keV质量范围内为同类模型中最强。
2024-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The dark matter interpretation of the 3.5-keV line is inconsistent with blank-sky observations
对附近星系和星系团的观测报告了一条意想不到的X射线发射线，约为3.5千电子伏（keV）。解释这条线的建议包括衰变的暗物质$-$，特别是质量约为7 keV的无菌中微子的衰变可以与现有数据相匹配。如果这种解释是正确的，3.5 keV的谱线也应该是银河系晕中的暗物质发出的。我们使用了超过30兆秒的XMM-牛顿（X射线多镜任务）空白天空观测来验证这一假设，没有发现银河系晕3.5 keV线发射的证据。我们对这个质量范围内暗物质的衰变率设定了上限，这与3. 5 keV谱线起源于暗物质衰变的可能性不一致。
2021-03-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Data-Driven Constraints on Cosmic-Ray Diffusion: Probing Self-Generated Turbulence in the Milky Way
本文采用数据驱动方法结合多实验数据研究银河系宇宙射线扩散，发现结果支持自生成磁场湍流模型，但对非均匀扩散无明确偏好，未来需结合多波段观测进一步探索。
2024-04-23 astro-ph.HE hep-ph
The 511 keV Excess and Primordial Black Holes
从银河系中心区域探测到了511 keV的过量光子。有人认为，产生这种信号的正电子可能是通过原始黑洞的霍金蒸发产生的。在评估了INTEGRAL、COMPTEL和旅行者1号的约束条件后，我们发现质量范围为$\sim(1-4)\times10^{16}$ g的黑洞如果占总暗物质密度的一小部分，就可能产生这种信号。拟议中的MeV级伽马射线望远镜，如AMEGO或e-ASTROGAM，应该能够通过测量银河系内晕的弥散伽马射线辐射来测试这类场景。
2022-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA 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 magnetar emission mechanisms with spectropolarimetry
在接下来的一年里，一个在X射线偏振中观测致密物体的新时代将开始。即将到来的成像X射线偏振探测器任务的关键目标之一将是磁星4U 0142+61和1 RXS J170849.0-400910。在这里，我们提出了第一个详细的预测，从这些来源，结合现实的模型，在表面上的发射物理（气体或冷凝），表面上的温度分布，广义相对论，量子电动力学和散射的磁层，并占这些来源的宽带光谱能量分布从低于1千电子伏到近100千电子伏。我们发现，无论是大气或凝聚的表面可以占在几个千电子伏的发射，在这两种情况下，无论是一个小的热极帽或散射需要占在5-10千电子伏的发射，和10千电子伏以上的散射硬人口可以占在许多磁星在静止中观察到的硬X射线的上升功率。虽然这些不同的场景导致非常相似的光谱能量分布，但它们产生了2-10 keV的显着不同的偏振特征，这是成像X射线偏振探测器的灵敏度范围。因此，在X射线偏振中对这些源的观测将以一种本质上新的方式探测磁星的发射。
2021-12-06 astro-ph.HE
LOFAR detection of faint radio emission from the supernova remnant SRGeJ0023+3625=G116.6-26.1: probing the Milky Way synchrotron halo
最近在\textit{SRG} /eROSITA全天空X射线巡天中发现了一个超新星遗迹候选者SRGe~ J 0023 +3625 = G116.6-26.1。该大（直径为$\sim 4$度）SNR候选在其他频带中缺乏突出的对应物。在这里，我们报告了LOFAR两米巡天（LoTTS-DR 2）中G116.6-26.1的无线电发射探测。射电图像显示出与SNR的X射线边界相一致的壳状结构。从这个SNR测得的无线电发射的表面亮度非常低。将观测到的表面亮度外推到1~GHz，在$Σ-D$图中，G116.6-26.1远低于其他天体。我们认为，检测到的无线电通量可能是一致的，在范德兰绝热压缩模型中预期的最低水平，提供的体积发射率的晕气体在LOFAR波段是$\sim 10^{-42}\,{\rm Wm^{-3}Hz^{-1} sr^{-1}}$。如果是真的，这个SNR可以被认为是银河系晕中进化SNR的一个典型例子。在X射线和无线电波段，这样的信噪比可以被用来作为构成银河系晕的热和非热成分的探针。
2022-03-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the Cosmic X-ray and MeV Gamma-ray Background Radiation through the Anisotropy
虽然宇宙软X射线背景极有可能源自个别的塞弗特星系，但宇宙硬X射线和MeV伽马射线背景的起源还不完全清楚。包括康普顿厚布居在内的Seyferts粒子有望解释宇宙硬X射线背景。在MeV能区，吸积盘或MeV耀变体的日冕中含有非热电子的Seyferts可以解释背景辐射。我们建议，未来的宇宙X射线和MeV的伽马射线背景的各向异性的角功率谱的测量将是破译这些背景和活动星系核（AGN）的演变的关键。由于活动星系核跟踪宇宙的大尺度结构，因此活动星系核存在空间聚团现象。我们表明，e-ROSITA将清楚地检测到在0.5-2 keV和2-10 keV波段的未解决的塞弗茨的相关信号，并将能够测量在这两个波段的活动星系核的偏置参数。一旦未来的硬X射线全天卫星在10-30 keV或30-50 keV的能量下达到优于10^{-12} erg/cm^2/s的灵敏度--尽管这超出了目前硬X射线全天监测器的灵敏度--角功率谱将使我们能够独立地研究所有塞弗特星系中康普顿厚度的活动星系核的比例。我们还发现，预期的角功率谱的Seyferts和耀变体在MeV范围内是不同的约一个数量级，泊松项，所谓的散粒噪声，是占主导地位的。目前和未来的MeV仪器将通过角功率谱清楚地解开MeV伽马射线背景的起源。
2013-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Search for 511 keV Emission in Satellite Galaxies of the Milky Way with INTEGRAL/SPI
银河系（MW）中的正电子湮没伽马射线信号显示出令人困惑的形态：一个非常明亮的凸起和一个非常低的表面亮度盘。对于正电子的起源、在银河系中的传播以及随后在星际介质中的湮灭，目前还没有一个连贯的解释，初步的解释涉及来自放射性、X射线双星和暗物质（DM）的正电子。矮卫星星系（DSG）被认为是DM占主导地位，因此有希望的候选人在寻找511 keV的辐射作为DM湮灭成电子-正电子对的结果。本研究的目标是约束可能的511千电子伏的伽马射线信号从39 DSG的MW和测试的湮灭DM的情况。我们使用光谱仪SPI在INTEGRAL上提取所研究对象的单个光谱。由于弥漫星系发射占主导地位的信号，大尺度形态的MW已相应地建模，并包括在一个极大似然分析。或者，已经确定了距离加权堆叠光谱。只有Reticulum II（Ret II）显示3.1 sigma信号。其他五个来源显示出试探性的2西格玛信号。质量-511 keV-光度比显示了一个边际趋势，对更高的值，本质上更明亮的对象，相反的V波段的质量-光比，这是通常用来揭示DM在DSG。所有导出的通量值均高于MW凸起信号的DM解释所暗示的水平。来自Ret II的信号不太可能单独与DM起源有关，否则，MW凸起将比所看到的亮约100倍。考虑到DSG样本，Ret II是例外的，如果它的起源与MW中的过程相似，则它指向最近增强的恒星形成活动。了解这种发射可能会提供进一步的线索…
2016-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Design of a mission to measure the shape and substructure of the 511 keV gamma-ray line from the center of the Milky Way
Washington University in St. Louis（华盛顿大学）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of New Hampshire（新罕布什尔大学）
本文提出一个气球搭载任务，利用TES阵列和厚金属吸收体，旨在研究银河系中心511 keV射线的形状和亚结构，通过高能分辨率探测其统计显著性。
2026-04-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the structure of the gas in the Milky Way through X-ray high resolution spectroscopy
我们已经开发了一个新的X射线吸收模型，称为{ \tt IONeq}，它计算的光学深度$τ(E)$同时为所有丰富的元素的离子，假设电离平衡，并考虑到湍流加宽。我们使用这个模型来分析星际介质（ISM）的吸收功能在银河系的18个星系（LMXB）和42河外源（主要是耀变体）的样本。吸收ISM被建模为三个组分/相的组合-中性（$T\lesssim1\times10^{4}$ K）、温（$T\sim5\times 10^{4}$ K）和热（$T\sim2\times10^{6}$ K）。我们发现，空间分布的中性和温暖的成分，很难描述使用光滑的配置文件，由于在天空中的柱密度的不均匀分布。对于热相，我们使用了一个扁平的磁盘和一个晕的组合，找到可比的列密度为两个空间分量，在顺序为$\sim 6-7\times10^{18}\;{\rm cm^{-2}}$，虽然这一结论取决于所采用的参数化。如果晕成分具有亚太阳丰度$Z$，则柱密度已按比例放大因子$\frac{Z_\odot}{Z}$。垂直积分柱密度的磁盘组件建议以下质量分数为这三个ISM阶段在银河系磁盘：中性$\sim~89\%$，温暖的$\sim 8\%$和热$\sim 3\%$组件，分别。热分量中晕分量的径向分布受的约束较弱。
2017-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
SRG/eROSITA discovery of a large circular SNR candidate G116.6-26.1: SN Ia explosion probing the gas of the Milky Way halo?
我们报道了在SRG/eROSITA全天空巡天中发现的一个新的X射线选择超新星遗迹（SNR）候选者SRGe~ J 0023 +3625 = G116.6-26.1。该源具有大的角度范围（直径为$\sim 4$度），近圆形形状和由氦和氢类氧发射线主导的X射线光谱。它缺乏明亮的对应物，类似的程度在其他波长，可以明确地与it. Given相对较高的银河系纬度的源，$b\approx-26$度，我们解释这些观测特性作为一个指示盘外的位置，这个SNR候选人。也就是说，我们认为这个天体起源于一颗Ia型超新星，该超新星在大约40000年前在距离太阳$\sim 3\,{\rm kpc}$的银河系晕的低密度（$\sim 10^{-3}\,{\rm cm^{-3}}$）和热（$\sim (1-2)\times10^6\,{\rm K}$）气体中爆炸。晕气体的低密度意味着前向激波下游的冷却和碰撞电离平衡（CEI）时间尺度比SNR的年龄长得多。这导致了相对较软的光谱，反映了气体的预冲击电离状态，以及由于通过增加的电子温度增强的碰撞激发而导致的等离子体发射率的强烈提升（与CEI相比）。如果得到证实，这样一个罕见的物体将为我们提供一个独特的“原位”探测银河系盘和晕之间界面附近的物理条件（密度，温度和金属丰度）。
2021-07-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the robustness of the velocity anisotropy parameter in probing the stellar kinematics in Milky Way like galaxies: Take away from TNG50 simulation
在TNG 50模拟中，我们分析了恒星在实空间和能量空间中的速度各向异性。我们采用不同的选择标准，包括空间，运动学和金属丰度削减，并作出三个晕类（$\mathcal{A}$ - $\mathcal{C}$），表现出轻度到强烈的敏感性不同的选择。上述类别分别占晕的48%、16%和36%。我们分析了$β$径向分布，并将其分为单调增加的径向分布或具有峰和谷的径向分布。我们证明，与单调增加的$β$配置文件的晕主要是从类$\mathcal{A}$，而那些峰/谷类$\mathcal{B}$ - $\mathcal{C}$的一部分。这意味着必须小心，因为观测报告的峰/谷可能是不同选择标准的结果。我们推断各向异性参数$β$能量空间和比较，对$β$径向配置文件。可以看出，65%的晕具有非常温和的敏感性，不同的选择在真实空间中，是那些$β$径向和能量分布是密切相关的。因此，我们建议，比较的$β$径向和能量配置文件可能是一种新的方式来检查不同的选择标准的敏感性，从而检查跟踪恒星运动学的各向异性参数的鲁棒性。我们比较了模拟的$β$径向轮廓与各种观测结果，并证明，在大多数情况下，模型的多样性与来自不同观测的误差条相当，这意味着TNG 50模型与观测结果总体一致。
2022-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Can decaying sterile neutrinos account for all dark matter?
最近发现的来自英仙座星系团和M31的无法解释的$3.5-3.6$ keV X射线线和来自银河系中心的$8.7$ keV过剩X射线线可能表明暗物质会衰变。在这篇文章中，我证明了大约80%的暗物质是7.1 keV的无菌中微子，20%的暗物质是17.4 keV的无菌中微子，这可以令人满意地解释所观察到的X射线线，并解释所有丢失的质量。该模型不需要自由参数。这一设想也与目前大尺度结构中物质功率谱的强大观测约束相兼容，并将减轻现有暗物质模型所面临的挑战。
2016-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the shot behaviour in Cygnus X-1 using simultaneous AstroSat-NICER observation
我们分析的非周期性耀斑的功能，也被称为拍摄，在天鹅座X-1观测到的0.1-80千电子伏的能量带使用6.39 KS同时观测AstroSat和NICER。我们检测49同时拍摄的软，硬X射线波段与NICER和AstroSat-LAXPC，分别。我们首次在软X射线（0.1-3 keV）中观察到拍摄轮廓，其在$\sim$ 2 keV处示出光谱峰。使用时间平均光谱，我们测量了截断的内吸积盘在$6.7\pm0.2$引力半径。拍摄相位分辨光谱使我们能够确定软X射线中一些最亮的非周期峰的起源。我们发现，吸积速率是一致的常数在拍摄期间，而内边缘的吸积盘的内/外移动，这些镜头的上升/衰减。我们讨论了引起内半径摆动的可能机制。
2022-03-22 astro-ph.HE
A huge reservoir of ionized gas around the Milky Way: Accounting for the Missing Mass?
大多数来自星系的重子都“失踪”了，有几项研究试图在他们的探索中绘制星系的环星系介质（CGM）。最近利用哈勃太空望远镜进行的研究表明，许多星系都含有大量温度约为10^5 K的电离气体。在这里，我们报告了钱德拉X射线天文台对我们银河系CGM的一个更热的相进行的X射线观测，该相的温度约为10^6 K。我们发现，这一阶段的CGM是巨大的，在银河系周围的一个大区域，半径超过100千秒差距。这一阶段的质量含量超过100亿太阳质量，比较冷的气体阶段多出许多倍，与银河系盘中的重子总质量相当。银河系丢失的质量似乎处于这种温暖的热气体状态。
2012-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Feebly Interacting Particles with 511 keV Line from Circumstellar Medium of Supernovae
University of Chicago（芝加哥大学）；Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Academia Sinica（中央研究院）；National Center for Theoretical Sciences（国家理论科学中心）；Kyungpook National University（庆北国立大学）
提出利用超新星星周介质中511 keV谱线探测微弱相互作用粒子，以暗光子为基准计算信号，并指出与多波长转变的关联特征。
2026-09-17 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Accretion Scheme of the Dipping X-ray Binary 4U 1915-05 with Suzaku
2007年11月8日，朱雀号观测到了倾斜的低质量X射线双星4U 1915-05，净曝光量为39千秒。它被XIS以每台相机9.84+\-0.01 cts/s的0.8-10 keV信号速率和HXD-PIN以0.29+/-0.01 cts/s的12-45 keV信号速率检测到。在去除周期性下降和X射线爆发后，0.8 - 45 keV的连续谱被成功地描述为具有内部盘温度~ 0.7 keV的光学厚盘发射和具有温度~ 1.3 keV的中子星黑体发射，条件是黑体分量或可能的盘发射也被显著地康普顿化。这一成功的建模与4U 1915-05在这次观测中处于高软状态是一致的，并意味着它的宽带光谱可以用与许多非倾斜的软态低质量X射线双星相同的方案来解释。它的热光度（约为爱丁顿极限的0.02倍）对于软态来说相对较低，但如果考虑到距离和倾角的不确定性，则在公差范围内。作为一个高倾角双星，该源表现出更强的康普顿化效应，具有较大的康普顿化y参数，与低和中等倾角的双星相比。这表明，这些天体在软态下的康普顿化日冕是扁圆形（而不是球形），沿着吸积盘平面延伸，因为如果日冕是球形的，y参数将不依赖于倾角。
2014-09-07 astro-ph.HE
Probing the Hot Gaseous Halos of Milky Way-like Galaxies in the TNG50 simulation
Xiamen University（厦门大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsinghua University（清华大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF, Astrophysics and Space Science Observatory Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台与空间科学观测站）；University of Virginia（弗吉尼亚大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
研究通过合成软X射线发射和O VII/O VIII吸收线，分析银河系类星系的热气体晕结构，发现模拟结果在空间分布和高温气体相方面存在不足，暗示TNG50反馈模型需改进。
2026-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
SIMPle Dark Matter: Self-Interactions and keV Lines
我们考虑一个简单的超对称隐扇区：纯SU（N）规范理论。暗物质由质量为$m_X$的暗胶球和质量接近禁闭尺度$Λ$的暗胶球组成。对于$m_X \sim 1\,\text{TeV}$和$Λ\sim 100\,\text{MeV}$，胶球以正确的残余密度冻结，并通过胶球交换自我相互作用，以解决小规模的结构难题。一个直接的结果是胶球谱具有$Λ^2 / m_X \sim 10\,\text{keV}$级的超精细分裂。我们表明，辐射衰减的激发态可以解释所观察到的3.5千电子伏的X射线线信号从星系团，仙女座，和银河系。
2015-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing The Longest Dark Matter Lifetimes with the Line Emission Mapper
本文预测了线发射探测器（LEM）对暗物质衰变的灵敏度，发现其在keV范围内可探测超过$\sim 10^{32}$ s的暗物质寿命，比现有极限高出数个数量级，成为首个能在任意质量和衰变通道下探测此寿命的仪器。
2023-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-virial temperature or Neon overabundance?: Suzaku observations of the Milky Way circumgalactic Medium
我们分析了朱雀和钱德拉观测的软漫射X射线背景向四个视线的目标，从银河系环星系介质（CGM）的特征的X射线发射。我们确定了CGM的两个热分量，一个处于$\rm kT = 0.176\pm0.008 ~keV$的均匀温度，另一个处于$\rm kT = 0.65-0.90~ keV$之间的温度范围。均匀的低温成分与银河系的维里温度（$ \sim10^{6}~ K$）一致。较热组分的温度与最近发现的（$\rm \sim 10^{7}~ K$ ; Das等人）相似。在blazar 1 ES 1553 +113的视线中，靠近费米气泡。或者，光谱可以用一个具有超太阳氖丰度的低温成分来描述，再次类似于1 ES 1553 +113视线中发现的成分。在$>4σ$的意义上需要额外的热组分或过量的Ne，但我们不能区分这两种可能性。这些结果表明，超维里温度的气体或增强的Ne丰度的暖热气体在CGM中是普遍的，而这些并不一定与费米泡。
2021-01-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Positron excess in the center of the Milky Way from short-lived $β^+$ emitting isotopes
INTEGRAL卫星的观测揭示了银河系中心区域在511千电子伏左右的能量存在着尚未解释的过剩。这些伽马射线是在正电子湮灭过程中产生的，所需的速率约为$10^{42}~\mathrm{s^{-1}}$。在这篇简短的论文中，它表明，在亚相对论宇宙射线（CR）与轻核（CNONe）的相互作用中形成的\pos发射同位素可以占中心区域$e^{+}$产生率的相当大的比例-高达百分之几十。
2016-08-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray spectroscopy of Positron Annihilation in the Milky Way
银河系星际介质中正电子的湮灭产生了具有511 keV谱线的特征伽马射线。这种发射已经用光谱仪SPI在INTEGRAL上观察到，证实了一种令人困惑的形态，从一个扩展的凸起状区域发出明亮的发射，以及微弱的圆盘发射。大多数可能的正电子来源被认为分布在整个银河系的圆盘中。我们的目标是约束不同的空间分量的磁盘和隆起的高分辨率伽玛射线光谱仪SPI的特征光谱形状，基于一种新的仪器背景方法和详细的多分量天空模型拟合。我们确认检测的主要扩展组件的特性湮灭伽马射线签名在58 $σ$意义的线。对于我们假设的空间模型，银河系的总谱线强度为$(2.7\pm0.3)\times10^{-3}~\mathrm{ph~cm^{-2}~s^{-1}}$。我们推导出光谱的凸起和磁盘，和一个中心点，并在位置的Sgr A*，并讨论光谱差异。凸起显示出$(0.96\pm0.07)\times10^{-3}~\mathrm{ph~cm^{-2}~s^{-1}}$的511 keV线强度和与（$1.08\pm0.03$）的正电子偶素分数相当的正电子偶素连续体。代表盘的2D高斯线在经度上的范围为$60^{+10}_{-5}$度，在纬度上的范围为$10.5^{+2.5}_{-1.5}$度;线强度为$(1.7\pm0.4)\times10^{-3}~\mathrm{ph~cm^{-2}~s^{-1}}$，边缘检测到正电子偶素，整个银河…
2015-12-01 astro-ph.HE
Positron Annihilation in the Nuclear Outflows of the Milky Way
SPI/ \textit{INTEGRAL}对银河系发出的软伽马射线的观测揭示了银河系核球中每秒都有$\sim2\times10^{43}$正电子湮灭。这些正电子的起源，湮灭产生一个突出的发射线中心在511千电子伏，一直是神秘的，因为他们发现了近50年前。正电子的一个合理来源是与银河系中心正在进行的激烈的恒星形成有关。此外，有强有力的证据表明银河系中存在核外流。我们发现，平流运输和随后的湮灭的正电子在这样的外流不能同时复制观察到的形态的正电子湮灭在银河系的隆起，并满足要求，$90$百分之的正电子湮灭，一旦外流已冷却到$10^4\,\mathrm{K}$。
2017-11-24 astro-ph.HE
Probing the accreting millisecond X-ray pulsar SAX J1808.4-3658 using the evolution of its spectral and aperiodic timing properties
本研究通过分析SAX J1808.4-3658 2022年爆发的多卫星数据，解析了其吸积盘与康普顿化日冕的光谱参数，发现本征氢介质的演化及两个非周期时变特征的起源，为中子星双星吸积机制研究提供了观测约束。
2025-09-16 astro-ph.HE
The soft X-ray background with Suzaku II: Supervirial temperature bubbles?
本文分析 130 个 Suzaku 软 X 射线背景观测，发现约半数光谱需加入约 0.8 keV 的超维里温度碰撞电离成分，且在猎户座–波江座超级气泡方向最强，可能源于银盘超新星反馈与星系喷泉。
2023-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the Peculiar Behavior of GRS 1915+105 at Near-Eddington Luminosity
为了理解超临界吸积的本质，我们系统地分析了GRS 1915+105在准稳态下的{ \it RXTE}/PCA数据，选择了1999 - 2000年期间变化较小的数据。我们应用一个圆盘加上热康普顿化模型，并考虑到准确的星际吸收，反射分量，并从磁盘风自洽吸收功能。有一个很强的相关性之间的内部磁盘的温度和磁盘组件的分数。大多数的康普顿化占主导地位的光谱显示$T_{\rm in} \sim 1$ keV的高电子温度为$>10$ keV，这可能对应于在正则黑洞X射线双星（BHB）的非常高的状态。相比之下，磁盘占主导地位的光谱有$T_{\rm in} \sim 2$ keV的低温（$<10$ keV）和光学厚康普顿化，并显示两个独立的分支（$L$ - $T_{\rm in}$）图。较低的分支明显遵循$L \propto T_{\rm in}^4$轨道。此外，应用扩展的磁盘黑体模型，我们发现，9的12个数据集与磁盘光度高于$0.3 L_{\rm E}$更喜欢一个平坦的温度梯度比在标准磁盘（$p < 0.7$）。我们解释说，在较低的分支，磁盘向下延伸到最里面的稳定的圆形轨道，是最有可能在细长盘状态。一个快速旋转的黑洞可以解释$L \propto T_{\rm in}^2$轨道的缺乏和非旋转黑洞所需的高光谱硬化因子（$\sim 4$）。上支的谱与低温康普顿化的截断盘的图像一致。这种状态是唯一从GRS …
2010-01-22 astro-ph.HE
Probing variability patterns of the Fe K line complex in bright nearby AGNs
目前的X射线望远镜前所未有的灵敏度允许第一次解决的问题，在明亮的，附近的活动星系核的铁K线复杂的变化模式。我们研究XMM-牛顿观测的最亮的源的FERO样本的射电安静的1型活动星系核的时间行为的特征的Fe K复杂的功能的目的。在4-9 keV范围内的连续谱之上和之下的剩余通量的系统映射是在时间与能量域中进行的，其目的是识别三个能带中的有趣的光谱特征：5.4-6.1 keV，6.1-6.8 keV和6.8-7.2 keV，分别对应于红移，静止帧和蓝移或高度电离的Fe K α线带。通过提取光变曲线并将其与MonteCarlo模拟进行比较来评估变异性的显著性。的时间平均配置文件的铁-钾复合物在几个观测发现光谱的复杂性。在72次观测中，有30次观测到红移和蓝移成分（发射或吸收），<EW>平均发射约为90 eV，吸收<EW>约为-30 eV。我们检测到显着的线变化（置信水平范围在90%和99.7%之间），在至少一个以上的能量带在26个72观测时间尺度为~6-30 ks。使用该样本仔细计算了这些特征的可靠性，并在~3sigma置信水平下进行了评估。这项工作增加了目前为数不多的检测变量，能量转移，铁线，并确认了可靠性的要求检测。我们发现，检测到的功能的分布峰值在高变异性的意义，在红，蓝移的能带，这表明在相对论修改吸积流的起源。
2009-07-09 astro-ph.HE
The positron density in the intergalactic medium and the galactic 511 keV line
511千电子伏的电子正电子湮没线，最近的特点是积分/SPI实验，是高度集中向银河系中心。尽管经过几十年的审查，它的起源仍然不明。我们提出了一个新的方案，其中已知的河外正电子源，如无线电喷流的活动星系核（AGN）填充星系际介质与MeV的e+e-对，然后吸积到银河系。我们发现，将弥散宇宙射电背景（CRB）解释为来自具有与观测到的强活动星系核喷流中的核心和射电瓣相似特征的射电源，表明星系际正电子-电子比可能高达10^{-5}，尽管如果CRB不是全部由对产生，或者如果不是所有正电子都逃逸到星系际介质中，那么这一比例可能会降低。假设银河系的物质以每年一个太阳质量的速度吸积，那么只有10^{-7}的正电子-电子比就足以解释银河系511 keV辐射的大部分。一个简单的球形吸积模型预测的排放曲线在中央隆起高度峰值，与积分观测一致。然而，一个角动量吸积的现实模型可能意味着盘上更广泛的发射，其不确定性取决于磁场结构和星系晕中的湍流。
2013-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Probing the X-ray Spectra of Alpha Coronae Borealis
本文对XMM-Newton观测到的最亮的食系统Alpha Coronae Borealis的X射线观测进行了详细的光谱和时间分析。我们从热等离子体模型金属中得到了一些元素（O，Mg，Si和Fe）的丰度，并从简单的高斯线轮廓中得到了1.3KeV的发射线。从光变曲线可以看出，在地图的左下角有一个很强的活动区域，靠近G分量的边缘，并且在某些部分增加，这意味着一个从左下角到右上角对角穿过G星盘的带，靠近投影中心。
2019-11-08 astro-ph.HE
Probing Heavy Axion-like Particles from Massive Stars with X-rays and Gamma Rays
本文提出利用大质量恒星内部产生的重类轴子粒子衰变为光子的信号，通过X射线和伽马射线望远镜探测轴子-光子耦合，在10-100 keV质量范围内可达g_{aγ}约4×10^{-11} GeV^{-1}的灵敏度，拓展了ALP参数空间的新区域。
2024-12-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A Search for a keV Signature of Radiatively Decaying Dark Matter with Suzaku XIS Observations of the X-ray Diffuse Background
我们用朱雀XIS对来自非重子暗物质的0.5至7 keV之间的X射线发射线进行了最深的搜索。选择与银河系有关的暗物质作为目标，以获得最佳的信噪比。我们从朱雀天文台的资料库中选取了187组以X射线散射背景为主的空白天空区域的数据。数据集是从2005年到2013年。仪器的响应是由蟹状星云的多个校准数据集调整的。我们还改进了减去仪器源谱线的技术。这些能谱可以用太阳系周围电荷交换产生的X射线辐射、银河系内部和周围的热等离子体以及河外点源的叠加来描述。搜索窄发射谱线的信号，并且考虑盲搜索方法（别处寻找效应）来评价检测的显著性。我们的研究结果显示，没有显着的检测到发射线功能的暗物质。3 $σ$的上限为1至7 keV之间的发射线强度的$\sim10^{-2}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$，或$\sim 5\times10^{-4}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$ sr $^{-1}$ per $M_\odot$ pc $^{-2}$，假设暗物质分布与银河系旋转曲线。作为暗物质候选者的无菌中微子的参数也受到限制。
2015-07-15 astro-ph.HE hep-ph
Probing burst-disc interaction and disc reflection in SAX J1808.4$-$3658 with NICER, XMM-Newton, and NuSTAR
Astronomy and Astrophysics Division, Physical Research Laboratory（天体物理学与天文学部，物理研究实验室）
利用NICER、XMM-Newton和NuSTAR对SAX J1808.4$-$3658的热核爆发进行研究，发现中子星光球半径扩展证据，并通过盘反射模型分析确定盘半径和倾角，同时发现1 keV发射线可能源自盘中冷气体的再处理。
2026-03-30 astro-ph.HE
Strong limits on keV-scale galactic sterile neutrino dark matter with stray light from NuSTAR after 11 years of operation
利用NuSTAR望远镜11年杂散光数据，对银河系keV尺度惰性中微子暗物质的辐射衰变信号设定了接近理论预测下限的强限制，仅剩小片参数空间未被排除。
2024-12-27 astro-ph.HE hep-ph
A Search for Dark Matter Annihilation in the Milky Way Halo
银河系晕是天空中最亮的暗物质湮灭源。事实上，银河系暗物质信号的潜在强度甚至可以超越矮星系和星系群的预期，即使在远离内星系的区域。在本文中，我们提出了一个搜索的结果暗物质湮灭在光滑的银河系晕的$|b| > 20^\circ$和$r < 50^\circ$使用413周的费米通行证8数据的能量范围内的$\sim$ 0.8-50 GeV。我们排除热暗物质的质量低于$\sim$ 70 GeV的湮灭$b\bar{b}$在95%的置信水平，使用p6 v11宇宙射线前景模型，在这个质量范围内的湮灭截面提供最强的限制。这些结果排除了与银河系中心观测到的$b\bar{b}$湮灭通道的$\sim$ GeV光子过剩相一致的暗物质参数空间区域，并首次开始探索$τ^+τ^-$的解释。我们探讨这些结果如何取决于前景的不确定性，通过改变一组合理的模型。
2018-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A possible link between the GeV excess and the 511 keV emission line in the Galactic Centre
在银河系中检测到的所谓GeV伽马射线过剩的形态和特征使我们推测大约10年前SPI实验绘制的511 keV线可能具有共同的起源。在本文的前一个版本中，我们假设30 GeV的暗物质粒子湮灭为$b \bar{b}$，并获得了与SPI观测一致的形态和511 keV的通量（~10 ^{-3} ph/cm^2/s）。然而，我们的估计假设了一个可以忽略不计的电子数密度的隆起，导致人为增加的通量（主要是由于在这种配置可以忽略不计的库仑损失）。假设数密度大于$n_e > 10^{-3} cm^{-3}$，我们现在得到一个511 keV的光子通量，它小于10 ^{-6} ph/cm^2/s，并且基本上与我们可以从暗物质湮灭注入$b \bar{b}$的正电子总数推断出的511 keV通量一致。因此，我们得出结论，即使存在30 GeV的暗物质粒子，也不可能在这两种信号之间建立联系，即使它们位于银河系中心相同的10度区域内。
2014-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing heartbeat oscillations from the black hole X-ray binary GRS 1915+105 using spectral-timing analysis
St. Xavier’s College（圣泽维尔学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
研究通过光谱-时间分析探测GRS 1915+105的心跳振荡，发现内盘温度与内半径的反相关性，并揭示了辐射压力不稳定性驱动的盘-冕耦合机制。
2026-07-07 astro-ph.HE
Using Gamma Ray Monitoring to Avoid Missing the Next Milky Way Type Ia Supernova
银河Ia型超新星（SNIa）可能是未知的，甚至最初没有被注意到，在无线电，X射线和中微子中是暗淡的，并且在银河平面中遭受大的光学/红外消光。但是SNIa从$^{56}{\rm Ni}\to ^{56}{\rm Co}\to ^{56}{\rm Fe}$放射性衰变中发射出核伽马射线线。这些谱线落在费米/GBM能量范围内，并且$^{56}{\rm Ni}$ 158 keV谱线可由Swift/BAT检测到。这两种仪器经常监测银河平面，这是透明的伽马射线。因此，GBM和BAT是理想的银河系SNIa早期预警系统。我们模拟SNIa MeV的光变曲线和光谱，表明GBM和BAT可以确认银河系SNIa爆炸，然后在X射线和UVOIR波段进行Swift定位和观测。检测时间敏感地取决于$^{56}{\rm Ni}$的分布，如果如SN 2014 J伽马数据所示，表面中存在10%的$^{56}{\rm Ni}$，则检测时间可早至几天。
2019-04-08 astro-ph.HE
Suzaku broad-band spectrum of 4U 1705-44: Probing the Reflection component in the hard state
6.4-6.97 keV的铁发射线（通过K α辐射跃迁识别）是X射线带中最强的离散特征之一。这是推断致密物体周围吸积盘最内部等离子体性质的最强大探测器之一。在本文中，我们提出了一个最近的朱雀观测，100-ks的有效曝光，环礁源和X射线爆发4U 1705-44，在那里我们清楚地检测到的反射分量的签名，这是扭曲的高速运动的吸积盘。反射分量由大约6.4 keV的宽铁线和大约20 keV的高X射线能量的康普顿凸起组成。所有这些功能始终符合反射模型，我们发现，在硬状态的涂抹参数是非常相似的，发现在以前的XMM-牛顿观察在软状态。特别地，我们发现内部盘半径为Rin = 17 +/- 5 Rg（其中Rg是引力半径，GM/c^2），辐射率与圆盘半径的相关性为-2.5 +/- 0.5，相对于视线的倾角为i = 43 +/- 5度，并且盘中的发射区域的外半径为Rout > 200 Rg。我们注意到，吸积盘在大半径处似乎没有被截断，尽管对于中子星，源在爱丁顿光度的3%处处于硬态。我们还发现在低能量，在3.03 +/- 0.03千电子伏，与轻度电离氩（Ar XVI-XVII）发射兼容的宽发射线的证据。氩转换不包括在我们使用的自洽反射模型中，因此我们在模型中添加了一个额外的组件来适应此功能。低能量线似乎与被相同的内部磁盘参数发现的反射分量的涂抹兼容。
2015-02-26 astro-ph.HE
Was There a 3.5 keV Line?
本文系统重新审查了3.5 keV谱线的证据，发现多数原始分析无法重现且存在背景建模错误，结论是该谱线缺乏稳健存在证据。
2023-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Milky Way is a Laboratory for New Ultra-long-baseline Neutrino Physics
本文利用银河系弥散中微子源和TANDEM模型，研究IceCube与KM3NeT/ARCA对超长基线中微子质量劈裂和寿命的探测灵敏度，发现可探索准狄拉克质量劈裂与中微子衰变寿命的未探索参数空间。
2025-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Probing spectral and timing properties of the X-ray pulsar RX J0440.9+4431 in the giant outburst of 2022-2023
该研究利用NICER观测分析了X射线脉冲星RX J0440.9+4431在2022-2023年巨爆发中的光谱和时变特性，发现脉冲周期减小、HID转变及发射线演化，并据此估算中子星磁场强度。
2023-09-14 astro-ph.HE
The soft X-ray background with Suzaku: I. Milky Way halo
我们提供了从2005年到2015年在$75^\circ<l < 285^\circ$和$|b|>15^\circ$获得的130个朱雀观测数据的软X射线背景发射测量，覆盖了近一个太阳周期。除了标准的软X射线背景模型组成的本地热泡和银河系晕（MWH），我们包括一个热的碰撞电离平衡组件的温度为$\sim 0.8$ keV重现光谱的一个显着的分数的视线。然后，减少了MWH部件的排放测量与温度之间的关系的分散。在这里，我们排除了具有高计数率的时间范围，以最大限度地减少太阳风电荷交换（SWCX）的影响。然而，几乎相同的视线的光谱是不一致的。日光层SWCX排放可能会污染，并在MWH的温度和排放测量中产生偏差。排除太阳活动极大期附近的数据，并使用2009年底之前在$|b|>35^\circ$和$105^\circ<l<255^\circ$获得的数据，MWH的温度（0.22 keV）和排放测量（$2\times 10^{-3}~\rm{cm^{-6}pc}$）相当一致。在$|b|<35^\circ$，朝向银河系低纬度的发射测量的增加表明存在盘状形态成分。一个复合模型，其中包括盘状和球形形态组件也再现了观测到的排放量分布的MWH。在这种情况下，距离银河系中心几十千秒差距处的流体静力质量与银河系的引力质量一致。具有维里温度的等离子体可能以接近流体静力学平衡的方式填充银河系晕。假设气体的金属丰度为0.3太…
2022-09-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Sensitivity to keV-MeV dark matter from cosmic-ray scattering with current and the upcoming ground-based arrays CTA and SWGO
本文计算了当前及未来地面伽马射线望远镜（H.E.S.S.、CTA、SWGO）对宇宙射线与暗物质非弹性散射产生伽马射线的灵敏度，可探测 keV 至亚 GeV 质量的暗物质并补充直接探测实验的约束。
2023-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Sub-keV dark matter can strongly ionize molecular clouds
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Instituto de Física Teórica UAM-CSIC（UAM-CSIC理论物理研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics（奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心）
通过分子云电离研究暗物质模型，对亚keV暗物质提供严格约束，尤其针对轴子、标量和中微子等模型，探讨改进方法以增强探测能力。
2026-03-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Chandra Survey of Milky Way Globular Clusters. III. Searching for X-ray Signature of Intermediate-mass Black Holes
球状星团（GC）被认为是长期寻找的中等质量黑洞（IMBH）的栖息地。我们提出了一个假定的IMBH在81银河系GC的系统搜索，档案钱德拉X射线观测的基础上。我们发现，在只有六个GC的一个显着的X射线源的位置与集群中心一致，其中有0.5-8千电子伏的亮度之间的$\sim1\times 10^{30}~{\rm erg~s^{-1}}$到$\sim 4\times10^{33}~{\rm erg~s^{-1}}$。然而，这六个来源的光谱和时间特性也可以用双星来解释。剩下的75个GC没有可检测的中心源，大多数的$3σ$上限在$10^{29-32}~{\rm erg~s^{-1}}$超过0.5-8 keV之间，这明显低于典型的邦迪吸积的预测。为了帮助理解微弱的X射线签名，我们进行流体动力学模拟的恒星风吸积到$1000~{\rm M_\odot}$ IMBH从最受约束的轨道恒星，恒星风的性质与主序星（MS）或渐近巨星分支（AGB）星一致。我们发现MS的合成X射线亮度（$\sim 10^{19}\rm~erg~s^{-1}$）远低于当前的X射线限制。另一方面，预测的AGB案例（$\sim 10^{34}\rm~erg~s^{-1}$）的X射线光度与探测到的中心X射线源，特别是Terzan 5和NGC 6652中的X射线源是一致的。然而，AGB星作为假定的IMBH周围最受束缚的恒星的概率非常低。我…
2022-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Positron production scenarios and the angular profile of the galactic center 511-keV line
从银河系中心观察到的511 keV光子过剩的角分布可以让我们选择各种暗物质和其他正电子生产机制与各种模型的暗物质分布之间的组合。我们发现，遗迹衰变的情况下，给出了太平坦的角分布的任何暗物质分布在我们的调查，但一个暗物质-暗物质碰撞的情况下，或涉及粒子从一个本地化的中央源产生正电子的一些距离，可以匹配观察到的星系中心的角轮廓，如果暗物质分布既不太平坦也不太尖。此外，湮灭前的正电子迁移或扩散将角分布扩大到一个程度，即超过半千秒差距的平均迁移对于大多数暗物质分布是不可行的。所观察到的角度分布也是一致的，在过去的瞬态事件的发生，其次是各向同性正电子扩散。
2010-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Probing the Axion-Nucleon Coupling with Supergiant Stars
TU Dortmund（多特蒙德工业大学）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）
通过NuSTAR观测Betelgeuse，研究超巨星中轴子-核子耦合的限制，并探讨检测14.4 keV线的潜在意义。
2026-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
The Morphology of Exciting Dark Matter and the Galactic 511 keV Signal
本研究通过对比INTEGRAL数据，首次对激发暗物质模型进行完整统计分析，发现其在解释银河系中心511 keV信号上优于湮灭暗物质，Δχ^2>16。
2024-02-07 astro-ph.HE hep-ph
Fermi and eROSITA Bubbles as Persistent Structures of the Milky Way
本研究提出Fermi和eROSITA气泡是由宇宙射线驱动的稳定星系风及星系喷泉流副产物，通过建模证明其X射线和伽马射线辐射与观测一致，表明气泡是银河系持续存在至少1 Gyr的持久结构。
2024-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Interacting dark matter contribution to the Galactic 511 keV gamma ray emission: constraining the morphology with INTEGRAL/SPI observations
我们将INTEGRAL/SPI实验测量的511 keV伽马射线过剩的全天形态与基于产生低能正电子的暗物质（DM）散射的模型预测进行比较：MeV级DM直接湮灭成e+e-对，或者重DM非弹性散射成激发态（XDM），随后衰变成e+e-和基态。通过与数据的直接比较，我们发现，这样的解释是一致的暗物质晕轮廓预测的数值多体模拟的银河系类星系。我们的研究结果有利于Einasto配置文件的cuspier NFW分布，并排除衰变的暗物质的情况下，预测的空间分布过于广泛。我们获得了一个很好的拟合的信号的形状，使用六个自由度比以前的经验拟合的511千电子伏的数据。我们发现，在地球上从银河系隆起的流量的比率是在1.9和2.4之间的磁盘，考虑到磁盘的贡献的73%可能归因于放射性26 Al的β衰变。
2012-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
