Limit on an Isotropic Diffuse Gamma-Ray Population with HAWC
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的105天的数据已被用来放置一个新的限制各向同性扩散伽马射线人口超过10 TeV。高能各向同性弥散伽马射线发射是由未被分辨的河外天体（如活动星系核）产生的，高能宇宙射线与银河系间介质的相互作用或暗物质湮灭可能会产生贡献。各向同性的扩散伽马射线发射已被观察到高达近1 TeV。在此能量以上，仅报告了上限。这些能量以上的各向同性光子数的观测或极限对局部天体物理粒子的产生非常敏感。特别值得注意的是，我们预计光子人口伴随着TeV-PeV天体物理中微子探测在IceCube仪器。对高于这个能量的光子数的观测或限制可以指出这些中微子的起源，表明它们是否在伽马射线视界内。HAWC对100 GeV至100 TeV之间的伽马射线具有卓越的灵敏度，可持续观察头顶天空，并测量或限制1 TeV以上的各向同性辐射。我们提出了一个限制在10 TeV以上的基础上的背景拒绝在105天的观测蟹状星云与HAWC。随着更多的数据和研究，该限值将大幅改善。
2015-08-17 astro-ph.HE
The Spectrum of the Crab Nebula and Highest Energy Photons Measured by HAWC
HAWC开发了新的能量算法，使用人工神经网络对甚高能量（VHE）初级伽马射线能量进行逐事件重建。与之前的HAWC光子估计方法不同，这些方法估计光子能量具有良好的能量精度和准确度，范围从1 TeV到大于100 TeV。最高能量的光子发射对于理解天体物理源的加速机制以及加速可能在何处截止具有重要意义。我们应用新的HAWC重建提出的初步测量的最高能量的光子发射的蟹状星云和6个额外的源在银河系平面发射超过50 TeV。我们已经观察到超过200 TeV的光子，置信度为95%。我们还比较适合HAWC螃蟹光谱与其他测量和理论模型的螃蟹光谱。
2019-08-29 astro-ph.HE
Potential constrains on Lorentz invariance violation from the HAWC TeV gamma-rays
天体物理场景提供了一个独特的机会来测试洛伦兹不变性破坏（LIV）的可能签名，由于它们涉及的高能量和非常长的距离。通过假设的洛伦兹不变性破坏对光子色散关系的各向同性修正具有足够能量的光子不稳定并且衰减非常快的后果。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对100 GeV至100 TeV能量范围内的伽马射线敏感，使其成为研究LIV的非常有用的工具。在这项工作中，我们提出了潜在的严格限制的LIV能量尺度在一阶和二阶修正的潜在观测的初级非常高的能量光子在HAWC的能量范围。
2017-08-10 astro-ph.HE
The all-particle energy spectrum of cosmic rays from 10 TeV to 1 PeV measured with HAWC
HAWC天文台是一个空气簇射探测器，旨在研究TeV区域的天体物理伽马射线和能量间隔为1 TeV至1 PeV的银河系宇宙射线。这种能量状态对于宇宙射线研究是非常有趣的，因为间接观测与直接测量重叠，这为交叉校准和研究两种技术中的实验系统误差提供了机会。宇宙射线的全粒子能谱是有助于实现这一目的的一个量。在这项工作中，我们提出了一个更新的HAWC测量的总宇宙射线能谱之间的10 TeV和1 PeV。该光谱是通过对HAWC近两年的数据进行展开分析获得的，这些数据是从2018年1月到2019年12月收集的。对于能量估计，我们采用高能强子相互作用模型QGSJET-II-04。与HAWC在2017年发表的先前工作一样，我们观察到在数十TeV的区域存在膝状特征。
2023-01-25 astro-ph.HE
Constraints on the Diffuse Gamma-Ray Background with HAWC
在高纬度地区，100 GeV以上的漫射伽马射线背景（DGB）预计是由尚未解决的河外天体产生的，如活动星系核，各向同性的银河伽马射线，以及银河暗物质晕中的暗物质湮灭或衰变可能产生的辐射。DGB已经被观测到接近1 TeV，但尚未在更高的能量下被探测到。探测到或严格限制DGB超过这个能量将产生强烈的多信使后果，例如限制在冰立方中观察到的天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台对1 TeV以上的伽马射线具有最高的灵敏度，每天观测超过2/3的天空。凭借其高能量范围和大面积覆盖，HAWC可以显着提高在TeV能量的DGB的搜索。我们将研究HAWC数据集的参数切割，以更好地将伽马射线空气簇射与背景强子簇射隔离开来。这与新的背景估计技术相结合将提高HAWC对DGB的灵敏度。我们将提出一个限制的DGB与HAWC以及它的影响，多信使和暗物质的研究。
2019-08-30 astro-ph.HE
Exploring IceCube Neutrino Alerts with the HAWC Observatory
本研究利用HAWC天文台存档数据，结合IceCat-1的IceCube中微子警报与AMON数据，通过贝叶斯块算法开展伽马-中微子符合搜索，在350个警报中发现25个符合事例，其中1个对应耀发态活动星系核Markarian 421，为多信使天体物理研究提供参考。
2025-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing Cosmic-ray Propagation with TeV Gamma Rays from the Sun Using the HAWC Observatory
内太阳系的宇宙射线受到地磁场和行星际磁场的偏转，同时与太阳的光球层相互作用，产生伽马射线。这种现象可以通过观测来自太阳方向的宇宙射线通量中的缺陷（“阴影”）和在各向同性背景之上寻找多余的光子信号来研究。自2014年底以来，墨西哥的高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台一直在收集TeV能量的太阳盘数据。我们提出了我们的第一个努力，估计从太阳的TeV伽马射线的光度，可用于限制生产机制，包括天体物理过程和超越标准模型的预测。
2017-08-11 astro-ph.HE
Selection of AGN to study the extragalactic background light with HAWC
河外背景光（EBL）是自复合时代以来，已分辨和未分辨的河外源释放的全部电磁能量。它的强度和光谱形状提供了整个宇宙历史中星系演化的信息。由于直接观测EBL是非常困难的，低能量EBL光子和来自遥远的河外源的高能光子之间的相互作用的研究成为相关的限制EBL强度。本研究的主要目的是通过高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台观测活动星系核（AGN）样本来研究EBL对伽马射线的不透明度。目前的伽玛射线观测高达20 TeV的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）进行了限制在0.1-50 $μ$ m区域的EBL强度。HAWC在100 GeV到100 TeV的能量范围内监测伽马射线天空，根据从GeV波段到TeV的稳态谱外推，HAWC第一年的数据将能够探测到大约10个活动星系核，从而将EBL限制在测量不佳的1-100 $μ$ m范围内。
2015-08-18 astro-ph.HE
Dark Matter Annihilation and Decay Searches with the High Altitude Water Cherenkov (HAWC) Observatory
为了观察暗物质的湮灭和衰变，需要考虑几种潜在的源。一些来源，如矮星系，预计有非常低的天体物理背景，但相当小的暗物质密度。其他来源，如银河系中心，预计有更大的暗物质密度，但也有更复杂的背景，从其他天体物理来源。为了寻找暗物质的特征，HAWC探测器的大视场，一次覆盖2 sr，特别是能够从暗物质湮灭和衰变的来源进行搜索，这些来源在天空中延伸了几度。HAWC的灵敏度超过2/3的天空，有能力探测大部分的天空的TeV质量的暗物质的信号。特别是，HAWC应该是对来自质量大于10-100 TeV的暗物质的信号最敏感的实验。我们提出了HAWC的灵敏度湮灭和衰减暗物质信号的几个可能的来源，这些信号。
2015-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
VERITAS and HAWC observations of unidentified source LHAASO J2108+5157
本研究利用 VERITAS 和 HAWC 数据，对 LHAASO 目录中未认证的甚高能伽马射线源 J2108+5157 进行形态与谱分析，以探究其作为银河系 PeVatron 候选者的性质。
2023-08-31 astro-ph.HE
Searching for TeV Gamma-ray Emission from Binary Systems with HAWC
紧凑的双星系统可以为我们提供关于天体物理粒子加速和宇宙射线产生的独特信息。然而，在TeV $γ$射线中只观察到五个双星系统。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台具有高的占空比（占空比$>95\%$）和宽视场（2 sr），使其非常适合观测双星等瞬变源。利用两年的数据从HAWC，我们已经搜索了TeV的排放从三个已知的TeV的二元系统的视野和二十八TeV的二元候选人。我们已经搜索了HAWC数据的证据，轨道调制或耀斑从这些对象，并报告估计其$γ$射线通量。
2017-08-11 astro-ph.HE hep-ex
Searching for TeV emission from LHAASO J0341+5258 with VERITAS and HAWC
本研究利用VERITAS和HAWC观测LHAASO发现的PeVatron候选源J0341+5258，通过多波长观测识别超高能γ射线源，揭示其形态和发射机制。
2023-08-29 astro-ph.HE
VERITAS: HAWC's Neighbour to the North
本文总结了2015年3月在墨西哥普埃布拉举行的高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台落成典礼上的演讲。一个新的天体物理伽马射线研究设施的启用为审查VERITAS（高能辐射成像望远镜阵列系统）自2007年启用以来的技术演变和科学成就提供了一个极好的机会。HAWC和VERITAS在经度上仅相距14度，因此可以在同一时间看到同一天空的大部分。VERITAS和HAWC与其他地面设施以及费米伽马射线太空望远镜上的仪器相结合，将提供前所未有的伽马射线天空视图。我们提供了VERITAS的概述，并讨论了未来的伽马射线观测的两个天文台的互补性。
2015-08-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Constraints on Lorentz invariance violation from HAWC observations of gamma rays above 100 TeV
由于高能量和长距离的来源，天体物理观测提供了一个独特的机会，以测试可能的签名洛伦兹不变性违反（LIV）。超光速LIV使光子在高能量下衰变。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是目前运行在10 TeV以上的最灵敏的伽马射线仪器之一。HAWC发现了至少来自四个天体物理源的100 TeV光子发射的证据。这些观测结果排除了，对于最强的极限设置，LIV能量标度为$2.2\times10^{31}$ eV，超过普朗克能量的1800倍，比以前的极限提高了1到2个数量级。
2020-03-25 astro-ph.HE
Carpet-2 search for gamma rays above 100 TeV in coincidence with HAWC and IceCube alerts
我们报告搜索的天体物理伽马射线的能量在100 TeV到几个PeV的范围内到达的方向和时间与公共警报从HAWC（TeV伽马射线）和IceCube（中微子以上~100 TeV）的重合。这些观测是在Baksan中微子天文台的Carpet-2空气簇射探测器上进行的，自2018年以来一直在“光子友好”模式下工作。光子候选簇射是根据它们的低μ子含量来选择的。没有显着过量的光子候选人已被观察到，并获得与警报相关的伽马射线注量的上限。对于具有良好观测条件的事件，地毯-2光子的有效面积是相同能量中微子的冰立方有效面积的数量级，因此约束开始探测银河系源快速耀斑中中微子的产生。
2020-11-13 astro-ph.HE
Observation of Galactic Cosmic Rays and Gamma Rays with the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）正在对北半球100 GeV至100 TeV之间的宇宙射线和伽马射线进行无偏调查。HAWC是目前唯一一个运行中的高分辨率宽场TeV天文台，并有一个强大的程序来搜索耀斑和其他伽马射线的瞬态源。该探测器也非常适合于观察伽马射线发射和宇宙射线各向异性的空间扩展区域。HAWC最近结束了其第一年的数据采集与完整的探测器。结果不仅包括许多已知的TeV点源的观测，而且还包括来自银河系物体的扩展发射，如Geminga超新星遗迹。这些结果对宇宙射线数据中观察到的几种天体物理异常的起源有影响，例如地球上银河系正电子过剩。我们将描述HAWC的结果，重点是对宇宙射线和银河系伽马射线源的观测。
2017-01-22 astro-ph.HE
IceCube and HAWC constraints on very-high-energy emission from the Fermi bubbles
从\emph{Fermi}气泡发射的$γ$射线的性质是未知的.强子模型和轻子模型都被用来解释Fermi-LAT在0.1-500~GeV之间观测到的特殊的$γ$射线信号。如果这种发射持续超过$\sim$ 30 TeV，那么\emph{Fermi}气泡的强子模型将为冰立方天文台探测到的高能中微子通量做出重大贡献。即使在轻子$γ$ -射线产生GeV能量的\emph{Fermi}泡通量的模型中，在非常高的能量下也可以观察到强子成分。IceCube和HAWC测量的组合有能力通过比较中微子和$γ$ -射线通量在类似的能量尺度上区分这些情况。我们检查了最近四年的数据集产生的冰立方合作，并没有发现中微子发射来自\emph{Fermi}气泡的证据。特别是，我们发现先前提出的过度与弥漫的天体物理背景一致，p值为0.22（在极端情况下，所有与气泡重叠的IceCube事件都来自它们）。此外，我们表明，现有的和即将到来的HAWC观测提供独立的约束任何中微子发射的\emph{Fermi}气泡，由于密切相关的$γ$射线和中微子通量之间的强子相互作用。这些结果的结合不利于\emph{Fermi}气泡对冰立方中微子通量的显著贡献。
2017-11-17 astro-ph.HE
Limits on the Diffuse Gamma-Ray Background above 10 TeV with HAWC
高能漫射伽玛射线背景（DGRB）可能是由未分辨的各向同性分布天体产生的，可能包括银河系或河外结构中的暗物质湮灭或衰变辐射。DGRB只在低于1 TeV的能量下被观测到;高于这个能量，上限已经被报道。在这个能量以上对DGRB的观测或严格限制可能具有重要的多信使意义，例如限制冰立方探测到的TeV-PeV天体物理中微子的起源。高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台，位于墨西哥中部海拔4100米，是敏感的伽马射线从几百GeV到几百TeV，并不断观察一个宽视场（2 sr）。凭借其高能量范围和大面积覆盖，HAWC非常适合显着改善对TeV能量的DGRB的搜索。在这项工作中，严格的削减已被应用到HAWC数据集，以更好地隔离伽马射线的空气阵雨背景强子阵雨。然后使用535天的Crab数据和蒙特卡罗模拟验证了对DGRB的敏感性，导致DGRB超过10 TeV的新限制以及对多信使研究的前瞻性影响。
2022-09-16 astro-ph.HE
The PeV Frontier: Status of Gamma-ray astronomy after two decades with H.E.S.S., MAGIC, VERITAS and the new window recently opened by HAWC and LHAASO
本文综述了H.E.S.S.、MAGIC、VERITAS二十年伽马射线观测及HAWC、LHAASO新发现，指出最高能伽马射线源挑战了超新星遗迹作为银河宇宙线主要来源的传统范式。
2024-12-17 astro-ph.HE
First Limits on the Dark Matter Cross Section with the HAWC Observatory
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对100 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。HAWC天文台还对各种间接寻找暗物质湮灭的方法很敏感，包括来自扩展的暗物质源的湮灭、来自暗物质湮灭的弥散伽马射线发射以及来自不发光的暗物质晕的伽马射线发射。矮球状星系是间接探测暗物质最有希望的一类天体。预计这些天体的伽马射线来源很少，但暗物质含量很高，使它们成为用伽马射线间接探测暗物质的理想候选者。在这里，我们提出的湮灭截面的HAWC视野内的14个矮球状星系的独立限制，以及他们的组合限制。这些是使用HAWC收集的数据对湮没截面的第一个限制。
2015-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Observations of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
费米天文台及其伽马射线暴监测器（GBM）和大面积望远镜（LAT）正在观测伽马射线暴，其光谱覆盖范围和灵敏度前所未有，从~10 keV到> 300 GeV。在任务的前3年，它观察到35个伽马射线暴的100 MeV以上的发射，相对于以前在这个能量范围内的观测，这是一个数量级的增益。在本文中，我们回顾了在这样的样本上获得的主要结果，还强调了与低能量特征（由GBM测量）的关系，以及与其他波长的观测站的测量结果。我们还简要讨论了未来甚高能天文台如HAWC和CTA以及引力波实验对伽玛暴探测的前景。
2013-05-23 astro-ph.HE
Constraining Axion-Like Particles with HAWC Observations of TeV Blazars
类轴子粒子（Axion-like particles，ALP）是一类广泛的赝标量玻色子，一般产生于标准模型的扩展中的对称性破缺。在许多情况下，ALP可以与高磁场区域中的光子混合。来自遥远来源的光子可以与ALP混合，然后在宇宙中无衰减地旅行，然后在银河系磁场中混合回光子。因此，光子可以穿过其信号通常会被阻挡或衰减的区域。在本文中，我们研究TeV $γ$射线观测遥远的耀变体，利用显着的$γ$射线衰减预期从这样的信号，寻找多余的光子通量，可能是由于ALP光子混合。我们没有发现这样的过度之间的7个耀变体的堆叠人口和限制ALP光子耦合常数低于$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{-11}$ GeV $^{-1}$ ALP质量低于300 neV。这些结果是有竞争力的，或优于，领先的地球和天体物理的限制，在这个质量范围。
2022-03-08 astro-ph.HE hep-ph
Investigating IceCube Neutrino Alerts with the HAWC $γ$-Ray Observatory
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Universidad Autónoma de Chiapas（恰帕斯自治大学）；Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学天文学研究所）；Universidad de Costa Rica（哥斯达黎加大学）；Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo（米却肯圣尼古拉斯德伊达尔戈大学）；Temple University（天普大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
利用HAWCγ射线天文台对IceCube中微子警报进行同时搜索，发现5%的检测率，其中两个检测与活跃星系核相关。
2026-09-09 astro-ph.HE
Searching for TeV Dark Matter in Irregular dwarf galaxies with HAWC Observatory
我们提出的结果暗物质（DM）的搜索样本的31矮不规则（dIrr）星系的视野内的HAWC天文台。dIrr星系是DM占主导地位的对象，天体物理的伽马射线发射估计是可以忽略不计的次级伽马射线通量预期的湮灭或衰变的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。虽然我们没有看到任何统计上显着的DM信号dIrr星系，我们提出的排斥限制（$95\%~\text{C.L.}$）的湮灭截面和衰变寿命的WIMP候选人之间的$1$和$100~\text{TeV}$的质量。从dIrr星系的排斥限制是相关的和互补的基准矮椭球（dSph）星系。事实上，dIrr星系是运动学上不同于基准dSph的目标，保留了不同演化历史的足迹。我们比较的限制从dIrr星系的超微弱和经典的dSph星系以前观察到的HAWC。我们发现，约束是可比的限制，从经典的dSph星系和$\thicksim2$数量级弱于超微弱的dSph限制。
2023-02-15 astro-ph.HE
Multi-messenger astrophysics in the gravitational-wave era
本文综述引力波时代的多信使天体物理学，回顾GW事件对应体搜索及现有和未来的电磁后续观测设施，重点介绍WINTER和TESS望远镜。
2023-11-16 astro-ph.HE
Long Journey toward the Detection of Gravitational Waves and New Era of Gravitational Wave Astrophysics
引力波于2015年9月14日由位于美国路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个LIGO探测器首次直接探测到。仔细分析后发现，这一信号是由两个相互环绕的黑洞在最后时刻螺旋并合产生的。自从第一次探测以来，LIGO与Virgo一起观测到了其他几个引力波源，包括201年8月的一次中子星合并事件。本文简要介绍了人们对引力波性质的认识、探测器、源的类型以及引力波探测器的成就。然后，我们讨论了最近发现的黑洞和中子星双星的天体物理意义，并提供短期和长期的引力波天文学的前景。
2018-10-25 astro-ph.HE
Dark Matter Limits From Dwarf Spheroidal Galaxies with The HAWC Gamma-Ray Observatory
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对500 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。它还可以对暗物质（DM）的湮灭和衰变进行各种间接搜索。在间接探测暗物质的最有希望的目标是矮球状星系。预计这些天体的伽马射线来源很少，但暗物质含量很高，使它们成为用伽马射线间接探测暗物质的理想候选者。在这里，我们提出的湮灭截面和衰变寿命的HAWC视野内的15个矮球状星系的个别限制，以及他们的组合限制。这些是使用HAWC收集的数据对湮灭截面和衰变寿命的第一个限制。
2017-06-05 astro-ph.HE hep-ph
The Future of Black Hole Astrophysics in the LIGO-VIRGO-LPF Era
由于LIGO-VIRGO探测到恒星黑洞合并，以及最近对喷流和吸积盘的天文学研究，人们对黑洞的兴趣又重新高涨，这些研究探索了质量从几倍于太阳质量到几百亿太阳质量的黑洞的时空几何。许多这样的黑洞似乎在快速旋转。本文介绍了一些研究吸积黑洞作为宇宙机器的新方法，特别是VLBI和$γ$射线望远镜对活动星系核喷流的观测。我们假设这些喷流是由电磁提取其相关黑洞的自旋能量提供动力的，这是由克尔度规描述的，并且随着接近事件视界，它们变得更简单，更电磁主导。在这些模型中的主要不确定性是在描述相对论性电子和正电子的加速和运输和简单的唯象处方提出。这些想法的应用M87和3C 279的概述和学习的前景，特别是从事件视界望远镜和切伦科夫望远镜阵列，进行了讨论。更好地理解黑洞天体物理学对LISA任务的主要好处应该是更坚定地理解源人口统计学。
2017-05-08 astro-ph.HE
Astrophysical Sources of High Energy Neutrinos in the IceCube Era
高能中微子天体物理学已经成熟，冰立方发现了能量范围在TeV到PeV的中微子，这些中微子可归因于宇宙学距离上的河外源。在这样的能量下，天体物理学中微子必须起源于宇宙射线相互作用，提供关于高能宇宙射线来源的信息，以及导致高能伽马射线的共同产生。与后两种独立观测到的辐射类型的密切联系为寻找和理解其天体物理来源的性质提供了重要工具。这些中微子可以为宇宙射线加速过程提供重要的约束，而且由于它们基本上不受阻碍地旅行，它们可以探测我们的宇宙到最远的宇宙学距离。
2017-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Measuring the Astrophysical Galactic Plane Neutrino Flux and Searching for Galactic PeVatrons using the IceCube Multi-Flavor Astrophysical Neutrino Sample
本研究利用IceCube 12.3年全味中微子样本ICEMAN测量银道面中微子通量，并通过模板法和点源法搜寻银河系PeVatron，以探究宇宙射线加速机制。
2025-09-08 astro-ph.HE
Spectral study of very high energy gamma rays from SS 433 with HAWC
本文利用HAWC观测站2565天数据对微类星体SS 433喷流双瓣进行甚高能伽马射线能谱研究，首次在TeV能段分辨其喷流，测得东西瓣谱指数及最高光子能量，并证实辐射可由高效加速的电子产生。
2024-10-29 astro-ph.HE
HAWC Performance Enhanced by Machine Learning in Gamma-Hadron Separation
本研究提出基于多层感知机的机器学习方法改进HAWC的伽马-强子分离，使蟹状星云显著性提升19%，并可为LHAASO和SWGO提供参考。
2025-06-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
GRB Astrophysics in the Swift Era and Beyond
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子发射的理论预期位置伽玛暴在天体物理学的关系，在我们的理解宇宙的变形。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的这一新曙光是由现有的设施提供的，这些设施使高能中微子的新天文学成为可能，并与前所未有的电磁覆盖范围相一致。在这方面，伽马射线暴代表了一个引人注目的科学主题，可能有助于在Swift，Fermi和IceCube的背景下取得根本性的突破。将通过利用同期地面观测站和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同增效，从而优化其集体发现潜力。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年内通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Binaries: a potential dominant contributor to the cosmic ray spectral knee structure
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Southwest Jiaotong University（西南交通大学）；Tangshan University（唐山学院）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
X射线双星可能成为宇宙射线能谱膝部结构的主要贡献者，通过分析其径向分布和能量谱，研究其对高能宇宙射线的影响。
2025-12-19 astro-ph.HE
X- and Gamma-ray astrophysics in the era of Multi-messenger astronomy
本文探讨了多信使天文学时代X射线与伽马射线天体物理学的发展，介绍了预期可探测引力波和中微子的高能源性质，并概述了当前及未来在多信使观测中发挥关键作用的主要天文设施。
2022-05-22 astro-ph.HE
Astrophysics in the Era of Artificial Intelligence powered by Large Language Models
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文通过两个极端假设，论证将AI定位为发表代理而非发现代理，可使人类研究者专注于基础天体物理学，从而对领域产生积极影响。
2026-09-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Search for Dark Matter in the Galactic Halo with HAWC
高海拔水切伦科夫伽马射线观测站是一个对500 GeV - 100 TeV伽马射线和宇宙射线敏感的宽视场观测站。HAWC天文台每天观测超过2/3的天空，对各种各样的天体物理源非常敏感，包括可能来自暗物质的伽马射线。银河系中的暗物质湮灭和衰变应该会在天空中产生许多度的伽马射线信号。HAWC的瞬时视场为2 sr，可以观测天空中的扩展区域，例如星系晕中的暗物质。在这里，我们显示的限制暗物质湮灭截面和衰变寿命从HAWC观测的星系晕与15个月的数据。这些是对TeV和PeV暗物质的一些最鲁棒的限制，对暗物质形态很不敏感。这些限制开始限制PeV冰立方中微子被解释为暗物质主要衰变为强子的模型。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Astronomy and astrophysics with gravitational waves in the Advanced Detector Era
随着先进的引力波探测器在未来5年内投入使用，我们有望首次探测到来自天体物理源的引力波，并研究引力波本身的性质，作为广义相对论的检验。此外，这些引力波将是研究其天体物理源和源群的有力工具。它们携带的信息与从电磁或中微子观测中获得的信息非常互补，探测为电磁辐射提供动力的中心引力引擎。目前正在进行准备工作，以便能够利用低延迟搜索管道和快速天空定位，对瞬变源的引力波和电磁观测进行近乎同时的观测。我们将回顾利用先进探测器实现的引力波进行多信使天文学和天体物理学研究的许多机会，以及为快速和充分利用它们而正在进行的准备工作。
2012-03-12 astro-ph.HE gr-qc
Search for Gamma-Ray and Neutrino Coincidences Using HAWC and ANTARES Data
在寻找高能中微子源的过程中，天体物理多信使观测站网络（AMON）通过将高空水切伦科夫（HAWC）观测站和天文学与中微子望远镜和深渊环境研究（ANTARES）中微子望远镜的数据相结合，进行了一项新的搜索。使用与HAWC和IceCube数据的先前检测器组合相同的分析策略，我们在HAWC和ANTARES事件中执行搜索，这些事件低于在每个单独检测器中发送公共警报的阈值。数据收集于2015年7月至2020年2月之间，生存时间为4.39年。在这段时间内，每年发现3起符合事件，估计误报率为$< 1$符合。这一数字与背景预期一致。
2023-03-13 astro-ph.HE
Nuclear Astrophysics in the Multimessenger Era: A Partnership Made in Heaven
2017年8月17日，LIGO-Virgo合作首次探测到来自两颗中子星（GW 170817）的双星合并的引力波。与两个黑洞的合并不同，相关的电磁辐射也被一系列在宽频率范围内运行的望远镜探测到-开启了多信使天文学的全新时代。这一历史性的探测为r过程的天体物理学位置和致密物质的性质提供了新的基本见解。在本文中，我们研究了GW 170817对富中子物质物态方程的影响，特别是对对称能的密度依赖性的影响。从GW 170817中提取的潮汐极化率的限制似乎表明对称能量是软的，从而排除了预测过大恒星半径的模型。
2018-12-11 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
IceCube at the Threshold
冰立方观测到的中微子能量超过100 TeV，其水平明显高于急剧下降的大气中微子背景。天体物理信号既可以在来自整个天空的高能起始事件分析中看到，也可以在来自下面的中微子诱导的μ子信号中看到高能过剩。目前还没有发现单独的中微子源，无论是稳定的还是瞬态的。目前正在开展若干后续工作，以努力找到与光学、X射线和伽马射线探测器观测到的源的一致性。本文介绍了在HAWC的就职典礼上，回顾了IceCube的主要成果，并介绍了IceCube计划转向近实时发布高能事件的现状。
2015-07-28 astro-ph.HE
Geminga and Monogem in the CTAO Era: Probing TeV Halos and Cosmic-Ray Transport
GRAPPA Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学 GRAPPA 研究所）；Department of Physics and Astronomy, San Francisco State University（旧金山州立大学物理与天文系）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo（东京大学宇宙物理数学研究所）
研究Geminga和Monogem周围TeV晕，构建两区扩散模型，用GALPROP v57模拟粒子传播，校准测量数据，通过CTAO响应函数前向折叠模型，贡献是能高显著性探测晕，区分相关参数变化。
2026-09-03 astro-ph.HE
Ultra-high energy Inverse Compton emission from Galactic electron accelerators
一般认为，来自天体物理学物体的>100 TeV的发射明确地证明了PeV质子或核的存在，这是由于电子的逆康普顿发射不可避免地受到克莱因-西名抑制。然而，在逆康普顿主导冷却的存在下，硬高能电子谱是可能的。我们表明，这样的光谱的环境要求，可以自然地满足在旋臂，特别是在增强的恒星形成活动的地区，最有前途的电子加速器的自然位置：强大的年轻恒星。我们的方案表明，在未来的搜索中可能会发现一群硬超高能源，也可能为HAWC最近报告的100 TeV源提供自然解释。
2021-02-15 astro-ph.HE
Axion-like particles and high energy astrophysics
类轴子粒子（ALP）是轻的、中性的、赝标量玻色子，由粒子物理学标准模型的几个扩展（如弦论）预测，并且应该主要只与两个光子相互作用。在存在外部磁场的情况下，光子ALP振荡发生，并且可以在甚高能量（VHE）带（$100 \, {\rm GeV} - 100 \, {\rm TeV}$）中产生相当大的天体物理效应。光子-ALP振荡增加了宇宙对VHE光子的透明度，部分防止了由河外背景光（EBL）引起的伽马-伽马吸收。此外，他们有重要的意义，活动星系核（AGN）通过修改他们的观察光谱的平谱射电类星体（FSRQs）和BL湖。为了限制ALP参数空间，人们进行了许多尝试，通过研究星系团中由于光子-ALP转换而导致的光谱不规则性以及恒星发射ALP的后果。即将推出的新VHE光子探测器，如CTA，HAWC，Gamma-400，LHAASO，TAIGA-HiSCORE，HERD和ASTRI将解决这个问题。
2019-11-21 astro-ph.HE hep-ph
Probing Lorentz Invariance Violation with Absorption of Astrophysical Gamma-rays by Solar Photons
本研究计算了天体物理γ射线与太阳光子作用产生正负电子对的吸收光深，纳入亚光速洛伦兹不变性破缺（LIV）的阈值修正，首次发现其可改变光深，提出可利用近太阳20TeV以上γ射线源观测探测LIV。
2024-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
A new era for multi-wavelength studies of blazars with Rubin and the CTAO
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本文探讨鲁宾与CTAO开启耀变体多波段研究新时代，利用ZTF数据表征光学变异性，通过Fink实时处理实现快速状态转变识别，为时域天文学奠定基础。
2025-09-25 astro-ph.HE
Fundamental Physics With Cosmic High-Energy Gamma Rays
高能光子（MeV以上）是天体物理学和极端条件下基础物理学的强大探测器。近年来，由于地面上新的宇宙伽马射线探测器的出现，我们对高能伽马射线天空的了解取得了令人印象深刻的进展（H.E.S.S.，魔术，真理，HAWC）和空间（敏捷，费米）。本文综述了高能γ射线基础物理问题的研究现状，并讨论了实验研究的发展前景。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Secret Interactions of Astrophysical Neutrinos in the High-Statistics Era
中微子有相当大的自相互作用吗？他们可能会。实验室的限制很弱，因此在天体物理环境和早期宇宙中可能会产生强烈的影响。中微子望远镜的观测可以提供一个独立的中微子自（“秘密”）相互作用的探测，因为源是遥远的，宇宙中微子背景介入。我们定义了一个路线图，使决定性的进展，测试秘密中微子相互作用的光介体。这一进展将通过IceCube-Gen 2对高能天体物理中微子的观测来实现。关键是我们对理论的全面处理，考虑到以前被忽视或过于近似的影响，以及包括现实的检测物理。我们表明，IceCube-Gen 2可以实现中微子天文学的全部潜力，用于测试中微子自相互作用，对宇宙学相关的相互作用模型敏感。为了促进即将进行的研究，我们发布了nuSIProp，这是一个代码，也可以用于研究来自各种来源的中微子自相互作用。
2021-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
High-Energy Astrophysics in the 2020s and Beyond
随着每一个十年的过去，我们对宇宙的动态，连接和经常暴力的性质有了新的认识。这一现实必然使高能过程的研究成为现代天体物理学的核心。本白皮书阐述了高能天体物理学对我们这个时代一些最紧迫的天体物理学问题的核心作用，星系的形成/演化，重元素的起源，恒星和行星形成，系外行星上生命的出现，以及对新物理学的探索。我们还强调了天体物理学家和等离子体物理学家之间正在增长的新联系。最后，我们讨论了实现这些联系的潜力所必须解决的挑战，包括多个机构的物理学和天文学项目的综合规划的必要性，以及在这个大型项目时代培养单个科学家的创造力和职业抱负的必要性。
2019-03-18 astro-ph.HE
Prospects for the detection of synchrotron halos around middle-age pulsars
能量超过10 GeV的宇宙射线正电子的起源是天体粒子物理学中最有趣的谜团之一。不同的解释被用来解决这个难题，如脉冲星风星云（PWNe），超新星遗迹或暗物质粒子的相互作用。HAWC和Milagro实验已经测量到在Geminga和Monogem PWNe方向上超过10 TeV的光子的扩展发射，这可以通过由这些源加速的正电子和电子通过逆康普顿散射发射的光子来解释。这些HAWC和Milagro探测对于估计PWN对正电子过剩的贡献非常重要。正电子和电子由PWNe发射并注入星际介质中，可以通过银河磁场的同步辐射产生能量介于射电和X射线之间的光子。在本白皮书中，我们展示了天体物理探测器任务概念，如AMEGO（全天空中能伽马射线天文台）和AdEPT（高级高能对望远镜），适合探测Monogem和Geminga PWNe的同步加速器晕，我们将报告AMEGO能够探测到的最有希望的PWNe列表。
2019-03-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-ray lines in modern astrophysics
伽马射线天文学提供了一个直接的窗口，在宇宙中最激烈的，动态的过程。MeV伽马射线天文学特别使我们能够直接观察到星际介质的化学浓缩过程，这种浓缩过程是通过恒星和致密物体在生命期间、垂死挣扎期间和死后合成的放射性同位素的衰变进行的。此外，伽马射线线，如正电子湮灭线，可以为我们提供一个独特的视角来观察银河系中宇宙射线的传播，以及可能导致正电子产生的不寻常瞬态现象的线索。随着现代天体物理学进入多信使天体物理学的新时代，MeV伽马射线天文学的重要贡献不容忽视。我简要地概述了伽马射线光谱学与\textit{INTEGRAL}的一些重要贡献，我们对宇宙的理解，以及未来的前景，这个动态领域的天体物理学。
2019-05-06 astro-ph.HE
Exotic PeVatrons as sources of ultra-high-energy gamma rays
Center for Theoretical Physics, College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院理论物理中心）；INFN, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；Dipartimento di Fisica ”E. Pancini”, Università di Napoli ”Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）
本文提出了一种基于奇异天体的PeV加速器模型，通过与millicharged暗物质的相互作用产生强磁场，从而产生超高能伽马射线，并探讨其在银河系中的分布及检测可能性。
2026-01-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Correlation of high energy neutrinos and gamma rays on the direction of Fermi Bubbles
我们研究了由IceCube探测到的天体物理中微子与位于银河系中心的两个大型球状结构（称为费米泡（FB））的几何形状的空间相关性。利用8年来收集的Fermi-LAT数据和高海拔水切伦科夫（HAWC）γ射线天文台得出的上限，我们使用混合（轻强子）模型来研究费米泡方向上的高能中微子的可能相关性。我们发现，这些事件可能与北方泡沫无关，但不排除与南方球状结构的可能相关性。我们希望在未来几年通过切伦科夫望远镜阵列（CTA）和南方伽马射线巡天观测站（SGSO）改进伽马射线观测，以测试南方气泡可能的强子发射。
2019-08-15 astro-ph.HE
Multiwavelength Opportunities and Challenges in the Era of Public Fermi Data
费米伽马射线空间望远镜对天空的伽马射线观测为多波长和多信使研究提供了机会和挑战。伽马射线暴、双星、活动星系核和银河系瞬变源都是最好用各种仪器同时或同时研究的现象。新发现的伽马射线源的识别主要是多波长的努力。从伽马射线方面来看，一个主要的挑战是从天体物理事件发生到在数据中识别该事件的延迟。快速、全面地覆盖伽马射线源的多波长范围，无论是在后勤方面，还是在引起科学兴趣方面，都是困难的。费米LAT团队继续欢迎旨在通过多波长研究最大限度地提高飞行任务科学回报的合作努力。
2009-12-29 astro-ph.HE
