Impact of Fermi-LAT and AMS-02 results on cosmic-ray astrophysics
本文综述了与银河宇宙线天体物理学有关的几个主题,重点介绍了最近AMS-02数据和费米大面积望远镜关于银河漫射γ射线发射率的数据。计算了扩散宇宙射线诱导的p+p --> pi^0 --> 2伽马能谱,归一化到AMS-02宇宙射线质子能谱,在~ 10 - 100 GV,在刚性R >~ 300 GV时,宇宙射线质子能谱有硬化和没有硬化。如果不考虑电子韧致辐射的附加贡献,不能仅从γ射线发射率数据中排除局部星际介质宇宙射线质子谱的单一幂律动量“激波”谱。讨论了金属丰度修正,估算了核增强因子的最大值范围为1.52 ~ 1.92,并讨论了300 GV宇宙线质子和α粒子硬化的起源。
2015-05-21 astro-ph.HE
A significant hardening and rising shape detected in the MeV/GeV nuFnu spectrum from the recently-discovered very-high-energy blazar S4 0954+65 during the bright optical flare in 2015 February
我们报告了费米大面积望远镜(LAT)和最近发现的甚高能量(VHE,$E>$ 100 GeV)blazar S4 0954+65($z=0.368$)在2015年2月异常明亮的光学耀斑期间的多波长结果。在MAGIC望远镜探测到VHE $γ$射线从源发射的时间段(2015年2月13/14日,或MJD 57067),费米-LAT数据表明在GeV能量下有显著的光谱硬化,幂律光子指数为$1.8 \pm 0.1$ --与$2.34 \pm 0.04$的3FGL值(四年观测的平均值)相比。相反,Swift/XRT数据显示X射线光谱软化,光子指数为$1.72 \pm 0.08$(与MJD 57066至57077的耀斑期间的平均$1.38 \pm 0.03$相比),可能表明叠加在逆康普顿分量上的最高能量电子对同步加速器光子的贡献不大。拟合的准同步(PDMATHAMT天)宽带光谱与一个区同步加逆康普顿模型显示,GeV/TeV的排放可以产生的逆康普顿散射的外部光子从尘埃环。我们强调,一个耀斑表现出高通量的$\gtrsim 1.0 \times 10^{-6}$光子cm $^{-2}$ s $^{-1}$($E>$ 100 MeV)和$Γ_{\rm GeV} < 2.0$的硬光谱指数是一个很有前途的目标,TeV跟踪地面切伦科夫望远镜发现高红移耀变体,研究它们在VHE波段的时间变化和光谱特征,也限制了河外背…
2016-04-19 astro-ph.HE
Distributed accelerators in the jet of Centaurus A: the origin of the spectral hardening of very high energy gamma-rays
Kindai University Technical College(近畿大学技术学院);Institute for Global Science, Mie(三重县全球科学研究所)
本文提出结合丝状喷流模型的同步辐射自Compton机制,解释室女座A的极高能伽马射线发射。通过非均匀磁场和电流丝结构,推导出电子最大洛伦兹因子超过10^8,并解释了H.E.S.S观测到的伽马射线谱变硬现象。
2026-03-22 astro-ph.HE
A search for Centaurus A-like features in the spectra of Fermi-LAT detected radio galaxies
出于对射电星系半人马座A伽马射线光谱硬化的探测,我们分析了26个射电星系10年的费米LAT观测,以寻找类似的光谱特征。我们发现,大多数的射电星系的伽马射线光谱能量分布最适合一个简单的幂律模型,并没有发现在半人马座A的光谱硬化检测。我们表明,如果在我们的射电星系样本中存在任何这样的光谱特征,它们就会被看到,但请注意,(3C 111,3C 120,3C 264,IC 4516,NGC 1218,NGC 2892和PKS 0625-35)显示了6个月时间尺度上通量变化的证据,这使得难以检测任何稳定的光谱特征。我们发现一个很强的正相关性(r = 0.9)之间的核心无线电功率在5 GHz和伽马射线光度,并使用一个简单的外推到TeV的能量,我们预计大约一半的无线电星系研究将与即将到来的切伦科夫望远镜阵列检测。
2020-01-13 astro-ph.HE
Cosmic ray spectral hardening due to dispersion in the source injection spectra
最近的宇宙射线(CR)实验发现,CR光谱经历了一个显着的硬化硬度超过几百个GV。我们建议,这是由许多源的CR能量谱的叠加,具有分散在注入光谱指数。采用与由费米$γ$射线观测得到的超新星遗迹相似的参数,我们可以很好地再现不同物质的观测CR谱。这可能被解释为支持膝盖以下的CR的超新星遗迹起源的证据。我们进一步提出,同样的机制可以解释的“脚踝”的超高能CR光谱。
2011-07-26 astro-ph.HE hep-ph
Spectral Hardening Revealed by Geometric De-boosting in the Masked Jet of PKS 2155$-$304
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Instituto de Física de Partículas y del Cosmos (IPARCOS)(粒子与宇宙物理研究所)
通过分析PKS 2155-304的17.4年Fermi-LAT数据,发现1.7年伽马射线准周期振荡与光谱硬化事件相位锁定,提出几何掩蔽模型解释喷流几何如何调控加速过程的可观测性。
2026-04-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Pulsar Outer-gap Electrodynamics: Hardening of Spectral Shape in the Trailing Peak in Gamma-ray Light Curve
研究了外磁层粒子加速器脉冲γ射线辐射的光谱特性。无论是正电子还是电子,都被磁场取向的电场向外加速,通过曲率过程发射伽马射线。由于粒子在旋转磁层的尾侧沿着相对直线的路径运动,因此它们获得更高的洛伦兹因子,从而比在磁层的前侧发射出更多能量的伽马射线。它首先表明,截止能量的曲率辐射的演变与旋转相位由于粒子路径的曲率半径的变化,并在稍晚的阶段的γ射线光变曲线中的拖尾峰的最大值。
2011-04-28 astro-ph.HE
Quantitative study of the hardening in the Alpha Magnetic Spectrometer nuclei spectra at a few hundred GV
宇宙线(CR)核谱中最显著的特征是在几百GV处的谱硬化。了解不同核素的硬化程度是否相同,对于构建CR源和传播模型是很重要的。在这项工作中,我们收集了最近发布的AMS-02 CR主要核素的核谱(质子、氦、碳、氧、氖、镁、硅和铁)、次级物质(锂、铍、硼和氟)和混合物种(氮,钠,和铝),并研究了突变位置和光谱指数差异(小于和大于断裂刚度)的光谱硬化的定量。结果表明,CR核在几百GV处的光谱硬化具有混合起源。具体地说,影响一次和二次CR核谱硬化的主要因素是不同的:前者来自于不同CR源的叠加,而后者来自于传播过程。这两个因素对各种CR核谱都有影响,只是权重不同。
2022-11-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
The contribution of Galactic TeV pulsar wind nebulae to Fermi-LAT diffuse emission
本研究指出TeV脉冲星风星云对Fermi-LAT观测的GeV弥散辐射贡献约30%,可解释大部分谱指数变化,削弱了内银河系宇宙线谱变硬的证据。
2023-08-24 astro-ph.HE hep-ph
The Fermi Bubbles Revisited
我们分析了费米-LAT 60个月的所有天空数据。我们的分析清楚地揭示了以前发现的费米泡结构。有了更多的数据和更好的统计数据,我们现在可以将每个气泡分成恒定的经度切片,以研究它们的总$γ$射线光谱形态。虽然在我们的分析中得出的每个切片的详细光谱行为在某种程度上取决于假设的背景模型,但我们稳健地发现,在低能量下通量的相对不足(即,(1)向南方泡沫的顶部。在这两个泡泡中,光谱都不随经度而变软。费米泡的形态也被揭示是依赖于能量的:在高能量下,它们更加扩展。我们得出结论,从高纬度的伽玛射线谱,在轻子和强子模型中,需要在母宇宙线人口的低能量突破。我们简要地讨论可能的轻子和强子解释这一现象。
2014-02-03 astro-ph.HE
On the Origin of Gamma-ray Flares from Bright Fermi Blazars
从耀变体观测到的伽马射线耀斑的起源是喷流物理学中的主要谜团之一。我们试图解决这个问题,一种新的光谱能量分布(SED)拟合技术,探讨了耀斑模式中确定的宽带SED的两个伽玛射线明亮的耀变体3C 279(z=0.54)和3C 454.3(z=0.86),使用近同时的无线电到伽玛射线观测。对于这两个源,伽玛射线通量强烈相关的SED峰和康普顿优势的分离。我们建议,辐射电子人口的频谱硬化和/或多普勒因子的增强可以自然地解释这些观察。在这两种情况下,磁重联都可能在为明亮的伽马射线耀斑提供动力方面发挥关键作用。
2021-11-08 astro-ph.HE
Spectral Hardening Reveals Afterglow Emergence in Long-Duration Fast X-ray Transients: A Case Study of GRB 250404A/EP250404a
针对伽马射线暴瞬时辐射与余辉过渡特征不充分的问题,通过分析GRB 250404A/EP250404a的光谱演化,发现X射线硬化标志外激波余辉出现,推断软X射线瞬时阶段持续约300秒,为识别快速X射线暂现源中的独特GRB群体提供标准。
2025-08-09 astro-ph.HE
Reconciling the diffuse Galactic gamma-ray and the cosmic ray spectra
大部分银河系GeV的伽马射线辐射是由宇宙射线(CR)质子与ISM质子碰撞产生的。因此,观测到的伽马射线和CR的光谱应该是密切相关的。最近对费米-LAT的观测显示,在人马座和船底座切线之间,伽马射线谱在100 GeV左右硬化,在银河平面上下几度进一步硬化。然而,标准的CR传播模型,假设一个时间无关的源分布和一个位置无关的扩散不能产生一个空间依赖的CR(因此伽马射线)光谱斜率。在这里,我们考虑一个动态的螺旋臂模型中,CR源的分布集中在(动态)螺旋臂,我们研究这种模型的$π^0$衰变产生的γ射线谱的影响。在这个模型中,在银河臂附近,观测到的伽马射线光谱斜率与CR注入光谱和扩散系数的能量依赖性并不无关紧要。我们发现独特的签名,同意费米-LAT的意见。该模型还提供了一个物理解释的差异之间的局部CR光谱斜率和CR斜率推断的平均伽玛射线谱。
2017-01-10 astro-ph.HE
Klein-Nishina effect and the cosmic ray electron spectrum
辐射能量损失在调节宇宙线电子和/或正电子(CRE)光谱在银河系中传播过程中是非常重要的。特别地,逆康普顿散射(ICS)的Klein-Nishina(KN)效应导致高能电子的效率较低的能量损失,这被预期在传播的电子光谱上留下印记。有人提出,费米-LAT,AMS-02和DAMPE观测到的50 GeV附近的CRE谱硬化可能是由于KN效应。在这项工作中,我们表明,从汤姆森政权的KN政权的ICS的过渡实际上是相当顺利的近似处理相比,在以前的一些作品。因此,所观察到的CRE光谱硬化不能用KN效应来解释。这意味着需要对初级电子谱进行额外的硬化。我们还提供了一个参数化的形式,在较宽的能量范围内的ICS能量损失率的准确计算。
2021-02-09 astro-ph.HE hep-ph
S5 0716+714 : GeV variability study
费米-LAT的GeV观测使我们有机会表征BL Lac天体S5 0716+714的高能发射(100 MeV - 300 GeV)的可变性。在这项研究中,我们进行了超过3年(2008年8月至2012年4月)的费米LAT数据源的流量和光谱分析。在此期间,源表现出两种不同的模式的通量变化的特征时间尺度为~75和~140天,分别。我们还注意到,通量变化的特点是弱谱硬化。源的GeV能谱显示出明显偏离简单的幂律,并且可以用破幂律来更好地解释。与其他明亮的费米耀变体类似,在不同的活动状态下,破裂能量不随源通量而变化。我们讨论了几种可能的情况来解释所观察到的光谱突变。
2013-02-13 astro-ph.HE
High Energy Gamma-Ray Emission From PKS 1441+25
我们利用2015年1月至12月期间积累的{ \it Fermi}大面积望远镜数据,对平谱射电类星体PKS 1441+25(z=0.939)进行了$γ$射线观测。1月24日观测到一次$γ$射线耀斑,当时通量增加到$(2.22\pm0.38)\times10^{-6}\;{\rm photon\:cm^{-2}\:s^{-1}}$,通量倍增时间尺度短至$\sim1.44$天。光谱分析表明,从2015年4月13日到4月28日,MeV到GeV的光子指数已经硬化,并且大部分时间都在$Γ=(1.73-1.79)$的范围内变化。利用$11.8σ$在MJD 57131.46上观测到了$Γ=1.54\pm0.16$的最硬光子指数,这在平谱射电类星体中并不常见。对于同一时期的\gray频谱显示了一个可能的偏离一个简单的幂律形状,表明在$E_{\rm cut}=17.7\pm8.9$ GeV的频谱截止。在静态和耀斑状态下的光谱能量分布建模使用单区轻子模型,包括同步加速器,同步加速器自康普顿和外部逆康普顿过程,模型参数估计使用马尔可夫链蒙特卡罗方法。假设体洛仑兹因子或磁场增加,可以模拟耀斑状态下的发射。模型显示,在2015年4月,负责发射的电子的基本非热分布的低能指数($\sim1.98$)有硬化的迹象。这种硬化与$γ$射线数据一致,该数据指出了2015年4月13日至28日显著的$γ$射线光子指数硬化。
2017-06-06 astro-ph.HE
Fermi Gamma-ray Space Telescope Observations of Recent Gamma-ray Outbursts from 3C 454.3
平谱射电类星体3C~454.3在2009年12月经历了一次非同寻常的爆发,当时它成为天空中最亮的伽马射线源,持续了一周多。费米大面积望远镜在光子能量E>100 MeV时测量到的日通量达到F = 22+/-1 x 10^-6 ph cm^-2 s^-1,这是迄今为止在高能伽马射线中记录到的耀变体的最高日通量。2010年4月,它再次成为天空中最亮的光源,引发了费米的指向模式观测。在这些异常事件的相关伽马射线的时间和光谱特性进行了介绍和讨论。主要结果表明,通量变化在时间尺度上小于3小时,非常温和的光谱变化与指示逐渐硬化前的主要耀斑。在γ射线谱指数与通量平面上没有出现一致的环纹。最小多普勒因子约为15,来自3C454.3的光子的最大能量约为20 GeV。在几个GeV的光谱断裂是不一致的Klein-Nishina软化从幂律电子散射Ly_alpha线辐射,并在blazar轻子模型的基础电子光谱的中断是隐含的。
2010-07-06 astro-ph.HE
Brightest Fermi-LAT Flares of PKS 1222+216: Implications on Emission and Acceleration Processes
我们对2010年由\textit{Fermi}大天区望远镜(LAT)观测到的耀变体PKS 1222+216的两个最亮的$γ$射线爆发进行了高时间分辨率的研究。在0.1- 3,0.1 - 0.3,0.3 - 1和1- 3GeV四个不同的能量带上获得的$γ$射线光变曲线,时间仓为6小时,显示出不对称的轮廓,所有的带都有相似的上升时间,但在4月耀斑期间迅速下降,在6月期间逐渐下降。4月耀斑期间的光变曲线表明,$\sim 2$在0.1- 0.3GeV的辐射有长达数天的平台期,0.3- 1GeV的辐射有不稳定的变化,1- 3GeV的辐射有每日重复的特征,直到在一天之内迅速上升和下降。六月耀斑表现出一个单调上升,直到峰值,然后逐渐下降,主要是由多峰0.1- 0.3 GeV的排放。两次耀斑期间的峰值通量相似,但4月份的1- 3GeV带的峰值通量是6月份耀斑期间相应通量的两倍。硬度比在4月耀斑表明光谱硬化的上升阶段,然后在衰减软化。我们将这种行为归因于与加速效率增加相关的冲击的发展,随后其衰减导致光谱软化。六月的耀斑表明,在上升过程中的硬化,然后在衰变过程中的一个复杂的能量依赖行为。在六月耀斑期间观察到的功能有利于多个排放区域,而整个耀斑发作可以与射流动力学。
2014-09-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Angle-dependent hardening of the reprocessed spectra in ULXs powered by accretion onto neutron stars
本文通过几何模型与Monte Carlo模拟,研究了中子星吸积驱动的ULXs中星风导致的X射线辐射再处理光谱,发现其高能部分强烈依赖于视角,预测了极亮X射线源在进动调制倾角时表现出高能角度敏感性与软波段适度变化。
2025-09-15 astro-ph.HE
Galactic Cosmic-Rays in a Breeze
我们研究的方案中,费米泡形成通过银河系中心外流的气体和预加速宇宙射线(CR)。我们考虑到CR能量损失由于质子-质子相互作用与气泡中存在的气体,并计算相关的伽马射线发射。我们发现,CR扩散和平流内的微风外流的结果在一个近似平坦的表面亮度轮廓的γ射线发射,费米卫星观测。最后,我们应用类似的流出轮廓较大的银河中心半径,并调查其对CR光谱和硼碳比的影响。硬化可以出现在光谱中,即使在盘和晕中具有相等的CR扩散系数的情况下。
2017-10-30 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
Fermi-LAT observations of GRBs with weak LAT emission
本文介绍了费米望远镜(Fermi)上的伽马射线暴监测器(GBM)和大面阵望远镜(LAT)探测到的三个伽马射线暴(GRB)的分析结果:两个长GRB 080825 C和GRB 090217,以及第一个短GRB 081024 B。LAT在100 MeV以上观测到的GRB 081024 B的发射相对于GBM触发延迟,并且在低能量事件之后显著延长。在这次爆发和GRB 080825 C中观察到了光谱硬化的一些迹象,可能与后期出现的一个独立的更硬的成分有关。相反,GRB 090217没有表现出任何明显的特征。与其他明亮的LAT检测到的爆发(例如GRB 080916 C和GRB 090510)一起,这些观测有助于对GRB属性进行分类,并对负责其在最高能量下发射的加速机制提供新的见解。
2010-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
"Discrepant hardenings" in cosmic ray spectra: a first estimate of the effects on secondary antiproton and diffuse gamma-ray yields
CREAM最近的数据似乎证实了早期的建议,即初级宇宙线(CR)光谱在几TeV/核子比在10-100 GeV范围内更难。此外,氦和更重的原子核光谱出现系统硬比质子通量在相应的能量。我们在这里注意到,如果测量反映的星际通量(相对于本地的影响)的内在功能,预计在sub-TeV范围内的次级产额,如反质子和弥漫的伽马射线的可观的修改。目前,对这些特征的起源的无知代表了天体物理参数提取以及间接暗物质搜索的背景估计中的系统误差。我们发现,光谱的修改是明显的100 GeV以上,并可以负责~30%的影响,反质子的能量接近1 TeV或伽马的能量接近300 GeV,相比目前考虑的预测的基础上简单的外推输入通量从低能量的数据。或者,如果该特征来自本地源,则不相关的光谱变化可能会出现在反质子和高能伽马射线中,后者可能依赖于视线。
2011-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Pion decay model of TIBET-AS$γ$ PeV gamma-ray signal
西藏-AS $γ$合作最近报告了一个测量弥漫$γ$ -射线通量从外银河系盘的能量范围达到PeV。我们用费米/LAT测量来自同一天空区域的漫射通量来补充这个测量,并研究了费米/LAT+Tibet-AS $γ$组合谱的π衰变模型。我们发现,在这样一个模型的平均宇宙射线谱在银河系外盘具有相同的特征的本地宇宙射线谱。特别是,它在几百GV刚度下经历硬化,在PV刚度范围内经历膝关节特征。在断裂点上方的平均宇宙射线谱的斜率接近于氦谱$γ\simeq 2.5$的局部观测斜率,但在相同的刚性范围内比局部质子谱的斜率更硬。虽然费米/LAT和Tibet-AS $γ$数据的结合表明在平均宇宙线谱中存在膝关节,但数据的质量还不足以研究膝关节形状和宇宙线组成。
2021-08-17 astro-ph.HE
A Latitude-Dependent Analysis of the Leptonic Hypothesis for the Fermi Bubbles
费米泡是在伽马射线和微波中都能观测到的巨大的银河系结构。最近的研究已经发现支持的假设,即伽马射线和微波辐射都可以被理解为产生于硬宇宙射线电子人口的体积内的泡沫,通过逆康普顿散射和同步辐射分别。这些过程的相对速率由星际辐射场和气泡内磁场的相对能量密度决定;因此,在共同起源的假设下,伽马射线和微波测量的组合可以用来估计气泡内的磁场。我们重新审视这一假设的一致性在一个纬度的纬度的基础上,使用费米,WMAP和普朗克的数据,估计气泡内的电子光谱的变化,并推断气泡内的磁场的界限作为距离银河系平面的函数。我们发现,虽然微波和伽马射线光谱一般是符合轻子假设的几个微高斯磁场,似乎是一个偏好的光谱硬化的微波在中纬度地区(特别是在|b| ~ 25-35度范围),这是不反映在伽马射线。这一结果可能暗示了非轻子对伽玛射线谱的贡献;然而,如果电子的截止能量在这个纬度范围内较低,并且低于截止能量的谱较硬,则在纯轻子模型中可以调和这种差异。
2016-06-18 astro-ph.HE
Evaluation of Hadronic Emission in Starburst Galaxies and Star-forming Galaxies
在这项工作中,我们重新分析了11年的光谱数据从\textit{Fermi}大面积望远镜(\textit{Fermi} -LAT)目前观察到的星暴星系(SBG)和恒星形成星系(SFGs)。我们用\textbf{NAIMA}提供的单带模型和强子起源解释了SBG和SFG的GeV观测数据。我们发现,一个指数截止的幂律形式的质子分布可以解释大多数SBG和SFG的光谱。然而,它不能解释NGC 1068和NGC 4945在GeV能带的光谱硬化成分。因此,我们认为双区模型可以很好地解释这些现象。我们总结了各种模型参数的特点,包括光谱指数,截止能量和质子总能量。类似于银河系中超新星遗迹(SNRs)的演化,我们使用单区模型估计SBG内部的质子加速极限可能在10 $^{2}$ TeV的量级;这与银河系中的SNRs接近。
2021-07-28 astro-ph.HE
Spatial-Dependent Diffusion of Cosmic Rays and the Ratio of pbar/p, B/C
最近对宇宙线谱的精确测量表明,PAMELA、CREAM、ATIC、AMS 02实验的原子核在~200 GV处出现异常硬化,而AMS 02实验的初级电子在几十GeV处出现异常硬化。特别是AMS 02最新观测到的pbar/p比值呈现平坦分布,进一步验证了次级粒子的光谱异常。这些新现象表明传统的宇宙射线传播模型受到了挑战。本文采用DRAGON软件包中的双晕模型的物理图像,通过追踪源分布,采用空间相关的传播系数D(r,z,ρ)。在这种情况下,模型计算得到的是初核和电子的双分量谱,同时由于银盘中D(r,z,ρ)的刚性依赖性较小,次级与初级的比值必然比传统传播模型的计算结果更加平坦。结果表明,在银盘中仅采用空间相关的传播系数D(r,z,ρ),就可以再现质子、电子的光谱硬化以及pbar/p和B/C的平坦比。
2015-09-28 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Detection of Two Very-High-Energy (E>100 GeV) Gamma-ray Photons from the z = 1.1 Blazar PKS 0426-380
我们报道了费米大视场望远镜(LAT)对来自遥远(红移,z = 1.1)耀变体PKS 0426-380方向附近的两个甚高能(VHE,E>100 GeV)伽马射线光子的探测。零假设,即134和122 GeV的光子都来自不相关的来源,可以拒绝在5.5西格玛的置信水平。因此,我们认为这两个VHE光子中至少有一个与blazar紧密相连,使PKS 0426-380成为迄今为止已知的最远的VHE发射体。这些结果与最近的费米-LAT对河外背景光(EBL)强度的约束一致,这意味着$\simeq$ 100 GeV光子存在$z \simeq 1$视界。LAT检测到的两个VHE伽马射线大致符合耀斑状态的源,虽然我们没有发现一个确切的对应关系VHE光子到达时间和通量最大值在较低的伽马射线能量。使用每日箱对PKS 0426-380的伽马射线连续体进行建模,发现在第一次VHE事件(LAT光子指数Γ $\simeq$ 1.4)的检测时间附近有显著的光谱硬化,但另一方面,在第二次事件的检测时间附近没有明显的光谱变化。这种组合意味着一个相当复杂的变化模式的伽马射线源在耀斑时期。一个额外的平坦的组件可能是目前以上的几十个GeV的EBL校正的费米-LAT谱积累了~8个月的高状态。
2013-09-27 astro-ph.HE
A Cross-correlation Study between IceCube Neutrino Events and the Fermi Unresolved Gamma-ray Sky
本文首次对Fermi未分解伽马射线背景与IceCube中微子事件进行互相关分析,在未发现显著相关性的情况下,对blazar源族通过强子相互作用产生中微子的比例设定了上限。
2023-07-05 astro-ph.HE
Fermi LAT observations of cosmic-ray electrons from 7 GeV to 1 TeV
我们提出了我们的宇宙射线电子的分析结果,使用费米大面积望远镜在轨道上的前12个月探测到的约800万个电子候选者。这项工作将我们先前发表的宇宙射线电子谱扩展到7 GeV,给出了大约2.5十年到1 TeV的光谱范围。我们详细描述的分析和验证使用光束测试和在轨数据。此外,我们描述了通过选择最佳能量分辨率的事件子集测量的光谱,作为使用完整事件样本对测量的交叉检查。我们的电子光谱可以用幂律$\propto {\rm E}^{-3.08 \pm 0.05}$来描述,在系统不确定性内没有突出的光谱特征。在我们的不确定性范围内,我们可以容纳在100 GeV左右的轻微光谱硬化和500 GeV以上的轻微软化。
2011-01-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Gamma-ray and neutrino diffuse emissions of the Galaxy above the TeV
正如最近所示,费米-LAT测量弥漫的伽马射线发射的银河系有利于存在一个平滑的软化在初级宇宙射线谱与银河系的距离增加。这一结果可以解释的扩散系数的空间依赖性的刚度缩放。DRAGON代码被用来建立一个模型的基础上,这样的功能。该方案正确地再现了最新的费米-LAT结果以及PAMELA,AMS-02和CREAM的局部宇宙射线测量结果。在这里,我们表明,该模型,如果外推在更大的能量,把握两个伽玛射线通量测量MILAGRO在15 TeV和H.E.S.S.数据从银河山脊,假设宇宙射线光谱硬化发现的实验在约250 GeV/n是目前在整个内银河平面区域。此外,我们表明,该模型还预测中微子发射,这可能占一个重要的部分,以及正确的光谱形状,由冰立方测量的天体物理通量超过25 TeV。
2015-07-28 astro-ph.HE
Discovery of a new extragalactic source population of energetic particles
我们报告发现了一个统计学上显着的硬化费米LAT $γ$射线光谱的半人马座A的核心,与光谱指数硬化从$Γ_{1}=2.73 \pm 0.02$到$Γ_{1}=2.29 \pm 0.07$在($2.6 \pm 0.3$)GeV的断裂能。使用似然分析,我们发现没有证据表明,在岑A的核心光变曲线以上或以下的光谱中断时,考虑到整个8年的时间。然而,有趣的是,低能量光变曲线的第一个$\sim3.5$年显示了在$\sim3.5 σ$置信水平下通量变化的证据。为了理解这个频谱中断的起源,我们假设低能量的成分低于中断功能起源于半人马座A的射电喷流中的轻子,我们调查的可能性,即高能量的成分以上的频谱中断是由于一个额外的来源非常高的能量粒子的核心附近的Cen A。我们第一次表明,所观察到的活动星系核的$γ$射线光谱是兼容的,无论是一个非常大的本地化增强(称为尖峰)的暗物质晕配置文件或人口的毫秒星系。我们的工作构成了第一个强有力的迹象表明,新的$γ$射线产生机制可以解释活动星系的发射,并可能提供诱人的第一个证据,为黑洞周围的重暗物质粒子集群。
2017-11-15 astro-ph.HE
A review of Cosmic-ray electrons and fermi-LAT
银河系宇宙线电子(CREs)的研究近年来取得了重要进展,正电子产生的假设只有在强子宇宙线与星际物质的相互作用受到新的测量CRE谱和相关量的挑战。事实上,所有最近的实验似乎都证实了正电子的硬化,这一特征与全秒假设完全相反,尽管关于CRE光谱行为和可能存在的光谱特征存在重大分歧。再加上目前的测量精度不足,这些分歧阻碍了对主要正电子源的识别,涉及暗物质或天体物理源(如超新星遗迹和脉冲星风星云)的模型都能够解释目前的数据。费米-LAT对CRE研究的贡献是基本的,2009年正电子+电子谱的测量扩展到7 MeV -1 TeV的范围,统计数据已经超过以前的结果许多数量级;从那时起,最后的统计数据大大增加,而LAT事件重建显着改善。在这篇文章中,读者将发现一个广泛的和历史的审查CRE科学,总结历史的伽马天文学之前费米,准确描述的LAT和其数据分析,审查目前的知识CRE光谱和理论,试图解释它,最后描述了2015年初LAT事件重建过程中引入的变更和改进。
2016-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fermi LAT detection of two high Galactic latitude gamma-ray sources, Fermi J1049.7+0435 and J1103.2+1145
第二个费米LAT源目录(Nolan et al. 2012)包括多达1,873个源,但最初尝试识别其他波长的对应物导致575个源仍然未被识别。2FGL目录是基于自2008年推出以来的前24个月LAT观测,但LAT现在已经积累了超过5年的高能伽马射线数据,几乎没有任何变化,这表明有可能找到新的来源,这些来源太微弱而无法在前两年的数据中检测到,或者在目录创建后显示出耀斑活动。在本文中,我们报告两个新的伽玛射线源偶然发现的星座狮子座和讨论可能的对应物的基础上无线电观测。
2014-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE