Origin of power-law X-ray emission in the Steep power-law state of X-ray Binaries
本文提出了X射线双星陡幂律(SPL)态发射源的新设想。X射线辐射的幂律分量是相对论电子在黑洞的内稳定圆轨道(ISCO)附近的高磁化致密斑点中的同步辐射,并且具有由电子加速率确定的扩展到MeV以上的硬谱。然后这些光子被周围的等离子体向下散射,形成观察到的陡峭光谱。该模型与高频准周期振荡(HFQPOs)和极高的亮度的SPL状态的相关性进行了讨论。
2009-05-18 astro-ph.HE
Supernova origin of cosmic rays from a gamma-ray signal in the Constellation III region of the Large Magellanic Cloud
宇宙射线可以通过超新星提供的冲击加速产生。超新星假说意味着每颗超新星平均注入约1 e50尔格的宇宙射线,而冲击波加速模型预测的幂律宇宙射线谱斜率接近2。这些预测的验证需要测量超新星群注入宇宙射线的光谱和功率。在这里,我们获得这样的测量的基础上的γ射线观测的大麦云星座III区域。我们表明,来自这个年轻恒星形成区的伽马射线发射源自大约2000颗超新星注入的宇宙射线,而不是来自超新星活动之前的大质量星风驱动的超级气泡。宇宙线注入功率为(1.1-0.2+0.5)× 1 e ~(50)尔格/超新星(估计星际介质密度为0.3/cm ~ 3)。谱是斜率为2.09-0.07+0.06的幂律。这与超新星冲击时粒子加速的模型相一致,并为宇宙射线的超新星起源提供了直接的证据。
2017-11-07 astro-ph.HE
Origin of very high and ultra high energy cosmic rays
虽然对于宇宙射线的银河系起源和能量高于$E_{k}\sim 3\times 10^{15}$ eV的宇宙射线的银河系外起源有一定程度的共识,但关于中能区宇宙射线起源的争论却很少受到关注,主要是因为定义这样一个区域的内在模糊性。$10^{17}$ eV和$\sim 10^{19}$ eV之间的能量范围很可能是从银河到河外宇宙射线发生跃迁的地方。因此,这些粒子的起源,虽然从物理学的观点来看是最重要的,但也是最难研究的方面之一。在这里,我将举例说明一些关于这些粒子加速位置的想法,以及它们的研究可能有助于回答的问题,包括\underline{ultra}高能宇宙射线的起源。
2014-03-12 astro-ph.HE
Origin of the GeV Emission During the X-ray Flaring Activity in GRB 100728A
最近,费米-LAT在GRB 100728 A的X射线耀斑活动中探测到了GeV辐射。我们研究了它的起源的各种情况。GeV辐射的硬谱有利于外部逆康普顿起源,其中X射线耀斑光子被外部前向激波中的相对论电子向上散射。考虑到各向异性散射效应,这种外部IC方案可以再现GRB 100728 A中GeV辐射的时间和光谱特性。
2012-05-16 astro-ph.HE
Simulation study on origin of multi-core events in cosmic rays extensive air showers
一些实验在宇宙射线广泛的空气簇射中发现了多核事件,这应该用强子相互作用理论来解释。本文利用CORSIKA软件对多核事件进行了蒙特卡罗模拟。每个子核的起源是从观察水平追溯回来的。本文对亚核的相互作用机理和亚核的原始粒子进行了研究。
2013-09-20 astro-ph.HE
IceCube Observatory: Neutrinos and the Origin of Cosmic Rays
冰立方天文台是第一台千米^3中微子望远镜,它已经完成了对来自点状和弥散星系及河外源的高能宇宙中微子通量的最严格限制。没有探测到地外中微子对宇宙射线的起源有着重要的影响。本文回顾了天体物理学中微子搜索的现状,以及对100 TeV以上持续宇宙线各向异性的观察。
2012-10-29 astro-ph.HE
Origin of Cosmic Rays
有人认为,宇宙射线有三个“起源”:粒子的起源、能量的起源和加速的地点。每个起源的证据进行了讨论,并概述了一个合理的合成银河系起源的粒子的能量主要来自(但不限于)超新星爆炸,加速的网站是在强碰撞冲击波,和加速粒子来自星际和拱星的物质扫过这些冲击。如果这些冲击能够(正如最近的观测和理论工作所表明的那样)显著地放大磁场,那么这幅图似乎能够解释$3\times10^{18}\,\rm eV$“脚踝”以下所有能量的宇宙射线粒子。高于这个能量的粒子通常被认为是银河系外的起源,并简要讨论了这些UHE粒子可能的加速位点。
2012-03-16 astro-ph.HE
The hadronic origin of hard gamma-ray spectrum from blazar 1ES 1101-232
来自遥远耀变体的非常硬的$γ$ -射线光谱挑战了传统的同步辐射自康普顿(SSC)模型,这可能表明除了SSC发射之外还有额外的高能成分的贡献。本文研究了遥远耀变体硬$γ$射线谱的可能来源。我们发展了一个模型来解释blazar 1 ES 1101-232的硬$γ$射线谱。在该模型中,光学和X射线辐射来自初级电子和次级电子对的同步辐射,GeV辐射将由SSC过程产生,而硬$γ$射线谱将来自质子-光子相互作用产生的中性π介子衰变与喷流中的同步辐射光子。我们的模型能很好地解释1 ES 1101-232的SED,特别是很硬的$γ$射线谱。然而,我们的模型需要非常大的质子功率来通过质子-光子相互作用有效地产生$γ$ -射线。
2014-02-23 astro-ph.HE
Origin(s) of Cosmic Rays
宇宙射线的起源问题已经有一个多世纪的历史了,虽然已经取得了实质性的进展,特别是在过去的十年里,仍然有悬而未决的问题。问题的“起源”是开放的至少有三种可能的解释取决于是否遵循能源供电的加速器,被加速的物质,或物理的加速过程中,这些方法依次审查。超新星遗迹仍然是迄今为止最有可能成为银河系大部分宇宙射线主要来源的候选者,但其他来源群体的贡献仍然是可能的。在更高的能量下,从银河系到银河系外的人口转变仍然不清楚。
2014-12-03 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
Identifying the Origin of FRB-associated X-ray Bursts with X-ray Polarization
本文通过数值模拟和拟合FRB 20200428D的X射线暴能谱,计算三种模型的X射线偏振信号,发现其偏振模式在相位、时间和能量上存在差异,可用于未来观测检验模型。
2024-10-04 astro-ph.HE
Origin of the UV to X-ray emission of radio galaxy NGC 1275 explored by analyzing its variability
本文利用{ \it Swift}/UVOT、XRT、BAT和{ \it Fermi}大面阵望远镜对NGC 1275近10年的紫外和X射线数据进行了分析,探讨了NGC 1275核辐射的来源。我们证实,随着GeV的γ射线的紫外和软/硬X射线通量逐渐增加。有时,紫外线或软X射线光谱区域的短期变化显示出与GeV伽马射线相关的快速变化。然而,紫外线和软X射线之间没有显着的相关性。紫外光谱具有窄的光谱形状,可以用单温黑体辐射来表示。这些结果可能表明,紫外和X射线辐射的长期变化是由喷流引起的,而吸积盘的辐射对紫外和X射线辐射有一定的贡献。
2020-11-20 astro-ph.HE
The origin of the Fermi-LAT $γ$-ray background
各向同性弥散$γ$射线背景(IGRB)的起源是天体物理学中最令人感兴趣的谜团之一。最近,费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜(LAT)测量了100 MeV至820 GeV的IGRB谱。数以千计的河外源检测到$γ$ -射线能量,并感谢费米-LAT目录和人口的研究,我们表明,IGRB可以解释,在整个能量范围内,由未解决的错位活动星系核,耀变体和恒星形成星系的$γ$ -射线发射。最后,我们推导出,与专门的分析的基础上的2FHL费米-LAT目录在$E>50$ GeV,耀变体的内禀源计数分布,并证明,这个源人口解释了总的河外$γ$ -射线背景的$86^{+16}_{-14}\%$。
2016-01-17 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线(UHECR)的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景(EGB)和相关的估计点源的贡献,以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子在UHECR传播过程中产生的扩散通量,并推导出UHECR源的可能的宇宙学演化的约束。特别是,我们表明,混合成分的情况下,这是在协议(一)俄歇测量的能谱和成分的最高能量和(ii)脚踝状的功能,在光分量中检测到的KASCADE-格兰德,是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。
2017-07-04 astro-ph.HE
Origin of the Cosmic Ray Spectral Hardening
来自ATIC、CREAM和PAMELA的最新数据表明,质子和原子核的宇宙射线能谱在每个核子能量超过100 GeV时表现出显著的硬化。我们认为,硬化是一种星际传播效应,起源于宇宙射线输运性质在银河系不同区域的空间变化。关键的假设是,扩散系数是不能分离成能量和空间变量通常假设。在这种情况下,我们可以很好地再现观测数据。我们的模型有几个宇宙射线加速/传播物理的影响,并可以通过正在进行的实验,如阿尔法磁谱仪或费米/LAT进行测试。
2012-05-26 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: beyond the Standard Model(s). The case of Pulsar Wind Nebulae and Unidentified very high energy gamma-ray sources
宇宙射线的起源之谜揭开了一个世纪。最近我们得到了超新星遗迹中强子加速的实验证明,但是新的问题又出现了,至今还没有给出最终的答案。超过100兆电子伏的伽马射线观测揭示了宇宙射线加速到不受太阳调制影响的能量的地点。在过去的几年里,在这一研究领域的知识广泛增加,但几乎50%的TeV(> 10^12 eV)银河系的来源仍然是未知的,在GeV(> 10^9 eV)的能量,67%的EGRET源是未知的,并且对于新一代的伽马射线卫星,我们也有相同的结果:事实上,在银河系低纬度地区(b<10度),费米LAT探测到的源中有62%没有正式的对应物。因此,了解高能量的不明来源将是解决整个宇宙射线起源之谜的关键砖。将显示几个例子,强调所谓的“暗源”的重要性。这两个理论方面(特别强调所谓的古代脉冲星风星云的情况)和他们的观测证据将进行讨论。
2018-02-11 astro-ph.HE
I. Inverse Compton origin of pulsar γ-ray emission. II. Reconnection model of Crab flares
I.越来越多的证据表明,类星体的高能辐射是通过逆康普顿机制产生的。二.产生蟹状星云耀斑的粒子,可能还有蟹状星云的大部分高能辐射,都是通过重联事件加速的,而不是通过费米机制的冲击。
2013-07-08 astro-ph.HE
The origin of Galactic cosmic rays: challenges to the standard paradigm
对银河系宇宙射线起源的标准范式进行了批判性的评论。最近对本地和遥远的宇宙射线的测量揭示了意想不到的行为,这对普遍接受的假设提出了挑战。这些最近的调查结果进行了讨论,连同长期存在的开放问题。尽管由于不断改进的观测技术和理论研究而取得了进展,但目前我们对宇宙射线的起源和行为的了解仍然不完整。我们认为,目前还不清楚是否需要对标准范式进行修改,或者更确切地说是对范式本身进行根本性的改变,以便在自洽的情况下解释关于宇宙射线的所有现有数据。
2019-11-06 astro-ph.HE
Cosmic Ray Origin: Lessons from Ultra-High-Energy Cosmic Rays and the Galactic/Extragalactic Transition
我们研究银河宇宙射线(GCR)的起源问题,根据光谱最高能量端的数据。我们认为,皮埃尔俄歇天文台和卡斯卡德-格兰德实验的数据表明,银河系和河外成分之间的过渡发生在脚踝的能量在全粒子宇宙射线谱,并在能量的顺序为$10^{17}$ eV的质子。银河系质子如此高的能量似乎很难与一般的观点相一致,即GCR是由单个超新星遗迹(SNRs)的前向激波的标准扩散激波加速过程加速的。我们还审查了各种困难的标准SNR-GCR连接,有关轻元素丰度的演变和显着的同位素异常。我们指出,银河系中超新星注入的大部分能量实际上是在超级气泡中释放的,因此这可能在宇宙射线的起源中发挥重要作用,并且可以以一种相当自然的方式解决标准SNR-GCR场景中的一些持续问题。
2014-10-09 astro-ph.HE
Ultrahigh Energy Cosmic Rays: A Galactic Origin?
这表明,我们探测到的基本上所有UHECR,包括那些能量最高的,都起源于我们的银河系。结果表明,即使源的密度随银河系半径减小,也可以理解各向异性和组成。俄歇合作最近报道的向内各向异性可以理解为沿着太阳圈外的UHECR当前片漂移,正如Kumar和Eichler(2014)所预测的那样,而那些起源于太阳圈内的UHECR则在高纬度离开银河系。
2016-04-19 astro-ph.HE
On the common origin of cosmic rays across the ankle and diffuse neutrinos at the highest energies from low-luminosity Gamma-Ray Bursts
我们证明了低亮度伽马射线暴(LL-GRB)喷流核级联中产生的超高能电子回旋共振(UHECR)可以描述UHECR的谱和成分,同时也可以描述最高能量处的扩散中微子通量。源中的辐射密度同时控制着中微子的产生和核级联的发展,导致核子和轻核的通量,甚至描述了$5 \times 10^{18}$ eV的宇宙线踝。导出的源参数是一致的人口研究,表明重子加载因子约为10。我们的研究结果激发了LL-GRB作为一个独特的GRB人口的持续实验搜索。
2019-01-16 astro-ph.HE
On the Origin of the Long Gamma-Ray Burst Afterglow as Synchrotron Radiation from Binary-Driven Hypernovae
长伽马射线暴表现出X射线、可见光和无线电波段的余辉发射,其亮度随时间衰减,具有几乎相同的幂律行为。在这次演讲中,我提出了一个分析处理,表明这种余辉是由同步辐射产生的超新星喷出物与双星驱动的超新星。
2022-02-01 astro-ph.HE
A New Result on the Origin of the Extragalactic Gamma-ray Background
本文继续采用图像叠加的方法研究了GeV波段河外γ射线背景(EGB)的来源,发现Fermi γ射线空间望远镜上的大面阵望远镜未探测到的20厘米射电天区(FIRST)源的微弱图像对EGB的贡献约为(56 ± 6)%。由于FIRST是一个通量有限的样本,在微弱极限不完整的射电源,我们认为,点源,包括耀变体,非耀变体活动星系核,星暴星系,可以产生更大比例的EGB。
2013-04-12 astro-ph.HE
Constraining the Origin of Local Positrons with HAWC TeV Gamma-Ray Observations of Two Nearby Pulsar Wind Nebulae
HAWC伽马射线天文台报告发现TeV伽马射线辐射在Geminga和B0656+14恒星周围延伸几度。假设这些伽马射线是由反康普顿散射产生的低能量光子在电子晕周围的恒星,我们确定了电子和正电子在本地星际介质的扩散。我们将介绍这两个VHE伽马射线源的形态和光谱研究以及在地球上得到的正电子谱。
2017-08-28 astro-ph.HE
Probing the Extragalactic Cosmic Rays origin with gamma-ray and neutrino backgrounds
GeV-TeV的γ射线和PeV-EeV的中微子背景提供了一个独特的窗口的超高能宇宙射线(UHECR)的性质。我们讨论了最近的费米-LAT数据的河外伽玛射线背景(EGB)和相关的估计点源的贡献,以及冰立方中微子数据的起源的UHECR的影响。我们计算宇宙成因的$γ$ -射线和中微子产生的UHECR的扩散通量,并推导出可能的宇宙学演化的UHECR源的约束。特别是,我们表明,在\citet{Globus2015b}中考虑的混合组合物的情况下,这是在协议(i)俄歇测量的能谱和组成的最高能量和(ii)脚踝状的功能,在光组件中检测到的卡斯卡德-格兰德,是兼容的费米-LAT测量和与当前的IceCube限制。我们还讨论了未来实验的可能性,以检测相关的宇宙成因中微子和进一步限制的UHECR模型,包括可能的次主导UHECR质子源。
2017-04-03 astro-ph.HE
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
Origin of X-ray and gamma-ray emission from the Galactic central region
我们研究了银河系内部几个秒差距的不同非热辐射之间可能存在的联系。本文分析了银河系中心γ射线源2FGL J1745.6-2858(或3FGL J1745.6- 2859 c)的起源和NuSTAR最近发现的弥散硬X射线成分,以及该地区的射电辐射和氢电离过程。我们假设GC中的一个源在过去向周围介质中注入了具有幂律谱的高能粒子,或者直到现在还在继续注入。高能粒子可以是质子、电子或两者的组合。这些粒子扩散到周围介质中,与气体、磁场和背景光子相互作用,产生非热辐射。我们研究了中心源粒子的硬X射线发射和γ射线发射的光谱和空间特征。我们的目标是检查硬X射线和伽马射线发射是否有一个共同的起源。我们的估计表明,在纯强子模型的情况下,硬X射线发射的预期通量太低。尽管质子在γ射线发射中可以产生非零贡献,但是它们和它们的次级电子不太可能在硬X射线通量中做出显著贡献。在纯轻子模型的情况下,有可能再现瞬态和连续供应模型的X射线和伽马射线辐射。然而,在连续供应模型的情况下,分子氢的电离率可能会大大超过观测值。
2017-01-10 astro-ph.HE
On The Origin of Supernova-Less Long Gamma Ray Bursts
在小红移$(z<0.15)$处,没有关联的亮超新星(SNe)的长持续时间伽马射线暴(GRB)的比例与关联SNe的GRB相当。我们发现,它们的X射线余辉和X射线余辉的大多数附近的$(z<1)$伽玛暴没有一个确认的协会与SNe,以及复制的发射高度相对论性的喷流在SN-少出生的毫秒双星在中子星合并或通过相变的中子星夸克星质量吸积后,在紧凑的双星。然而,如此大比例的具有脉冲星样余辉的伽玛暴延伸到非常大的红移$(z>4)$,有利于相变的中子星夸克星的高质量X射线双星(HMXB),而不是合并的中子星,作为SN-少伽玛暴的起源。
2017-10-06 astro-ph.HE
Ultra High Energy Cosmic Rays: Origin, Composition and Spectrum
超高能宇宙射线的物理学将被回顾,讨论最新的实验结果和理论模型,旨在解释观测的光谱,质量组成和可能的来源。本文还讨论了超高能宇宙射线与天体物理光子背景相互作用产生的中微子和γ射线等次级粒子的发射。
2019-02-25 astro-ph.HE
Galactic origin of ultrahigh energy cosmic rays
利用雅库茨克、AGASA、俄歇等台阵资料,分析了高能广泛空气簇射(EAS)的到达方向。首次用AGASA和俄歇阵列资料构造了粒子分布的天球等暴露图。利用雅库茨克、AGASA和俄歇阵列的观测数据,在E> 4.1019eV处观测到了宇宙粒子的大尺度各向异性。讨论了宇宙粒子的起源问题。
2009-02-16 astro-ph.HE
Probing the astrophysical origin of high-energy cosmic-ray electrons with Monte Carlo simulation
高能宇宙线电子显示出一些显著的光谱特征,其中最值得注意的是10~GeV以上正电子分数的上升。由于在传播过程中有很强的能量损失,这些粒子只能从附近的来源到达地球。然而,这些来源的确切性质,最有可能表现在观察到的异常,仍然难以捉摸。为解决这一问题提出了许多解释,从标准天体物理学到奇异物理学。本文通过全三维含时蒙特卡罗模拟讨论了高能宇宙线电子的可能天体物理起源。这种方法利用了宇宙射线扩散传播的内在随机性,提供了关于电子-电子波动的有价值的信息,使其特别适合于深入分析单源情况。
2016-10-24 astro-ph.HE
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹(SNRs),在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中,宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比,质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器,它不仅能加速质子,而且能加速比例合适的重核,重核的最大能量应该是质子的原子质量(Z)倍。在这项工作中,我们调查的影响,在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明,能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分,而不是纯质子来解释观察,其次,如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量,而不是200 TeV的能量,如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分,如切伦科夫望远镜阵列(CTA)。
2017-06-07 astro-ph.HE
Possible Origin of a Newly Discovered GeV Gamma-ray Source Fermi J1242.5+3236
基于前13.4年的费米科学数据,在能量范围从300 MeV到500 GeV,我们发现了一个明亮的GeV伽马射线源与$\sim$ 5.64 $σ$检测,命名为费米J 1242.5 +3236,它有一个附近的恒星形成星系NGC 4631约0 fdg 0996偏移。当使用12年的数据时,费米J 1242.5 +3236的探测显著性约为4.72 $σ$。费米J 1242.5 +3236是一个稳定的点源,没有明显的时间变化,硬伽马射线光子指数约为-1.60 $\pm$ 0.24。空间偏移和硬伽马射线光谱不利于这个源作为弥漫的伽马射线发射从这个星系。这个新的来源可能有一个未知的背景耀变体的起源,这更像是一个高同步加速器峰值耀变体的硬伽马射线光子指数。后续的光学观测将有助于区分费米J 1242.5 +3236的起源。
2023-01-29 astro-ph.HE
Constraints on Proton Synchrotron Origin of Very High Energy Gamma Rays from the Extended Jet of AP Librae
来自BL Lac天体AP Librae的多波长光子光谱从无线电延伸到TeV伽马射线。从这个源的扩展喷流的X射线到非常高能量的伽马射线的发射已经在早期用相对论电子离开CMB光子的逆康普顿(IC)散射建模。IC/CMB模型要求kpc尺度的扩展射流高度准直,体洛伦兹因子接近10。在这里,我们讨论的可能性,质子同步辐射起源的X射线和γ射线从扩展喷流与散装洛伦兹因子3。这种情况需要极端能量的质子和高磁场1 mG的扩展喷流,具有非常高的粒子喷流功率和磁场(这是100倍以上的爱丁顿光度的AP天秤座)来解释非常高能量的伽马射线发射。此外,我们已经表明,从3C 273和PKS 0637-752的扩展喷流的X射线发射是可能的质子同步辐射与喷流功率相媲美的爱丁顿光度。
2017-06-15 astro-ph.HE
The origin of Cosmic-Rays from SNRs: confirmations and challenges after the first direct proof
到目前为止,提供一个明确的宇宙线(CR)起源的实验证据一直难以捉摸。超新星遗迹(SNR)研究表明,随着理论模型的不断完善,情况越来越复杂。中年超新星遗迹(SNR)W44最近引起了人们的关注,因为它与银河宇宙射线的起源有关。伽马射线飞行任务AGILE和Fermi首次为信噪比建立了200 MeV以下的光谱连续区,这可归因于中性π介子发射。我们的工作重点是对W44中粒子加速的所有可用数据和模型进行全球重新评估,我们的分析加强了以前对W44复杂环境的研究和观察,为更详细的建模提供了新的信息。然而,确定了强子性质的伽玛射线发射的坚实的地面上,一些理论上的挑战仍然有待解决的背景下,CR加速SNR。
2014-10-15 astro-ph.HE
The termination shock of a magnetar wind: a possible origin of gamma-ray burst X-ray afterglow emission
内容:快速观测表明,某些伽马射线暴(GRB)的X射线余辉发射可能具有内部起源,常规外激波(ES)不可能是余辉发射的唯一来源。目的:如果某些伽玛暴的中心致密天体是毫秒级磁星体,磁星风可能在(内部)X射线余辉发射中起重要作用,这是我们在这里关注的重点。研究方法:本文研究了考虑磁星风磁化的磁星风的动力学和终端激波(TS)的同步辐射,以及同步GRB ES。结果:由于风TS和GRB ES之间的竞争,预测了两种基本类型的X射线余辉,TS主导型和ES主导型。此外,我们的结果还表明,这两种类型的余辉都有一个浅衰减阶段和正常衰减的一个,由\textit{Swift}卫星观测。这表明,一些观测到的X射线余辉可能是磁星风(内部)产生的,但不一定是GRB ES。
2010-08-29 astro-ph.HE
Evidence for Shocks as the Origin of Gamma-Ray Flares in Blazars
我们提出厘米波段的总通量密度和线性偏振光曲线,说明在与费米LAT检测到的伽马射线耀斑的时间在无线电波段爆发的冲击签名。新的辐射转移模拟,将传播斜激波,并假设一个初始湍流磁场,很好地解释了这些事件的光谱演化的一般特征。这一发现支持了这样一种观点,即喷流中的斜激波是至少在某些伽马射线耀斑中从射电到伽马射线波段活动的可行解释。
2011-10-28 astro-ph.HE
Untangling the Complexity in the Galactic Centre: a way to understand the origin of the gamma-ray emission from the inner Galaxy
来自银河系中心的高能伽马射线发射的起源仍然不清楚,并且由于系统学的影响而存在争议,影响了当前实验的测量。一些理论和现象学模型试图解释这一错综复杂的现象。PeVatron在中央分子区或其附近的存在下,扩散伽马射线发射的硬成分的贡献,和暗物质湮灭的情况下是最有前途的机制,用于描述所观察到的过剩。鉴于下一代望远镜,科学界面临的挑战是开发能够再现所测量的伽马射线发射的日益精确的模型。详细处理的现象学模型的特点是不同的配置被称为宇宙射线海(CR海)的审查与观察到的光谱在银河系内部进行比较,使用DRAGON和GAMMASKY代码。
2021-07-28 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
Origin of Galactic Cosmic Rays from Supernova Remnants
我们分析了最近的测量结果的银河宇宙线(GCRs)的能量谱和光谱的非热发射超新星遗迹(SNRs),以确定其与GCR起源的SNRs的一致性。结果表明,测量的初级和次级CR核能谱以及观测到的正电子-电子比与GCR的起源一致,直到SNR中的能量为10^17 eV。现有的SNR发射数据提供了证据,有效的CR生产的SNR伴随着显着的磁场放大。在某些情况下,探测到的伽马射线发射的性质很难确定,因为关键的SNR参数是未知的或约束很差。
2014-12-25 astro-ph.HE
A magnetic reconnection origin for the soft X-ray excess in AGN
提出了一种新的解释活动星系核软X射线过剩的方案。磁重联可以发生在吸积盘表面的薄层中。电子在磁重联触发的激波和湍流作用下加速,在吸积盘上发生逆康普顿散射,产生软X射线。基于标准盘模型,我们估算了沿吸积盘的磁场强度和磁重联释放的能量,发现磁重联引起的发光主要在受辐射压控制的盘内发射。然后,我们应用该模型来拟合具有强软X射线过剩的活动星系核的光谱。
2013-05-31 astro-ph.HE
Location and origin of gamma-rays in blazars
当前天体物理学最有趣和最具挑战性的任务之一是了解高能粒子产生和γ射线发射的物理条件和过程。高分辨率甚长基线干涉测量(VLBI)图像与宽带通量变化测量相结合,是探测喷流底部发射机制的独特方法。我们对费米-LAT(Large Area Telescope)观测到的γ射线通量变化以及秒差距尺度喷流运动学的分析表明,blazar S5 0716+714的$γ$射线辐射与毫米VLBI核心通量和喷流流出方向在秒差距尺度上有显著的相关性。这些结果表明,内喷流形态与观测到的$γ$射线耀斑有着密切的联系。本文概述了我们目前对高能辐射过程、它们的起源和位置的认识。
2016-01-18 astro-ph.HE
Origin of the Cosmic Ray Galactic Halo Driven by Advected Turbulence and Self-Generated Waves
银河系宇宙射线传输的扩散范例是我们理解这些高能粒子起源的核心。然而,值得回顾的是,星际介质中扩散系数的标准化、能量依赖性和空间范围是根据数据拟合的,通常不是从更基本的原理推导出来的。在这里,我们讨论的情况下,宇宙射线的扩散特性来自波的自生成和平流的银河系盘,其中的宇宙射线的源被假定位于相结合。我们第一次表明,晕自然产生于这些现象,与几个千秒差距的大小,兼容的值,通常最适合观察宇宙射线扩散的简单参数方法。我们还表明,在这样一个晕的结果在硬化的初级宇宙射线在~300 GV的光谱中的运输。
2018-07-10 astro-ph.HE
Testing the Origin of High-Energy Cosmic Rays
最近由ATIC-2、CREAM和PAMELA对宇宙射线(CR)质子和原子核进行的精确测量揭示:a)CR物质的光谱在每核子几百GeV以上出现了意想不到的光谱硬化,b)He的光谱比质子更硬,c)CR光谱在破缺能以下软化。这些新发现的特征可能为观察到的高能银河系CRs的起源提供线索。我们讨论了这些光谱特征的可能解释,并在不同的唯象情景中对次级CR通量和次级与初级比率、CR的各向异性和弥漫银河系γ射线发射进行了预测。我们的预测可以通过目前正在进行的或不久的将来的高能天体物理学实验来检验。
2012-05-15 astro-ph.HE
Can astrophysical neutrinos trace the origin of the detected ultra-high energy cosmic rays?
由于天体物理学中微子是在宇宙射线的相互作用中产生的,因此利用中微子的方向相关性来识别宇宙射线的起源是该领域最有趣的可能性之一。为此,特别是超高能宇宙射线(UHECR)是有希望的,因为它们比低能量的宇宙射线更少地被河外和银河磁场偏转。然而,UHECR的光强子相互作用限制了它们的视界,而中微子在宇宙学距离上不相互作用。我们研究的可能性,以寻找各向异性从理论的角度来看,考虑到UHECR视界,磁场偏转,和宇宙学源的演化,通过调查中微子UHECR的相关性。在假设中微子和UHECR都来自同一个源类的情况下,我们证明了中微子多重态的非观测强烈限制了发现中微子-UHECR关联的可能性。
2020-04-09 astro-ph.HE
Diffusive Origin of the Cosmic-Ray Spectral Hardening
来自ATIC、CREAM和PAMELA的最新数据表明,100 GeV/核子以上的宇宙线核的能谱随着能量的增加而经历显著的硬化。这种效应不能恢复的CR加速和扩散传播过程的常规描述。使用分析计算,我表明,硬化效应可以是CR扩散性能在银河系的不同区域的空间变化的后果。我讨论的影响,这种情况下的主要CR观测和它的连接与CR物理的开放问题。
2012-10-27 astro-ph.HE
Lepto$-$Hadronic Origin of $γ$-ray Outbursts of 3C 279
耀变体3C 279在2013年12月和2014年4月展示了巨大的$γ$射线爆发。除了非常快的$γ$ -射线通量的变化,耀斑的光谱性质也发现这两个耀斑事件之间的显着变化。在2014年4月的耀斑中注意到$γ$射线光谱的显著弯曲,另一方面,2013年12月显示出光谱的极端硬化。因此,这些观测结果对我们理解潜在的粒子加速机制产生了很大的限制。
2016-03-04 astro-ph.HE
Probing the origin of cosmic rays in Cygnus Cocoon using ultrahigh-energy gamma-ray and neutrino observations
最近HAWC和LHAASO天文台从费米-LAT 4FGL源4FGL J2028.6+ 4110 e(天鹅座茧)方向观测到的高达100 TeV和1.4 PeV的高能伽马射线,表明它们的产生是在轻子过程中的强子起源。IceCube中微子天文台报告了IceCube-201120 A,这是一个来自同一方向的中微子事件,表明天鹅茧可能对应于高能宇宙射线的最合理来源之一。本文研究了中微子事件与观测到的天鹅茧超高能γ射线之间的表观关系,以探讨它是否可以用加速宇宙射线与周围物质的强子相互作用来一致地解释。我们的发现表明轻子机制和纯强子机制对理解总电磁波谱以及观测到的中微子事件都有相当大的贡献。对天鹅座茧中预期的μ子中微子事件的估计与冰立方多年观测中迄今为止检测到的一个μ子中微子事件一致。因此,我们的研究结果表明,天鹅座茧是一个银河系宇宙射线源的潜力,能够加速至少高达PeV的能量。
2023-03-06 astro-ph.HE
Probing the Galactic Origin of the IceCube Excess with Gamma-Rays
冰立方合作组织最近报告了高能地外中微子通量的证据。在两年的运行过程中,观测到28个能量在30 TeV和1.2 PeV之间的事件,而预计只有10.6个事件来自常规大气背景。导致冰立方过剩的强子相互作用也将产生一股高能伽马射线,可以作为源方向和距离的探测器。我们表明,现有的TeV PeV扩散伽马射线的限制支持的解释,冰立方过剩主要是河外起源。然而,我们指出,伽马射线调查是有偏见的,在北半球,而最近的冰立方数据初步显示南天的偏好弱。银河系中微子源,如超新星和超超新星的残余物可能的次优势贡献与目前的伽马射线极限略有一致。这强调了未来在南半球,特别是在银河系中心周围的扩展区域,包括费米泡的扩散TeV到PeV伽马射线调查的重要性。
2014-07-15 astro-ph.HE
Suzaku Observations of gamma-Ray Bright Radio Galaxies: Origin of the X-ray Emission and Broad-Band Modelin
我们利用朱雀星对八个邻近的γ射线亮射电星系进行了系统的X射线研究,以了解它们的X射线辐射起源。其中五个的朱雀光谱以前已经介绍过,而剩下的三个(M87,PKS 0625 -354和3C 78)是首次在这里介绍。基于铁-钾线强度,X射线的变化,和X射线幂律光子指数,并使用额外的信息上的[O III]线发射,我们认为在这三个源中观察到的X射线发射的喷射起源。我们还分析了五年来费米大面积望远镜(LAT)对PKS 0625 -354和3C 78的GeV伽马射线数据,以了解blazar图片中的这些来源。我们在前一个物体中发现了显著的伽马射线变化。总的来说,我们注意到,朱雀光谱PKS 0625 -354和3C 78是相当软,而LAT光谱异常硬时,与其他伽玛射线检测到的低功率(FR I)的射电星系。我们证明了所构建的PKS 0625 -354和3C 78的宽带光谱能量分布可以很好地用单区同步辐射/同步辐射自康普顿模型描述。建模的结果表明,较低的体积洛伦兹因子相比,通常发现在其他BL Lac对象,但与其他LAT检测FR\,I射电星系建模推断的值一致。有趣的是,建模也意味着非常高的峰值($\sim 10^{16}$ Hz)的同步加速器频率在两个分析的来源,相反,先前建议的方案FR I/BL Lac统一。我们讨论了我们的研究结果的背景下,FR I/BL紫胶统一计划的影响。
2014-10-10 astro-ph.HE
A Possible Origin of kHZ QPOs in Low-Mass X-ray Binaries
提出了低质量X射线双星中kHz QPO的可能起源。最近对磁共振湍流磁场作用下吸积盘的MHD数值模拟明确地表明了准稳态吸积盘中双臂螺旋结构的存在。在这样的变形盘中,两臂($m=2$)c模式($n=1$)振荡由波-波共振不稳定性激发。在这些激发的振荡中,径向上的基波($n_r=0$)将是双QPO的较高kHz QPO,并且径向上的第一泛音($n_r=1$)将是双QPO的较低kHz QPO。本文还讨论了BH X射线双星中双高频QPO(HFQPO)的可能成因。
2020-02-25 astro-ph.HE
Comment on AMS02 results support the secondary origin of cosmic ray positrons
我们提出了一个简单的计算的次级正电子的流量在ISM中产生的是只基于先验。我们计算的ISM通量与用GALPROP程序计算的结果吻合得很好。它证实了由初级宇宙射线在ISM中产生的次级正电子不能解释观测到的CR正电子的亚TeV通量。此外,我们表明,一旦源和ISM中的正电子的能量损失被包括在内,二次生产内的CR源加上ISM解释测量的近地宇宙线正电子通量。
2015-06-17 astro-ph.HE
The origin of the X-ray emitting plasma in the eastern edge of the Cygnus Loop
天鹅座圈与其东部边缘(XA区域)的空腔壁的突起相互作用,在那里X射线发射非常明亮。由于环境的复杂性和激波-云相互作用的非线性物理过程,使得对X射线辐射的起源至今仍没有很好的认识。我们的目的是了解的物理起源的X射线发射在XA区域,特别是解决,在相互作用过程中的热传导的作用。我们分析了两个XMM-牛顿数据集,进行图像分析和空间分辨光谱分析一组均匀的区域。我们应用最近开发的诊断工具,比较光谱分析结果与理论模型的预测,并估计热传导的效率上的X射线发射冲击等离子体。我们发现,非均匀空腔壁包含大团块(突起)和不同密度的小孤立团块。检测到向南弯曲的大压痕。周围ISM的丰度约为太阳值的0.2倍。我们证实了热传导在激波-云团相互作用过程中X射线发射等离子体演化中的重要作用。
2010-03-18 astro-ph.HE
Cosmogenic Origin of KM3-230213A: Delayed Gamma-Ray Emission from A Cosmic-Ray Transient
Raman Research Institute(拉曼研究所);University of Florida(佛罗里达大学)
研究通过延迟伽马射线发射揭示KM3-230213A的宇宙起源,探讨宇宙射线暂现体与宇宙背景辐射的相互作用及多TeV伽马射线的探测。
2025-12-30 astro-ph.HE