Interpretation of the cosmic ray positron and antiproton fluxes
在动能为1-350 GeV的宽范围内，精确测量了宇宙线正电子和反质子的谱形。在这个范围的较高部分（E > 30 GeV），e+和pbar都很好地用幂律描述，光谱指数γ [e+] = 2.77 ± 0.02和γ [pbar] = 2.78 ± 0.04，它们彼此近似相等，并且与质子的光谱指数近似相等。在相同的能量范围内，正电子/反质子通量之比近似为2.04 ± 0.04，这与传统产生机制计算的e_/pbar之比是一致的，在传统产生机制中，反粒子是在初级宇宙射线与星际气体的非弹性相互作用中作为次级粒子产生的。在较低能量下的正电子/反质子比明显更高（对于1 GeV左右的E，达到近似值e+/pbar = 100），但在1-350 GeV的整个能量范围内，通量比与等于传统机制中的产生速率比一致，因为低能反质子的产生在与静止靶的碰撞中被运动学抑制。这些结果有力地表明，宇宙线正电子和反质子作为强子相互作用中的次级粒子有着共同的起源。这一结论对银河系中宇宙射线的天体物理学具有广泛的意义。
2017-02-01 astro-ph.HE
Non-parametric determination of H and He interstellar fluxes from cosmic-ray data
来自卫星和球载实验的大气层顶（TOA）宇宙射线（CR）通量是太阳活动在星际（IS）通量上的快照。给定一系列快照，可以恢复未知的IS通量形状和调制水平（对于每个快照）。我们希望（i）仅从TOA数据提供IS H和He通量的最准确的确定，（ii）获得相关的调制水平（和不确定性），同时充分考虑与IS通量不确定性的相关性，以及（iii）检查最小力场近似是否足以解释手头的所有数据。使用H和He TOA测量值，包括最近的高精度AMS，BESS-Polar和PAMELA数据，我们对每个数据采集周期的IS通量$J^{\rm IS}_{\rm H,~He}$和调制水平$ϕ_i$进行了非参数拟合。我们依靠马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）引擎来提取所寻求的参数的概率密度函数和相关性（因此是可信区间）。虽然H和He是最丰富和测量最好的CR物种，但由于与其他测量结果不一致，必须从分析中排除几个数据集。从通过我们的一致性切割的数据的子集，我们提供了现成的最佳拟合和可信的时间间隔的H和He IS通量从MeV/n到PeV/n能量（在1 $σ$的范围内[2-10\%]的相对精度）。考虑到$J^{\rm IS}$和$ϕ_i$参数之间的强相关性，对于所有实验，$J^{\rm IS}$的不确定性转化为$Δϕ\approx \pm 30$ ~MV（在1 $σ$）。我们还发现，$^3$ He在He数据中的存在使$ϕ$偏向更高的$…
2017-06-28 astro-ph.HE hep-ph
p, He, and C to Fe cosmic-ray primary fluxes in diffusion models: Source and transport signatures on fluxes and ratios
质子、氦和较重的初级宇宙射线（直到Fe）的传播通量是间接获得宇宙射线源谱的一种手段。我们检查的兼容性的主要通量与来自B/C分析的传输参数，而且如果他们带来进一步的限制。质子数据很好地描述了最简单的模型定义的幂律源谱和平原扩散。它们也可以由具有例如，对流或再加速。在低于$\sim 1$ TeV/n的源谱指数中不需要中断。仅对一次通量进行拟合并不能对输运参数提供物理约束。如果我们释放源光谱$dQ/dE = q β^{η_S} {\cal R}^{-α}$并固定扩散系数$K(R)= K_0β^{η_T} {\cal R}^δ$，以便重现B/C比，则MCMC分析将源光谱指数$α$约束在直到Fe的所有主要物种的范围$2.2-2.5$内，而不管扩散斜率$δ$的值如何。源谱的$η_S$低能形状与扩散系数的$η_T$低能形状是简并的：我们发现p和He数据的$η_S-η_T\approx 0$是$η_S-η_T\approx 0$，而C到Fe的原生物种的$η_S-η_T\approx 1$是$η_S-η_T\approx 1$。这与玩具模型计算一致，其中如果$η_S-η_T\approx 0-1$（不需要不同的斜率$α$），则p/He和C/O到Fe/O数据的形状被再现。当绘制成每个核子动能的函数时，低能p/He比主要由调制效应形成，而初级/O比主要由它们的破坏率形成。
2010-11-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Generalized statistical mechanics of cosmic rays: Application to positron-electron spectral indices
我们应用为复杂系统发展的广义统计力学，基于$q$ -广义Hagedorn横动量谱理论和硬QCD散射过程，从理论上预言了宇宙线通量中粒子和反粒子自由度的能谱.在最大质心能量下的QCD预言熵指数为$q=\frac{13}{11}$，而非广延热力学形式主义的护送对偶预言有效温度的能量分裂为$ΔkT =\pm \frac{1}{10} kT_H \approx \pm 18 $ MeV，其中$T_H$是哈格多恩温度。我们仔细分析了AMS-02合作的测量的初级宇宙线数据，并提供证据表明，预测的温度分裂确实观察到，导致不同的能量依赖的$e^+$和$e^-$光谱指数。此外，我们观察到，在更大的能量$E$的测量$e^+e^-$通量开始偏离我们的QCD为基础的统计力学理论，交叉尺度为$E^*=(50 \pm 10)$ GeV，这可能是一个暗示，在这个质量尺度的WIMP衰变或其他新的物理设置。使用护送和非护送$q$ -广义正则分布的线性组合的拟合在整个能量范围内与测量数据产生极好的一致性。
2018-02-02 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech hep-ph
The stellar corona-chromosphere connection. A comprehensive study of X-ray and Ca II IRT fluxes from eROSITA and Gaia
本研究利用eROSITA和Gaia DR3数据，对恒星冕与色球层活动指标进行大规模相关性分析，发现晚型星相关性最强，且X射线与IRT通量比在饱和区恒定，慢自转体下降。
2025-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidally disrupted stars as a possible origin of both cosmic rays and neutrinos at the highest energies
潮汐破裂事件（TDEs）是恒星在大质量或超大质量黑洞附近被强大的引力撕裂的过程。如果在这样的过程中喷射，粒子加速可能发生在内部冲击中。我们证明，喷射的TDE可以同时描述所观察到的中微子和宇宙射线通量在最高的能量，如果恒星与较重的成分，如碳-氧白矮星，潮汐中断，这些事件是足够丰富的。我们模拟的光强子相互作用都在TDE喷流和在通过河外空间的传播，我们表明，同时描述的超高能宇宙线（UHECR）和PeV中微子数据意味着，在喷流的核级联发展的光强子相互作用。
2019-07-12 astro-ph.HE
Probing Cosmic Rays in Nearby Giant Molecular Clouds with the Fermi Large Area Telescope
利用费米大天区望远镜（LAT）对古尔德带附近8个巨分子云（GMC）进行了为期5年的$γ$射线观测，研究了本星系中宇宙射线（CR）的能谱和绝对通量。获得的$γ$射线信号具有很高的统计显著性，使得能够以足够的精度确定300 MeV以上的$γ$射线谱，以提取这些云中CR的能量分布。值得注意的是，无论是派生的光谱指数和CR质子的绝对通量的能量间隔$10 - 100~ \rm \ GeV$同意最近的直接测量本地CR的PAMELA实验。这是一个强有力的证据，证明CR的分布相当均匀，至少在本星系的几百秒差距内。结合已确定的CR从银河系逃逸的能量依赖时间，$τ(E) \propto E^{-δ}$和$δ\approx 0.5-0.6$，测量的光谱意味着$\approx$ E $^{-2.3}$的（加速度）源的CR光谱指数。在低能量下，$γ$射线的光谱似乎因云而异。这意味着低于10~GeV的CR能谱的空间变化，在这样低的能量下，可以通过传播效应的影响和CR在云内局部加速的贡献来自然地解释。
2014-07-02 astro-ph.HE
The 7-year MAXI/GSC X-ray Source Catalog in the High Galactic-Latitude Sky (3MAXI)
我们基于2009年8月13日至2016年7月31日的7年数据，在高银河系纬度天空（$|b| > 10^\circ$）中呈现第三个MAXI/GSC目录，作为低银河系纬度天空（$|b| < 10^\circ$ ; Hori et al. 2018）的补充。我们在4- 10 keV波段收集了682个探测到的$s_{\rm D,4-10~keV} \geq 6.5$显著性源。一个二维图像拟合的泊松似然算法（$C$ -统计）的基础上采用的检测和约束其通量和位置。4- 10 keV的灵敏度达到$\approx 0.48$ mCrab，或$\approx 5.9 \times 10^{-12}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，超过一半的勘测区域。与采用$s_{\rm D,4-10~keV} \geq 7$阈值的37个月目录（Hiroi et al. 2013）相比，源数量增加了1.4倍。进一步估计了3- 4 keV和10- 20 keV带中的通量，并使用3- 4 keV、4- 10 keV、3- 10 keV和10- 20 keV带通量计算了硬度比（HR）。我们还作出了4- 10 keV的光变曲线在一年仓的所有来源和表征其变异性指数的基础上的似然函数和超额方差。可能的对应物来自Swift、Uhuru、RXTE、XMM-Newton和ROSAT的五个主要X射线巡天星表，以及一个…
2018-07-02 astro-ph.HE
Cosmic ray interactions in the solar system: The Gerasimova-Zatsepin effect
超高能宇宙射线核与太阳发射的光子碰撞产生的Gerasimova-Zatsepin效应可能会在地球上同时产生两个空气簇射。利用太阳光子的全能谱、通过行星际磁场的射线追踪以及铁和氧宇宙线通量的上限值来模拟这种效应。只有最丰富的相互作用，其中一个质子是从核发射的考虑。第一次显示了作为初级宇宙线到太阳距离的函数的地球上各个簇射之间的距离分布。这些分布被用来估计当前的检测器阵列的能力，以测量Gerasimova-Zatsepin效应，并显示一个专用的阵列是能够测量这种效果。
2016-09-12 astro-ph.HE hep-ex
Different X-ray spectral evolution for black hole X-ray binaries in dual tracks of radio-X-ray correlation
最近发现了射电-X射线相关性的“异常值”轨迹，它比以前的普遍相关性陡得多，在以前的普遍相关性中，双轨迹被推测是由不同的吸积过程触发的。在这项工作中，我们测试这个问题，探索硬X射线光谱演化在四个黑洞X射线双星（XRB）与多个，准同时无线电和X射线观测。首先，我们发现当X射线通量$F_{\rm 3-9keV}$低于和高于一个临界通量$F_{\rm X,crit}$时，硬X射线光子指数$Γ$与X射线通量成反相关和正相关，这分别与平流主导吸积流（ADAF）和盘冠模型的预测相一致。其次，我们发现当X射线通量高于和低于由X射线谱演化定义的临界通量时，射电-X射线关联也明显不同。具有$F_{\rm 3-9keV}\gtrsim F_{\rm X,crit}$的数据点具有更陡的放射性X射线相关性（$F_{\rm X}\propto F_{\rm R}^{b}$和$b\sim 1.1-1.4$），其大致形成“异常值”轨迹。然而，具有$Γ-F_{\rm 3-9keV}$的反相关性的数据点或者停留在具有$b\sim0.61$的通用轨迹中，或者停留在过渡轨迹中（从通用轨迹到“离群值”轨迹，反之亦然）。因此，我们的研究结果支持射电-X射线关联的普适和“离群”轨道分别受辐射低效和辐射高效吸积模型的调节。
2014-04-21 astro-ph.HE
Long term X-ray spectral variations of the Seyfert-1 galaxy Mrk 279
本研究利用多颗X射线卫星2018-2020年的观测数据，分析了塞弗特1型星系Mrk 279的长期X射线光谱变化，明确了其光谱模型、流量变化特征及光谱参数间的相关性情况。
2024-05-14 astro-ph.HE
Curvature induced polarization and spectral index behavior for PKS 1502+106
对多频率相关性的综合研究可以揭示耀变体的本质。在这项工作中，我们收集了PKS 1502+106的长期射电、光学和PDMATHAMM光变曲线。在进行局部互相关函数分析后，我们发现无线电与PDMATHAMM射线或PDMATHAMN波段之间的相关性超出了$3σ$显著性水平。$γ$射线相对于15 GHz的滞后是$-60^{+5}_{-10}$天，转换为它们之间的距离$3.18^{+0.50}_{-0.27}$秒差距（pc）.在不确定性范围内，$γ$射线和光学发射区的位置大致相同，并且在$1.2$ pc内远离喷流底部。导出的光学区和$γ$射线发射区的磁场约为$0.36$ G. $γ$射线通量的对数与$V$带通量的对数呈显著的线性相关，这可以用同步加速器自康普顿（SSC）过程、外康普顿（EC）过程或它们的组合来解释。在$V$波段，$\log\prod$（偏振度）与$\log νF_ν$（偏振度）的关系图中发现了显著的线性相关，并用经验关系式$Π\sim \sin^n θ'$（$θ'$为同向运动框架斑点中的观测角度）来解释，而$γ$射线光谱指数（在活跃态时，一般越亮越红）和$γ$射线光谱指数（越亮越软）的行为可以用扭曲喷流模型来解释.这些结果表明，在PKS 1502+106的通量、光谱指数和偏振度的变化现象中，曲率效应（主要是由于视角的改变）占主导地位。
2020-01-03 astro-ph.HE
Spectra of cosmic ray electrons and diffuse gamma rays with the constraints of AMS-02 and HESS data
最近，AMS-02报告了他们对宇宙射线（CR）的观测结果。除了AMS-02的数据，我们添加HESS数据，以估计CR电子和扩散的伽马射线以上TeV的光谱。在传统的扩散模型中，利用GALRPOP软件包对CR电子和扩散γ射线的光谱特征进行了全局分析。结果表明，简单的幂律定律不能完全再现CR电子主分量的谱结构，其对应的破缺约为100 GeV。在99% C.L.，裂缝以上的注入指数从2.54下降到2.35，而裂缝以下的注入指数仅在2.746 - 2.751之间。CR电子的谱也不需要加入TeV截止来匹配HESS数据的特征。基于CR电子通量与其主要成分之间的差异，预测的CR正电子过剩与脉冲星或暗物质的解释是一致的。利用AMS-02和HESS资料对银河系扩散γ射线进行了间接约束分析，发现在高纬地区，银河系扩散γ射线通量与Fermi-LAT的GeV资料一致。结果表明，从高纬到低纬，逆康普顿散射（IC）分别在几百GeV到几十TeV的能量范围内占主导地位，在20 TeV能量范围内，银河系各区域的漫射γ射线通量均小于CR电子通量。
2015-10-05 astro-ph.HE
A Comprehensive Statistical Description of Radio-Through-$γ$-Ray Spectral Energy Distributions of All Known Blazars
我们结合了来自Roma-BZCAT目录的耀变体的多波长数据，并分析了数百个X射线光谱。我们提出的流量和光谱能量分布（SED），在12个频段，从无线电到$γ$ -射线，为最终样本的2214耀变体。使用一个独立于模型的统计方法，我们寻找系统的趋势，在SEDs，最显着的趋势涉及的射电光度和X射线光谱指数的耀变体。我们使用了主成分分析（PCA），以确定的blazar SED的基向量，为了最大限度地提高样本的大小，插补丢失的通量使用K-近邻法。使用比Fossati等人（1997，1998）首次报道的SED形状与耀变体光度的趋势多一个数量级的数据，我们证实了射电光度和同步加速器峰值频率之间的反相关性，尽管散射比在较小样本中看到的更大。在辐射热光度和同步加速器峰值频率之间可以看到相同的趋势。最后，我们利用所有可获得的blazar数据来确定一个经验的SED描述，它只依赖于1.4~GHz的射电光度和红移。我们验证了这种统计上显著的关系不是通量受限样本中自然的亮度-亮度相关性的结果（即，其中相关性实际上是由红移而不是光度引起的）。
2016-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The AMS-02 cosmic ray deuteron flux is consistent with a secondary origin
本研究针对AMS-02观测到的氘核能谱特征争议，证明重核碎裂可解释氘核通量，无需原初氘核成分，能谱差异源于动能-刚度转换与太阳调制，为检验氘核次级起源提供了方向。
2024-10-08 astro-ph.HE hep-ph
