Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响，并表明，所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测，可以进行关键测试。此外，通过下一代望远镜（如IceCube-Gen 2）的几年观测，μ子中微子对附近暗物质晕（如室女星系团）的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型，而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Particle acceleration and multi-messenger radiation from Ultra-Luminous X-ray Sources: A new class of Galactic PeVatrons
本文提出了一种基于ULXs驱动的风气泡中扩散性激波加速模型，表明ULXs喷流可能成为新的PeVatron类，并探讨其在高能天体物理现象中的贡献。
2025-12-09 astro-ph.HE
Unresolved sources naturally contribute to PeV $γ$-ray diffuse emission observed by Tibet AS$γ$
西藏AS的$γ$实验提供了第一个测量的总弥漫伽马射线发射从银河系盘在亚PeV的能量范围。在分析HGPS星表中TeV源的基础上，预测了Tibet AS $γ$观测到的银道面两个角窗口中未分辨源的贡献。我们表明，由于未解决的源和真正的扩散发射，由于宇宙射线与星际介质的相互作用，以及饱和西藏的数据，而不需要引入一个渐进硬化的宇宙射线光谱向银河系中心的总和。
2023-02-02 astro-ph.HE
Origin of Galactic sub-PeV diffuse gamma-ray emission: Constraints from high-energy neutrino observations
最近，西藏大气簇射阵列和μ子探测器阵列（西藏AS+MD阵列）在银盘中发现了含$0.1\,{\rm PeV}<E_γ<1\,\rm PeV$的弥散γ射线。虽然测得的子PeV通量可能是兼容的强子起源在传统的银河宇宙线传播模型，我们发现，它是在可能的紧张局势与非检测银河中微子发射的冰立方中微子望远镜。我们进一步发现，存在一个额外的宇宙线成分的相对硬的频谱，这可能是有关的天鹅座茧区和其他PeV宇宙射线源在银河系盘，将缓解紧张。这种情况意味着在天鹅座地区存在一个极端的加速器，无论是质子或电子超过PeV，并预测天鹅座茧的伽马射线光谱的延续高达1 PeV，可能硬化超过$\sim 30-100\,$ TeV。
2021-06-01 astro-ph.HE
Implications of the detection of sub-PeV diffuse $γ$ rays from the Galactic disk apart from discrete sources
最近，西藏-AS $γ$合作报告了从银盘探测到能量范围为100 TeV - 1 PeV的$γ$射线。值得注意的是，这些$γ$射线中的许多都是在已知的非常高能量（E $>$ 100 GeV）的$γ$射线源之外观测到的。如果这些扩散的$γ$射线：1）是由常规而非外来（即暗物质衰变或湮灭）过程产生的，2）具有强子而非轻子起源，3）是在脉冲而非稳定源中产生的，或者是在光学厚源中产生的，那么这些结果就能得到最好的理解。除此之外，探测到低于PeV的弥散$γ$射线意味着来自银河系盘的中微子通量的极限，以及银河系宇宙射线谱中截止刚性的下限。
2021-04-07 astro-ph.HE
STACEX: RPC-based detector for a multi-messenger observatory in the Southern Hemisphere
LHAASO实验的最新发现为观察电磁波谱打开了一个新的窗口，即PeV天空的窗口。利用LHAASO-KM 2阵列的闪烁器和μ子探测器观测到了几个发射伽马射线的天体，其能量远高于100 TeV，这清楚地表明了伽马射线天文学在PeV能量范围内的可行性。在南半球的全天空伽马射线探测器，在GeV-PeV范围内工作，可以补充LHAASO的观测，监测内星系和银河系中心寻找PeVatrons。如LHAASO所示，基于水的切伦科夫探测器不太适合测量PeV范围内的能谱，也不适合达到100 GeV的阈值。ARGO-YBJ实验在海拔4300米的高空运行了多年。相反，具有大约300 GeV的能量阈值的实验证明了电阻板室（RPC）地毯完全重建从GeV范围开始直到大约10 PeV的簇射的能力。在这方面的贡献，我们提出了一个混合探测器的水切伦科夫设施的顶部上的一层的RPC专门用于检测的μ子的γ-诱导簇射的μ子贫技术的选择。我们提出的布局和讨论的预期性能。
2021-09-17 astro-ph.HE hep-ex
Galactic diffuse gamma rays meet the PeV frontier
本研究利用DRAGON和HERMES代码构建高分辨率发射图谱，表明银河系宇宙射线“海”能一致解释Tibet ASγ等多设施的PeV能段γ射线观测数据，并证实空间依赖扩散传播模型更具优势。
2022-04-07 astro-ph.HE hep-ph
Imprints of PeV cosmic-ray sources on the diffuse gamma-ray emission
本文建立基于单个源离散注入宇宙线的甚高能银河伽马辐射模型，通过均匀与非均匀扩散两种情景解释LHAASO探测到的少量强子型PeVatron及气体分布与伽马通量的差异。
2025-01-10 astro-ph.HE
Decomposing the Origin of TeV-PeV Emission from the Galactic Plane: Implications of Multi-messenger Observations
本文通过多信使关联分析银河系平面中微子与γ射线数据，发现IceCube观测到的银河系中微子通量超过已分辨源贡献，表明其可能由宇宙线海和未分辨强子源主导，并指出LHAASO弥散辐射可能主要源于强子相互作用。
2023-10-09 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Sources from a Multi-Messenger Perspective
高能中微子天文学领域正在经历一个快速的演变。在2013年发现天体物理TeV-PeV中微子的扩散通量之后，IceCube天文台最近发现了耀变体中微子发射的第一个令人信服的证据。在这篇简短的评论中，我将总结这些中微子观测的现状，并强调多信使天文学在解释它们方面的重要作用。
2018-11-19 astro-ph.HE
Galactic Neutrinos in the TeV to PeV Range
我们研究了银河系源对冰立方合作组织最近观测到的天体物理中微子通量的贡献。我们表明，在银河系中的均匀和各向同性的宇宙射线扩散的最简单的模型中，银河系的扩散中微子发射与$γ$射线（费米-LAT）和宇宙射线数据（KASCADE，KASCADE-Grande和CREAM）相一致，预计将仅占$4\%-8\%$的冰立方流量超过60 TeV。从源中的宇宙射线-气体（$pp$）相互作用中直接发射中微子需要一个异常大的平均不透明度大于0.01。另一方面，我们发现冰立方事件已经通过事件到达方向的分布来探测银河系中微子场景。基于后者，我们表明，大多数银河系的情况下，只能有一个有限的贡献的天体物理信号：银河系的扩散发射（$\lesssim50\%$），中微子源的准扩散发射（$\lesssim65\%$），从费米泡的扩展扩散发射（$\lesssim25\%$）或身份不明的TeV $γ$射线源（$\lesssim25\%$）。这里讨论的论点，目前，暗物质衰变不受约束。
2016-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Pinpointing the knee of cosmic rays with diffuse PeV gamma-rays and neutrinos
宇宙线谱中膝的起源是一个尚未解决的基本问题。对于不同的破断位置和膝关节的组成，有各种各样的预测模型。在这项工作中，我们建议使用扩散$γ$ -射线和中微子作为探针来测试这些模型。基于几种典型的组分模型，计算了扩散$γ$射线谱和中微子谱，它们在几十TeV到几PeV的能量范围内表现出不同的截止行为.预期的通量将通过新升级的Tibet-AS $γ$ +MD（μ子探测器）实验以及更敏感的未来项目（如LHAASO和HiSCORE）进行观测。通过比较中微子能谱与冰立方实验的观测结果，我们发现，来自宇宙射线与星际介质相互作用的散射中微子可能不是冰立方事件的主要原因。未来对中微子的测量可能能够识别银河系扩散成分，并进一步阐明宇宙射线的膝盖问题。
2014-10-10 astro-ph.HE
Multi-messenger tests of cosmic-ray acceleration in radiatively inefficient accretion flows
活动星系核（AGN）的核心被认为是IceCube中微子的来源，最近的数值模拟表明，Seyfert星系的热AGN日冕和低光度AGN（LLAGN）的辐射低效吸积流（RIAF）可能是离子加速的好场所。我们提出了详细的研究，在附近的LLAGNs的RIAF的高能量多信使发射的检测前景。我们构建了一个RIAF模型，可以再现附近LLAGN的当前X射线观测的观测特征。然后，我们计算了附近单个LLAGN的高能粒子发射，包括来自热电子的MeV伽马射线、非热质子产生的TeV-PeV中微子以及来自质子诱导电磁级联的亚GeV至亚TeV伽马射线。我们发现，虽然这些都超出了目前的设施，拟议未来的实验，如e-ASTROGAM和IceCube-Gen 2应该能够检测MeV的伽马射线和中微子，分别，否则他们可以放置有意义的约束模型的参数空间。另一方面，由于电磁级联引起的高能伽马射线的探测将是当前和不久的将来实验的挑战，例如费米望远镜和切伦科夫望远镜阵列。在随附的文件中，我们证明，LLAGNs可以是一个源的扩散软γ射线和TeV-PeV中微子背景，而在本文中，我们专注于多信使测试的前景，可以应用于揭示高能中微子和光子的性质从LLAGNs。
2019-12-02 astro-ph.HE hep-ph
Multi-messenger Study of Galactic Diffuse Emission with LHAASO and IceCube Observations
针对LHAASO观测的银河系PeV伽马射线弥散发射光谱中的异常凸起，引入两个具有ECPL谱型的未解析源成分构建模型，模拟的银河系弥散中微子通量与IceCube观测一致，并估算出20 TeV处银河系中微子占天体物理中微子的约9%。
2023-09-12 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrino emission from Ultra-Luminous Infrared Galaxies
超亮红外星系（ULIRGs）是宇宙中最明亮和最强烈的星暴星系。它们的恒星形成率（SFR）和气体表面质量密度都很高，这意味着它们有很高的超新星速率和高能质子的有效能量转换。这些超新星中有一小部分是所谓的超新星，其典型的动能约为1 e52 erg，激波速度>= 1 e9 cm/s。由超新星驱动的强烈冲击能够将宇宙线质子加速到1 e17 eV。当这些高能质子被喷射到非常致密的星际介质中时，通过质子-质子碰撞损失了很大一部分能量，从而产生高能中微子（<=5 PeV）。最近的深红外观测提供了在宽红移范围0<z<2.3内ULIRG数密度的可靠约束，使我们能够推导出来自超新星的扩散中微子通量。我们发现，在PeV能量下，通过假设注入宇宙线的幂律谱指数为-2，ULIRG贡献的扩散中微子与通量为2 e-9 GeV cm^-2/s/sr的大气中微子相当。
2013-03-06 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from gamma-ray bursts
IceCube合作最近报告了在1-10 PeV能量范围内可能探测到两个级联中微子事件。我们研究的可能性，这些PeV中微子产生的伽马射线暴（GRBs），特别注意的贡献，逃避检测，由于其低光子通量的未触发的GRBs。基于伽玛暴的光度函数、速率分布和光谱特性，利用蒙特卡罗模拟，我们生成了一个能同时再现Fermi/GBM伽玛暴观测到的注量分布的伽玛暴样品和一个伴随的未触发伽玛暴样品。在标准的内激波假设下，计算了单个伽玛暴的中微子通量，从而得到了整个样品的累积通量。我们发现未触发的伽玛暴产生的PeV能量的中微子流比触发的伽玛暴产生的中微子流高2倍左右。考虑到冰立方对触发伽玛暴中微子通量的现有限制，我们发现触发和未触发伽玛暴的总通量最多可以达到~10^-9 GeV cm^-2 s^-1 sr^-1的水平，这不足以解释报道的两个PeV中微子。讨论了低光度伽玛暴对中微子扩散的可能贡献以及伽玛暴的最早期分布。
2013-01-30 astro-ph.HE
Diffuse neutrinos from extragalactic supernova remnants: Dominating the 100 TeV IceCube flux
冰立方测量了TeV-PeV中微子的扩散天体物理通量。最合理的来源是独特的高能宇宙射线加速器，如超新星遗迹（HNR）和星爆星系中的伽马射线暴遗迹，它们可以产生具有所需能量和丰度的初级宇宙射线。然而，在这种情况下，比HNR丰富得多的普通超新星遗迹（SNRs）在高达100-150 TeV的能量范围内产生相当或更大的中微子通量，这意味着冰立方信号在这些能量附近的光谱中断。高达这一百TeV能量的扩散通量中的SNR贡献提供了一个自然的基线，然后约束预期的PeV通量。
2015-05-18 astro-ph.HE hep-ph
Upper limits on the isotropic diffuse flux of cosmic PeV photons from Carpet-2 observations
PeV能区各向同性扩散γ射线通量是高能天体物理中微子起源模型多信使检验和新物理研究的重要工具。到目前为止，还没有观察到这种通量。地毯-2是一个空气簇射实验，能够探测能量超过0.1 PeV的天体物理伽马射线。在这里，我们报告了1999-2011年和2018-2022年获得的地毯-2数据的各向同性伽马射线通量的上限。这些结果是用基于μ子数分布形状的新统计方法获得的，总结了升级后的装置Carpet-3开始运行时的Carpet-2观测结果。
2022-12-23 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from EeV cosmic ray sources: semi-relativistic hypernova remnants in star-forming galaxies
我们认为，冰立方最近报道的亚PeV/PeV中微子的过剩可能是通过π介子产生过程产生的，这些过程与宇宙射线（CR）的能量在$10^{18}\,$ eV附近的第二个膝盖以上的来源相同。在这样的源中，逃逸产生PeV中微子的CR的π介子产生效率需要为$\gtrsim 0.1$。在现有数据的基础上，我们确定了半相对论性超新星残馀物作为满足要求的可能来源。由于它们的快速喷射物，这些物体可以将质子加速到EeV能量，而这些质子又可以在其宿主星系中传播期间与周围的致密介质相互作用，通过质子-质子（$pp$）碰撞产生足够的高能中微子。它们伴随的伽马射线通量可以保持在{ \it Fermi}大面积望远镜（LAT）观测到的弥散各向同性伽马射线背景之下。为了测试这种情况下，并区分替代品，目标质子/核的密度和CR在相互作用区域的停留时间是至关重要的不确定性，需要澄清。只要中微子和EeV CRs来自相同的源类，预计在IceCube运行的5-10年内可以探测到$\gtrsim 10\,$ PeV中微子。再加上在PeV范围内的进一步观测，中微子可以帮助揭示目前未知的EeV CR来源。
2014-03-18 astro-ph.HE
Constraints on Ultra-heavy DM from TeV-PeV gamma-ray diffuse measurements
本研究利用HAWC和LHAASO的TeV-PeV伽马射线弥散观测，结合逆康普顿与瞬发发射建模及天体物理背景，对超重暗物质（TeV-PeV）设定了强约束，其效果媲美并超越现有最强限制。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Sagittarius $\mathrm{A}^{\star}$ as a plausible source candidate for PeV neutrinos
本文提出银河系中心人马座A*可将质子加速至100 PeV以上，并通过pp相互作用产生PeV中微子和伽马射线，可解释IceCube观测到的约1%的PeV弥漫中微子通量，且未来IceCube Gen2和切伦科夫望远镜阵列有望检验该图景。
2023-11-29 astro-ph.HE
A multi-messenger study of the total galactic high-energy neutrino emission
由于伽马和中微子望远镜提供的观测结果，现在有可能对银河系平面的高能发射进行详细的多信使研究，并且为了获得一致的情景，这可能是强制性的。我们使用HESS在$1\,{\rm TeV}$和经度范围$-75^\circ < l < 60^\circ$测量的银河系内区域的总伽马通量来显示这种方法的潜力。通过比较观测数据与预期的弥漫星系发射，我们强调存在一个扩展的热区域的伽马天空的累积源的贡献占主导地位的扩散组件。这个区域与银道面的一部分大致重合，在冰立方高能量起始事件中，从银道面观察到$\sim 2 σ$过量的簇射。在假设强子机制是负责所观察到的伽马发射，我们估计的总银河贡献（即包括扩散和源组件）的冰立方中微子信号的光谱指数和能量截止的源的函数，同时考虑到上限的银河组件提供的Ancillo。
2017-10-03 astro-ph.HE hep-ph
The cosmic-ray sea explains the Galactic $γ$-ray and $ν$ diffuse emissions from GeV to PeV
本文证明LHAASO测得的银河系γ射线弥漫辐射可用宇宙线海模型解释，无需额外成分，且空间依赖输运模型能更好地同时符合γ射线和中微子数据。
2025-07-19 astro-ph.HE
Diffuse flux of PeV neutrinos from centrifugally accelerated protons in active galactic nuclei
高能天体物理学PeV中微子的证据已经在IceCube实验中通过分析7.5年（2010 - 2017）的数据发现。活动星系核（AGN）是宇宙中最突出的天体之一，被广泛推测是质子占主导地位的超高能（UHE）宇宙射线的发射体。基于标准的两步LLCD粒子加速机制，活动星系核中心超大质量黑洞（SMBH）的旋转产生了能量向高能质子的转换。质子可以被加速到$\sim 0.1$ EeV或更高的能量，并可能通过合理的强子相互作用产生能量范围为$1$- $10$ ~ PeV的PeV中微子。采用活动星系核光度函数（LF）的“光度依赖密度演化（LDDE）”模型，理论上估计的修正的河外扩散μ介子中微子通量与IceCube水平一致，只要活动星系核总热光度（BL）的一小部分$6.56\%$可实现为PeV中微子提供能量。在具有LDDE模型LF和光子指数分布的$Λ$ ~CDM宇宙学框架中，约占总BL的$5.18\%$足以为冰立方中微子提供能量.
2022-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Insights from LHAASO and IceCube into the origin of the Galactic diffuse TeV--PeV emission
通过比较LHAASO和IceCube观测，结合脉冲星晕建模，证明轻子成分贡献可解释银河系弥散TeV--PeV伽马射线发射超出，并符合银河经度分布。
2024-03-15 astro-ph.HE
Where are Milky Way's Hadronic PeVatrons?
在TeV-PeV能量下对银河系的观测揭示了一个明亮的强子宇宙射线的扩散通量，也揭示了γ射线的亮点源。如果伽马射线源是强子宇宙射线加速器，那么它们也一定是中微子源。然而，没有发现中微子源。他们在哪里？我们介绍了一种新的人口为基础的方法来探测银河系强子PeVatrons，要求扩散和点源PeV范围数据之间的一致性宇宙射线，伽马射线和中微子。对于PeVatrons来说，允许两种极端情况：（1）强子宇宙线加速器和伽马射线源是相同的物体，因此存在明亮的中微子源，并且改进的望远镜可以检测到它们，而（2）强子宇宙线加速器和伽马射线源是不同的，因此没有可检测的中微子源。如果强子加速器具有足够薄的列密度，则后一种情况是可能的。我们量化目前的限制和未来的前景，展示如何揭示强子PeVatrons的性质。
2023-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Newly born extragalactic millisecond pulsars as efficient emitters of PeV neutrinos
在2010 - 2017年期间，在冰立方实验中检测到的宇宙起源PeV中微子的扩散通量的来源仍然不明。一个人口的河外新生的快速自旋中微子作为可能的候选人产生PeV的能量标度的中微子进行了调查。采用两步粒子加速机制将恒星旋转产生的能量传递给高能电子。电子可能会被提升到$\approx 0.01$ EeV能量或更高，当这些电子与加速区中的低能正电子和软辐射相互作用时，会产生超高能（UHE）中微子和伽马射线。理论推导的河外扩散μ介子中微子通量在能量范围[1-10] PeV被发现符合冰立方水平，如果只有一小部分（$η_{k} \approx 0.31\%$）的总辐射光度的恒星转移到能源PeV中微子。利用上述宇宙线电子载荷参数$η_{k}$的值，可以从该模型预测来自软辐射场中的UHE电子的逆康普顿散射的漫射伽马射线通量。
2021-11-08 astro-ph.HE
Caught by its own light: Wimpzillas, the LHAASO knee and the diffuse $γ$-ray sky
Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心）
利用LHAASO质子谱检验PeV能量超重暗物质衰变解释，虽能复现膝结构，但光子数据以数量级优势排除该模型。
2026-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Galactic Center: A PeV Cosmic Ray Acceleration Factory
来自银河系中心（GC）的多TeV $γ$射线在几十TeV处有截止，而漫射发射没有这样的截止，这被HESS实验认为是PeV质子加速的指示。重要的是要理解这种不一致性，并研究PeV宇宙射线加速可能解释明显矛盾的点和扩散的$γ$射线谱的可能性。在这项工作中，我们提出，宇宙射线加速到$>$ PeV的GC。宇宙射线和分子云之间的相互作用是导致现在点源和漫源发射多TeV $γ$射线的原因。由于团簇结构的小体积填充因子（VFF）的增强，$γ$ -射线的吸收导致在GC中产生的数十TeV处的尖锐截止光谱。远离星系中心，VFF增长，吸收增强变得微不足道。结果表明，在这种自洽图象下，点源和漫源的$γ$射线辐射谱都能成功地再现。此外，“幸存的尾巴”在$\sim$ 100 TeV的点源，这可以观察到未来的项目CTA和LHAASO。质子-质子（PP）碰撞过程中同时产生中微子。根据我们的计算，经过5-10年的观测，KM 3 Net实验将能够检测到PeV源。
2017-04-11 astro-ph.HE
A multi-messenger study of the Fermi Bubbles: very high energy gamma rays and neutrinos
费米气泡已经在费米-LAT的亚TeV伽马射线中成像，如果它们的起源是强子的，它们可能已经在冰立方的$\sim 0.1- 1$ PeV中微子中以低统计数据被发现。我们讨论了这些对象在新的高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线探测器的可探测性。HAWC将每天观察北气泡$\sim 2-3$几个小时，并将绘制其0.1-100 TeV的光谱。对于解释冰立方五个事件所需的硬初级质子谱，HAWC将在不到30天的时间内实现高显著性检测。HAWC和IceCube实验结果的结合将进一步证实强子模型，或限制其谱参数。
2015-07-02 astro-ph.HE hep-ph
Testing the Hadronuclear Origin of PeV Neutrinos Observed with IceCube
我们认为冰立方多余的强子核（PP）的中微子源，如星系团/集团和恒星形成星系的情况下的影响。由于观测到的中微子通量与费米获得的弥散伽马射线背景通量相当，我们对源谱指数设置了新的强上限，即Γ<2.1-2.2。此外，新的IceCube数据表明，这些源在100 GeV范围内至少贡献了30%-40%的漫射伽马射线背景，甚至在更软的光谱中贡献了~100%。我们的研究结果，这是不敏感的PP源模型的细节，是第一个强有力的例子，多信使方法相结合的测量中微子和伽马射线通量。冰立方过剩的pp起源可以通过以下方法进一步测试：用亚PeV中微子观测来约束Γ，揭示亚TeV弥散伽马射线背景，用TeV伽马射线探测器观测pp源。我们还讨论了特定的pp源模型与多PeV中微子的突破/截止，这是符合目前的IceCube数据。
2013-12-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse flux of galactic neutrinos and gamma rays
我们计算了银河系中宇宙射线与星际物质相互作用产生的中微子和伽马射线的通量。我们使用EPOS-LHC、SIBYLL和GHEISHA计算了动能在1 ~ 10^8 GeV的质子、氦和铁碰撞中这些粒子的产额，并将宇宙线密度与银河系盘和晕中的平均磁场强度进行了关联。我们发现，在E>1 PeV的流量非常强烈地依赖于宇宙射线的组成，而在1-5 GeV的主要来源的不确定性是宇宙射线光谱的日光层。我们表明，银河中微子的扩散通量变得大于传统的大气在E>1 PeV，但在所有的冰立方能量，它是4倍小于大气通量的前向魅力衰变。
2017-02-28 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter scenarios at IceCube
最近IceCube合作组对6年上升μ介子中微子的研究和多信使分析支持了TeV-PeV中微子扩散通量的双分量假设。根据天体物理幂律的陡度，冰立方数据中的过剩显示在能量范围10-100 TeV（低能过剩）或PeV（高能过剩）。在这两种情况下，我们的特点是一个双组分中微子通量衰变暗物质粒子提供了一个贡献的冰立方观测。
2017-02-13 astro-ph.HE hep-ph
First Detection of sub-PeV Diffuse Gamma Rays from the Galactic Disk: Evidence for Ubiquitous Galactic Cosmic Rays beyond PeV Energies
我们报告，第一次，期待已久的检测弥漫伽马射线的能量在100 TeV和1 PeV之间的银河系磁盘。特别是，除了已知的TeV伽马射线源之外，所有398 TeV以上的伽马射线都被观测到，并且与强子发射情景的预期一致，在强子发射情景中，伽马射线起源于通过质子与银河系中的星际介质相互作用产生的$π^0$的衰变。这有力地证明了宇宙射线在我们的银河系中被加速超过PeV能量，并在银河系盘上传播。
2021-05-17 astro-ph.HE
Long-lived PeV-EeV Neutrinos from GRB Blastwave
长时间的伽马射线暴是一种强大的能量源，可以将粒子加速到超高能量。质子在高度相对论性伽玛射线暴爆炸波的前向冲击波中的加速，允许通过超高能质子与X射线到伽玛射线暴余辉发射的可见光子的双离子相互作用产生PeV-EeV中微子。四种不同的爆炸波的演变方案被认为是：绝热和完全辐射的爆炸波在一个恒定的密度环爆介质和在风的环境中的粒子密度在风中递减反比的半径的平方从中心的爆炸。中微子流的持续时间取决于爆炸波的演化，在恒密度介质中的绝热爆炸波的情况下，中微子流的持续时间可以长达一天。中微子通量从其他三个爆炸波的演变方案也计算。使用观测到的长持续时间GRB速率计算的扩散中微子通量与最近IceCube对PeV以下的提示GRB中微子通量的上限是一致的。解释IceCube最近探测到的两个PeV中微子事件所需的扩散中微子通量可以部分来自所提出的GRB爆炸波扩散通量。IceCube的未来观测和即将到来的巨大无线电Askaryan实验将能够探测这里提出的通量模型或限制GRB爆炸波的性质。
2013-10-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multi-messenger Emission by Magnetically Arrested Disks and Relativistic Jets of Black Hole X-ray Binaries
针对黑洞X射线双星多波长辐射起源与机制的争议，提出磁囚禁盘相对论粒子产生超高能伽马射线、喷流电子产生GeV伽马射线的场景，讨论亚PeV多信使信号观测前景并发现其或贡献银河系100 TeV以上弥漫辐射。
2025-04-16 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma-ray emission from GeV to PeV energies in light of up-to-date cosmic ray measurements
该研究联合Fermi-LAT与LHAASO数据，检验基于最新宇宙线能谱和简化传播模型的银河弥散伽马辐射预测，发现数GeV至约60 TeV存在超出，并以约30 TeV截断的幂律成分解释。
2023-09-08 astro-ph.HE
Multi-Messenger Connections among High-Energy Cosmic Particles
高能宇宙中微子的起源是天体粒子物理学中最大的谜团之一。高能中微子、超高能宇宙射线和GeV-TeV伽马射线的扩散强度都相当，这一事实表明，这些信使在物理上是相互联系的。高于100 TeV能量的IceCube数据可以自然地用宇宙射线库模型来解释。特别是，星暴星系和星系团/星系群是宇宙射线的天然储藏室，理论上预测这些源是通过非弹性pp相互作用产生的高能中微子和伽马射线的有希望的场所。事实上，在发现冰立方中微子之前所做的预测与目前在冰立方中测量的高能中微子数据是一致的，它们可以给出亚PeV中微子、亚TeV伽马射线和超高能宇宙射线的统一观点。这些统一模型具有强大的预测能力，可以通过下一代中微子探测器（如IceCube-Gen 2）以及伽马射线望远镜（如CTA）进行测试。最近的观测还表明，10-100 TeV的扩散中微子通量高于PeV能量，这表明它们来自不同类型的中微子源。与费米测量的弥散各向同性伽马射线背景的详细比较表明，这些中等能量的中微子很可能来自隐藏的宇宙射线加速器，中微子可以在GeV-TeV伽马射线衰减时逃逸。候选源类是扼流伽马射线暴喷流和活动星系核（AGN）核心。特别是，活动星系核日冕模型预测了10-100 TeV中微子和MeV伽马射线之间的独特联系，这可以通过未来的MeV伽马射线任务（如AMEGO）进行可靠的测试。
2019-12-12 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic Emissions from the Microquasar V4641 Sgr, SS433, and its implications in the Diffuse Galactic Emission
研究发现微Quasar通过电离过程产生高能伽马射线，并揭示其在银河系PeV加速器中的重要作用。
2025-12-05 astro-ph.HE hep-ph
Turbulent AGN coronae as the origin of diffuse neutrinos up to PeV energies
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（现代天文学和天体物理学教育部重点实验室（南京大学））；Tianfu Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
研究射电星系冠状体湍流加速机制，探讨其在解释PeV能级扩散中微子贡献中的作用，发现高磁化参数可使中微子能量达到PeV级。
2026-04-26 astro-ph.HE
Signatures of anisotropic diffusion around PeVatrons in 100 TeV gamma-ray data
西藏AS $γ$合作组报告了一个来自银道面的弥散$γ$射线发射信号。我们考虑的可能性，从外银河平面在最高能量的漫射发射产生的宇宙射线传播从一个单一的超新星型源无论是在本地或英仙座的银河系臂。我们表明，多PeV宇宙射线沿银河磁场的各向异性扩散可以产生一个扩展的源，在天空中跨越十（s）度，与西藏AS $γ$测量一致的通量每单位立体角。这种新型的非常广泛的源的观测，并测量其形态，可以用来表征PeV宇宙射线在银河系磁场的各向异性扩散，并约束过去PeVatrons的位置和属性。
2022-03-21 astro-ph.HE
On the source contribution to the Galactic diffuse gamma rays above 398 TeV detected by the Tibet ASγ experiment
该研究通过位置比对发现，西藏 ASγ 的 23 个 398 TeV 以上弥散伽马射线事件均不对应 1LHAASO 的 43 个 sub-PeV 源，从而支持其辐射具有弥散起源。
2024-01-23 astro-ph.HE
A discussion on the origin of the sub-PeV Galactic gamma-ray emission
本研究对比西藏ASγ与LHAASO的观测数据，分析亚PeV银河系伽马射线辐射的起源，指出弥散辐射可能占主导，已分辨源的贡献远低于60%的保守上限，需进一步开展单源能谱与弥散污染研究。
2025-05-19 astro-ph.HE
Neutrino Production Associated with Late Bumps in Gamma-Ray Bursts and Potential Contribution to Diffuse Flux at IceCube
冰立方探测到了许多TeV-PeV中微子，但它们的天体物理起源仍然很大程度上未知。受观测到的一些伽马射线暴（GRBs）中的晚期X射线/光学碰撞的启发，我们研究了IceCube中微子和GRBs之间的相关性，允许延迟中微子$\sim$天后的提示伽玛射线。虽然我们还没有发现任何明确的相关性，高达$\sim$ 10\%的事件，迄今为止在冰立方观测到的可能是中微子产生的后期伽玛射线暴活动在$\sim$ 1天。假设一些冰立方事件和晚期GRB碰撞之间存在联系，我们以一种独立于模型的方式证明了能够产生晚期$\sim$ PeV中微子的GRB位点应该是非相对论性的或温和的相对论性的。我们估计从这样的源扩散中微子通量，并发现它们可能占一些冰立方事件。未来对高能中微子和伽马射线暴余辉的观测可以进一步验证上述联系。
2020-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Multi-messenger gamma-ray counterpart of the IceCube neutrino signal
冰立方实验最近发现了一个来自未知来源的高能地外中微子信号。中微子总是与伽马射线一起产生，但是来自河外源的伽马射线通量由于在星系际介质中的衰减而被抑制。我们报告发现的伽马射线过剩在银河系高纬度地区开始在能量300 GeV的费米望远镜的数据。我们表明，多TeV的伽马射线漫发射的光谱特性在低和高银河系纬度兼容的冰立方高中微子信号在同一天空区域。这表明这些伽马射线是冰立方中微子信号的对应物，这意味着冰立方中微子通量的相当大一部分来自银河系。我们认为，在银河系高纬度地区的扩散中微子和γ射线信号起源于以前未知的附近的宇宙射线“PeVatron”源（S），一个扩展的银河系CR晕或从重暗物质粒子的衰变。
2018-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Neutron β-decay as the origin of IceCube's PeV (anti)neutrinos
在IceCube的第一个三年等效数据集中，我们研究了天体物理（反）中微子通量（在PeV能量范围内）可能源于相对论中子的β衰变的可能性。我们表明，为了适应冰立方观测，在能量十年10^{8.5} \alt E_{CR} /GeV \alt 10^{9.5}$中，只需要观测到大约1%到10%的发射宇宙射线，在地球上产生反中微子（10^{5.5} \alt E_{\bar ν} /GeV \alt 10^{6.5}）。假设次级质子在强度为10 \alt B/nG \alt 100、相干长度为\alt Mpc的河外磁场中扩散，次级质子的磁屏蔽作用可以解释这种强抑制。
2014-12-24 astro-ph.HE hep-ph
New limit on high Galactic latitude PeV gamma-ray flux from Tibet AS-gamma data
西藏AS-gamma合作最近报告了从银河平面部分探测到能量高达Peta电子伏的伽马射线。我们注意到，西藏AS-γ实验对γ射线通量的分析也暗示了在100 TeV ~ 1 PeV能量范围内，来自银河系高纬度地区（|b| >20度）的弥散γ射线通量的上限。这个界限是一个数量级强于先前从GRAPES 3，KASCADE和CASA-MIA实验中得出的界限。我们讨论了银河系高纬度γ射线通量的新TibetAS-γ极限，并结合附近宇宙线源的多信使（γ射线和中微子）发射、银河系的暗物质衰变和大尺度宇宙线晕的可能机制进行了讨论.
2021-09-06 astro-ph.HE
X-Ray Emission from the PeVatron-candidate Supernova Remnant G106.3+2.7
我们报告了在超新星遗迹（SNR）G106.3+2.7周围发现的弥散X射线发射，它与VER J2227+608和HAWC J2227+610有关，被认为是PeV宇宙射线加速器（PeVatron）的候选者。分析了朱雀星在SNR附近和邻近脉冲星PSR J2229+6114的观测数据。我们发现了热辐射和非热辐射所代表的弥散X射线发射。然而，热辐射的金属丰度<0.13 Z_sun，这在银河系中可能太小，表明发射是非热的。扩散辐射的强度以与射电辐射相同的方式向PSR J2229+6114方向增加，这与分子云上集中的伽马射线辐射形成对比。X射线光子指数不随与脉冲星的距离而变化，这表明辐射冷却是无效的，粒子扩散不是非常缓慢。X射线和无线电发射似乎是轻子起源，母电子可能来自脉冲星或其风星云。由于γ射线的空间分布，它似乎是强子起源的。母质子可能被紧紧地限制在云中，与扩散的电子分开。
2021-05-23 astro-ph.HE
Diffuse Neutrino Intensity from the Inner Jets of Active Galactic Nuclei: Impacts of External Photon Fields and the Blazar Sequence
我们研究了射电噪活动星系核（AGN）内部喷流中的高能中微子产生，考虑了外部光子场和耀变体序列的影响。我们发现，由此产生的扩散中微子强度主要由类星体托管耀变体，特别是，平谱射电类星体，PeV-EeV中微子生产由于光强子与宽线和尘埃辐射的相互作用是不可避免的，如果AGN内喷流是超高能宇宙射线（UHECR）源。它们的中微子光谱在PeV能量附近具有截止特征，因为目标光子是由于Ly $α$发射。由于尘埃环提供的红外光子，能量高于PeV的中微子光谱很难与冰立方的数据相一致，除非质子光谱指数比2.5更陡，或者质子的最大能量是$\lesssim100$ PeV。因此，简单模型难以解释IceCube数据。如果耀变体的累积中微子强度超过$\sim{10}^{-8}~{\rm GeV}~{\rm cm}^{-2}~{\rm s}^{-1}~{\rm sr}^{-1}$，那么它们的局部宇宙射线能量产生率将是局部UHECR发射率的$\sim10-100$倍，但与平均伽马射线耀变体发射率相当。有趣的是，未来的探测器，如Askaryan射电阵列，即使在更保守的情况下也可以探测到$\sim0.1-1$ EeV中微子，这使我们能够间接地测试UHECR产生于内部喷流的假设。我们发现射电噪活动星系核的散射中微子强度主要由γ射线光度为$\gtrsim10^{48}~{\rm erg}~{\rm s}^{-1}$的耀变体控…
2014-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
PeV neutrinos from intergalactic interactions of cosmic rays emitted by active galactic nuclei
观测到的遥远耀变体的非常高的能量谱很好地描述了在宇宙射线与背景光子的视线相互作用中产生的次级伽马射线。在没有宇宙射线贡献的情况下，人们不会期望从遥远的源观察到非常硬的光谱，但是宇宙射线相互作用在相对靠近观察者的地方产生非常高能量的伽马射线，并且它们不会被显著衰减。同样的宇宙射线的相互作用预计会产生能量峰值在1 PeV左右的中微子流。我们表明，从许多遥远的来源，漫各向同性中微子背景可以与最近检测到的中微子事件的冰立方实验。我们还发现，从任何个别附近的源的流量是不足以说明这些事件。1PeV附近的窄光谱意味着一些活动星系核可以将质子加速到EeV能量。
2013-07-03 astro-ph.HE hep-ph
The Anisotropies and Origins of Ultrahigh Energy Cosmic Rays
冰立方每年探测到超过10万个能量在GeV到PeV之间的中微子。其中，我们已经分离出了高能宇宙中微子流。我将讨论仪器，数据的分析，宇宙中微子发现的意义，以及最近的多信使观测一个耀斑TeV耀变体与冰立方中微子警报IC 170922巧合。
2018-10-04 astro-ph.HE hep-ph
HESS J1745$-$290 spectrum explained by a transition in the diffusion regime of PeV cosmic rays in the Sgr A* accretion flow
本研究针对银河系中心点源HESS J1745−290与弥散TeV辐射的关联难题，提出基于Sgr A*吸积流中宇宙线扩散机制转变的模型，支持Sgr A*为PeV宇宙线加速器的猜想。
2024-05-25 astro-ph.HE
Galactic PeV Neutrinos
冰立方实验已经探测到两个能量在1-10 PeV之间的中微子。它们可能来自银河系或银河系外的宇宙射线源。在目前的工作中，我们考虑的强子相互作用的弥漫非常高的能量宇宙射线与我们的银河系内的星际物质来解释PeV中微子事件在冰立方检测。我们还预计，随着PeV中微子事件的PeV伽马射线事件，如果观察到的PeV中微子产生在我们的银河系内的强子相互作用。PeV伽马射线不太可能从我们银河系以外的来源到达我们，因为宇宙背景辐射产生了对。我们认为，在未来的PeV的伽马射线和中微子的同时检测，它将有可能区分银河系和河外起源的非常高的能量中微子。
2013-07-16 astro-ph.HE
LHAASO sensitivity for diffuse gamma-ray signals from the Galaxy
本文估算了LHAASO望远镜在多TeV-多PeV能量范围内对大角尺度弥散γ射线通量的灵敏度。我们讨论了在这个能量范围内的信号的可能来源，包括保证从宇宙射线在星际介质的相互作用和可能的通量从衰减的暗物质通量。我们表明，LHAASO将能够检测到高银河系纬度地区的扩散宇宙射线诱导的伽马射线通量，从而提供坚定的识别银河宇宙射线成分的天体物理中微子信号检测冰立方和澄清的性质的膝盖特征的宇宙射线谱。通过比较扩散通量灵敏度与暗物质衰变产生的扩散伽马射线通量，我们发现LHAASO能够探测到PeV-EeV质量的暗物质粒子衰变到3e 29 s的伽马射线信号。
2020-01-31 astro-ph.HE
