Interpretations of the cosmic ray secondary-to-primary ratios measured by DAMPE
DAMPE对硼碳比和硼氧比的精确测量显示，在$100$ GeV/n附近存在明显的硬化，这对银河系宇宙射线的产生、传播和相互作用提供了重要的意义。在这项工作中，我们调查了一些模型在文献中提出的DAMPE调查结果。这些模型可以大致分为两类，由传播效应或源驱动的。在这些模型中，我们发现，宇宙射线的再加速，在其传播过程中，随机磁流体动力学波可能不会再现足够的硬化的B/C和B/O，和一个额外的频谱中断的扩散系数是必需的。其他模型都能很好地解释比例的硬化现象。然而，取决于假设的简化，模型在宽能量范围内再现数据的质量不同。具有显著再加速效应的模型会低估低能反质子而高估低能正电子，而具有源处二次产生效应的模型会高估高能反质子。对于所有模型，都存在高能正电子过剩。
2023-03-06 astro-ph.HE
PSF Calibration of DAMPE for gamma-ray Observations
本研究提出一种利用脉冲星附近区域及明亮AGNs数据标定DAMPE的PSF的新方法，优化了标定流程，提升了角分辨率与伽马射线探测精度，助力DAMPE暗物质探测和伽马射线天文学任务。
2024-10-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
VERITAS Observations of the Vicinity of the Cygnus Cocoon
对超新星遗迹（SNR）等银河系源的$γ$射线发射的研究可能会提供关键的见解，以了解它们作为宇宙射线加速器的潜在作用，直到膝盖（$\sim 10^{15}$ eV）。VERITAS天文台对100 GeV至30 TeV能量范围内的银河系和河外$γ$射线源敏感。我们在这里报告VERITAS观测附近的茧的新鲜加速的宇宙射线费米报告，这是潜在的加速器之间的天鹅座OB 2协会和$γ$ -天鹅座SNR。特别关注$γ$ -Cygni中的源VER J2019 + 407。
2013-04-06 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
Spectral Softenings, Composition Bump, and Anisotropy Transition: A Consistent Picture of Cosmic-Ray Origin Below the Knee
Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
基于DAMPE对碳、氧、铁等宇宙线成分的精确测量，结合空间依赖传播模型和邻近源贡献，统一解释了膝下能区的谱软化、成分凸起和各向异性转变，表明宇宙线来自多个源群体。
2026-06-15 astro-ph.HE
Searching Accretion-Enhanced Dark Matter Annihilation Signals in the Galactic Centre
本研究结合Fermi和DAMPE数据，在Sgr A*附近尖峰密度中分析p波、共振和禁戒暗物质湮灭，通过六维积分计算伽马射线通量，并为ALP耦合常数设定上限。
2024-10-24 astro-ph.HE hep-ph
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
Search for the gamma-ray spectral lines with the DAMPE and the Fermi-LAT observations
利用DAMPE和Fermi-LAT数据在3 GeV至1 TeV能段搜寻银河系暗物质湮灭或衰变产生的伽马射线谱线，未发现显著信号，并对暗物质湮灭截面和衰变寿命给出了迄今最强的限制。
2023-08-31 astro-ph.HE
Dark matter gets DAMPE at high energies
暗物质粒子探测器（DAMPE）任务揭示了宇宙射线电子和正电子光谱的断裂。这与超过预期的背景能量在1 TeV左右。几位作者认为，这种过剩可以用具有重的亲轻子WIMP的暗物质模型来解释。然而，这些模型需要某种形式的湮灭，比银河系中心的预期要高。这可能是我们太阳系附近的局部密度过高，也可能是索末菲增强湮灭率的某种形式。在这项工作中，我们将探讨使用伽玛射线和中微子天文台的局部超密度的可探测性。我们的结论是，KM3NET可能是唯一即将到来的高能量仪器能够排除这些对象的存在。然而，在局部超密度是超紧凑迷你晕的情况下，CTA也可以探索这些拟议的暗物质模型的参数空间。
2019-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A common origin of multi-messenger spectral anomaly of galactic cosmic rays
本研究提出银河系宇宙线多信使能谱双组分异常的共同起源机制，引入源周慢扩散区模型复现多数异常，给出高低能宇宙线的不同起源图景，并预测弥散γ射线能谱的空间依赖性可由LHAASO实验检验。
2024-03-07 astro-ph.HE
Origins of sharp cosmic-ray electron structures and the DAMPE excess
附近的源可能有助于宇宙射线电子（CRE）结构在高能量。最近，CRE通量的第一个DAMPE结果暗示在能量~1.4 TeV处有一个狭窄的过剩。我们表明，在一般情况下，具有窄宽度的光谱结构出现在两种情况下：I）“光谱展宽”的连续源与δ函数一样的注入光谱。在这种情况下，通过银河系传播后，可以发展出有限的宽度，这可以揭示源的距离。动机良好的来源包括由暗物质（DM）粒子$χ_{s}$形成的微型尖峰和暗晕，它们直接湮灭成e+e-对。II）具有幂律注入谱的类爆发源的“相空间收缩”。传播后的光谱可以在与冷却相关的截止能量处收缩并形成尖锐的光谱峰。由于能量依赖性扩散，峰可以更突出。在这种情况下，过剩的宽度约束功率指数和源的距离。可能的来源是脉冲星风星云（PWNe）和超新星遗迹（SNRs）。我们分析了DAMPE过剩，发现连续DM源应该在~ 0.3kpc范围内相当接近，湮灭截面接近于热值。对于类爆发源，超宽较窄，说明注入谱一定是硬的，功率指数明显小于2，距离在3- 4kpc之间，源的年龄约为160万年。在这两种情况下，预测在CRE通量大的各向异性。我们确定可能的候选人的小尖峰（PWN）源在目前的费米-LAT 3FGL（ATNF）目录。如果这些源位于银河系低纬度地区，则来自这些源的漫射伽马射线可能远低于银河漫射伽马射线背景，并且不太受Ferm-LAT数据的限制。
2018-03-29 astro-ph.HE hep-ph
Gamma rays from reaccelerated cosmic rays in high velocity clouds colliding with the Galactic disk
向盘运动的高速云将到达银河平面，并将不可避免地与盘碰撞。在这些碰撞中，产生了两个冲击系统，一个通过磁盘传播，另一个在云中发展。在这些相互作用中，云层内部产生的冲击具有每秒数百公里的速度。当这些冲击波是辐射性的时，它们在加速新粒子时可能效率不高，但是它们可以重新加速和压缩背景中的银河宇宙射线。在这项工作中，我们研究的相互作用的银河系宇宙射线在一个冲击的高速云，当冲击是由碰撞盘诱导。这项研究的重点是辐射冲击的情况下。我们的目标是确定在何种条件下这些相互作用导致显着的非热发射，特别是伽马射线。我们模拟宇宙射线的质子和电子的相互作用，再加速和进一步激励的冲击内的云压缩，在非常一般的假设。我们还考虑了宇宙线质子与云的物质碰撞时产生的次级电子-正电子对。我们的结论是，附近的云在局部冲击中重新加速银河系宇宙射线，可以产生高能辐射，可以用现有的和未来的伽马射线探测器探测到。电子和次级对产生的辐射在无线电波段很重要，在某些情况下，它可能与硬X射线有关。对于更高的能量，轻子贡献的光谱能量分布是显着的软伽马射线。
2021-11-01 astro-ph.HE
The DAMPE excess and gamma-ray constraints
DAMPE对1 TeV附近的宇宙电子-正电子谱的直接测量引起了许多理论猜测，这些理论猜测可能是关于暗物质（DM）起源的标准天体物理学预测之上的数据可能过量。这些尝试主要分为两类：i）DM湮没（或衰变）在星系晕产生的宽谱过剩; ii）DM湮没在附近的紧凑的subhalo产生尖锐的峰值在1.4 TeV。我们调查的伽马射线发射伴随着$e^+e^-$生产DM湮灭，以及各种理论手段来抑制即时辐射，如特定的相互作用顶点或多级联模式，并得出结论，这些尝试是在紧张局势与各种伽马射线观测。我们发现，DM解释的广谱过剩倾向于矛盾的扩散各向同性的伽马射线背景（IGRB），测量费米-LAT，而附近的subhalo的情况下受到约束的非观测的调查，进行费米-LAT，MAGIC和HESS。我们还简要回顾了其他类型的伽马射线的限制，这似乎排除了DM的解释的DAMPE广谱过剩以及。
2019-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic diffuse emission from radio to ultra-high-energy gamma rays in light of up-to-date cosmic ray measurements
本文提出空间依赖的宇宙线传播模型，结合局部源贡献，通过多波段数据对比验证模型，并指出未来低能观测的改进方向。
2024-02-21 astro-ph.HE
Precise measurement of the cosmic-ray spectrum and $\left \langle \ln A \right \rangle$ by LHAASO -- connecting the Galactic to the extragalactic components
利用LHAASO精确测量宇宙线能谱与平均对数质量，构建模型连接银河系与河外成分，并重现从GeV到EeV的观测数据。
2024-03-18 astro-ph.HE hep-ph
Multi-messenger observations support cosmic ray interactions surrounding acceleration sources
本文利用 LHAASO 伽马射线和 IceCube 中微子等多信使观测，证明宇宙线源区周围约 0.25 Myr 的约束与相互作用可同时解释次级粒子比率硬化、弥散超高能伽马射线和银河系中微子，表明源区周围存在不可忽略的 grammage。
2023-07-05 astro-ph.HE
Diffuse Emission of Galactic High-Energy Neutrinos from a Global Fit of Cosmic Rays
本文提出新的银河系弥散高能伽马射线和中微子模型CRINGE，通过拟合AMS-02、DAMPE、IceTop和KASCADE等最新宇宙线数据，量化预测不确定性并揭示与旧模型的显著偏差。
2022-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
An excess of excesses examined via dark matter radio emissions from galaxies
宇宙射线和伽马射线的观测已经产生了几个显著的过度现象，这些现象通常可以用各种暗物质湮灭/衰变模型来解释。特别是，AMS-02反质子和正电子过剩随着收集到更多数据而继续变得更加强劲。银河系中心的伽马射线过剩和DAMPE观测到的电子/正电子宇宙射线光谱中的高能断裂补充了这一点。在这项工作中，我们仔细模拟M31和M33的磁场环境，并使用它来估计预期的同步辐射产生的电子通过暗物质湮灭。通过比较现有的无线电数据，我们审查以前用于暗物质狩猎在这些环境中使用的简化假设，并产生新的约束，能够完全排除暗物质模型提出，以适应所有上述的过度，除非DAMPE。然而，我们表明，可以放置在DAMPE参数空间与M31数据的显着约束。除此之外，我们项目SKA非观测约束的网室II和三角座II矮星系，并发现这些有可能排除宇宙射线和伽马射线过量生产模型的暗物质，即使是最保守的假设。
2019-07-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmic ray $e^{+} e^{-}$ spectrum excess and peak feature observed by the DAMPE experiment from dark matter
中国卫星悟空，也被称为暗物质粒子探测器（DAMPE），已经发布了宇宙射线（CR）电子和正电子的观测数据。数据表明，在能量谱中的TeV能量的过剩，并可能在$\sim 1.4 \TeV$峰状精细结构。我们调查的情况下，过量的来源来自暗物质湮灭或衰变。我们发现，银河晕中弥漫的暗物质粒子的湮灭或衰变可以给出极好的（$W^+W^-$通道）或至少是良好的（双$τ^+τ^-$通道）适合广泛的过剩。然而，湮灭截面是$10^{-23}\cm^3s^{-1}$，大于获得正确的遗迹丰度所需的。然后，我们研究在$\sim 1.4\TeV$的窄峰是否可以解释附近的subhalo，由于较小的距离，可以提供$e^+e^-$在一个狭窄的能量范围内。我们发现，为了产生一个峰值宽度小于能量仓宽度（0.2 TeV），源必须位于$r\lsim 0.53~\kpc$内。我们的全局拟合模型不产生峰状特征，而是在1.4 TeV处，谱显示出斜率或悬崖状特征。然而，如果允许小于最佳拟合，则可能生成峰状特征。此外，如果背景被重新缩放，则使用模型B可以获得与峰的良好拟合。如果暗物质的衰变和湮灭速率是用宽过量、衰变模型所需的晕下质量$\sim10^{5}~M_\odot$或湮灭模型所需的质量$\sim10^{4.5}\Msun$和较浅的密度剖面斜率$α=1.2$或陡密度剖面$α=1.7$所需的质量$\sim10^{2.5}\Msun$来…
2018-11-14 astro-ph.HE hep-ph
Probing Flavor Structure of Cosmic Ray $e^\mp$ Spectrum and Implications for Dark Matter Indirect Searches
测量高能宇宙线电子/正电子（CRE）为间接探测暗物质（DM）和探测邻近星系源提供了重要手段。本文基于DAMPE、Fermi-LAT、AMS-02和CALET实验测量的宇宙线CRE谱，对DM湮灭成带电轻子的味结构进行了系统的分析。我们研究了可能的TeV尺度DM粒子在附近的subhalo，这是建议解释可能的峰值结构的DAMPE CRE数据的湮灭。我们特别注意可能的非共振过剩（除了可能的峰状结构），并证明，这种非共振过剩可以主要产生于衰变的μ子产生的DM湮灭在subhalo。利用这些结果，我们通过拟合CRE数据，研究了DM湮灭$χχ\to e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-$中轻子末态的味成分。我们证明了末态$μ^+ μ^-$和$τ^+ τ^-$的衰变可以提供非共振过剩，而峰值过剩则来自于$e^+ e^-$末态。我们进一步分析了使用费米-LAT $γ$ -射线测量的轻子味组成的约束。我们发现，味道的组成是一致的费米-LAT数据在相对较低的银河系纬度，而最终状态的分数$τ^\pm$是严重有界的。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
