Probing Cosmic-ray Propagation with TeV Gamma Rays from the Sun Using the HAWC Observatory
内太阳系的宇宙射线受到地磁场和行星际磁场的偏转，同时与太阳的光球层相互作用，产生伽马射线。这种现象可以通过观测来自太阳方向的宇宙射线通量中的缺陷（“阴影”）和在各向同性背景之上寻找多余的光子信号来研究。自2014年底以来，墨西哥的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台一直在收集TeV能量的太阳盘数据。我们提出了我们的第一个努力，估计从太阳的TeV伽马射线的光度，可用于限制生产机制，包括天体物理过程和超越标准模型的预测。
2017-08-11 astro-ph.HE
First HAWC Spectra of Galactic Gamma-ray Sources Above 100 TeV and the Implications for Cosmic-ray Acceleration
我们提出了高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台看到的最高能量（56 TeV和100 TeV以上）的伽马射线源的第一个目录。HAWC的宽视场自然适用于无偏的全天空调查，新开发的逐事件伽马射线能量重建算法允许前所未有的能量分辨率。这里介绍的来源是有史以来探测到的最高能量来源。所有这些都与我们银河系内已知的低能伽马射线源相吻合。这些天体可能与银河系宇宙射线的来源有关;由于银河系的CR已经被观测到达到PeV的能量，因此将粒子加速到这些能量的来源肯定存在。这些被称为“PeVatrons”的源将具有相应的硬伽马射线光谱，这些光谱延伸到高能量而没有任何光谱中断或截止。我们将介绍这些最高能量的伽马射线源的光谱测量，并讨论其中任何一个可以被确定为PeVatron候选人。
2019-08-19 astro-ph.HE
Estimate of the energy spectrum of the light component of cosmic rays in HAWC using the shower age and the fraction of hit PMT's
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个地面空气簇射探测器，旨在研究TeV伽马和宇宙射线窗口。观测台由密集排列的$300$切伦科夫水箱组成，$4.5$深20米，直径100毫米，每个水箱配有$4$光电倍增管，分布在$22,000 \, \mbox{m}^2$表面。该仪器记录撞击PMT的数量以及计时信息和光电倍增管在阵雨事件期间看到的总电荷。通过对这些数据的分析，估计了簇射观测量，如到达方向、地核位置、年龄和初级能量等，由此可以研究宇宙射线的能谱及其成分。在这项工作中，我们将描述HAWC宇宙线分析的方法，包括贝叶斯光谱展开程序用于确定所有粒子和轻组分的宇宙射线的能量谱。我们将看到，簇射年龄与碰撞PMT的分数的分布包含有关宇宙射线组成的信息。
2018-01-17 astro-ph.HE
Full-Sky Analysis of Cosmic-Ray Anisotropy with IceCube and HAWC
在过去的二十年中，在北半球和南半球的实验都观察到银河系宇宙射线到达方向分布的一个小的，但可测量的能量依赖的恒星各向异性。各向异性的相对振幅为$10^{-4} - 10^{-3}$。然而，这些单独的测量中的每一个都受到有限的天空覆盖范围的限制，因此从任何一个测量获得的各向异性的伪功率谱显示出不同多极模式$C_\ell$之间的系统相关性。为了解决这个问题，我们提出了一个联合分析的各向异性的所有角度尺度上使用宇宙射线数据的冰立方中微子天文台位于南极（$90^\circ$ S）和高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台位于Sierra Negra，墨西哥（$19^\circ$ N）的初步状态。我们描述的方法结合冰立方和HAWC数据，解决个人探测器系统学和研究的两个天文台之间的重叠领域。
2015-10-15 astro-ph.HE
HAWC measurements of the energy spectra of cosmic ray protons, helium and heavy nuclei in the TeV range
目前对$10$ TeV - $1$ PeV区间内宇宙射线元素质量群的相对丰度和能谱的了解还不确定。这种情况阻碍了进行精确的测试，而这些测试可能导致区分关于TeV宇宙射线在星系中的起源和传播的现有假设。为了更好地了解这些粒子的质量组成，我们利用强子诱导的空气簇射的HAWC数据，用$Z > 2$确定了质子、氦和重核三种质量群的宇宙射线谱。利用Gold展开技术，对到达天顶角小于45 °的事件的能量进行了估算，得到了侧向簇射年龄的二维分布。该研究是基于使用QGSJET-II-04模型的模拟进行的。初级宇宙射线能量从$10$ TeV到$251$ TeV的结果。它们揭示了上述宇宙线谱在上述初级能量范围内表现出精细结构。
2021-08-06 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
Combined Analysis of Cosmic-Ray Anisotropy with IceCube and HAWC
在过去的二十年中，在北半球和南半球的实验都观察到，在相对强度为千分之一的银河宇宙射线的到达方向分布中，有一个小的但可测量的能量依赖的恒星各向异性。单独地，这些测量受到有限的天空覆盖范围的限制，因此从任何一个测量获得的各向异性的功率谱显示不同多极模式$C_\ell$之间的系统相关性。我们提出的结果的联合分析的各向异性的所有角度尺度上使用宇宙射线的数据收集在336天的运作的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台（位于19 $^\circ$ N）和从IceCube中微子天文台获取的5年数据（位于90 $^\circ$ S）的结果包括一个合并的天空地图和一个全天的功率谱在重叠的能量范围内的两个实验在10 TeV左右。我们描述的方法结合冰立方和HAWC数据，解决个人探测器系统学，并研究两个天文台之间的重叠领域。
2017-08-09 astro-ph.HE
The Spectrum of the Crab Nebula and Highest Energy Photons Measured by HAWC
HAWC开发了新的能量算法，使用人工神经网络对甚高能量（VHE）初级伽马射线能量进行逐事件重建。与之前的HAWC光子估计方法不同，这些方法估计光子能量具有良好的能量精度和准确度，范围从1 TeV到大于100 TeV。最高能量的光子发射对于理解天体物理源的加速机制以及加速可能在何处截止具有重要意义。我们应用新的HAWC重建提出的初步测量的最高能量的光子发射的蟹状星云和6个额外的源在银河系平面发射超过50 TeV。我们已经观察到超过200 TeV的光子，置信度为95%。我们还比较适合HAWC螃蟹光谱与其他测量和理论模型的螃蟹光谱。
2019-08-29 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
Probing Galactic Diffuse TeV Gamma-Ray Emission with the HAWC Observatory
银河系弥散TeV伽马射线辐射是由高能宇宙射线粒子与银河系中的物质和辐射相互作用产生的。对银河系弥散TeV γ射线辐射的测量将对银河系宇宙射线的加速和传播提供强有力的约束。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台位于墨西哥中部海拔4100米处，对数百GeV至约100 TeV的伽马射线敏感。由于其2球面度的大视场和出色的背景估计，HAWC具有独特的能力来观察大型扩展源，如银河系漫发射。我们提出的分析策略，以检测银河系的弥漫性排放与HAWC，包括技术，以消除污染的本地来源。
2017-09-11 astro-ph.HE
HAWC Contributions to the 37th International Cosmic Ray Conference (ICRC2021)
第37届国际宇宙线会议论文集。内容：操作、校准和分析银河伽马射线物理银河系外伽马射线物理宇宙射线物理
2021-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The HAWC Gamma-Ray Observatory: Observations of Cosmic Rays
我们描述了GeV和TeV宇宙射线的测量与高海拔水切伦科夫伽马射线天文台，或HAWC。这些测量包括观测月球阴影;观测TeV宇宙射线的小尺度和大尺度角度聚集;利用HAWC测量瞬态太阳事件的前景;利用HAWC工程阵列和HAWC-30观测福布什递减。
2013-09-30 astro-ph.HE
The primary proton spectrum of the hadronic PeVatron candidate HAWC J1825-134
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台测量的源HAWC J1825 - 134的$γ$射线谱超过200 TeV，没有任何证据表明陡峭或截止。有一些迹象表明，HAWC探测到的$γ$射线是由宇宙射线质子或原子核与周围气体碰撞产生的。假设初级质子，我们询问的初级质子光谱的形状是兼容的HAWC测量。我们发现，具有$γ_{p}$ = 2.2的幂律形状和截止能量$E_{c-p} > 500$ TeV的初级质子能谱很好地描述了数据。然而，$γ_{p}$低至1.3和$E_{c-p}$低至200 TeV的更硬的光谱也不与HAWC测量相矛盾。如果加速器在$γ$射线产生区内部或非常接近，则前一种选择可能实现。后一种选择对于有效地限制低能（$E_{p} < 10$ TeV）加速质子的宇宙射线源的情况是可行的。利用费米-LAT空间$γ$射线望远镜的公开数据，我们推导出HAWC J1825 - 134源在1 GeV-1 TeV能量范围内的强度上限。我们发现，这些上限的帐户急剧变化的解释：只有硬（$γ_{p} < 1.7$）光谱描述相结合的HAWC和费米-LAT数据集。
2021-06-22 astro-ph.HE
The Galactic cosmic-ray Sun shadow observed by HAWC
日冕的磁场很难直接测量。然而，利用来自太阳方向的宇宙射线通量的不足，间接观测日冕是可能的。低能宇宙射线（~GeV）被太阳内部的磁场偏转，行星际磁场冻结成太阳风。相比之下，高能宇宙射线（~TeV及以上）被太阳的光球层吸收，在地球上看太阳的名义位置产生阴影。若干地面仪器观测到日光层磁场对太阳阴影大小及其位置的影响。高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）是一个位于墨西哥中部地区的空气簇射阵列，以约15 kHz的速率观测TeV的宇宙射线。在这项工作中，我们根据HAWC在2013年和2014年收集的不同能量范围的数据提供了太阳阴影的初步图像。
2015-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Machine learning reconstruction of cosmic ray parameters in EAS at HAWC
针对HAWC观测站宇宙线物理参数估算方法单一的问题，研究利用机器学习技术，基于匹配观测站配置的模拟数据重建广延大气簇射属性，经多模型对比选优后提升了参数估算精度，助力宇宙线事件详细表征。
2025-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
AMON: TeV Gamma and Neutrino Coincidence Alerts from HAWC and IceCube subthreshold data
随着大型宇宙射线、伽马射线、中微子和引力波观测站的同时运行，多信使天体物理学的时代已经到来。就在过去的两年里，一个电磁（EM）对应物被探测到的引力波事件，和高能中微子的EM对应物的证据已经确定。这些测量对我们对非热宇宙的看法产生了重大影响，但理解宇宙加速器需要大量增加多信使观测的数量。天体物理多信使观测网（AMON）是为高统计搜索伽马射线和中微子探测器的阈下瞬态警报而设计的。在AMON，我们已经实施了一个联合的可能性分析TeV伽马射线测量从高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台和中微子从冰立方中微子天文台。AMON已经准备好使用HAWC“热点”和IceCube天体物理中微子事件产生实时巧合警报。这些警报将分发给AMON后续合作伙伴，预计延迟时间中位数为6小时，相当于HAWC视野中的完整过境。警报的角分辨率将达到${\sim}0.2^{\circ}$，非常适合进行深层电磁跟踪观测。
2019-08-16 astro-ph.HE
Observation of Anisotropy of TeV Cosmic Rays with Two Years of HAWC
经过两年的运行，高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台分析了能量范围在$2.0$和$72.8$ TeV之间的TeV宇宙射线天空。HAWC探测器是位于墨西哥普埃布拉州高空的地面空气簇射阵列。它使用300个不透光的水箱，从原始伽马射线和宇宙射线的大量空气簇射的粒子中收集切伦科夫光。这种探测方法允许在几TeV到几百TeV的能量范围内对整个头顶天空进行不间断的观测（2~sr瞬时，8.5~sr积分）。像北半球和南半球的其他探测器一样，HAWC观察到宇宙射线到达方向分布的能量依赖性各向异性。观测到的宇宙射线各向异性主要是由一个偶极矩与相位$α\approx40^{\circ}$和振幅，缓慢上升的相对强度从$8\times10^{-4}$在2 TeV的$14\times10^{-4}$约30.3 TeV，以上的偶极子强度下降。一个显着的大规模（$>60^{\circ}$的角度范围）的信号也观察到在四极矩和八极矩，和显着的小规模的功能也存在，与以前的观察一致的位置和形状。与以前在这个能量范围内的测量相比，HAWC宇宙线天空图提高了能量分辨率和各向异性的拟合精度。这些数据可以用来更好地约束当地的宇宙射线加速器和干预磁场。
2018-07-20 astro-ph.HE
Observation of Small-scale Anisotropy in the Arrival Direction Distribution of TeV Cosmic Rays with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对伽马射线和TeV能量的带电宇宙射线敏感。该探测器仍在建造中，但部分部署的探测器的数据采集已于2013年开始。基于2013年6月至2014年2月期间记录的$4.9\times 10^{10}$事件对宇宙射线到达方向分布的分析表明，在大约$10^\circ$的角尺度上，在$10^{-4}$水平上存在各向异性。HAWC宇宙线天空图显示了三个宇宙线通量显著增强的区域;其中两个区域是由米拉格罗实验首次报道的。第三个区域与ARGO-YBJ实验最近报告的过量相吻合。对天空的角功率谱分析表明，直到$\ell=15$的所有项都对过量有显著的贡献。
2014-10-10 astro-ph.HE
HAWC Observations Strongly Favor Pulsar Interpretations of the Cosmic-Ray Positron Excess
伽马射线望远镜HAWC最近对Geminga和B 0656 +14双星的测量（以及Milagro早期的测量）表明，这些天体产生了大量的高能电子通量。在本文中，我们使用的非常高的能量的伽马射线强度和光谱的这些恒星来计算和约束它们的预期贡献的本地宇宙射线正电子谱。在能够再现所观察到的伽马射线发射特征的模型中，我们发现，伽马星总是产生一个高能正电子通量，其在光谱和幅度上与PAMELA和AMS-02测量的正电子分数相似。根据这一结果，我们得出结论，很可能是双星提供了长期令人困惑的宇宙射线正电子过剩的主要贡献。
2017-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
The PeV Frontier: Status of Gamma-ray astronomy after two decades with H.E.S.S., MAGIC, VERITAS and the new window recently opened by HAWC and LHAASO
本文综述了H.E.S.S.、MAGIC、VERITAS二十年伽马射线观测及HAWC、LHAASO新发现，指出最高能伽马射线源挑战了超新星遗迹作为银河宇宙线主要来源的传统范式。
2024-12-17 astro-ph.HE
IceCube Search for Galactic Neutrino Sources based on HAWC Observations of the Galactic Plane
我们提出了一个搜索在冰立方数据中的中微子发射银河TeV的伽马射线源检测HAWC伽马射线天文台。HAWC是补充IceCube的优秀仪器，其能量范围扩展到非常高的能量。假设最高能量的光子来自π介子的衰变，而不是来自加速的轻子，HAWC观察到的极高能量的伽马射线预计与中微子相关。使用八年的冰立方数据，我们报告两个分析，调查可能的中微子-伽马射线相关性。第一个是一个堆栈分析确定HAWC点源，第二个是一个模板的方法，占HAWC源的全部形态，包括其测量的扩展。
2019-08-22 astro-ph.HE
Dissecting the Diffuse Emission of the Galaxy with the HAWC Observatory
本研究利用8年HAWC数据和Pass 5处理流程，结合Gammapy软件与TeV弥漫辐射模型，分析银河系TeV弥漫伽马射线辐射，发现银纬3度外存在与宇宙射线-星际气体作用预测一致的显著剩余辐射，且结果与LHAASO等效分析结果相符。
2025-09-03 astro-ph.HE
A measurement of the proton plus helium spectrum of cosmic rays in the TeV region with HAWC
HAWC是一种空气簇射探测器，用于研究TeV伽马射线和宇宙射线。观测台由一个$22000 \, m^2$阵列组成，该阵列由$300$切伦科夫水箱（$4.5 \, m$深x $7.3 \, m$直径）组成，每个水箱都配有$4$光电倍增管。仪器记录事件期间击中PMT的数量、定时信息和PMT处的总电荷。从这些数据中，阵雨观测量，如到达方向，在地面上的核心位置，横向年龄和初级能量的估计。在这项工作中，我们研究了HAWC从2015年6月到2019年6月收集的淋浴数据样本的淋浴年龄与一次能量的分布，并采用基于QGSJET-II-04预测的淋浴年龄切割来分离由H和He原色主导的事件的子样本。使用这些数据和专门的分析，我们重建的宇宙射线谱的H+He从$6$ $158$ TeV，这表明存在一个软化在周围的$24$ TeV的统计意义$4.1σ$。
2022-09-27 astro-ph.HE
Highlights from the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台今年在墨西哥Sierra Negra火山侧翼的4100米处完成。HAWC是一个水切伦科夫地面阵列的能力，区分100 GeV - 100 TeV的伽马射线从强子宇宙射线背景。HAWC特别适合研究极高能量的宇宙射线源，寻找扩展的伽马射线发射区域，并识别瞬态伽马射线现象。HAWC将在引发对活跃星系、伽马射线暴、超新星遗迹和脉冲星风星云的多波长和多信使研究方面发挥关键作用。TeV光子的观测也为许多基本物理现象提供了独特的测试，包括暗物质湮灭和原始黑洞蒸发。2013年年中开始运行，探测器部分完成。在运行的第一年，可以清楚地看到来自银道面的多TeV辐射，确认了一些已知的TeV源，并观察到了一些活动星系核。我们讨论了HAWC的科学，总结了实验的现状，并强调了数据分析的第一个结果。
2015-09-25 astro-ph.HE
Anisotropic Diffusion in Pulsar Halos: Interpreting the asymmetric morphology of Geminga and Monogem halos measured by HAWC
Nanjing University（南京大学）；Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）
利用各向异性扩散模型，通过HAWC观测的Geminga和Monogem脉冲星晕的不对称形态，约束星际磁湍流性质，发现两个晕的平均磁场方向不同但阿尔芬马赫数相近（~0.2），并推断局部磁场相干长度约100 pc。
2026-05-29 astro-ph.HE
Lessons from HAWC PWNe observations: the diffusion constant is not a constant; Pulsars remain the likeliest sources of the anomalous positron fraction; Cosmic rays are trapped for long periods of time in pockets of inefficient diffusion
最近用HAWC望远镜对附近的脉冲星进行的TeV观测被解释为脉冲星风星云内高能电子和正电子的扩散与星际介质的其他部分相比效率非常低的证据。如果星云外的扩散系数与星云内的扩散系数接近，那么这两颗观测到的双星产生的高能电子和正电子就不会对当地测量到的宇宙线通量有显著的贡献。因此，HAWC协作组的结论是，在各向同性和均匀扩散的假设下，这两个双星被排除为异常高能正电子通量的来源。在这里，我们认为，由于扩散系数可能不是空间均匀的，导致这一结论的假设是有缺陷的。我们解决了扩散方程与径向依赖的扩散系数，并表明HAWC观察到的电子束产生潜在的完美匹配所观察到的高能正电子通量。我们还研究了脉冲星风星云内的低效扩散对银河系尺度的影响，并表明宇宙射线很可能在低效扩散区域有很长的停留时间。我们描述了如何可以测试这个预测与弥漫的银河系发射的研究。
2018-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
Probing the Sea of Cosmic Rays by Measuring Gamma-Ray Emission from Passive Giant Molecular Clouds with HAWC
对来自银河系被动巨分子云的高能伽马射线的研究是一种间接的方式，可以表征和探测银河系遥远地区宇宙射线“海洋”的范例。通过使用高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台的数据，我们测量的伽马射线通量超过1 TeV的一组这些云测试的范例。我们选取了在HAWC视场范围内的高银河纬度云，这些云距离太阳在1~kpc范围内。我们没有发现显着的过量排放的云区域，也没有当我们进行堆叠的对数似然分析的GMC。利用贝叶斯方法，计算了95%可信区间的γ射线通量上限，并估算了这些区域宇宙射线能量密度的极限。这些是第一个限制，以约束伽马射线发射在多TeV的能量范围（$>$ 1 TeV）使用被动高银河纬度GMC。假设主要的伽马射线产生机制是由于质子-质子相互作用，上限与宇宙射线通量和能量密度一致，与地球上测量的相似。
2021-04-27 astro-ph.HE
Looking for Gamma-ray Emission from TeV Binary Candidates with HAWC
银河系包含数百个已知会发射无线电和X射线的双星系统，但只有少数双星被观测到产生非常高能量的伽马射线。此外，在少数已知的源中产生伽马射线的发射机制还没有得到很好的理解。为了改善TeV波段的双星源的统计，高海拔水切伦科夫伽马射线天文台（HAWC）已经开始对北半球100 GeV和100 TeV之间的TeV双星候选者进行同步调查。HAWC是一个表面阵列，记录来自宇宙射线和伽马射线的空气簇射，具有高分辨率和宽视场，非常适合观察TeV双星等物体的随时间变化的发射。我们描述了HAWC周期性发射的伽马射线的银河系源的敏感性和目前的数据从第一年的观测与部分建成的天文台。
2015-08-18 astro-ph.HE
Surveying the TeV sky with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台已经完成，并于2015年初开始全面运作。HAWC位于墨西哥普埃布拉州Sierra Negra火山附近海拔4，100米处，由300个水箱组成，每个水箱装有4个PMT。该阵列经过优化，可用于探测能量在100 GeV至100 TeV之间的伽马射线产生的空气簇射，也可用于测量带电的宇宙射线。约2球面度的宽瞬时视场和>95%的占空比使HAWC每天可以测量三分之二的天空。这些独特的能力使其能够监测可变的伽马射线通量，并搜索伽马射线暴和其他瞬态事件，从而为了解银河系和河外来源的粒子加速提供新的见解。在这方面的贡献，我们将提出第一个结果，从一年多的观测与部分阵列配置。我们将讨论如何HAWC可以映射伽马射线天空以及探测其他物理，包括宇宙射线各向异性和寻找暗物质湮灭的签名。
2015-09-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic ray spectrum of protons plus helium nuclei between 6 TeV and 158 TeV from HAWC data
本文报道了宇宙线中轻元素，特别是初级H + He核的微分能谱的高统计测量。该谱在每个核从$6$到$158$ TeV的能量范围内呈现。数据是在2015年6月至2019年6月期间由高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台收集的。该分析是基于贝叶斯展开程序，这是应用于一个子样本的垂直HAWC数据，富集到$82\%$轻核引起的事件。为了实现质量分离，在CORSIKA/QGSJET-II-04模拟预测的指导下，对空气簇射数据的横向年龄进行了切割。测量的能谱与幂律谱的破缺一致，在$E = 24.0^{+3.6}_{-3.1} $ TeV附近呈现膝状特征，破缺前的能谱指数为$γ= -2.51 \pm 0.02$，破缺后的能谱指数为$γ= -2.83 \pm 0.02$，其统计意义为$4.1 \, σ$ .在系统不确定性范围内，光谱突变的显著性为$0.8 \, σ$。
2022-04-13 astro-ph.HE
All-particle cosmic ray energy spectrum measured by the HAWC experiment from 10 to 500 TeV
我们报告的测量的所有粒子宇宙线能谱与高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台在10至500 TeV的能量范围。HAWC是部署在墨西哥普埃布拉州Volcan Sierra Negra山坡上的地面空气簇射阵列，对TeV能量的伽马射线和宇宙射线敏感。这项工作中使用的数据取自2016年6月至2017年2月之间的234天。初级宇宙射线能量是用粒子密度作为到簇射核距离的函数的极大似然方法确定的。引入质量切割来隔离簇射核落在阵列上的事件，重建的能量分布被迭代地展开。测得的所有粒子的光谱是符合一个破幂律的指数为$-2.49\pm0.01$之前，在$(45.7\pm0.1$）TeV的突破，其次是一个指数为$-2.71\pm0.01$。光谱也代表了一个单一的测量，跨越直接探测和地面实验之间的能量范围。作为对探测器响应的验证，通过观测宇宙线月影对能量的依赖关系，验证了探测器的能量标度和角分辨率。
2017-11-01 astro-ph.HE
Performance of the first prototype of the HAWC Gamma Ray Observatory
HAWC伽马射线观测站将在墨西哥普埃布拉的Sierra Negra建造，是一个大型的水切伦科夫探测器阵列，位于海拔4100米处，该探测器阵列已经过优化，用于鉴别TeV能量范围内的初级宇宙射线。它是基于Milagro的经验，但设计已经从一个水池变成了单独的水箱。为了验证大型水箱的设计，在HAWC现场附近建造了一个原型阵列，其中有3个墨西哥最大的商业滚塑塑料水箱。用20 cm半球形光电倍增管对它们进行了测量，并用2 Gsample/s Flash ADC读出。已经测量了单个储罐的性能以及阵列对宇宙射线簇射的响应。在本文中，我们提出的HAWC原型阵列的性能的第一次测量。
2009-12-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Survey of TeV emission from Galactic Supernova Remnants with HAWC
超新星遗迹（SNRs）长期以来一直被假设为PeV能量以下的银河系宇宙射线的主要来源。其中一些确实被证明可以将质子加速到TeV能量以上。但是它们中哪一个确实是质子和原子核的有效加速器呢？它们能把这些粒子加速到什么能量？非热辐射的测量，特别是在X射线和伽马射线的制度，是回答这些问题的关键。高海拔水切伦科夫观测台观测北部TeV伽马射线天空，是目前VHE（甚高能，$>$ 100 GeV）范围内最灵敏的宽视场观测仪器。HAWC记录了三年多的数据，非常适合对银河系SNR的伽马射线发射进行无偏见的调查，特别是在TeV能量及以上。在这篇论文中，我将概述HAWC天文台最近对来自SNRs的VHE伽马射线发射的测量。结合来自其他波长的数据，这些测量用于获得有关底层粒子群的信息，例如最大加速能量以及轻子或强子过程是否负责发射。
2019-07-19 astro-ph.HE
Constraining the properties of the magnetic turbulence in the Geminga region using HAWC $γ$-ray data
观测银河宇宙线源周围的扩展γ射线辐射可以作为星际磁场的新探测器。利用HAWC天文台的甚高能γ射线数据，我们对Geminga的$\approx 25$ pc内的磁湍流性质进行了约束。我们注入和传播个别CR电子在三维实现的湍流磁场，计算产生的伽马射线发射，并与HAWC测量这个区域进行比较。我们发现HAWC数据与Kolmogorov或Kraichnan湍流的预期兼容，并且可以很好地拟合湍流的合理相干长度和强度，尽管这意味着CR扩散系数显着小于银河CR传播代码建议的系数。发现相干长度$L_{\rm c} \approx 1$ pc和磁场强度$B_{\rm rms} \approx 3 μ$ G的最佳拟合，并且$L_{\rm c}$的优选值随着$B_{\rm rms}$而增加。此外，在观察到的发射明显缺乏强的不对称性，使我们能够约束的相干长度$L_{\rm c} \lesssim 5$ pc在这个区域。
2017-12-12 astro-ph.HE
Galactic Cosmic Ray Sun Shadow during the declining phase of cycle 24 observed by HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）阵列对$\sim 10$至$\sim 200$ TeV能量范围内的高能宇宙线（CR）敏感，使得有可能构建所谓的“太阳阴影”（$SS$）地图，即太阳阴影图。e.来自太阳方向的CR的不足。在这项工作中，我们提出了2016年至2018年HAWC观测的三年亏损相对强度（$SS_{RI}$）的变化，其中我们发现（$SS_{RI}$）在研究期间有明显的下降趋势，对应于太阳周期24的下降阶段。通过与光球磁场演化的比较，我们发现，活动区带的光球磁场中值（-40 $^\circ \le$ latPDMATHABMR 40 $^\circ$）与活动区带的光球磁场中值（-40 $^\circ \le$ latPDMATHABMR 40 $^\circ$）成线性关系，而与极区带的光球磁场（60 $\ge \pm$）成反线性关系。前者是由于磁场引起的CR的偏差，而后者反映了从多极到偶极配置的日光层场拓扑结构的变化。这些关系式仅在太阳活动周期24的下降和最小阶段的中位磁场低于8 G时才有效。最后，我们表明，相对论带电粒子，在10至200 TeV的能量范围内，偏转几度。
2019-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Air shower reconstruction using HAWC and the Outrigger array
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台使用300个水切伦科夫探测器（WCD）探测宇宙和伽马射线引发的TeV能量范围内的空气簇射。为了提高其在最高能量下的灵敏度，HAWC已经升级为围绕HAWC主阵列的345个小WCD（支腿阵列）的稀疏阵列。支腿阵列将HAWC的仪器面积增加了4倍，并自2018年8月开始采集数据。本文提出了一种新的γ射线重建方法，它结合了混合型粒子探测器阵列的数据，改进了空气簇射的重建。在这方面的贡献，我们将展示的第一个结果的HAWC及其支腿阵列的组合空气簇射重建使用蒙特卡罗模拟和第一个组合的实验数据集。
2019-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Selection of AGN to study the extragalactic background light with HAWC
河外背景光（EBL）是自复合时代以来，已分辨和未分辨的河外源释放的全部电磁能量。它的强度和光谱形状提供了整个宇宙历史中星系演化的信息。由于直接观测EBL是非常困难的，低能量EBL光子和来自遥远的河外源的高能光子之间的相互作用的研究成为相关的限制EBL强度。本研究的主要目的是通过高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台观测活动星系核（AGN）样本来研究EBL对伽马射线的不透明度。目前的伽玛射线观测高达20 TeV的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）进行了限制在0.1-50 $μ$ m区域的EBL强度。HAWC在100 GeV到100 TeV的能量范围内监测伽马射线天空，根据从GeV波段到TeV的稳态谱外推，HAWC第一年的数据将能够探测到大约10个活动星系核，从而将EBL限制在测量不佳的1-100 $μ$ m范围内。
2015-08-18 astro-ph.HE
Resolving the Galactic Center Region's Gamma-Ray Emission and Searching for its Neutrino Counterpart with HAWC and IceCube
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）；Temple University（天普大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文研究所）；Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）；Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（国家天体物理学、光学和电子研究所）；Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）
利用HAWC约2860天数据和IceCube 12年缪子数据，分析银河系中心伽马射线发射并搜寻中微子对应体，未发现显著过剩，给出首个中微子通量上限，约为强子模型预测的12倍。
2026-11-10 astro-ph.HE
High Altitude characterization of the Hunga Pressure Wave with Cosmic Rays by the HAWC Observatory
撞击地球的高能宇宙射线可用于研究大尺度大气扰动。在大气层上部的第一次相互作用之后，宇宙射线产生了一簇粒子，这些粒子对大气层进行了采样，直到探测器的水平。位于墨西哥中部海拔4，100米处的HAWC（高海拔水切伦科夫）宇宙射线观测站用300个水切伦科夫探测器连续探测空气簇射粒子，有效面积为12，500米$^{2}$。2022年1月15日，HAWC检测到9,000公里外汤加群岛Hunga火山爆发产生的压力波通过，这是测量到的阵雨粒子速率的异常。HAWC测量用于表征四个压力波通道的形状，确定每个的传播速度，并将簇射粒子速率的变化与气压变化相关联，提取气压参数。在HAWC的压力波的第一个过境的淋浴粒子率和大气压力变化的轮廓进行比较，在汤加岛，附近的火山爆发的压力测量。这项工作打开了使用大粒子宇宙射线空气簇射探测器来跟踪大的大气瞬态波的可能性。
2022-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
All-Sky Cosmic-Ray Anisotropy Update at Multiple Energies
该研究结合HAWC和冰立方数据，更新了全天区宇宙射线各向异性分析，扩展能量范围至更高能，并利用93%天空覆盖的合并图消除了部分天空覆盖的偏差。
2025-07-09 astro-ph.HE
New method for Gamma/Hadron separation in HAWC using neural networks
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台位于墨西哥普埃布拉州内格拉山脉海拔4100米处。HAWC是由300个水切伦科夫探测器（WCD）组成的空气簇射阵列，每个水切伦科夫探测器具有4个光电倍增管（PMT）。由于观测站对宇宙射线和伽马射线产生的空气簇射很敏感，因此分析伽马射线源的主要任务之一是伽马/强子分离，以抑制宇宙射线背景。目前，HAWC使用一种称为紧凑性的方法进行分离。该方法将数据分为10个bin，这些bin取决于每个事件中PMT的数量，每个bin都有自己的值切割。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，它不断地依赖于在事件中的PMT的数量，而不是装箱，因此使用一个单一的削减γ/强子分离。该方法使用前馈多层感知器网络（MLP）与空气簇射的五个特征，以创建一个单一的输出值。我们使用模拟的宇宙射线和伽马射线事件来找到最佳切割，然后将该技术应用于蟹状星云的数据。这种新的方法是调整MC和预测更好的γ/强子分离比现有的。初步测试螃蟹的数据是一致的，这样的改进，但在未来的工作中，它需要进行比较，以充分实施的紧凑性与选择标准调整为每个数据箱。
2015-08-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Unraveling the Nature of HAWC J1844-034 with Fermi-LAT Data Analysis and Multi-wavelength Modeling
Raman Research Institute（拉曼研究所）
通过费米-拉特数据和多波段建模分析HAWC J1844-034的光谱特征，发现其可能为脉冲星风星云。
2025-12-30 astro-ph.HE
VERITAS and HAWC observations of unidentified source LHAASO J2108+5157
本研究利用 VERITAS 和 HAWC 数据，对 LHAASO 目录中未认证的甚高能伽马射线源 J2108+5157 进行形态与谱分析，以探究其作为银河系 PeVatron 候选者的性质。
2023-08-31 astro-ph.HE
Limit on an Isotropic Diffuse Gamma-Ray Population with HAWC
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的105天的数据已被用来放置一个新的限制各向同性扩散伽马射线人口超过10 TeV。高能各向同性弥散伽马射线发射是由未被分辨的河外天体（如活动星系核）产生的，高能宇宙射线与银河系间介质的相互作用或暗物质湮灭可能会产生贡献。各向同性的扩散伽马射线发射已被观察到高达近1 TeV。在此能量以上，仅报告了上限。这些能量以上的各向同性光子数的观测或极限对局部天体物理粒子的产生非常敏感。特别值得注意的是，我们预计光子人口伴随着TeV-PeV天体物理中微子探测在IceCube仪器。对高于这个能量的光子数的观测或限制可以指出这些中微子的起源，表明它们是否在伽马射线视界内。HAWC对100 GeV至100 TeV之间的伽马射线具有卓越的灵敏度，可持续观察头顶天空，并测量或限制1 TeV以上的各向同性辐射。我们提出了一个限制在10 TeV以上的基础上的背景拒绝在105天的观测蟹状星云与HAWC。随着更多的数据和研究，该限值将大幅改善。
2015-08-17 astro-ph.HE
Searching for TeV Gamma-ray Emission from Binary Systems with HAWC
紧凑的双星系统可以为我们提供关于天体物理粒子加速和宇宙射线产生的独特信息。然而，在TeV $γ$射线中只观察到五个双星系统。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台具有高的占空比（占空比$>95\%$）和宽视场（2 sr），使其非常适合观测双星等瞬变源。利用两年的数据从HAWC，我们已经搜索了TeV的排放从三个已知的TeV的二元系统的视野和二十八TeV的二元候选人。我们已经搜索了HAWC数据的证据，轨道调制或耀斑从这些对象，并报告估计其$γ$射线通量。
2017-08-11 astro-ph.HE hep-ex
X-ray Binaries: a potential dominant contributor to the cosmic ray spectral knee structure
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Tangshan University（唐山学院）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
X射线双星可能成为宇宙射线能谱膝部结构的主要贡献者，通过分析其径向分布和能量谱，研究其对高能宇宙射线的影响。
2025-12-19 astro-ph.HE
Simulation of Near Horizontal Muons and Muon Bundles for the HAWC Observatory with CORSIKA
HAWC（High Altitude Water Cerenkov）伽马射线天文台观测到μ子的轨道接近水平，对应的天顶角大于$80^{0}$。HAWC位于海拔4100米a.s.l. (70°的大气层深度为2400克/厘米$^{2}$），位于墨西哥的Sierra Negra死火山上。在这张海报中，我们总结了CORSIKA和GEANT 4以及基于玩具模型的模拟，以确定HAWC对来自高天顶角宇宙线原色的μ子的有效面积。我们正在开发一个更新的基于GEANT 4的探测器响应模拟，其中包括位于HAWC附近的火山模型。这些模拟正在研究使用μ子多重性和速率来区分初级粒子组成（质子或铁）并测量初级能量的能力。
2017-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Using HAWC to Discover Invisible Pulsars
HAWC和Milagro的观测已经探测到Geminga和Monogem双星周围明亮且空间扩展的TeV伽马射线源。我们认为，这些意见，随着大量人口的其他扩展TeV源与脉冲星风星云相一致，构成了一个新的形态类的空间扩展TeV晕。我们表明，HAWC宽视场解锁TeV晕大气切伦科夫望远镜观察不到的一个广阔的参数空间。在假设Geminga和Monogem是典型的中年脉冲星的情况下，我们表明，十年的HAWC观测最终应该观察到37个$^{+17}_{-13}$中年TeV晕，这些晕对应于无线电发射未射向地球的脉冲星。根据外推的TeV晕效率的年轻的恒星，HAWC可以检测到超过100 TeV的晕从错位的恒星。这些类星体在历史上很难用现有的多波长观测来探测。TeV晕将构成所有HAWC源的一个重要部分，使后续观测能够有效地找到脉冲星风星云和热脉冲星发射。TeV晕的观测和随后的多波长跟踪将对我们理解脉冲星束的几何形状、PWN的演化、高能脉冲星附近宇宙射线的扩散以及脉冲星对宇宙射线正电子过剩的贡献具有重要意义。
2017-03-28 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
HAWC High Energy Upgrade with a Sparse Outrigger Array
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线观测站由300个水切伦科夫探测器组成，自2015年3月以来一直在墨西哥中部全面运行。它探测到TeV能量范围内的宇宙射线和伽马射线簇射。对于多TeV的能量，簇射重建，因此检测器的性能受到阵列内簇射的部分容纳的影响。为了提高在最高能量下的灵敏度，HAWC正在升级一个支腿阵列。它由350个小得多的切伦科夫水探测器组成，稀疏地分布在HAWC主阵列周围。这将使仪表化面积增加4-5倍。在这方面的贡献，我们将目前的升级状况，以及模拟结果的预期改进的性能的观测站。
2017-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Calibration System of the HAWC Gamma-Ray Observatory
HAWC合作最近完成了在墨西哥普埃布拉州Sierra Negra火山斜坡上海拔4100米的伽马射线观测站的建设。为了实现最佳的角分辨率，能量重建，宇宙射线背景抑制的HAWC观察到的空气簇射，它是至关重要的，以获得良好的定时和电荷校准的检测器中的光电传感器。HAWC校准基于激光系统，该激光系统能够向阵列中的所有罐提供短光脉冲。光强度的范围可以超过7个数量级，宽到足以覆盖PMT读出电子器件的所有动态范围。在这方面的贡献，我们将提出的HAWC校准系统，连同用于校准检测器的方法。
2015-08-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Latest news from the HAWC outrigger array
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是位于墨西哥的一个非常高能量的伽马射线探测器。在2018年底，HAWC合作完成了一项重大升级，包括在主阵列的300个WCD周围增加了345个小型水切伦科夫探测器（WCD）的稀疏支腿阵列，并将仪器面积扩大了4倍。它提供了一个改进的重建的簇射的核心和足迹没有很好地包含在阵列中，并增加了有效面积的范围内的几个TeV到超过100 TeV。这种灵敏度的提高将有助于更好地了解将粒子加速到宇宙射线光谱膝盖的银河系源。在这篇文章中，我们将展示HAWC支腿阵列的现状、性能和第一批结果。
2019-08-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic-ray energy reconstruction using machine learning techniques
本研究利用人工神经网络重建HAWC观测站宇宙射线事件的主能量，以改进现有基于最大似然的估计器，并展示了多个模型的性能对比。
2023-10-10 astro-ph.HE hep-ex
Sun as a cosmic ray TeVatron
针对宁静太阳盘TeV伽马射线观测与现有银河宇宙射线起源模型的矛盾，提出宁静太阳色球层可加速宇宙射线至TeV能段，通过强子作用解释观测结果，可由IceCube-Gen2验证，对银河宇宙射线起源研究有重要意义。
2023-12-16 astro-ph.HE
Cosmic-Ray Propagation in Light of Recent Observation of Geminga
高海拔水切伦科夫（HAWC）望远镜最近观测到Geminga和PSR~ B 0656 +14脉冲星风星云（PWNe）周围的扩展辐射。这些意见已被用来估计宇宙射线（CR）的扩散系数附近的PWNe，似乎是两个以上的数量级小于通常来自星际介质从测量丰度的二次物种在CR。两区扩散模型已被提出作为这种差异的解决方案，其中较慢的扩散区（SDZ）被限制在PWN周围的一个小区域。这样的模型成功地再现HAWC观测的Geminga PWN，同时保持与其他CR数据的一致性。结果发现，SDZ的大小影响预测的正电子通量和扩展的$γ$ -射线发射的光谱形状在较低的能量，可以观察到的{ \it费米}大面积望远镜（{ \it费米} LAT）。如果观测到的两个PWNe不是唯一的，那么在银河系其他地方的许多CR源周围可能存在类似的缓慢扩散口袋。这种图片的银河CR传播的后果进行了探讨。
2019-03-13 astro-ph.HE
