Ground-based Gamma Ray Astronomy
本文是作者于2013年在巴西里约热内卢举行的第33届国际宇宙线会议上所作的特别报告员演讲的总结。它试图从$\sim300$提交给会议伽马射线会议的文件中总结地面伽马射线观测和仪器方面的结果和发展。卫星观测和理论发展情况由一名同伴特别报告员负责。任何这种性质的审查都是主观和不完整的。尽管如此，这篇文章应该为那些寻求概述这个令人兴奋和快速发展的领域的人提供一个有用的现状报告。
2014-07-03 astro-ph.HE
Status of Ground-based and Galactic Gamma-ray Astronomy
本会议记录是对第37届国际宇宙射线大会（ICRC 2021）上伽马射线间接特别报告员演讲的总结。与以往的ICRC不同，今年的ICRC以完全虚拟的形式举行，围绕特定的科学主题组织专门的讨论会。其中许多主题跨越伽马射线间接（GAI）和伽马射线直接（GAD）两个类别，分别由地面和空间设施观测伽马射线。为了以连贯的方式按主题涵盖该组织，GAI特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在银河伽马射线天文学上，而GAD特别报告员的贡献主要（但不完全）集中在河外伽马射线天文学上。近年来，该领域在理论和观测方面都取得了巨大的进展，特别是在识别PeVatrons（宇宙射线到PeV能量的加速器），粒子从加速器逃逸的研究，以及伽马射线瞬变的检测，特别是伽马射线暴。
2021-09-28 astro-ph.HE
Cosmic rays: direct measurements
本文基于特别报告员在2015年8月6日$^{th}$第34届$^{th}$国际宇宙线大会（ICRC）上的演讲。演讲和论文的目的是提供在会议上介绍的球载和天基实验的最新结果摘要，并概述该领域未来的飞行任务和预期发展。
2015-10-26 astro-ph.HE
The status of gamma-ray astronomy
伽马射线研究是我们寻找宇宙射线起源的一个重要工具。像费米-LAT，H.E.S.S. MAGIC和VERITAS彻底改变了我们对高能宇宙的理解。本文介绍了伽马射线天体物理学的非常丰富的领域，其中包含了大量的数据，银河系和河外粒子加速器的状态。这是特别报告员在中国北京举行的第32届红十字国际委员会会议上所作的一次报告，报告中提出了一些新的成果，重点是与宇宙射线有关的宇宙研究。
2012-04-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Status of ground-based gamma-ray astronomy
本文是特别报告员在荷兰海牙红十字国际委员会第34届会议上的演讲实录。它试图审查会议上提出的与地面伽马射线天文学这一活跃领域有关的成果和发展。总的来说，它旨在概述红十字国际委员会第34届会议上关于这一主题的19场伽马射线会议、84场演讲和176张海报。新的技术进步和项目将被描述，重点是宇宙射线相关的宇宙研究。
2015-10-05 astro-ph.HE
Status of ground based gamma-ray observations
这是特别报告员在2017年于韩国釜山举行的第35届国际宇宙射线大会（ICRC）上就地基伽马射线天文学所作演讲的记录。在红十字国际委员会举办的17次伽马射线会议期间，共收到约300份稿件。在这里，我总结的贡献，主要集中在源观测的地基γ射线仪器和γ射线和宇宙射线之间的联系。任何这样的总结必然是不完整的。然而，我试图提供一个一瞥到最近的进展，已经取得了使用地面伽玛射线观测，以了解我们的宇宙中的高能粒子的性质。
2018-08-30 astro-ph.HE
A Brief History of the Study of High Energy Cosmic Rays using Arrays of Surface Detectors
本文基于UHECR2022会议邀请报告，简述了用于研究高能宇宙射线的表面探测器的发展历史。
2023-03-23 astro-ph.HE physics.hist-ph
Spectrum and anisotropies of Galactic cosmic rays: a laboratory for magnetic fields
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
通过研究银河宇宙射线的谱和各向异性，揭示磁暴结构的未知领域，并为未来研究提供新视角。
2025-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Recent results from the Pierre Auger Observatory
皮埃尔·俄歇天文台现在已经达到了$10^5~{\rm km}^2$ sr年的曝光量，探测了大约85%的天空。在这次演讲中，我将回顾一些最近的结果，包括宇宙射线光谱特征的详细测量，宇宙射线到达方向在大和中等角度尺度上的各向异性研究，推断的质量组成和多信使搜索。
2021-10-07 astro-ph.HE
Prospects for Measuring the Cosmic-Ray Proton Spectrum Using the LAT Instrument on the Fermi Gamma-Ray Space Telescope
费米伽马射线太空望远镜于2008年6月发射升空，机载大面积望远镜（LAT）自同年8月以来一直在收集数据。LAT目前被用于研究高能天体物理学中的广泛科学主题，其中之一是高能宇宙射线的研究。LAT最近已经证明了它测量宇宙射线电子的能力，费米LAT合作组织已经发表了20 GeV至1 TeV能量范围内高能宇宙射线电子谱的测量结果。本次演讲将讨论使用LAT进行类似的分析来测量宇宙射线质子事件的前景。将描述仪器对宇宙射线质子的响应，并评估测量宇宙射线质子能谱的潜力。
2009-10-18 astro-ph.HE
Features in the Cosmic Ray Energy Spectrum Observed with Telescope Array Surface Detectors
本研究基于北半球最大的超高能宇宙射线观测站望远镜阵列（TA）的表面探测器数据，给出最新的宇宙射线高精度能谱测量结果，揭示踝、肩、截断三个关键能谱特征，并对比分析北天与南天的能谱差异，助力理解超高能宇宙射线的起源与传播。
2025-10-03 astro-ph.HE
Cosmic-ray physics with IceCube
冰立方作为一个三维的空气簇射阵列，覆盖了宇宙射线光谱的能量范围，从低于1 PeV到大约1 EeV。这个演讲是对冰立方中微子望远镜的表面组件IceTop的功能和目标的简要回顾。概述了不同的和互补的方式，冰立方是敏感的初级宇宙射线组成的EeV范围。还描述了在探测器的阈值区域中获得成分信息的计划，以便与在100-300 TeV范围内的主要成分的直接测量重叠。
2011-07-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic Ray Origins: An Introduction
一百多年来，物理学家一直在思考宇宙射线的起源。然而，在过去的几年里，观察的热潮，理论的进步和重视的主题，由于其与暗物质的间接检测证据的密切联系，真正增加的重要性。本次演讲的目的是通过回顾从GeV到ZeV能量的整个宇宙射线光谱的一些基本特征以及已经开发的一些模型来为会议奠定基础。还将与最近在了解脉冲星风星云、相对论喷流和伽马射线暴中一般天体物理粒子加速方面的发展联系起来。未来发现的前景是光明的，它可能阐明宇宙射线的起源。
2014-09-09 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays at supernova remnant shocks: constraints from gamma-ray observations
在过去的几年里，伽马射线天文学进入了一个黄金时代。在TeV能量下，十年前只有少数几个来源是已知的，但目前这一代的地基成像大气切伦科夫望远镜已经将这个数字增加到一百多个。在GeV能量下，费米伽马射线太空望远镜在其运行的头两年中将已知源的数量增加了近一个数量级。最近对壳型超新星遗迹的伽马射线发射的探测和前所未有的形态学研究引起了极大的兴趣，因为这些分析与宇宙射线起源的长期问题直接相关。然而，这些探测仍然没有构成超新星遗迹加速银河系宇宙射线的决定性证据，主要是由于难以解开强子和轻子对观测到的伽马射线辐射的贡献。在这次演讲中，我将回顾伽马射线天文学中有关超新星遗迹的最相关的宇宙射线相关结果。
2011-11-14 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Magnetic Reconnection Sites
宇宙射线（CR）加速仍然是研究人员面临的挑战。在天体物理环境中，快粒子可以通过各种过程被加速。特别是在磁重联站点的加速，最近吸引了研究人员的注意，不仅因为它在太阳系背景下的潜在重要性，而且在其他天体物理环境中，如致密恒星源，AGN和GRB，甚至在ISM和IGM等扩散介质中，特别是当环境是磁主导时。在这次演讲中，我们回顾了这一过程，并提出了三维碰撞MHD模拟，注入了数千个测试粒子，从它们的能谱的演变中可以看出，它们可以通过大尺度磁流片内的一阶费米过程通过重联有效地加速（特别是当局部湍流存在时，这使得重联快速，加速层较厚）。
2014-01-20 astro-ph.HE
Non-linear Diffusive Shock Acceleration of Cosmic Rays -- Quasi-thermal and Non-thermal Particle Distributions
该研究利用半解析Blasi非线性DSA模型，从κ型准热分布出发计算质子与电子的非热能谱，并改进子激波跃变、电子加热、磁场不稳定性及逃逸与损失修正。
2023-09-15 astro-ph.HE
Recent results from VHE gamma astrophysics related to fundamental physics and cosmic rays
高能光子是天体物理学和极端条件下基础物理学的强有力探测器。近年来，我们对宇宙中最剧烈现象的了解取得了令人印象深刻的进展，这要归功于新的甚高能伽马射线（100 GeV以上）探测器的出现。地面探测器，如切伦科夫望远镜（H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS）最近发现了80多个新的来源。这次演讲回顾了VHE伽马天体物理学的现状，重点是最近的结果和实验发展，并着眼于未来。强调了对基础物理学和宇宙射线物理学的影响。
2011-04-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Direct measurements of cosmic rays and their possible interpretations
本文回顾了宇宙射线直接测量的现状，指出新实验数据给传统模型带来挑战并引发未解之谜，同时探讨了这些测量结果的可能解释。
2023-10-24 astro-ph.HE
Study of high energy cosmic ray acceleration in Tycho SNR with VERITAS
超新星遗迹（SNRs）被广泛认为是银河系宇宙射线（GCR）的主要加速器，其能量可达膝盖区域。最近用Fermi-LAT对IC 443和W 44中的π凸点进行的测量显示了SNR中强子粒子加速的间接证据。但是，SNRs是否是GCR加速的动力来源，一直到膝盖区域仍然是一个悬而未决的问题。Tycho是这项研究的一个很有前途的目标，因为它已被广泛研究，从IR到TeV的多波长观测，它是一个年轻的Ia型SNR位于一个相对干净的环境。虽然最近开发的模型普遍同意可能的强子起源的伽玛射线发射从第谷，模型的细节有很大的不同，因为目前的数据在GeV-TeV的范围是弱约束。自首次检测以来，VERITAS的数据量增加了40%以上。我们最近还升级了望远镜相机和分析包，这将使我们能够将测量扩展到更低和更高的能量。在这次演讲中，我提出了更新的VHE伽玛射线测量的第谷与VERITAS，专注于额外的数据在强子GCR加速模型的背景下的解释。
2013-08-02 astro-ph.HE
Particle Interactions in Matter at the Terascale: the Cosmic-Ray Experience
能量高达$3\times10^{20}$ eV的宇宙射线已经被观测到，能量超过1 PeV的天体物理中微子也被观测到。在这次演讲中，我将讨论一些独特的现象，发生时，与TeV能量及以上的粒子与物质相互作用。重点将放在轻子相互作用上。电子韧致辐射和光子对转换的横截面在高能量下受到朗道-波梅兰丘克-米格达尔（LPM）效应的抑制，延长了电磁簇射。在更高的能量下（高于$10^{20}$ eV），光核和电核相互作用占主导地位，簇射变成主要的强子。μ子的相互作用要弱得多，因此可以在失去能量之前通过固体进行长距离传输。τ轻子的行为类似，尽管它们的短寿命限制了它们能走多远。强子相互作用截面被认为会随着能量的增加而缓慢增加;宇宙射线空气簇射的测量支持了这一预测。
2012-12-03 astro-ph.HE nucl-ex physics.ins-det
Results from recent analysis of KASCADE-Grande data
KASCADE及其KASCADE-Grande的扩展阵列专门用于测量初级能量范围为100 TeV至1 EeV的宇宙射线的单个空气簇射。该实验为研究宇宙射线从银河系到河外起源过渡区的宇宙射线的能谱和质量组成以及通过使用来自KASCADE-Grande的多探测器信息的有效性检验来量化空气簇射发展中的强子相互作用模型的特征做出了实质性贡献。虽然数据积累已于2013年完成，但数据分析仍在继续。最近，我们研究了新的强子相互作用模型的SIBYLL版本2.3d的可靠性，仅从KASCADE-Grande数据的能谱。利用EPOS-LHC、SIBYLL 2.3、QGSJET-II-04和SIBYLL 2.3c等装置，对大气中高能空气簇射的μ子含量的演化进行了研究。在这次演讲中，将讨论KASCADE-Grande的最新结果和KASCADE宇宙射线数据中心（KCDC）的更新。
2023-01-10 astro-ph.HE
Recent results from the VERITAS multimessenger program
VERITAS是一个对甚高能范围（VHE，E > 100 GeV）的伽马射线敏感的大气切伦科夫望远镜阵列，它执行一项广泛的多信使计划，重点是寻找高能中微子和引力波的电磁对应物。由于中微子和伽马射线都预计会在宇宙射线加速器附近的强子相互作用中产生，因此在时间和空间上与天体物理中微子的到达重合的伽马射线源的探测可以揭示宇宙射线源并提供对其性质的见解。LIGO探测到的引力波与伽马射线暴同时发生，为研究这些强大的瞬变现象开辟了令人兴奋的可能性。从这些源中探测到VHE伽马射线不仅有助于确定引力波事件的电磁对应物，而且还可以研究导致高能发射的相对论冲击。本次演讲将介绍VERITAS多信使计划的概述，重点介绍与中微子和引力波事件相关的VHE伽马射线源搜索的最新结果，并讨论这些研究的未来计划。
2019-09-11 astro-ph.HE
Hadron-Hadron and Cosmic-Ray Interactions at multi-TeV Energies
2009年11月至2009年11月在ECT* 中心（特伦托）举行的“多TeV能量下的强子-强子和宇宙射线相互作用”研讨会。2010年12月，理论家和实验学家聚集在一起，讨论粒子，核和宇宙射线社区共同感兴趣的高能强子相互作用物理学问题。QCD结果对撞机实验-主要是从大型强子对撞机，但也从Tevatron，RHIC和HERA -进行了讨论，并比较各种强子蒙特卡罗发电机，旨在提高我们的软，半硬和硬部分子动力学的理论理解。还介绍了各种地面观测站的最新宇宙射线结果，重点是对地球大气层中产生的扩展空气簇射的第一次强子相互作用进行现象学建模。这些小型会议记录包括介绍和会议上提出的简短会谈摘要。
2011-07-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Search for cosmic-ray induced gamma-ray emission from local galaxy clusters using Fermi-LAT data
本文利用16年Fermi-LAT数据对本地星系团进行组合分析，通过基于X射线校准的宇宙线辐射模板和似然比检验，系统搜寻宇宙线诱发的伽马射线信号，以验证此前约2.5-3σ的信号迹象。
2025-09-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ideas and Requirements for the Global Cosmic-Ray Observatory (GCOS)
本研究总结了2022-2023年GCOS研讨会的讨论内容，提出其探测器初步框架设计，收集专题闪电演讲稿，为该全球宇宙线观测站的后续发展提供基础。
2025-02-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
