Minimal prospects for radio detection of extensive air showers in the atmosphere of Jupiter
探测超高能宇宙射线和中微子的一种可能方法是寻找它们在木星大气层中相互作用时产生的广泛空气簇射的无线电发射，有效地利用木星作为粒子探测器。我们研究这种方法的潜力。在使用现有或计划中的射电望远镜进行搜索时，我们发现探测宇宙射线的有效面积很大（~3*10^7 km^2），但接收角很小，以至于典型的几何孔径（~10^3 km^2 sr）小于现有的地面探测器，并且在极高的阈值能量（~10^23 eV）以下也无法探测到宇宙射线。中微子的几何孔径稍大，在轨道卫星上的射电探测器可以获得更高的灵敏度，但在这两种情况下都不足以构成实用的探测技术。利用木星的大表面积探测超高能粒子仍然是一个长期的前景，需要一种不同的技术，如轨道荧光探测。
2016-06-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Role of line-of-sight cosmic ray interactions in forming the spectra of distant blazars in TeV gamma rays and high-energy neutrinos
活动星系核（AGN）可以产生伽马射线和宇宙射线。观测到的来自遥远耀变体的高能伽马射线信号可能主要是由宇宙射线质子与背景光子相互作用沿视线产生的次级伽马射线。这解释了在遥远的耀变体中观测到的令人惊讶的低衰减，因为平均而言，次级伽马射线的产生距离地球比距离源的距离近得多。因此，在TeV范围内观察到的光谱不依赖于固有的伽马射线光谱，而它取决于宇宙射线源的输出。我们将这一假设应用于一些来源，在每种情况下，我们都获得了很好的拟合，加强了对所观察到的光谱的解释，这是由于二次伽马射线。我们探讨了这种解释的限制银河系外的背景光和活动星系核中的宇宙射线的生产的后果。我们还对中微子信号进行了预测，这有助于探测活动星系核中宇宙射线的加速。
2011-02-15 astro-ph.HE hep-ph
Gamma Rays, Electrons, Hard X-Rays, and the Central Parsec of the Milky Way
银河系中心复杂的相互作用过程是过去、现在和（可能）未来众多谜团的核心。我们的目标是更全面地了解如何扩展到>10 TeV的光谱结果。我们首先建立一个简化的模型来解释强中心秒差距光子场的特殊能量和角度依赖性。这允许计算各向异性逆康普顿散射和映射由于伽马伽马-> e^+ e^-衰减的伽马射线消光。耦合这些与不断发展的电子光谱的方法，我们研究了几个明确的和目前的过剩，包括扩散的硬X射线所看到的NuSTAR和GeV伽马射线费米。我们解决进一步的应用，宇宙射线，暗物质，中微子和伽马射线从中心和超越。
2016-11-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Common origin of the diffuse high energy backgrounds of gamma rays, neutrinos and cosmic ray positrons?
我们发现观测到的天文中微子、γ射线和宇宙射线正电子的高能扩散背景的通量、光谱和天空分布满足简单的关系，这是从它们在高能宇宙射线（CR）与扩散物质的强子碰撞中的共同产生所预期的。这提供了令人信服的证据，高能中微子，伽马射线和正电子背景有一个共同的起源-强子介子生产的宇宙射线在我们的银河系和外部星系，而不是通过衰变/湮灭的暗物质粒子。
2016-02-12 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays, Gamma rays, Neutrinos and Gravitational Waves
本文讨论了宇宙射线、γ射线和中微子通量的研究与新兴的引力波天文学的关系。
2017-07-10 astro-ph.HE
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献，该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
Gamma rays from star clusters and implications for the origin of Galactic cosmic rays
本文通过解析计算星团伽马射线通量并与观测比较，证明若伽马射线源于强子过程，宇宙线在星团内必须穿越超过银河系平均的克拉梅奇，这对星团贡献及银河系输运范式提出挑战。
2025-01-27 astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Rays: What Gamma Rays Can Say
我们将回顾由于宇宙射线的加速和传播而产生的伽马射线辐射的主要通道，讨论银河系和河外宇宙射线的情况以及它们与伽马射线观测的联系。
2014-12-23 astro-ph.HE
PeV Gamma Rays from Interactions of Ultra High Energy Cosmic Rays in the Milky Way
本文计算了超高能宇宙射线在银河系中传播时与周围物质和辐射相互作用产生的PeV γ射线本底。如果初级超高能宇宙射线是从银河系的点源产生的，那么这些点源也会发射PeV的伽马射线。我们讨论，在未来的检测galactocentric PeV伽马射线将是一个签名的存在EeV宇宙加速器在银河系。
2011-10-24 astro-ph.HE
Galaxy Mergers as a Source of Cosmic Rays, Neutrinos, and Gamma Rays
我们研究了大质量星系合并或碰撞中粒子的激波加速，发现宇宙射线（CR）可以被加速到第二膝能~0.1-1 EeV甚至更高，其硬谱指数为Gamma ~ 2.这样的CR在合并冲击的动力学时间尺度内通过强子核相互作用失去能量，产生伽马射线和中微子作为副产品。如果约10%的激波耗散能量进入CR加速，一些局部合并星系将产生CTA可探测到的伽马射线对应物。此外，基于和谐宇宙学，其中很大一部分大质量星系在宇宙学时间尺度内经历了重大合并，中微子对应物可以构成冰立方探测到的各向同性背景的约20- 60%。
2014-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
On the Detectability of Galactic Dark Matter Annihilation into Monochromatic Gamma-rays
单色伽马射线被认为是确定暗物质湮灭的确凿证据。然而，单色伽马射线的通量通常被虚拟量子效应抑制，因为暗物质应该是中性的，并且不与伽马射线直接耦合。本文研究了未来天基探测器对单色γ射线的探测策略。在假设超对称中性伴子是典型的暗物质候选者的情况下，计算了单色γ射线通量。我们讨论了聚焦于银河系中心的探测和从整个星系晕探测γ射线的扫描模式进行了比较。用解析法和快速蒙特卡罗法研究了探测器在不同能量、不同角分辨率、不同视场、不同背景抑制效率条件下探测单色γ射线的性能。
2010-08-12 astro-ph.HE
Contribution of Stellar Flares to the Diffuse Component of Galactic Gamma-Rays
众所周知，弥散γ射线是银河系宇宙射线与恒星物质碰撞产生的（早川-莫里森假说）。本文试图估计恒星耀斑在银河γ射线漫射分量中的低能分量的贡献。银河系γ射线废用成分的高能部分可能反映了银河系宇宙射线的功率谱，γ = -2.75（微分）。在银盘和凸起中，有超过1000亿颗恒星。它们可能经常产生耀斑，并由耀斑产生高能宇宙射线，能量范围为100 MeV ~ 1 TeV，功率指数γ = -3.75（微分）。本文试图估算恒星耀斑对γ射线漫射分量的贡献。
2009-09-07 astro-ph.HE
Interstellar gamma rays and cosmic rays: new insights from Fermi-LAT AND INTEGRAL
在两年多的运行中，费米-LAT彻底改变了我们对伽马射线天空的认识。星际伽马射线是这个新时代的一部分，它允许对银河系中的宇宙射线模型进行前所未有的测试。INTEGRAL/SPI数据向低能量的扩展也在不断发展。本文导出了银河系的多波长光度，并讨论了银河系能量平衡和射电-远红外关联。
2011-01-07 astro-ph.HE
X-rays, gamma-rays and neutrinos from collisoinless shocks in supernova wind breakouts
我们表明，一个无碰撞的冲击必然形成的冲击爆发的超新星（SN）所包围的光学厚风。在软X射线爆发发射的同时和之后，产生了<~ MeV伽马射线、硬X射线和多TeV中微子的强烈非热闪光，其携带的能量与软发射相似或更大。这种非热闪光可以用目前的X射线望远镜探测到，也可以用千米级的中微子望远镜探测到10兆秒差距。
2011-06-09 astro-ph.HE
Tests of Lorentz Invariance Violation with Gamma Rays to probe Quantum Gravity
我们讨论了用现在和将来的地基γ射线观测站观测到的γ射线进行洛伦兹不变性检验的前景。
2013-05-01 astro-ph.HE
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴（GRB）的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾，但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展，包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外，我们还讨论了银河系中的瞬变源，如过去的伽马射线暴和超新星爆炸，对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE
Gamma-rays from the compact colliding wind region in Cyg OB2 #5
在这方面的贡献，我们模拟的非热辐射（从无线电到伽马射线）产生的紧凑的（和最近检测到的）碰撞风区的多恒星系统天鹅座OB2 #5。我们把我们的研究集中在所产生的伽马射线的可探测性上。
2012-10-10 astro-ph.HE
Pulsar-wind nebulae in X-rays and TeV gamma-rays
脉冲星被认为是一种高效的加速器，可以产生大量的相对论性粒子，并将它们注入银河系介质。这种脉冲星风发出的辐射可以通过伽马射线从无线电中看到，作为脉冲星风星云（PWN）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测研究进展。
2010-04-09 astro-ph.HE
Observation of Galactic Cosmic Rays and Gamma Rays with the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）正在对北半球100 GeV至100 TeV之间的宇宙射线和伽马射线进行无偏调查。HAWC是目前唯一一个运行中的高分辨率宽场TeV天文台，并有一个强大的程序来搜索耀斑和其他伽马射线的瞬态源。该探测器也非常适合于观察伽马射线发射和宇宙射线各向异性的空间扩展区域。HAWC最近结束了其第一年的数据采集与完整的探测器。结果不仅包括许多已知的TeV点源的观测，而且还包括来自银河系物体的扩展发射，如Geminga超新星遗迹。这些结果对宇宙射线数据中观察到的几种天体物理异常的起源有影响，例如地球上银河系正电子过剩。我们将描述HAWC的结果，重点是对宇宙射线和银河系伽马射线源的观测。
2017-01-22 astro-ph.HE
Highlights on gamma rays, neutrinos and antiprotons from TeV Dark Matter
结果表明，HESS观测到的J1745-290银河中心源的γ射线通量与暗物质湮灭为标准模型粒子产生的次级γ射线光子以及简单的幂律背景很好地拟合。本文还分析了这种暗物质源的中微子流。给出了50 TeV暗物质湮灭为W+W规范玻色子的主要结果和反质子的初步结果。
2014-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Absorption of high-energy gamma rays in Cygnus X-3
微类星体天鹅座X-3是由伽马射线太空望远镜AGILE和费米探测到的。伽马射线发射是短暂的，随轨道周期调制，似乎与主要的射电耀斑有关，即与相对论性喷流有关。GeV的伽马射线通量可以通过周围X射线的内部吸收而大大衰减。在这项研究中，我们定量地研究了天鹅座X-3的对生产的影响，并限制了伽马射线源的位置。天鹅座X-3在X射线中表现出复杂的时间和光谱模式。在伽马射线耀斑期间，X射线辐射可以近似为明亮的盘状黑体成分和在硬X射线中延伸的非热尾，可能与盘上方的日冕有关。本文用数值方法计算了标准吸积盘上方伽马射线的精确光学厚度。电晕的发射和吸收也进行了研究。GeV的伽马射线被吸积盘内部发射的软X射线显著吸收。吸收模式复杂且各向异性。伴星风中汤姆逊散射导致的X射线各向同性倾向于增加伽马射线的不透明度。来自日冕的伽马射线被来自圆盘的光子强烈吸收，无法解释观测到的高能发射，除非日冕被不切实际地延伸。在GeV辐射中缺乏吸收特征表明，高能伽马射线应该位于距离致密物体至少10^8-10^10 cm的位置。伽马射线的发射不太可能来自日冕。
2011-03-20 astro-ph.HE
Pulsar Wind Nebulae from X-rays to VHE gamma-rays
扩展的VHE（TeV）源与脉冲星的合理关联的数量一直在稳步增长，这表明其中许多源是脉冲星风星云（PWNe）。本文综述了近几年来PWNe的X射线和TeV观测的最新进展，并总结了它们的性质。
2012-07-06 astro-ph.HE
Cosmic Rays, Gamma-Rays, and Neutrinos in the Starburst Nuclei of Arp 220
Arp 220是最近的超亮红外星暴星系，其核心为研究极端条件下宇宙射线的相互作用提供了机会。在本文中，我们模拟的宇宙射线的人口产生的超新星在中央分子区的两个星暴核。我们发现，约65 - 100%的宇宙射线被吸收在这些地区，由于其巨大的分子气体含量，因此，Arp 220的核几乎完成质子量能器。当宇宙射线质子与星际介质碰撞时，它们会产生次级电子，这些电子也包含在系统中，并辐射出同步辐射。利用模型和观测到的射电谱能量分布之间的卡方检验结果，我们预测了出射γ射线和高能中微子谱，并发现磁场在毫高斯水平。由于极强的远红外辐射场，伽马射线谱在TeV能量处由于伽马-伽马吸收而显著变陡。
2015-07-27 astro-ph.HE
Gamma rays from Galactic pulsars
年轻的超新星和毫秒级超新星的伽马射线被认为是高纬度地区{ \it Fermi}大面积望远镜（LAT）观测到的弥散伽马射线辐射的一部分。我们推导出的贡献，通过使用无线电伽马射线的信息，我们发现，它们只解释了一小部分的各向同性扩散的伽马射线背景的historars未检测到的对应。
2014-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Cosmic Accelerators Using VHE Gamma Rays and UHE cosmic rays
在几类银河系和河外天体物理源中观测到的$γ$射线发射似乎与吸积黑洞和旋转动力中子星有关。这些系统是巨大的宇宙加速器，也是几个实验探测到的UHE宇宙射线和VHE中微子的潜在来源。我们回顾了我们对这些物体的理解的最新进展，并展示了如何利用最近和未来的观测来探测源中的条件。
2009-02-18 astro-ph.HE
Prospects for future very high-energy gamma-ray sky survey: impact of secondary gamma rays
遥远耀变体的甚高能伽玛射线测量结果可以很好地解释为由超高能宇宙射线诱发的级联发射的次级伽玛射线。次级伽马射线将使人们能够用未来的地面伽马射线望远镜（如切伦科夫望远镜阵列（CTA））探测到大量的耀变体。我们表明，二次发射过程将允许CTA检测100，130，150，87，和8个耀变体以上30 GeV，100 GeV，300 GeV，1 TeV，和10 TeV，分别到$z\sim8$假设星系际磁场（IGMF）强度$B=10^{-17}$ G和无偏的全天巡天与0.5小时曝光在每个视场，其中，总观测时间为$\sim540$ hr。在$B=10^{-15}$ G的情况下，这些数字为79、96、110、63和6，直至$z\sim5$。这一大量的源统计数据将是次级伽马射线情景的明确证据，也是从统计学上研究IGMF的新关键。我们还发现，更广泛和更浅的调查是有利于检测更多和更高的红移源，即使我们考虑到二次伽马射线。
2013-12-12 astro-ph.HE
Gamma Rays from the Tycho Supernova Remnant: Leptonic or Hadronic?
最近费米和VERITAS对原型Ia超新星遗迹（SNR）第谷的观测发现了能量E在~0.4 GeV到10 TeV之间的伽马射线。银河系宇宙射线起源理论的关键是，来自SNR的伽马射线是由加速的强子（质子和离子）还是由相对论电子产生的。在这里，我们表明，宽带辐射光谱的第谷可以解释的两区轻子模型的框架内，这是可能适用于每一个SNR。强子模型也可以拟合辐射谱。伽马射线的强子起源可以通过费米光谱测量第谷和其他SNR在能量低于~300 MeV的证实。
2011-11-17 astro-ph.HE
Revisiting the propagation of highly-energetic gamma rays in the Galaxy
该研究通过模拟发射100GeV至100PeV伽马射线的银河源，探究传播效应对观测的影响，发现能谱吸收特征和方向偏转现象，其影响与源位置及辐射模型相关，可提升伽马射线探测和暗物质搜索的稳健性。
2025-04-17 astro-ph.HE
Gamma-Gamma Absorption in Gamma-Ray Burst Environments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最猛烈的爆炸，主要表现为明亮的伽玛射线短暂闪光。长伽马射线暴最有可能与一颗超大质量恒星的暴死有关。因此，它们被认为起源于最近或正在形成的恒星区域，其中有各种明亮的年轻恒星，例如OB协会。伽马射线暴是由星载伽马射线望远镜在MeV-GeV能量下探测到的，但也可能发射更高能量的伽马射线（甚高能伽马射线：E > 100 GeV），如纳米比亚的高能立体系统（H.E.S.S）等地面切伦科夫望远镜设施所观测到的。VHE伽马射线可以被低能光子通过对产生吸收，而伽玛暴附近的恒星提供了密集的辐射环境，这可能导致这种吸收。我们已经调查了有代表性的伽玛暴环境，并提供了一个估计的不透明度，伽玛射线吸收VHE伽玛射线从伽玛暴。我们发现，对于可能的性质的OB协会周围的伽玛射线暴的祖细胞，伽马-伽马吸收预计可以忽略不计。
2017-04-24 astro-ph.HE
Cosmogenic gamma-rays and the composition of cosmic rays
我们讨论了探测超高能（UHE）宇宙线（CR）核的来源，通过他们的宇宙成因的γ射线在GeV到TeV的能量范围内的发射的前景。这些伽马射线是由CR在宇宙辐射背景中传播期间发射的高能光子、电子和正电子引发的电磁级联产生的，并且与源附近的伽马射线的同时发射无关。UHE CR核（具有质量数A和电荷Z）的相应产生功率由π介子光生（~ A）和贝特-海特勒对产生（~ Z^2）控制。我们表明，宇宙成因的γ射线信号从一个单一的稳定UHE CR源通常是更强大的源成分和注入光谱的变化比宇宙成因中微子的伴随信号。我们研究了河外CR源的漫射辐射和最近源的点源辐射。
2011-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of Gamma Rays From a Starburst Galaxy
星暴星系的中心区域超新星爆发率非常高，超新星的残余物被认为可以将高能宇宙射线加速到约10^15 eV。我们报告了用H.E.S.S.探测到的伽马射线--这种宇宙射线的示踪物--来自星爆星系NGC 253。成像大气切伦科夫望远镜阵列。220 GeV以上的伽马射线通量为F =（5.5 +/- 1.0stat +/- 2.8sys）x 10^-13 ph. s-1 cm-2，这意味着宇宙射线的密度比银河系中心的密度大3个数量级。在这个星暴环境中，宇宙射线能量转化为伽马射线的比例是我们银河系的5倍。
2009-09-25 astro-ph.HE
Gamma-rays from pulsar wind nebulae in starburst galaxies
最近，已经从星爆星系NGC253探测到TeV能量的伽马射线发射（Acero等人，2009）和M82（Acciari等人，2009.有人声称，观测到的伽马射线是由超新星遗迹中加速的宇宙射线与星际气体相互作用产生的。在这里，我们表明，伽玛射线脉冲星风星云留下的超新星有助于TeV的光度在一个主要的方式。一个脉冲星风星云在10^5年的寿命中，在能量超过1 TeV时，产生的总光度约为太阳的10倍。在一个典型的星暴星系中，在4百万秒差距的距离上，大量的3 × 10^4脉冲星风星云很容易产生观测到的TeV伽马射线。
2012-03-13 astro-ph.HE
Gamma Rays from Cosmic Rays in Supernova Remnants
背景：宇宙射线被认为是在超新星遗迹（SNR）的冲击加速，但缺乏确凿的证据。目的：来自地面伽马射线望远镜和费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜的新数据被用来验证这一假设。一个简单的伽马射线生产效率的模型进行了比较，与测量的伽马射线光度的SNR，和GeV的TeV的流量比的SNR检查与SNR年龄的相关性。研究方法：超新星爆炸被模拟为一个不断膨胀的球形物质壳，它将周围的星际介质（ISM）扫起。壳层的累积动能为非热粒子加速提供了能量，当物质从ISM中被扫出时，SNR壳层减速。这些能量中的一部分被假定转化为宇宙射线电子或质子的能量。三种不同的粒子辐射过程-核π介子生产相互作用，非热电子韧致辐射，康普顿散射-被认为是。结果：比较了这三种方法的γ射线产生效率和信噪比。我们的研究结果表明，超新星遗迹在>~10^4年时伽马射线亮度变低，这与超新星遗迹加速宇宙射线的假设是一致的，即超新星遗迹将动能耗散为非热宇宙射线的效率约为10%。弱的证据，增加GeV TeV的流量比与SNR年龄。
2013-04-08 astro-ph.HE
Hadronic gamma-rays from RX J1713.7-3946?
RXJ 1713.7 -3946是检查银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例的关键对象。虽然其伽马射线发射的起源（强子与轻子）仍然存在争议，但费米合作报告的GeV能量的硬光谱通常被解释为支持轻子方案的有力论据。相反，我们表明，强子相互作用可以自然地解释伽马射线光谱，如果气体团块存在于超新星遗迹壳。残骸中没有热X射线很好地符合这种情况。
2014-06-09 astro-ph.HE
Gamma-rays from kilonovae and the cosmic gamma-ray background
最近对两颗中子星合并产生的引力波事件GW 170817以及由r过程元素的放射性衰变提供动力的光红外对应物的探测，为伽马射线天文学打开了一扇新的窗口：直接探测来自这种衰变的光子。在这里，我们计算的贡献kilonovae扩散的伽玛射线背景的MeV范围内，使用最近的结果在个别事件中发射的伽玛射线的光谱，我们比较它与其他来源。我们发现，从kilonovae的贡献是不占主导地位的，在这样的能量范围内，但在目前的不确定性，它添加到其他来源可能有助于拟合观测数据。
2020-02-08 astro-ph.HE
Large-scale Galactic diffuse gamma rays observed with the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜上的LAT仪器正在进行20 MeV至300 GeV的全天勘测，其统计数据和角分辨率前所未有。这提供了大量关于银河系星际介质非热辐射的新信息，并对宇宙射线和银河系结构产生了影响。在中纬度的第一个结果已经显示出与基于宇宙射线直接测量的预测很好的一致性，这表明至少局部（距离太阳约1千秒差距内）的伽马射线发射是了解的。我们将使用LAT数据呈现来自天空区域的第一个光谱，以及选定能量的轮廓。这里的目的是评估与模型的一致性，并评估随着分析的成熟，我们可以期望学到什么。
2009-07-02 astro-ph.HE
Indirect dark matter searches in Gamma- and Cosmic Rays
暗物质候选者，如弱相互作用的大质量粒子，被预测会湮灭或衰变成标准模型粒子，留下伽马射线、中微子、正电子、反质子甚至反核的独特特征。间接的暗物质搜索，特别是那些基于伽马射线观测和宇宙射线测量的搜索可以探测到这样的特征。在这里，我们回顾了这种方法的优势和局限性，并展望了间接暗物质搜索的未来。
2017-05-31 astro-ph.HE
Fundamental Physics With Cosmic High-Energy Gamma Rays
高能光子（MeV以上）是天体物理学和极端条件下基础物理学的强大探测器。近年来，由于地面上新的宇宙伽马射线探测器的出现，我们对高能伽马射线天空的了解取得了令人印象深刻的进展（H.E.S.S.，魔术，真理，HAWC）和空间（敏捷，费米）。本文综述了高能γ射线基础物理问题的研究现状，并讨论了实验研究的发展前景。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma rays: propagation and detection
伽马射线构成了研究极端宇宙的一个特殊观点。不像带电的宇宙射线，它们被认为有一个共同的起源，伽马射线不会被银河系和星系间的磁场偏转。这提供了一个机会，揭开最强大的粒子加速器，仍然在很大程度上是未知的，一旦修改的伽马射线通量，到达时间，和角分布由于传播效应被认为是。伽马射线望远镜包括各种各样的仪器，既有卫星上的，也有地面上的，它们覆盖了广泛的能量范围。这些课堂讲稿提供了伽玛射线天文学探测技术的概述。还详细描述了伽马射线在银河系和河外的传播效应。
2023-02-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma rays from molecular clouds illuminated by cosmic rays escaping from interacting supernova remnants
最近，伽马射线望远镜AGILE和费米观测到几个中年超新星遗迹（SNRs）与分子云相互作用。它们的伽马射线很可能是由宇宙射线（CR）和核子之间的非弹性碰撞产生的中性π介子衰变产生的，这表明SNRs构成了银河系CR的大部分。在这封信中，我们提供的分析解决方案的CR的分布，已经逃离了一个有限大小的区域，这自然解释了观察到的中年SNR打破幂律谱。此外，伽玛射线谱的破裂能量的典型值，1-10 GeV，自然是从恒星风动力学显示的分子云和爆炸中心之间的分离约10 pc的事实解释。我们发现四个中年SNRs（W51 C，W28，W 44和IC 443）与分子云相互作用的逃逸CR谱可能是相同的，尽管这导致了不同的γ射线谱。这一结果与最近对银河系CR传播的研究结果一致，并支持SNR确实是银河系CR的来源。
2010-08-17 astro-ph.HE
Angular, spectral, and time distributions of highest energy protons and associated secondary gamma-rays and neutrinos propagating through extragalactic magnetic and radiation fields
本文利用小角和连续能量损失近似下玻尔兹曼输运方程的解析解，研究了最高能量质子、次级中微子和同步辐射γ射线在星系际磁场和辐射场中传播的角、谱和时间特性。
2010-06-05 astro-ph.HE
TeV gamma-rays from UHECR interactions in AGN cores: Lessons from Centaurus A
TeV的伽马射线已经从耀变体以及像M87和Cen A这样的射电星系中观测到。在轻子模型中，超过对产生阈值的伽马射线可以从超相对论性喷流中逃逸，因为与各向同性发射所需的那些相比，大的洛伦兹因子降低了背景光子密度。在这里，我们讨论一个替代方案，VHE光子产生的次级从UHECR相互作用的活动星系核。我们表明，TeV的伽马射线可以逃脱的核心，尽管大的红外和紫外背景。对于特殊的情况下，岑A，我们研究，如果各种现有的观测从远红外线的UHE范围内可以调和在这张照片。
2010-04-29 astro-ph.HE
Interpreting correlated observations of cosmic rays and gamma-rays from Centaurus A with a proton blazar inspired model
最近的活跃射电星系半人马座（Cen）A是一个伽马射线辐射源，能量范围在GeV到TeV之间。高能立体系统（H.E.S.S.）和非同步Fermi-LAT观测表明，在几个GeV能量以上，Cen A的γ能谱出现了不寻常的谱硬化现象。就在最近，H.E.S.S.天文台解析了半人马座A中千秒差距（kpc）尺度的喷流，能量为TeV。另一方面，皮埃尔俄歇天文台（PAO）探测到了来自Cen-A的一些超高能宇宙线（UHECR）事件。质子耀变体模型考虑了电子和强子宇宙射线在活动星系核喷流中的加速作用，可以解释从冰立方探测到的活动星系核喷流中观测到的高能中微子和γ射线的重合现象。在这里，我们采用质子耀变体启发模型来解释所观察到的GeV到TeV的伽马射线光谱特征，包括在GeV能量的光谱硬化以及PAO对来自Cen-A的宇宙射线的观测。我们的研究结果表明，该模型可以解释一致的观测到的电磁波谱结合适当数量的UHECR从岑A。
2021-01-30 astro-ph.HE
A Possible Detection of Solar Gamma-Rays by the Ground Level Detector
2011年3月7日19：48：00至20：03：00 UT，位于Mt.墨西哥内格拉山脉（Sierra Negra）（4，600米）观测到8.8西格玛的增强。在本文中，我们试图解释这种增强的假设，几个GeV的伽马射线到达山顶的太阳产生的。我们假设质子在激波前沿被加速。它们在太阳表面沉淀并产生了伽马射线。如果假设得到证实，这种增强是第一个由地面探测器观测到的GeV伽马射线样本。
2013-07-19 astro-ph.HE
Gamma-rays from electrons accelerated by rotating magnetized White Dwarfs in Globular Clusters
最近，费米-LAT望远镜已经证实了球状星团中相当一部分是GeV的γ射线源。我们研究了球状星团中快速旋转、磁化的白矮星群体注入的相对论电子可能产生高能γ射线。这些电子使球状星团内的辐射场康普顿化。我们的结论是，伽马射线产生的电子加速的整个人口的白矮星在一个特定的集群是在未来的切伦科夫望远镜阵列的探测能力的水平上，提供了几千个磁化的白矮星已创建均匀的寿命期间的球状星团。
2012-03-20 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnant/molecular cloud associations
对超新星遗迹中的分子云进行γ射线观测被认为是解决宇宙射线起源问题的最有希望的途径之一。在这里，我们简要回顾了该领域的地位，特别强调的理论和现象学方面的问题。
2015-04-22 astro-ph.HE
Interstellar protons in the TeV gamma-ray SNR HESS J1731-347:Possible evidence for the coexistence of hadronic and leptonic gamma-rays
HESS J1731-347（G353.6-0.7）是TeV γ射线SNR之一，具有壳状结构。利用~（12）CO（J=1-0）和HI数据，对星际质子的信噪比进行了新的分析。结果表明，在-90 ~-75 km/s的速度范围内，TeV的γ射线壳层与星际质子有显著的空间相关性，对应的速度范围为~5.2 kpc，比之前的图3 kpc大2倍。星际质子的总质量估计为6.4x10^4 M_sun，其中25%是原子气体。我们已经确定了冷HI气体观察到的自吸收表现出显着的对应关系与东北伽玛射线峰。虽然SNR北部的星际质子和TeV伽马射线之间的良好对应支持了TeV伽马射线的强子方案，但SNR壳的南部显示出对应关系的中断;特别是SNR壳的西南边缘显示出星际质子的显着减少了2倍。我们认为，这种差异可以解释为由于轻子伽马射线，因为这个区域与发射非热射电连续辐射和非热X射线的亮壳层相吻合，这表明HESS J1713-347的伽马射线由强子和轻子分量组成。轻子贡献则相当于总伽马射线的~ 20%。假设总伽马射线的80%是强子起源的，宇宙射线质子的总能量在1 GeV - 100 TeV的伽马射线能量范围内估计为10^49 erg。
2014-05-11 astro-ph.HE
The Crab Pulsar and Nebula as seen in gamma-rays
30多年前，惠普尔对蟹状星云的探测是甚高能伽马射线天文学的开始。从那时起，这个源的伽马射线观测继续为理论提供新的惊喜和挑战，检测到快速变化，脉冲发射达到意想不到的高能量，以及最近检测到能量超过1 PeV的光子。在这篇文章中，我们将回顾伽马射线观测对我们理解这个非凡的加速器的影响。
2021-11-15 astro-ph.HE
Observe Gamma-Rays and Neutrinos Associated with Ultra-High Energy Cosmic Rays
针对超高能宇宙线与弥散高能中微子可能同源的猜想，提出对超高能宇宙线到达方向开展伽马射线和中微子观测，计算了探测概率，并指出未来相关观测可约束甚至识别其源头。
2025-02-24 astro-ph.HE
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹（SNRs），在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中，宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比，质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器，它不仅能加速质子，而且能加速比例合适的重核，重核的最大能量应该是质子的原子质量（Z）倍。在这项工作中，我们调查的影响，在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明，能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分，而不是纯质子来解释观察，其次，如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量，而不是200 TeV的能量，如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）。
2017-06-07 astro-ph.HE
Cosmogenic neutrinos and gamma-rays and the redshift evolution of UHECR sources
如果超高能宇宙射线（UHECR）有河外起源，就像人们普遍认为的那样，至少对于大多数能量超过几个EeV的宇宙射线来说是这样的，那么在UHECR通过星系际空间的传播过程中，通过与宇宙背景光子的相互作用，可以预期会产生次级中微子和光子。这种二次粒子的通量强烈依赖于UHECR源的发射率（数密度乘以光度）的红移演化。我们展示了宇宙射线、中微子和伽马射线如何潜在地提供有关UHECR源演化的补充信息。
2017-05-10 astro-ph.HE
Fluxes of diffuse gamma rays and neutrinos from cosmic-ray interactions with circumgalactic gas
银河系被一个引力束缚的气体日冕所包围，气体日冕一直延伸到银河系的维里半径。宇宙射线粒子与这种气体的相互作用产生了高能次级伽马射线和中微子。我们提出了一个定量分析的中微子和伽马射线通量的日冕的银河系连同其他星系的日冕的综合贡献。高能中微子通量不足以解释冰立方的结果，而对费米-LAT扩散γ射线通量的贡献是不可忽略的。
2016-09-16 astro-ph.HE
Diffuse Galactic Gamma Rays from Shock-Accelerated Cosmic Rays
激波加速粒子通量\propto p^-s，其中p是粒子动量，这是从简单的理论考虑得出的，即在非相对论性激波下宇宙射线加速，然后依赖于刚性逃逸到星系晕中。当考虑核生产模型的不确定性时，s ~ 2.8的冲击加速宇宙射线质子通量提供了对高纬度和分子云气体的费米-LAT伽马射线发射谱的充分拟合。Neronov，Semikoz，& Taylor（PRL，108，051105，2012）在拟合高纬度分子云的伽马射线谱时声称宇宙射线质子谱的断裂是使用由动能的幂律描述的宇宙射线质子通量的结果。
2012-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
