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
Fermi LAT Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线(CR)与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)仪器的测量表明,相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型,超过1 GeV的过量伽马射线发射(所谓的"EGRET GeV过量“)。在天空的各个方向都观察到了过量的发射,并提出了各种解释,包括超越标准模型的场景,如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)仪器以前所未有的灵敏度和分辨率测量了弥散伽马射线发射。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度这一区域的LAT光谱很好地再现了上面提到的弥漫银河伽马射线发射模型,并与EGRET GeV过剩不一致。
2009-07-02 astro-ph.HE
Fermi Large Area Telescope Measurements of the Diffuse Gamma-Ray Emission at Intermediate Galactic Latitudes
银河伽马射线辐射是由宇宙射线(CR)与星际气体和辐射场相互作用产生的。康普顿伽马射线天文台上的高能伽马射线实验望远镜(EGRET)仪器的测量表明,相对于与直接测量的CR光谱一致的扩散银河伽马射线发射模型,超过1 GeV的过量伽马射线发射(所谓的"EGRET GeV过量“)。在天空的各个方向都观察到了过量的发射,并提出了各种解释,包括超越标准模型的场景,如湮灭或衰变的暗物质。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜(LAT)仪器测量了弥散伽马射线发射,与EGRET相比,其灵敏度和分辨率有所提高。我们报告LAT测量的扩散伽马射线发射的能量为100兆电子伏至10 GeV和银河系纬度10度。<= |b| <= 20度LAT光谱为这一地区的天空是很好地再现了弥漫的银河系伽马射线发射模型,是一致的本地CR光谱和不一致的EGRET GeV过剩。
2009-12-06 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
Galactic cosmic ray propagation: sub-PeV diffuse gamma-ray and neutrino emission
西藏ASgamma实验刚刚报告了他们对银河系盘的亚PeV弥散伽马射线发射的测量,最高能量可达957 TeV。这些伽马射线很可能是宇宙射线与银河系星际气体相互作用的强子起源。这项测量为银河系宇宙射线可以被加速到PeV能量以上的假设提供了直接的证据。本文试图用宇宙射线扩散传播模型来解释亚PeV扩散γ射线谱。我们发现,有一个紧张之间的sub-PeV扩散伽马射线和本地宇宙线谱。为了描述亚PeV扩散γ射线通量,通常需要比膝区测量更大的局部宇宙射线通量。我们进一步从宇宙线传播模型计算了PeV中微子流。即使所有这些亚PeV扩散伽马射线都来自传播,银河中微子也只占观测到的通量的不到15%,其中大部分仍然来自河外源。
2021-04-08 astro-ph.HE
Cosmic rays from multiwavelength observations of the Galactic diffuse emission
宇宙射线(CR)在与银河系磁场(B场)、星际气体和辐射场相互作用时产生漫射辐射。这种扩散辐射从无线电、微波、X射线到高能伽马射线。由于普朗克、费米-LAT和甚高能切伦科夫望远镜最近的详细观测,漫射辐射大大增加了天体物理界的兴趣。观测这种发射并与详细的预测进行比较,以获得有关CR属性的信息,例如它们的密度,光谱,分布和在银河系中的传播。不幸的是,解开和表征这种弥漫性发射强烈依赖于知识的不确定性,未解决的来源,气体,辐射场,和B场,比整个银河系的CR。我们在这里报告最近的多波长观测银河系的漫发射,并讨论了漫发射产生的CR及其模型的不确定性,比较观测与预测。即将到来的望远镜的重要性,特别是平方公里阵列望远镜(SKA)和切伦科夫望远镜阵列(CTA),并在兆电子伏能量的未来任务也得到解决。
2016-01-25 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
Contribution to diffuse gamma-ray emission coming from self-confined CRs around their Galactic sources
最近对费米-LAT卫星的银河系弥散伽马射线发射的观测表明,与假设整个银河系宇宙射线(CR)具有相同扩散特性的模型存在显著偏差。我们探讨的可能性,这种弥漫的银河系发射的一小部分可能是由于强子相互作用的CRs自我封闭在其来源周围的区域。事实上,扩散离开加速区域的新加速的CR可以触发能够放大磁扰动并减少粒子扩散的流动不稳定性。当这种情况发生时,CR被捕获在近源区域的时间比预期的长,并且在每个源周围产生扩展的伽马射线晕。在这里,我们计算了由于其中几个扩展晕沿视线重叠而对漫射伽马射线背景的贡献。我们发现,如果中性粒子的密度是低的,晕可以占费米-LAT观察到的漫发射的相当大的一部分,这取决于相对于银河系中心的方向的视线的方向。
2017-08-16 astro-ph.HE
Galactic Diffuse Neutrino Emission from Sources beyond the Discovery Horizon
研究未分辨银河系源对弥散中微子辐射的贡献,发现其可能主导100 TeV通量,并探讨用KM3NeT或IceCube-Gen2验证该假设。
2024-02-08 astro-ph.HE
Prospects for detection of a Galactic diffuse neutrino flux
近年来,一个以非均匀输运为特征的银河系宇宙线输运模型得到了发展。该装置旨在重现银河系不同区域的伽马射线观测结果(特别关注银河系内部强子谱的逐步硬化),并被证明与最近检测到的能量高达PeV的极高能量伽马射线扩散发射兼容。在这项工作中,我们扩展了先前提出的结果,以测试整个天空的模型的可靠性。为了这个目的,我们比较我们的预测与详细的经度和纬度配置文件的扩散伽马射线发射测量费米-LAT为不同的能量和计算预期的银河中微子扩散发射,比较它与当前的限制从ANTARES合作。我们强调,银河中微子组件的可能检测将使我们能够打破我们的模型和其他方案之间的简并,具有突出的贡献,从未解决的来源和TeV晕。
2022-10-16 astro-ph.HE
Nuclear enhancement factor in calculation of Galactic diffuse gamma-rays: A new estimate with DPMJET-3
本文利用蒙特卡罗模拟器DPMJET-3,提出了一种新的核增强因子计算方法,用于从质子-质子相互作用中估算银河系弥散γ射线通量,以考虑宇宙射线和星际物质中的重核。在6-1000 GeV/核子的能量范围内,一个新的值为1.8-2.0,随着发射宇宙射线的动能的增加而略有增加,比以前的估计大了大约20%。
2009-04-27 astro-ph.HE
Galactic Diffuse Gamma-Ray and Neutrino Emission from Cosmic-Ray Interactions in Stellar Atmospheres
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
通过耦合恒星演化模型和宇宙线输运,首次系统评估恒星作为强子靶的累积贡献,发现其对银河系弥散伽马射线背景可忽略,但在超高能段成为不可减除的局域背景。
2026-06-23 astro-ph.HE
Galactic Microquasar and Supernova Remnants Imprinting on Diffuse Neutrino and Gamma-Ray Sky
University of Utah(犹他大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本研究提出纳入微类星体与超新星遗迹贡献的数值框架,解释银河系弥散中微子和伽马射线的能段分布,其预测与IceCube 12年观测吻合,为多信使研究提供物理基线与可检验预测。
2026-08-25 astro-ph.HE
Constraints on the Galactic Dark Matter signal from the Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射,目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有一个强大的暗物质信号,限制。我们设置了保守的暗物质限制,要求暗物质信号不超过观测到的漫射伽马射线发射和基于对前景天体物理漫射发射进行建模而得出的限制。在几个参数的特点,传统的天体物理发射的unexplained考虑到使用配置文件的可能性形式主义。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围,并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2013-04-09 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma rays --- recalculation based on the new measurements of cosmic electron spectrum
在这项工作中,我们重新审视了全天银河弥漫$γ$ -射线辐射考虑到新的测量宇宙射线电子/正电子谱的PAMELA,ATIC和费米,这表明超出预期的流量在传统的模型中的宇宙电子/正电子过剩。由于额外电子/正电子的来源尚不清楚,我们考虑三种不同的情况来解释过量:天体物理来源,如银河系天体,暗物质衰变和湮灭。此外,还采用了Fermi-LAT中银河系外扩散$γ$射线的新结果。与费米-LAT观测相比,没有新来源的背景宇宙射线给出较低的漫射$γ$射线,这与先前的分析一致。天体物理源的方案预测扩散的$γ$ -射线与背景的差异很小。费米扩散$γ$射线数据不支持具有$τ^{\pm}$终态的暗物质湮灭模型,而衰减暗物质场景只有很少的约束。此外,由于终态辐射,在暗物质的漫射$γ$射线谱的较高能量($\sim$ TeV)处,这些总是一个凸起。最后,我们发现,费米-LAT扩散$γ$射线数据可以通过简单地扩大电子光谱的归一化而不引入任何新的来源来解释,这可能表明,在给定精确的背景估计的情况下,当前对暗物质模型的约束可以强得多。
2010-07-04 astro-ph.HE
The Galactic TeV sky: sources or diffuse emission?
伽马射线观测最近已经将焦点转移到越来越高的能量,有能力的地面仪器可以在TeV到PeV域进行测量。虽然在GeV的天空中观察到明显的弥漫发射,但能量依赖的宇宙射线传输表明在更高的能量下这种层次结构会发生逆转。然而,在这个问题上,测量方法存在分歧。虽然成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)看到一个源占主导地位的银河平面,空气簇射粒子探测器(ASPD)报告的漫发射占主导地位。证实这些说法可能需要仔细研究所涉及的仪器限制:IACT的视场很小,由于应用了背景减除技术,导致大规模发射的性能较差。ASPD具有降低的分辨率能力,导致未分辨的源对可测量的漫射发射信号有贡献。在这里,我们有助于这一争议,通过调查未解决的来源,在目前的TeV测量人口合成的方法,并讨论了独特的能力,高分辨率的扩散发射测量与IACT和他们的可能性,克服他们的背景限制。
2023-03-21 astro-ph.HE
The $γ$-ray Milky Way above 10 GeV: Distinguishing Sources from Diffuse Emission
$γ$射线天空最显著的特征之一是来自我们银河系的辐射。银河系平面已被费米-LAT观测到GeV和H.E.S.S.在TeV的光下。费米将银河系的辐射模拟为一个复杂的“扩散”辐射模型的总和,其中主要是1FHL和2FGL的点源目录,而H.E.S.S.主要探测到了扩展的TeV源。在GeV能量下,银河系的弥散辐射在$γ$射线银河系中占主导地位,但是,由于源具有硬光谱,因此它们的辐射可能在TeV能量下占主导地位。一般来说,空间形状和源发射的比例与银河平面中的漫射发射相比并不为人所知,并且取决于所使用的源检测方法,阈值和漫射发射建模方法。我们提出了一个简单的图像分析为基础的方法,适用于费米-LAT数据从10 GeV到500 GeV,覆盖的区域+/- 5度的银河纬度和+/- 100度的银河经度,分离源和扩散发射。该方法涉及延长的滤波器平滑,并结合重要性剪裁来排除源。我们测试的方法对模型的基础上的1FHL目录和非常简单的模型Galerkin的输入的已知部分和形状的扩散和源排放的响应进行评估。
2015-06-07 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
Contribution of neutrino-dominated accretion flows to cosmic MeV neutrino background
本文基于核心坍缩超新星模拟,研究中微子主导吸积流对宇宙MeV中微子背景的贡献,发现背景通量主要由初始爆炸能量和前身星金属丰度决定,未来大型探测器有望探测到该信号。
2024-03-25 astro-ph.HE
The origin of the 6.4 keV line emission and H$_2$ ionization in the diffuse molecular gas of the Galactic center region
我们研究了最近由朱雀观测到的6.4keV弥散谱线的起源和银河中心区弥散分子气体中H_2电离的来源。结果表明,GC弥漫星际介质中的Fe原子和H_2分子不是被同一粒子电离的。铁原子很可能是在超大质量黑洞的前一次耀斑活动中被Sgr A* 发射的X射线光子电离的。如果Sgr A$* 过去的活动至少持续了几百年,并释放了平均2-100 keV的光度> 10^38} erg s^{-1},那么测量到的6.4 keV弥散线发射的纵向强度分布就能得到最好的解释。扩散气体中的H_2分子不能被来自Sgr A* 的光子电离,因为软光子被中心黑洞周围的星际气体强烈吸收。GC区域的氢分子很可能是被低能宇宙射线电离的,可能是质子而不是电子,它们对6.4 keV谱线发射的贡献可以忽略不计。
2013-06-07 astro-ph.HE
Mapping large-scale diffuse gamma-ray emission in 10-100 TeV band with Cherenkov telescopes
由于银河系的宇宙线背景带电量高、视场小,使得成像大气切伦科夫望远镜(IACT)测量银河系弥散γ射线辐射的难度较大。我们表明,这样的测量仍然是可能的,在能带10-100 TeV。IACT的最小带电粒子本底是在用于宇宙线电子分析的事件选择中实现的。在这些事件的选择事件质量上的严格削减允许实现足够低的背景水平,以允许10 TeV以上的弥漫银河伽马射线通量的测量。我们计算了不同类型的IACT阵列对银河系漫射辐射测量的灵敏度,并将它们与费米大面积望远镜测量的3 TeV以下的来自天空不同部分的漫射伽马射线通量和IceCube望远镜测量的天体物理中微子信号进行了比较。我们表明,现有的IACT系统的深曝光是足够的检测从所有的银河系平面的银河系纬度|b| ~度的扩散通量。CTA的中型望远镜阵列将能够探测到银河系纬度30度以上的漫射通量。它的灵敏度将足以探测到冰立方天体物理中微子信号中银河分量的伽马射线对应物,其能量超过10 TeV。我们还建议,一个专用的IACT系统组成的小,但宽视场的望远镜可以用于映射10-100 TeV的扩散伽马射线发射从整个天空。
2020-03-27 astro-ph.HE
Spectrum Composition of Galactic Center X-ray Emission with Point and Diffuse X-ray Sources
本文报道银河系中心X射线辐射(GCXE)的X射线谱是由活动双星、非磁性激变变星、磁性激变变星(X射线活动星:XAS)、冷物质和扩散源的集合表示的。在XAS的有限组分的拟合中,GCXE光谱与$χ^2/d.o.f. =5.67$表现出显著的过量。在K $α$、He $α$、Ly $α$和S、Fe、Ni的辐射复合连续谱的能量处发现了过剩。通过添加冷物质和扩散源的成分,GCXE光谱很好地再现了$χ^2/d.o.f. = 1.53$,这是GCXE光谱起源的第一个定量模型。这种急剧的改善主要是由于扩散源中的重组等离子体,这表明在过去的$> 1000$ ~年中存在着Sgr A $^*$的高能活动。
2021-08-31 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
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 Synchrotron Emission from Galactic Cosmic Ray Electrons
同步加速器扩散辐射(SDR)是银河系的主要组成部分之一,频率范围为100 MHz至100 GHz。它的光谱和天空图提供了有关能量范围内银河宇宙射线电子(GCRE)的宝贵测量,以及银河磁场(GMF)的强度和结构,包括规则和随机磁场。这种辐射是研究宇宙微波背景(CMB)和河外微波测量的天体物理学前景,需要尽可能更好地模拟。在这方面,为了得到一个准确的描述SDR在银河系中,我们使用-在这种情况下,第一次-三维GCRE模型通过运行DRAGON代码获得。这使我们能够考虑到一个现实的螺旋臂模式的源分布,要求得到一个自洽的处理所有相关的能量损失影响最终的同步辐射光谱。
2015-04-22 astro-ph.HE
On the GeV excess in the diffuse γ-ray emission towards the Galactic Center
费米-LAT的γ射线数据已被用来研究所谓的GeV过量的形态和光谱特征-最近发现的朝向银河系中心的漫射辐射成分。我们使用似然方法来分析费米LAT数据。我们的研究确实证实了在GeV能量的扩散γ射线发射中存在这样一个额外的成分。基于详细的形态学分析,生成并采用了最适合数据的空间模板。利用该模板,计算了0.3-30 GeV能区的γ射线能量分布。光谱似乎有较不明显的('隆起'样)结构比以前报道的。我们认为,这种辐射分量的形态具有双极而不是在以前的研究中假定先验的球对称结构。这一发现排除了GeV过剩与暗物质的关联。我们简要地讨论了辐射机制和可能的源人口,可能是负责这个新的组成部分扩散伽马辐射。
2016-03-30 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
Diffuse Gamma Rays in 3D Galactic Cosmic-ray Propagation Models
银河系宇宙射线传播问题数值解的Picard代码允许高分辨率模型,承认我们银河系的3D结构。Picard被用来确定银河系在100 MeV到100 TeV能量范围内的弥散伽马射线发射。我们讨论的宇宙射线源分布与银河系的螺旋臂的一系列这样的螺旋臂模型的影响。正如预期的那样,对伽马射线发射的影响在逆康普顿通道中最为明显,在那里可以看到螺旋臂的印记,并产生不再与银河旋转轴对称的预测。我们将说明这些差异的直接比较,从以前的轴对称银河系传播模型的结果:我们发现在全球尺度上的伽马射线通量的差异,并在当地尺度上的旋臂切线。我们比较伽马射线通量和光谱在臂与离臂投影和表征的差异轴对称模型。
2017-01-25 astro-ph.HE
Combining IceCube Muon Tracks and Cascades to measure the Galactic Diffuse Neutrino Flux
本文提出结合冰立方缪子径迹与级联事件,利用前向折叠分箱似然拟合测量银河系弥散中微子通量,以提升灵敏度并区分模型。
2025-07-08 astro-ph.HE
Analysis of the Diffuse Astrophysical Flux from the Galactic Plane with 12.1 Years of IceCube Starting Tracks, Throughgoing Tracks and Cascades
本文结合IceCube探测器12.1年的贯穿径迹、起始径迹和级联三种探测通道数据,以模型无关方式测量了银道面TeV到PeV能区的中微子能谱,并同步测量各向同性宇宙中微子通量。
2025-07-10 astro-ph.HE
Fermi-LAT measurement of the diffuse gamma-ray emission and constraints on the Galactic Dark Matter signal
我们研究了费米大面积望远镜测量的银河系中纬度地区的漫射伽马射线发射,目的是寻找来自暗物质湮灭或衰变的信号。在没有强大的暗物质信号的情况下,我们设置保守的暗物质限制,要求暗物质信号不超过所观察到的漫射伽马射线发射。第二组更严格的限制是基于对前景天体物理漫发射的建模而得出的。在扩散宇宙线晕的高度不变的情况下,宇宙线源在银河系中的分布、宇宙线注入谱的电子指数和星际气体的柱密度都被考虑在内,而宇宙线传播的参数则由局部宇宙线数据拟合而得。由此产生的限制影响了早期宇宙中可能产生暗物质热的粒子质量范围,并挑战了将PAMELA/费米-LAT宇宙射线异常解释为暗物质湮灭的解释。
2012-12-30 astro-ph.HE
The consequence of a new ISRF model of the Milky Way on predictions for diffuse gamma-ray emission
我们研究了Popescu等人最近发表的银河系ISRF模型对宇宙射线输运模型中CR电子和正电子的影响。我们还研究预测弥漫银河伽马辐射和强调的重要性,增加ISRF intensity.We使用PICARD代码求解CR输运方程,以获得预测的基础上银河宇宙射线电子通量。我们表明,新的ISRF产生的伽马射线强度增加,特别是在银河系中心和银河系平面。在220 GeV左右的能量下,影响最大。
2018-11-30 astro-ph.HE
On the Contribution of Unresolved Pulsars to the Ultra-high-energy Galactic Diffuse Gamma-Ray Emission
本研究基于ATNF与LHAASO星表数据,提出数据驱动方法估算未分辨脉冲星风云与TeV晕对超高能河内弥散伽马射线的贡献,明确几十TeV以上该辐射并非由未分辨脉冲星源主导。
2024-11-01 astro-ph.HE
Diffuse γ-ray emission from self-confined cosmic rays around Galactic sources
在超新星遗迹冲击波中加速并逃离母遗迹的粒子的传播很可能是在一个强非线性区域进行的,这是由于在源附近通过流动不稳定性激发的阿尔文波的有效自我生成。根据超新星爆炸地点周围区域中存在的中性氢的数量,宇宙射线可能在同一区域积累相当可观的克重,并在不可忽略的时间内自我约束,这反过来又导致了秒的产生率提高。在这里,我们计算了由于自限宇宙射线引起的π介子产生,这些扩展晕中的几个沿视线重叠而对漫射伽马射线背景的贡献。我们发现,如果中性粒子的密度是低的,晕可以占费米-LAT观察到的漫发射的很大一部分,这取决于相对于银河系中心的方向的视线的方向。
2017-10-30 astro-ph.HE
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
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
Diffuse Galactic Gamma Rays at Intermediate and High Latitudes, Constraints on ISM Properties
利用费米合作组最近公布的中高纬度(|b| > 10)、能量为1-100 GeV的银河系弥散γ射线的光谱数据,对银河系γ射线发射率进行了新的研究。我们专注于分析宇宙射线(CR)的传播特性,使用公开可用的DRAGON代码。我们严格解决一些模型的星际HI和H2气体分布在文献中常用的,以及测试各种传播模型。每个模型假设一个独特的全球配置文件的扩散和再加速的CR。拟合传播参数,以及测量的本地CR,如B/C比,质子,反质子和电子,正电子通量,我们评估的伽马射线谱在中高纬度地区,以进一步限制这些传播模型。
2011-10-26 astro-ph.HE
Contribution of young massive star clusters to Galactic diffuse $γ$-ray emission
本文基于局地年轻大质量星团性质构建合成族群,模拟其集体星风终止激波加速宇宙线产生的强子型γ射线,指出未分辨星团尤其在内银河显著贡献弥散辐射。
2025-01-20 astro-ph.HE
Techniques for Measuring Galactic Diffuse Emission Flux and their Preliminary Results in Confused Regions
银河系的漫辐射为我们提供了宇宙射线在整个银河系加速的证据,也为我们提供了探索标准模型之外的物理学的背景。然而,在TeV $γ$射线中,只有非常有限的漫射通量测量可用。高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台非常适合观测非常高能量的漫发射,其无偏,宽视场(2 sr)。利用HAWC的数据,我们提出了测量扩散通量的技术,并显示初步结果。
2017-08-28 astro-ph.HE hep-ex
Isotropic diffuse gamma-ray background: unveiling Dark Matter components beyond the contribution of astrophysical sources
我们提出了新的各向同性漫射伽马射线背景(IGRB)的第一个解释,费米大面积望远镜(LAT)测量的统计分析的基础上。我们表明,γ射线发射未解决的活动星系核和恒星形成的星系是一致的费米-LAT IGRB数据的不确定性内的银河系扩散发射模型的选择和这些源的γ射线发射机制。此外,添加到河外源的贡献,从一个光滑的星系晕湮灭弱相互作用的暗物质(DM)粒子,我们能够设置严格的限制DM湮灭截面。最后,我们证明了DM的加入可以显着提高IGRB数据的拟合。
2015-02-10 astro-ph.HE
Quantitative constraint on the source contribution to the Galactic diffuse gamma rays detected by the Tibet air shower array
本研究基于LHAASO的100TeV以上新γ射线源观测,定量约束西藏空气簇射阵列探测的398TeV以上银河弥散γ射线的未分辨源贡献占比,99%置信度下低于31%,证实多数事件为真正弥散成分。
2023-10-09 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray emission from galactic pulsars
毫秒脉冲星是Fermi-LAT发现的第二丰富的源群。它们可能对费米LAT(IDGRB)在高纬度测量的漫射辐射有不可忽视的贡献。伽马射线源也有助于小尺度上测量的费米LAT的IDGRB的各向异性。我们的目标是评估未解决的对应的检测到的MSP人口的IDGRB和测量的各向异性产生的这个源类的最大分数的贡献。通过考虑射电和伽马射线观测约束,我们模拟了银河系中的MSP空间分布和伽马射线发射参数。通过模拟大量的MSP群体,我们计算的平均漫发射和各向异性1-西格玛上限。在2 GeV的光谱峰值所在的位置,未解决的MSP的发射,是在纬度10度以上的测量IDGRB的最多0.9%。未分辨MSP源的角功率的1-sigma上限比30度以上的费米LAT测量结果小约60倍。我们的结果表明,这种银河源类别对高纬度伽马射线天空的贡献可以忽略不计,并证实测量的漫发射的大部分强度和几何特性都可以归因于其他河外源类别。尽管如此,鉴于MSP分布,我们预计他们在低纬度地区的伽玛射线漫发射作出重大贡献。由于,沿银盘,人口的年轻脉冲星克服了在数量上的MSP之一,我们计算的伽马射线辐射从整个人口的未解决的脉冲星在两个低纬度地区:内银河系和银河系中心。
2014-11-04 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
X-ray spectra of Sgr A East and diffuse X-ray background near the Galactic center
本文报道了对朱雀星档案数据进行的人马座A东和附近银河系中心X射线发射(GCXE)同步光谱拟合的分析过程和结果。结果表明,混合形态超新星遗迹Sgr A East具有Cr和Mn He $α$线的复合等离子体(RP)和Fe I K $α$线的幂律分量(PL)。附近的GCXE有一个$\sim$ 1.5倍大的表面亮度比平均GCXE远离Sgr A东,虽然光谱形状几乎是相同的。根据这些结果,我们解释了带有Fe I K $α$线的RP和PL起源于Sgr A $^*$的大耀斑之后。
2019-02-22 astro-ph.HE
Robust identification of isotropic diffuse gamma rays from Galactic dark matter
银河系内部的暗物质湮灭将产生强度相当恒定的伽马射线辐射,这使得我们很难将银河系的暗物质信号与河外伽马射线背景区分开来。我们表明,如果银河系的暗物质有助于在费米伽马射线太空望远镜可访问的能量范围内的测量发射的一个温和的部分,总测量发射的角功率谱的能量依赖性可以用来自信地确定伽马射线从银河系的暗物质子结构。
2009-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Use Case of a New ISRF on Diffuse Gamma-ray Emission Models
对我们银河系伽马射线辐射的一个重要贡献是银河弥散辐射。我们提出了具体的发展,在PICARD代码的银河宇宙射线传播的相关计算的伽马射线发射,以适应一个新的星际辐射场(ISRF)模型的建模。我们研究了不同的ISRF模型对银河系扩散伽玛射线辐射的预测在GeV的TeV的能量制度。重点是对甚高能量伽马射线区的可观测特征进行可靠的预测,并特别注意高能量暗物质的能量区。初步的逆康普顿排放的纬度剖面和残差图轴对称和四臂螺旋星系模型。
2017-01-25 astro-ph.HE
Scale heights and equivalent widths of the iron K-shell lines in the Galactic diffuse X-ray emission
本文报道了对朱雀资料库中银河系弥散X射线发射(GDXE)的X射线谱的分析。分别测定了Fe I K α(6.4 keV)、Fe XXV、He α(6.7 keV)和Fe XXVI Ly α(6.97 keV)谱线的通量。根据纬度分布,我们确认GDXE分解为银河系中心(GCXE)、银河系凸起(GBXE)和银河系脊(GRXE)的X射线辐射。GCXE、GBXE和GRXE的Fe XXV He α谱线的标度高度分别为~40、~310和~140 pc,而Fe IK α谱线的标度高度分别为~30、~160和~70 pc。在GCXE、GBXE和GRXE中,Fe XXV He α和Fe XXVI Ly α谱线之和的平均等效宽度分别为~750 eV、~600 eV和~550 eV,而Fe IK α谱线之和的平均等效宽度分别为~150 eV、~60 eV和~100 eV。根据SH星和EW星的最新结果,并与激变变星、活动双星和日冕活动星的结果进行比较,分别讨论了GBXE、GRXE和GCXE的起源。
2016-04-27 astro-ph.HE
Diffuse Galactic gamma ray flux at very high energy
对银河系扩散伽马射线通量的观测是研究银河系不同区域宇宙射线的最有力工具,因为光子的能量和角分布编码了整个银河系相对论粒子的密度和光谱形状的信息。一个具有根本重要性的公开问题是,银河系遥远区域的宇宙射线是否具有在地球上观察到的相同光谱形状。如果质子和原子核的光谱形状在整个银河系中都是相等的,那么漫射伽马射线通量中占主导地位的强子成分的角分布,在校正吸收效应之后,一定是与能量无关的。为了在实验上研究扩散通量的能量和角度依赖性的这种因式分解的有效性,有必要在非常宽的能量范围内比较观测结果。将观测扩展到能量为$E_γ\simeq 0.1$ -10 ~PeV的范围是非常有趣的,因为它允许研究被称为“膝盖”的特征周围的宇宙射线谱。在这个能量范围内的光子的吸收概率是不可忽略的,并且扭曲了漫射通量的能量和角分布,因此,对吸收效应的精确计算对于数据的解释是必要的。在这项工作中,我们提出了在非常高的能量,宇宙射线能谱的空间依赖性的不同假设下构建的漫射伽马射线通量的预测,并讨论了目前和未来的探测器的观测的潜力。
2018-04-26 astro-ph.HE
Diffuse TeV Gamma-Ray Emission in the H.E.S.S. Galactic Plane Survey
弥散的伽马射线发射一直被认为是GeV天空中最突出的特征。虽然成像大气切伦科夫技术已经成功地揭示了大量的离散TeV的伽马射线源,在TeV能量的扩散发射的彻底调查仍然悬而未决。高能立体系统(H.E.S.S.)获得的银河平面巡天(GPS)数据现在已经实现了足够的灵敏度和覆盖范围,用于探测能量范围为~100 GeV到几TeV的扩散发射的特征。宇宙射线与星际介质(又称“宇宙射线之海“)的相互作用以及宇宙光子场的逆康普顿散射产生了伽马射线。这不可避免地导致与沿着视线的气体含量相关的保证的伽马射线发射。进一步的贡献涉及那些低于当前检测阈值的伽马射线源和上述逆康普顿发射。根据H.E.S.S. GPS,我们提出了第一个观测评估的扩散TeV伽马射线发射。观察比较与相应的通量预测HI(LAB数据)和CO(作为示踪剂的H2,NANTEN数据)气体分布的基础上。未解决的源的贡献和逆康普顿排放的预期水平的后果进行了讨论。
2013-08-01 astro-ph.HE
The angular power spectrum of the diffuse gamma-ray background as a probe of Galactic dark matter substructure
银河系内部的暗物质湮灭会在整个天空中产生强度非常恒定的弥散伽马射线辐射,一般来说,在与银河系中心成几十度以上的角度时,这种信号会超过平滑的晕轮信号。来自子结构的发射的大尺度各向同性表明,从河外伽马射线背景中提取银河系暗物质信号可能是困难的。我表明,暗物质子结构诱导特征的小尺度各向异性的漫发射,这可能提供了一个强大的手段区分这一组成部分。我讨论的角功率谱的漫发射从各种河外源类,以及从银河系的暗物质的预测,并表明,总的测量发射的角功率谱的能量依赖性可以用来自信地确定从银河系的暗物质的伽马射线信号。
2009-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Search for neutrino signals correlated with LHAASO diffuse Galactic emission
Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室,上海粒子物理与宇宙学重点实验室);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究利用7年IceCube全探测器数据,以LHAASO-KM2A的γ射线图为模板搜寻与银河弥散γ射线相关的中微子,发现银道面有轻微中微子超出,扫描中找到一处显著性较高的候选位置,结果与强子作用产生弥散γ射线的假设一致。
2025-01-27 astro-ph.HE
Expectations for high energy diffuse galactic neutrinos for different cosmic ray distributions
宇宙射线与我们银河系中的气体相互作用是扩散高能中微子的可靠来源。我们提供了这个组件的期望,考虑不同的假设宇宙射线在银河系中的分布,旨在涵盖宇宙射线传播模型中的大的不确定性。考虑探测器角分辨率的影响,计算了扩散银河中微子流的角依赖性和冰立方中高能起始事件的对应率。此外,我们还讨论了从各向同性天体物理流量中区分银河分量的可能性。我们表明,从银道面在目前的冰立方数据的统计上显着过剩的事件将有利于模型,其中在银河系内区域的宇宙射线密度远大于其本地值,从而带来有关的宇宙射线径向分布的信息。
2016-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Fermi-LAT constraints on diffuse Dark Matter annihilation from the Galactic Halo
我们的银河系位于一个巨大的暗物质(DM)“光环”的中心。在许多可行的粒子物理模型中,这种浓度会产生一个间接的弱相互作用大质量粒子(WIMP)湮灭信号,该信号在费米LAT的能量范围内达到峰值。我们的知识的扩散背景是必不可少的放置合理的限制DM质量和横截面。我们将一个系统的变化GALPROP银河弥漫背景模型,受当前的宇宙射线测量,到配置文件的可能性分析,并提出初步上限的DM湮灭截面使用费米-LAT数据。
2010-12-03 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Galactic Halo Dark Matter from Fermi-LAT Diffuse Measurements
来自银河系天体物理背景的弥散伽马射线发射和由于星系晕中暗物质(DM)湮灭或衰变而产生的信号,预计将具有实质上不同的形态和光谱特征。为了利用这一功能,我们进行了一个完整的天空和光谱分箱似然拟合的两个组件,使用的数据收集在第一个21个月的费米-LAT天文台的操作。初步的DM湮灭截面和衰减率的各种质量和湮灭/衰变模式的限制。
2010-12-02 astro-ph.HE hep-ph