Probing the accretion disk - jet connection via instabilities in the inner accretion flow. From microquasars to quasars
本文提出了吸积黑洞系统中的各种不稳定性机制，这些机制可能表明了吸积盘与喷注之间的联系。在微类星体中观察到的喷流可以具有持久或滴状形态。与吸积光度相关，这可能提供了一个与盘的周期性爆发的联系。这种短时间尺度上的占空比类型的行为是由辐射压力支配引起的热不稳定性引起的。同样的不稳定性可以解释超大质量黑洞系统的循环放射性。稍长的时间尺度是部分氢电离引起的不稳定性的特征。盘状射流轴线的进动可导致射流方向的畸变和源的复杂形态。
2010-10-05 astro-ph.HE
Probing the mass composition of TeV cosmic rays with HAWC
本文利用HAWC近5年数据在10 TeV至1 PeV能量区间反卷积宇宙线轻、中、重质量组能谱，采用QGSJET-II-04模型，发现各质量组能谱存在精细结构。
2025-09-21 astro-ph.HE
Probing the ATIC peak in the cosmic-ray electron spectrum with H.E.S.S
ATIC实验在300 ~ 800 GeV之间测量到宇宙射线电子谱的过剩，再加上PAMELA探测到正电子分数上升到100 GeV，激发了许多关于暗物质的解释;其他解释假设附近有一个电子源，如脉冲星或超新星遗迹。本文介绍了用H.E.S.S.从340 GeV开始。而H.E.S.S.在统计和系统误差范围内与ATIC数据一致，H.E.S.S.数据排除了ATIC解释所建议的电子光谱中的明显峰。H.E.S.S.数据遵循幂律谱，谱指数为3.0 ± 0.1（统计）。+- 0.3（系统），其在大约1 TeV处变陡。
2010-01-20 astro-ph.HE
Probing the inner structure of distant AGNs with gravitational lensing
微透镜技术是研究远距离活动星系核中连续谱和宽谱线发射区的有力手段。在简要描述了方法和所需数据后，我们介绍了这项技术的最新应用。我们表明，微透镜允许一个测量的温度分布的吸积盘，估计的大小和研究的几何形状的区域发射宽的发射线。
2013-02-12 astro-ph.CO 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 innermost accretion flow geometry of Sgr A* with Event Horizon Telescope
即将到来的事件视界望远镜（EHT）观测将提供一个独特的机会，揭示银河系黑洞Sgr A* 周围辐射低效吸积流（RIAF）的最内部区域。根据流动动力学和累积的磁通量，RIAF的最内部区域可以具有准球形或盘状几何形状。在这里，我们提出了一个唯象模型来研究具有不同流动几何的黑洞阴影图像的特性，以及黑洞自旋和流动动力学的影响。由此产生的图像通常由两个主要部分组成：一个新月形，它可能围绕着黑洞的漏斗区域或黑洞本身，以及一个光子环，它可能部分发光并与新月形部分重叠。与准球形流的情况相比，黑洞附近的盘状流表现出以下图像特征：（i）由于漏斗区域附近的材料较少，新月形结构具有较小的尺寸，以及（ii）由于来自黑洞旁边和后面的流的发射的组合，新月形结构具有更不规则的形状，以及更不平滑的亮度分布。讨论了这些特征如何导致EHT观测的不同观测量。
2018-09-04 astro-ph.HE
The Cosmic Battery and the Inner Edge of the Accretion Disk
Poynting-Robertson宇宙电池提出黑洞周围的吸积盘的最里面部分被一个在原地产生的大尺度偶极磁场穿过，磁场的返回部分通过吸积盘向外扩散。这与磁场起源于远距离并由吸积流向内携带的情况不同。考虑到大尺度磁场在调节吸积和外流过程中的重要性，我们在广义相对论中研究了当磁场的分布为Poynting-Robertson宇宙电池所预言的分布时磁化圆盘内边缘的稳定性.我们发现，随着磁场的增长，圆盘的内缘逐渐向外移动。在一个大于0.8 M的快速旋转的黑洞中，当磁场增长超过某个阈值时，内边缘会向黑洞视界移动。在所有情况下，当磁场接近均分时，圆盘的内部都会发生剧烈的结构变化。
2012-05-30 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
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
Feasibility study of probing the high energy end of the primary cosmic electron spectrum by detecting geo-synchrotron X-rays
基于对一个用于观测初级电子产生的同步辐射硬X射线的探测器的测试，我们研究了探测能量在几TeV到10 TeV以上的宇宙电子的可行性。这样的高能电子被认为是地球附近的来源的证据（例如超新星遗迹，如船帆座：年龄< ~10^5年，位于<~ 1 kpc）。这个想法本身是相当古老的;一个高能电子在地磁场中连续发射同步加速器X射线，从而产生几个在米尺度上排列的X射线。这一特征为克服其他传统观测方法中遇到的背景问题提供了一条线索。我们严格审查这种方法的可行性，假设卫星高度观测，并发现，这是很难得到一个精确的能谱的电子，但有可能得到一个明确的信号的存在，几个TeV的电子，如果通量是由一类合理的模型预测的水平相媲美。对于这样的观测，需要大于1 m^2年的曝光量。将本方案应用于伽马射线暴的观测是很有吸引力的。
2011-04-13 astro-ph.HE
Expectation on probing the origin of the cosmic ray knee with the LHAASO experiment
宇宙线膝及其成分包含着丰富的信息，为探索宇宙线的起源、加速和传播机制以及基础物理学的前沿提供了重要信息。认识到对膝盖形状的主要建议可以分为两类：刚性依赖（也是Z依赖）膝盖和质量依赖（也是A依赖）膝盖，其中前一个与加速度或传播机制有关，另一个通常与新物理学有关，精确测量各个组成是必不可少的。LHAASO实验得益于高空和混合探测方法，具有确定单个组分的能力，为区分这两种模型提供了机会。我们用3年的观察测试了LHAASO从100 TeV到10 PeV的预期能力。发现膝关节的主导成分对这个问题至关重要，而占据膝关节的更重的核团导致更高的意义。在分析中，A依赖情况下的He优势膝可以在约6.6 $σ$的显著性下识别，而Z依赖情况下的P优势膝将被分类为具有2 $σ$的显著性。
2018-08-31 astro-ph.HE
Probing cosmic ray escape from η Carinae
本文利用Fermi-LAT数据研究η Carinae逃逸宇宙线与周围物质的相互作用，发现其对系统γ射线辐射有显著贡献，并探测到分子云超出辐射，表明可能存在其他宇宙线源。
2023-09-07 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 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 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 Cosmic Rays with Fe K$α$ Line Structures Generated by Multiple Ionization Process
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要加速场。最近的X射线研究揭示了中性Fe K $α$线发射致密气体在附近的一些SNR，这可以最好地解释为K壳层电离的Fe原子在气体中的亚相对论粒子加速的SNR。在这封信中，我们提出了一种新的方法来限制在SNR中加速的粒子的组成，这是目前未知的。当高能重离子与靶原子碰撞时，其强库仑场很容易引起靶的多个内壳层电子同时射出。这导致特征X射线线能量的变化，形成独特的光谱结构。在中性Fe K $α$线中检测到这样的结构强烈支持粒子电离的情况，并进一步提供了加速粒子中重离子的直接证据。利用原子碰撞数据，我们构建了一个模型的Fe K $α$线结构的各种弹丸离子。
2020-05-21 astro-ph.HE
Cosmic Ray Confinement and Transport Models for Probing their Putative Sources
讨论了宇宙线禁闭和输运理论的最新进展。三个问题的解决是至关重要的理解目前的一天的意见和可能的迹象，CR起源。第一个问题涉及CR行为后，他们释放的来源，如超新星遗迹（SNR）。在这个阶段，CR被限制在源附近的自发射阿尔芬波。第二个问题是CRs通过湍流ISM的扩散传播问题。这是一个看似简单和长期解决的问题，但它仍然存在争议，并揭示了悖论。一个决议的基础上的Chapman-Enskog渐近CR输运分析，这也包括磁聚焦，建议。第三个问题是关于一个令人费解的尖锐（$\sim10^{\circ}$）各向异性的CR到达方向，可能承担的重要线索，他们之间的传输源和观察者。总体目标是提高我们对CR源逃逸的各个方面的理解，并随后通过星系传播到可以通过观测识别其源的水平。
2015-03-04 astro-ph.HE
Probing the "Sea" of Galactic Cosmic Rays with Fermi-LAT
来自巨分子云（GMC）的高能$γ$射线携带着银河系宇宙射线（CR）空间和能量分布的直接信息。最近公布的GMC目录包含了足够大质量的云，可以用作气压计，通过它们的$γ$射线发射，探测银河系盘上CR的密度。根据\fermi{}的数据，我们报告了在12.5kpc距离内的19个巨星系中发现的$γ$射线信号。从这些天体的$γ$射线和CO观测以及从属于古尔德带复合体的一些附近云层中获得的CR密度的银河系中心径向分布揭示了一个均匀的CR“\textquotedblleft \textquotedblleft海”，其密度恒定，光谱形状接近于直接（局部）测量的CR通量。我们发现，只有在银河系中心4- 6千秒差距环的某些地方，CR密度增强，才明显偏离了\textquotedblleft海平面。此外，我们还发现了同一个4- 6 kpc环内不同位置的CR密度起伏的线索。下一代$γ$射线探测器基于更高质量的数据和更密集的银河系距离覆盖范围来证实这一结果，将对理解银河系CR的起源产生巨大的影响。
2019-10-17 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
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
Probing Hadronic Interactions with Cosmic Rays
本文探讨利用高能宇宙射线在地球大气层中产生的广延大气簇射（EASs）的精确测量，来探究无法用第一性原理和现有对撞机实验描述的QCD非微扰区低动量转移下的强子相互作用与多粒子产生过程。
2023-02-14 astro-ph.HE hep-ex
Cosmic Rays in the Inner Galaxy and the Diffusion Properties of the Interstellar Medium
最近测量的宇宙伽马射线强度高达TeV的能量已被用来估计的光谱形状的母宇宙射线粒子存在于星际介质。这种情况下，在内部星系的粒子谱是平坦的比本地和外部星系。在各种可能的解释中，我们认为粒子的传播在更动荡的内星系星际介质中是不同的。内星系异常扩散的特征参数α可能小于局部值，相应的宇宙线粒子γ的幂律谱指数也可能不同于局部值。参数有利于一个值的α低于当地的约三角洲α = 0.2，其结果是三角洲γ = 0.1的母粒子。
2012-12-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Cosmic-Ray Accelerated Light Dark Matter with IceCube
通过粒子暗物质与核子的散射直接探测暗物质对理解暗物质的本质具有重要意义。在这项工作中，我们建议，高能量中微子探测器，如冰立方可以用来唯一探测的DM-核子截面的高能量DM的$\sim$ PeV，由高能宇宙射线的上散射。我们推导出的第一次强烈的约束DM核子截面下降到$\sim 10^{-32}$厘米$^2$在这个能量标度的子GeV DM候选人。因此，这种能量规模远远超过其他现有直接检测实验的独立探测可以提供与其他搜索互补的有用见解。
2020-10-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
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 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
Cosmic Ray Protons in the Inner Galaxy and the Galactic Center Gamma-Ray Excess
在银河系的内部区域，伽马射线超过了背景，这引发了一些关于伽马射线起源于暗物质粒子湮灭的可能性的兴奋。我们指出，这种过剩的存在取决于如何定义的漫射伽玛射线背景，并在所采用的程序，以适应这样的背景观测。我们表明，伽马射线发射的光谱和形态特征密切匹配所观察到的过剩产生的宇宙射线质子在银河系内部的人口，并提供这样的人口的存在，最有可能来自当地超新星遗迹的原则和论据的证据。具体来说，“银河系中心过剩”很容易解释为最近的宇宙射线注入爆发，年龄在1-10千年的范围内，而扩展的内部星系过剩指向百万年的注入事件，连续或脉冲。我们的结论是，认为没有标准的天体物理学机制可以解释过量是为时过早。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
Probing Inelastic Dark Matter via Cosmic-Ray Upscattering in NGC 1068
Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）；Sogang University（西江大学）
研究利用活动星系核NGC 1068中宇宙射线冷却对亚GeV非弹性暗物质（iDM）的约束，考虑弹性与深度非弹性散射（DIS）贡献，发现DIS主导高动量转移并增强冷却效应，从而推导出iDM参数空间的新限制。
2026-06-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Unravelling the dynamics of cosmic vortices: Probing a Kelvin-Helmholtz instability in the jet of 3C 84
本研究通过对射电星系3C 84喷流的高分辨甚长基线干涉观测，发现其内部丝线状结构可由含四种模式的Kelvin-Helmholtz不稳定性解释，拟合得到喷流马赫数与声速参数，并初步关联不稳定性起源与吸积盘活动。
2025-03-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Cosmic Strings via Black Hole Quasinormal Modes in Gravitational Wave Astronomy
Dr. Vishwanath Karad MIT World Peace University（Vishwanath Karad MIT 世界和平大学）
通过分析黑洞quasinormal模式谱，提出利用引力波探测宇宙弦的新方法，确定扰动强度下限并提供反向估计弦能量或电荷的途径。
2025-12-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing large scale coherence between Spitzer IR and Chandra X-ray source-subtracted cosmic backgrounds
我们提出了新的测量的大规模集群组件的交叉功率谱源扣除斯皮策IRAC宇宙红外背景（CIB）和钱德拉ACIS宇宙X射线背景（CXB）的表面亮度波动。我们的调查使用的数据从钱德拉深场南（CDFS），哈勃深场北（HDFN），EGS/AEGIS领域和UDS/SXDF调查，包括1160斯皮策小时和$\sim$ 12毫秒的钱德拉数据收集的总面积为0.3度$^2$。我们报告了第一次（$>$ 5 $σ$）检测到交叉功率信号的大角度尺度>20角秒之间的[0.5-2] keV和3.6和4.5 $μ$ m波段，在$\sim$ 5 $σ$和6.3 $σ$的显着性，分别。与较硬X射线带的相关性略微显著。比较新的观察与现有的模型的贡献，已知的未掩蔽源人口在$z<$ 7，我们发现一个超过约一个数量级，在5 $σ$的信心。我们讨论了可能的解释，这种过剩的起源的贡献，从吸积早期黑洞，包括直接坍缩黑洞和原始黑洞，以及从散射的星际介质和内晕光。
2017-09-18 astro-ph.CO 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
Probing QCD approach to thermal equilibrium with ultrahigh energy cosmic rays
皮埃尔·俄歇合作组织（Pierre Auger Collaboration）报告说，μ子的数量比预期的多出百分之几十，这是通过调整强子相互作用模型以适应大型强子对撞机数据而计算出来的。最近，我们提出了一个解释的μ介子过剩假设形成的退禁闭夸克物质（火球）状态的超相对论宇宙射线与空气核的中心碰撞。在其演化的第一阶段，火球包含胶子以及$u$和$d$夸克。非常高的重子化学势抑制胶子分裂成$u \bar u$和$d \bar d$，因此它们主要分裂成$s \bar s$对。在随后的强子化中，这导致了π介子和光子的强烈抑制，但允许重强子被发射出去，带走奇异性。以这种方式，强子与光子含量的极端不平衡提供了一种提高空气簇射的μ子含量的方法。在这篇文章中，我们研究了强子相互作用模型的理论系统学，该模型用于描述火球爆炸中产生的次级粒子的级联。我们研究的领导LHC调谐模型QGSJET II-04的俄歇分析中考虑的预测之一。
2018-11-19 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Colliders in Binary Blazars Probing Ultra-High-Energy Particle Physics
INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano（意大利国家天体物理研究所，米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所）；INFN, Sezione di Pavia（意大利国家核物理研究所，帕维亚分部）
该研究提出双 blazar 可形成质心系能量达 10^10GeV 的宇宙对撞机，能探测超高能粒子物理及超出标准模型的物理，其产生的辐射可被现有及规划中的观测台探测。
2026-11-13 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Probing the $B+L$ violation process with the observation of cosmic magnetic field
我们研究了$B+L$破坏过程进行三维晶格模拟的一级相变和电弱sphaleron衰变的电弱理论。模拟结果表明，当闪锌矿发生衰变时，Chern-Simons数随螺旋磁场的产生而变化。我们的研究表明，对于成核率小于$\sim \mathcal{O}(10)$的电弱相变，切伦科夫望远镜阵列可以通过星系际磁场测量来探测具有分数磁螺度$ε_M\leq 0.2$的螺旋磁场.基于我们的数值计算结果，我们提出了一种通过对相应的螺旋磁场的天文观测来探测宇宙重子非对称性产生的方法。
2021-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-lat
Violation of Equivalence Principle in Neutrino Sector: Probing the Extended Parameter Space
中微子味的振荡，由于其干涉性质，对中微子传播过程中产生的相位差非常敏感。在本文中，我们研究的等效原理（VEP）的违反的影响，在中微子望远镜，如冰立方观测到的大气和宇宙中微子的味振荡概率。假设一个一般的参数化的VEP，被称为扩展参数空间，我们发现，收集到的数据之间的协同作用的高能大气和宇宙中微子严重约束的VEP参数。此外，IceCube-Gen 2的投影敏感性VEP参数进行了讨论。
2021-07-14 astro-ph.HE hep-ph
TeV Electron Spectrum for Probing Cosmic-Ray Escape from a Supernova Remnant
产生宇宙射线（CR）及其光谱的最基本但不确定的过程之一是加速粒子如何逃逸到星际空间。我们认为，能量>~TeV的CR电子能谱可以作为CR核和γ射线的补充，提供一个直接探测CR逃逸的方法。我们计算的电子光谱从一个年轻的脉冲星嵌入在超新星遗迹（SNR），如船帆座，考虑到能量依赖的CR逃逸。SNR将加速并因此限制能量高达10^{15.5}eV的粒子。只有高能粒子可以首先逃逸，而较低能量的粒子被限制并随后释放。那么观测到的电子光谱应该有一个低能量截止，其位置标志着脉冲星/SNR的年龄。在$\gtrsim {\rm TeV}$能量窗口中可观察到低能量截止，其中由于电子的快速冷却，预计其他污染源很少。如果低能量截止接近于高能量内禀或冷却中断，则光谱看起来类似于暗物质湮灭线。未来的实验如CALET和CTA将能够直接检测CR逃逸特征，从而揭示CR的起源。
2011-01-13 astro-ph.HE hep-ph
Probing strong dynamics with cosmic neutrinos
冰立方观测到了80个能量范围为0.02 < E_v/PeV < 2的天体物理中微子候选者。这些中微子与核子在南极冰盖上的深度非弹性散射探测质心能量为$\sqrt{s} \sim$ 1 TeV。通过比较两类可观测事件的速率，任何偏离基准（微扰QCD）中微子-核子截面的情况都可以得到约束。利用南极下一代中微子望远镜的设计灵敏度，我们表明，该设施将提供一个独特的探测强相互作用动力学。特别是，我们证明了在不久的将来，由IceCube-Gen 2记录的高能量高统计数据样本将提供在$\sqrt{s} \sim 1$ TeV的中微子-核子截面的直接测量，其精度与HERA数据提供的微扰QCD相当。我们还使用IceCube数据提取中微子核子截面在$\sqrt{s} \sim 1$ TeV通过似然分析，考虑（第一次）的充电电流和中性电流的贡献作为自由参数的似然函数。
2019-10-02 astro-ph.HE hep-ph
Probing Cosmic Ray Composition and Muon-philic Dark Matter via Muon Tomography
State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology,School of Physics,Peking University（北京大学物理学院核物理与技术国家重点实验室）
利用μ子成像技术研究宇宙射线成分及μ子亲和暗物质，通过分析宇宙射线散射角，精确测量粒子丰度并限制暗物质散射截面。
2026-04-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Cosmic rays and non-thermal emission in simulated galaxies: III. probing cosmic ray calorimetry with radio spectra and the FIR-radio correlation
星系恒星形成率（SFR）的无干扰估计对于理解高红移宇宙至关重要。为此，近线性，紧密相关的远红外（FIR）和射电光度的恒星形成星系被广泛使用。虽然FIR与大质量恒星的形成有关，也会产生冲击加速宇宙射线（CR）电子和无线电同步辐射，但仍然缺乏对潜在物理学的详细了解。因此，我们进行三维磁流体动力学（MHD）模拟孤立星系的晕质量和SFRs的范围很广，使用移动网格代码AREPO，并发展CR质子能量密度自洽。在后处理中，我们计算了强子CR质子与星际介质相互作用产生的初级CR电子、冲击加速CR电子和次级CR电子的稳态谱。由此产生的总的无线电光度与所观察到的远红外区的光度，并占主导地位的初级CR电子，如果我们考虑各向异性CR扩散。在星爆中，二次辐射的贡献增加到30%，这是由较大的韧致辐射和库仑损失所补偿的。CR电子处于量热极限，并且通过与星光和宇宙微波背景（CMB）光子的逆康普顿相互作用而损失大部分能量，而较少的能量被转换为同步辐射。这意味着陡峭的稳态同步辐射光谱在星爆。有趣的是，我们发现，热自由-自由发射硬化的总无线电频谱在高射频和调和量热理论与观测，而自由-自由吸收解释了观察到的低频率平坦化的中心地区的恒星爆发。
2021-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Gauged $U(1)$ Sub-GeV Dark Matter via Cosmic Ray Cooling in Active Galactic Nuclei
本研究利用活动星系核中宇宙射线与暗物质相互作用的冷却效应，对规范U(1)亚GeV暗物质粒子进行了约束，发现该机制对DM-电子和DM-质子弹性散射截面的限制比现有直接探测更严格。
2025-04-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Galactic Cosmic-Ray Propagation in the Inner Heliosphere: Improved Force-Field Model
太阳物理学的一个关键目标是了解宇宙射线如何在太阳系复杂的动态环境中传播。一个可观察到的是太阳调制，即，宇宙射线的通量和光谱在向内传播时如何变化。我们建立了一个改进的力场模型，利用帕克太阳探测器的磁功率谱密度的新测量预测太阳调制在地球轨道。我们发现，地球和太阳之间的宇宙射线调制是适度的，至少在太阳活动极小期和黄道面。我们的结果同意更好地与有限的数据宇宙射线径向梯度在地球轨道上比过去的治疗力场模型。我们的预测可以用帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器即将在日光层内部进行的直接宇宙射线测量来检验。它们对于解释由于宇宙射线与太阳物质和光子的散射而从太阳发射的伽马射线也很重要。
2022-09-21 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing ordered magnetic fields in galaxies across cosmic time
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理学研究所）；Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University（澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院）；Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina（南卡罗来纳大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy, Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学物理与天文学系）；SISSA（国际高等研究学院）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；INAF, Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文研究所）；Sorbonne Université, UPMC Université Paris 6 and CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎大学物理宇宙学研究所）；IPAC, California Institute of Technology（加州理工学院红外处理与分析中心）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia（西澳大学国际射电天文研究中心）；ICRAR M468（西澳大学射电天文学中心）；Department of Astronomy（天文学系）
本白皮书提出，ALMA2040望远镜凭借性能提升将研究早期宇宙的有序磁场，明确了四大科学驱动因素及相关要求。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the environments surrounding ultrahigh energy cosmic ray accelerators and their implications for astrophysical neutrinos
我们探索的超高能宇宙射线（UHECR）源环境的推断-限制的频谱和组成的UHECR和极高能量中微子的非观测-和它们的影响所观察到的高能天体物理中微子谱。我们发现加速机制产生幂律CR谱~ $\propto E^{-2}$是兼容的UHECR数据，如果CR在高刚度是在准弹道扩散制度，因为他们逃离他们的源环境。以气体为主和以光子为主的源环境都能够解释UHECR观测结果，但以光子为主的源给出了更好的拟合。此外，以气体为主的源与当前的中微子约束处于紧张状态。精确测量$\sim 10$ PeV的中微子通量将提供有关以气体为主的源的可行性以及扩散激波加速是否与UHECR观测一致的关键信息。我们还表明，UHECR源是能够给一个很好的适合的天体物理中微子光谱的高能量部分，以上$\sim$ PeV。如果用Sibyll2.3c强子相互作用模型解释空气簇射数据，那么UHECR和高能天体物理中微子的共同起源是自然的，Sibyll2.3c强子相互作用模型在参数空间的同一部分给出了UHECR和天体物理中微子的最佳拟合，但不是EPOS-LHC。
2021-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Flavor Structure of Cosmic Ray $e^\mp$ Spectrum and Implications for Dark Matter Indirect Searches
测量高能宇宙线电子/正电子（CRE）为间接探测暗物质（DM）和探测邻近星系源提供了重要手段。本文基于DAMPE、Fermi-LAT、AMS-02和CALET实验测量的宇宙线CRE谱，对DM湮灭成带电轻子的味结构进行了系统的分析。我们研究了可能的TeV尺度DM粒子在附近的subhalo，这是建议解释可能的峰值结构的DAMPE CRE数据的湮灭。我们特别注意可能的非共振过剩（除了可能的峰状结构），并证明，这种非共振过剩可以主要产生于衰变的μ子产生的DM湮灭在subhalo。利用这些结果，我们通过拟合CRE数据，研究了DM湮灭$χχ\to e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-$中轻子末态的味成分。我们证明了末态$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$的衰变可以提供非共振过剩，而峰值过剩则来自于$e^+ e^-$末态。我们进一步分析了使用费米-LAT $γ$ -射线测量的轻子味组成的约束。我们发现，味道的组成是一致的费米-LAT数据在相对较低的银河系纬度，而最终状态的分数$τ^\pm$是严重有界的。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing cosmic chemical enrichment with next-generation gravitational-wave observatories
本文提出利用下一代引力波探测器观测不同金属度偏好的BBH子种群，以同时约束高红移恒星形成率与金属度分布。
2025-02-18 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Probing Light Dark Matter through Cosmic-Ray Cooling in Active Galactic Nuclei
本文提出利用活动星系核中宇宙射线的冷却效应作为暗物质-质子和暗物质-电子散射的新探针，在合理天体物理假设下获得了迄今最强的亚GeV暗物质约束，并指出当前多信使观测已能探测热轻暗物质模型的部分参数空间。
2024-07-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
