Probing Neutrino Flavor Transition Mechanism with Ultra High Energy Astrophysical Neutrinos
超高能天体物理中微子的观测和鉴别已被提议用于未来的中微子望远镜。在地球上观测到的天体物理中微子的味比取决于源的初始味比和这些中微子在传播过程中发生的味转变。我们的模型无关的参数化的味道过渡机制进行了很好的分类。在我们的模型无关参数化框架下,我们发现一个新的参数R= ε_e/(ε_μ + ε_τ)可以直接探测味跃迁,而不需要v_μ-v_τ对称性的假设。一些口味过渡模型来测试我们的参数化与这个新的观察。通过我们的模型无关的参数化,讨论了新的可观察性对味转换机制的观察约束。
2013-08-30 astro-ph.HE hep-ph
Probing extreme astrophysical accelerators through neutrino anisotropy
本研究提出利用超高能中微子天空的各向异性来探测极端天体物理加速器的宇宙分布,并首次据此测量超高能中微子及宇宙射线源的演化。
2023-08-18 astro-ph.HE
Lorentz violation induced vacuum birefringence and its astrophysical consequences
在圈量子引力的电磁场中,光子的两个螺旋度具有不同的相速度和群速度,称为“真空双折射”。天体物理光源的线偏振光可能出现两种新现象:“峰值倍增”和“去偏振”。我们发现,观察这两种现象的标准是相同的。此外,从最近观测到的天鹅座X-1的$γ$射线偏振,我们得到了洛伦兹破坏参数$χ$的上限$\sim 8.7\times10^{-12}$,这是已知系统中最严格的约束。我们还建议分析费米LAT伽玛暴可能存在的“双峰”现象。
2011-06-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Constraints on neutrino speed, weak equivalence principle violation, Lorentz invariance violation, and dual lensing from the first high-energy astrophysical neutrino source TXS 0506+056
我们从第一个高能天体物理中微子源TXS 0506+056中推导出中微子速度、弱等效原理违反、洛伦兹不变性违反和双透镜的严格约束。中微子(IceCube-170922 A)和光子在类似的时间框架和相同的方向的观察是用来推导这些限制。我们描述的方式,这些约束可以进一步改善的数量级。
2019-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Spectra for Reactions in Astrophysical Electromagnetic Cascades with Lorentz Invariance Violation: The Vacuum Cherenkov Effect
本文首次推导并数值验证了由洛伦兹不变性破坏引起的真空切连科夫辐射光谱,为从唯象上限制量子引力模型中的洛伦兹对称性破缺提供了依据。
2024-12-23 astro-ph.HE
Improved limits on Lorentz invariance violation from astrophysical gamma-ray sources
洛伦兹不变性(LI)在科学中具有核心作用,它在某些高能尺度上的违反(LIV)与自然界中几个最有趣的难题的可能解决方案有关,如暗物质、暗能量、极端天体中的宇宙射线产生和量子引力。我们报告的基础上寻找LIV信号的传播伽马射线从天体物理源到地球。一个创新的数据分析,使我们能够提取前所未有的信息,从最新的数据集组成的111个能谱的38个不同的源测量目前的伽马射线观测站。没有发现LIV信号,我们表明,数据是最好的描述LI假设。我们推导出的LIV能量尺度的限制至少比目前文献中关于高能伽马射线中LIV的亚光速签名的限制好3倍。
2019-03-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Lorentz Invariance at EeV Energy
皮埃尔俄歇实验至少探测到了两个来自射电星系半人马座A方向的能量在60EeV以上的射线事件。假设这些事件来自半人马座A,我们已经计算了这个来源的中性宇宙射线事件的数量,对于洛伦兹不变性的破坏程度较小。我们的研究结果表明,我们计算的事件数与观察到的事件数在EeV的能量从源的方向可以探测这种违反的程度非常低的值的比较。
2009-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of Lorentz invariance violation on charged particles and photon production in astrophysical sources
São Carlos Institute of Physics, University of São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
本文研究了洛伦兹不变性破坏对天体物理源中同步加速和逆康普顿过程的影响,推导了修改的辐射功率和光子能量表达式,并通过观测数据评估LIV对光子通量的影响。
2025-12-20 astro-ph.HE hep-ph
Lorentz symmetry and high-energy neutrino astronomy
洛伦兹对称性破缺的研究是一个非常活跃的研究领域。LV效应很小,通常使用特殊的系统来寻找它,高能中微子由于其能量高、传播距离长和量子力学干涉的存在,为寻找LV提供了一个独特的系统。在这篇简要的评论中,我们介绍了LV的测试和总结现有的LV使用大气和天体物理中微子的搜索。
2021-12-12 astro-ph.HE hep-ph
Searches for Anisotropic Lorentz-Invariance Violation in the Photon Sector
洛伦兹不变性是爱因斯坦狭义相对论的基本对称性,它已经被许多经典和现代实验所证实。然而,许多统一粒子物理学标准模型和广义相对论的理论都预言在普朗克尺度下洛伦兹不变性会被破坏。虽然目前的实验无法达到这个能量范围,但在较低的能量下可能会出现与洛伦兹对称性的微小偏差。天体物理学实验非常适合于寻找这些偏差,因为它们的影响随着光子的长距离传播而积累。在本文中,我们描述了我们用来限制光子色散和真空双折射的天体物理方法。
2016-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Probing the environments surrounding ultrahigh energy cosmic ray accelerators and their implications for astrophysical neutrinos
我们探索的超高能宇宙射线(UHECR)源环境的推断-限制的频谱和组成的UHECR和极高能量中微子的非观测-和它们的影响所观察到的高能天体物理中微子谱。我们发现加速机制产生幂律CR谱~ $\propto E^{-2}$是兼容的UHECR数据,如果CR在高刚度是在准弹道扩散制度,因为他们逃离他们的源环境。以气体为主和以光子为主的源环境都能够解释UHECR观测结果,但以光子为主的源给出了更好的拟合。此外,以气体为主的源与当前的中微子约束处于紧张状态。精确测量$\sim 10$ PeV的中微子通量将提供有关以气体为主的源的可行性以及扩散激波加速是否与UHECR观测一致的关键信息。我们还表明,UHECR源是能够给一个很好的适合的天体物理中微子光谱的高能量部分,以上$\sim$ PeV。如果用Sibyll2.3c强子相互作用模型解释空气簇射数据,那么UHECR和高能天体物理中微子的共同起源是自然的,Sibyll2.3c强子相互作用模型在参数空间的同一部分给出了UHECR和天体物理中微子的最佳拟合,但不是EPOS-LHC。
2021-12-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Probing Relativistic Axions from Transient Astrophysical Sources
相对论性轴子从瞬变源(如轴子星爆炸)的发射可以导致可观察到的特征。我们表明,从坍缩轴子星的轴子爆发可以检测到广泛的轴子质量$10^{-15} \, \textrm{eV} \lesssim m \lesssim 10^{-7} \, \textrm{eV}$在实验室实验中,如ABRACADABRA,DMRadio和SHAFT。轴子爆发的检测可以提供新的见解的基本轴子潜力,这是具有挑战性的探测,否则。在遥远的过去,一系列的爆发会产生一个与通常的冷轴子DM不同的弥散轴子背景。与其他特征的重合将为多信使天文学提供一个新的窗口。
2022-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing neutrino production in high-energy astrophysical neutrino sources with the Glashow Resonance
本文利用格拉肖共振区分高能天体物理中微子的pp与pγ产生机制,基于IceCube现有数据及未来全球切伦科夫望远镜合并曝光量,证明未来数十年内可在2σ水平区分两种机制,并探讨了混合产生机制的探测灵敏度。
2023-04-12 astro-ph.HE hep-ph
Probing the fission properties of neutron-rich actinides with the astrophysical $r$ process
我们回顾了最近的工作,研究裂变对天体物理环境中可能发生的快速中子捕获($r$ -过程)核合成的影响。我们简要地讨论了不确定的裂变势垒和裂变率的重锕系物种的人口的影响。我们证明了丰中子核的裂变碎片分布的影响,并讨论目前可用的治疗,包括最近的宏观-微观计算。我们的结论是通过比较我们的核合成结果直接与恒星数据的金属贫恒星丰富的$r$ -过程元素考虑裂变是否发挥了作用,在所谓的“普遍性”的$r$ -过程丰度从恒星到恒星观察。
2020-06-19 astro-ph.HE nucl-th
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
Probing fundamental physics using compact astrophysical objects
本研究利用白矮星与中子星的质量-半径关系探测精细结构常数 $α$ 的时空变化,并结合当前观测约束大统一理论及标准模型扩展。
2025-03-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Pseudo-Dirac Neutrinos with Astrophysical Sources at IceCube
本文利用 IceCube 对 NGC 1068 的观测提出探测赝狄拉克中微子的新方法,可将质量平方差灵敏度提升至 $10^{-21}$ eV² 量级,远超地面实验,并探讨多中微子源对灵敏度的进一步提升。
2023-04-14 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
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
Lorentz Symmetry breaking studies with photons from astrophysical observations
洛伦兹不变性破坏(LIV)可能是研究量子引力物理的一个很好的观测窗口。在过去几年中,所有主要的伽马射线实验都公布了用各种天体物理学来源寻找LIV的结果:用卫星上的探测器寻找伽马射线暴,用地面实验寻找活动星系核。本文综述了近年来空间和地面观测中关于非偏振光子飞行时间的研究。文中介绍了在时延搜索中使用的各种方法,并讨论了它们的性能。由于没有显着的时间滞后值被发现在实验精度的测量,目前的结果包括95%的置信水平限制的量子引力尺度上的线性和二次项的标准光子色散关系。
2011-02-21 astro-ph.HE gr-qc
Astrophysical and Cosmological Searches for Lorentz Invariance Violation
本文综述利用光子、中微子、引力波及宇宙学探针检验洛伦兹不变性破缺的方法、结果与矛盾限制。
2023-12-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Lorentz invariance violation with multiwavelength polarized astrophysical sources
洛伦兹不变性(LIV)的可能违反可以产生真空双折射,这导致来自远源的线性偏振光的偏振平面的频率依赖性旋转。本文试图在天体物理源的偏振光谱数据中寻找由真空双折射引起的线偏振角随频率的变化。我们收集了五个耀变体,在不同的光学波段$(UBVRI)$进行了多波长偏振测量。考虑到观测到的偏振角的贡献,从两个内在的偏振角和旋转角引起的LIV,并假设的内在偏振角是一个未知的常数,我们得到了新的约束LIV直接拟合的多波长偏振数据的5个耀变体。在这里,我们表明,双折射参数$η$量化的破坏程度的洛伦兹不变性被限制在$-8.91\times 10^{-7}$ <$η$ <$2.93\times10^{-5}$的范围内的$2σ$的置信水平,这是一样好,或代表一个数量级的改善,从紫外/光学偏振观测先前获得的结果。更强的限制可以通过未来的多波长观测伽马射线能带。
2021-06-10 astro-ph.HE
Probing ultralight dark fields in cosmological and astrophysical systems
该论文以模型无关方式构建标量与矢量超轻暗场的经典有效场论,并研究其在非拓扑孤子、中子星及引力波等系统中的相互作用与探测途径。
2023-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Lorentz violation constraints with astroparticle physics
由于建造了新的天文台,采用了创新技术,并探测到大量事件和来源,天体粒子物理学最近达到了一个新的精确水平。对宇宙射线和伽马射线的精确测量可以作为基础物理的测试,例如洛伦兹不变性破坏(LV)。虽然LV签名预计是小的,非常高的能量和长距离的天体物理源涉及,导致这一任务的一个前所未有的机会。在本摘要中,排除限制的结果,从不同类型的天体物理LV测试,通过一般的修改粒子的色散关系,在光子部门通过对生产阈值的变化和光子衰减。对下一代伽马射线望远镜的一些展望也被提出
2019-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Probing Lorentz Violation in Neutrino Propagation from a Core-Collapse Supernova
超新星爆炸提供了中微子传播的最灵敏的探针,例如中微子速度可能受到被认为是由量子引力(QG)效应产生的时空泡沫结构的影响。最近对核心坍缩超新星的中微子发射的二维模拟表明,它们可能会在几毫秒的尺度上表现出时间上的变化。我们用小波技术分析了这种中微子发射的模拟,并考虑了不同能量的中微子群速度v/c = [1 \pm]对洛伦兹不变性的线性或二次破坏的限制(E/ M_{nuLV1})]或[1 \pm(E/ M_{\nuLV2})^[2],如果在如此短的时间尺度上观测到变化,那么质量尺度M_{nuLVi}可能出现在量子引力模型中。我们发现,在95%的置信水平下,对M_{nuLV1} ~ 2 X 10^{13} GeV和M_{nuLV2} ~ 10^6 GeV的预期敏感性,比以前使用核心坍缩超新星的一维模拟所作的估计高出两个数量级。我们还分析了未来的敏感性的情况下,在固定能量的中微子的传播时间受到随机波动。
2012-02-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing heavy dark matter decays with multi-messenger astrophysical data
我们设置保守的约束衰变暗物质粒子的质量跨越一个非常广泛的范围($10^4-10^{16}$ GeV)。为此,我们使用宇宙射线(CR)质子/反质子,电子/正电子,中微子/反中微子和伽马射线的多信使观测。针对衰变到$\bar{b}b$通道的情况,利用Dokshitzer-Gribov-Lipatov-Altarelli-Parisi方程组和$\texttt{Pythia}$程序包,模拟了暗物质产额的光谱.然后,我们传播的CR的暗物质起源到地球,通过使用国家的最先进的数值框架$\texttt{CRPropa}$,$\texttt{GALPROP}$和$\texttt{HelMod}$的CR输运方程的解决方案在河外,银河系和日光层,分别。保守的限制是通过要求地球上预测的暗物质光谱小于观测到的CR光谱来获得的。总的来说,我们排除暗物质寿命的$10^{28}$ s或更短的所有群众调查这项工作。对于质量在$10^{11}-10^{14}$ GeV范围内的非常重的暗物质粒子,最严格的约束达到$10^{30}$ s。
2020-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Tests of Lorentz Invariance
本文回顾了洛伦兹不变性破坏(LIV)的研究现状,重点总结了利用高能天体物理观测(如真空色散和双折射等)设定LIV能标下限的检验方法。
2021-11-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Lorentz Invariance Violation at High Energies Using LHAASO Observations of GRB221009A via DisCan Algorithm
本文利用DisCan算法分析LHAASO对GRB 221009A的观测数据,在0.2-13 TeV能段搜寻洛伦兹不变性破缺效应,并给出了一阶和二阶情形下LIV能标的95%置信水平下限。
2025-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing high-energy interactions of atmospheric and astrophysical neutrinos
天体物理中微子和大气中微子是产生EeV宇宙线的强大加速器的重要探针。了解这些加速器是中微子观测站的一个关键目标,以及从超新星、暗物质湮灭和其他天体物理学主题中寻找中微子。在这里,我们将讨论像IceCube这样的中微子观测站以及未来的设施,如KM 3 NeT和IceCube-Gen 2,如何研究高能(1 TeV以上)中微子相互作用的性质。这远远高于在人造加速器中可获得的能量,在人造加速器中,最高能量的中微子束仅达到500 GeV。相比之下,中微子天文台已经观测到能量超过5 PeV的事件-能量高出10,000倍-未来的大型天文台可能会探测能量高达$10^{20}$ eV的中微子。这些数据对标准模型的测量,如低比约肯$-x$部分子分布和胶子阴影,以及对超越标准模型物理的研究都有影响。本章将回顾现有的技术和结果,并讨论未来的前景。
2019-06-05 astro-ph.HE hep-ex nucl-ex
Widen the Resonance: Probing a New Regime of Neutrino Self-Interactions with Astrophysical Neutrinos
本研究探索了一种中微子质量低于宇宙中微子背景温度的新情形,通过求解玻尔兹曼方程发现其能拓宽中微子能谱吸收特征,可探测亚keV媒介子质量,未来Hyper-Kamiokande观测有望大幅提升中微子自相互作用的探测灵敏度。
2025-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Testing Relativity with High-Energy Astrophysical Neutrinos
最近对高能天体物理中微子的观测可以用来限制从引力的量子理论中出现的对洛伦兹不变性的违反。我们执行阈值和切伦科夫分析,通过约100万至10^{20}的因子改进现有边界。
2013-08-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Lorentz Invariance Violation in Cosmogenic Neutrino Propagation with KM3-230213A
Universidade Estadual de Londrina (UEL)(隆德里纳州立大学);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学);Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)(圣卡洛斯联邦大学);Universidade Tecnológica Federal do Paraná(巴拉那联邦技术大学);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Universidade Federal da Integração Latino-Americana(拉丁美洲融合联邦大学)
本研究利用CRPropa 3.2模拟宇宙源中微子通量,结合KM3-230213A事件评估超光速洛伦兹不变性破缺的观测灵敏度,发现特定系数范围可增强事件率,为未来中微子望远镜提供可检验预测。
2026-09-14 astro-ph.HE hep-ph
Probing Lorentz invariance with a high-energy neutrino flare
本文提出非参数统计方法,通过分析高能中微子耀斑的时间结构探测洛伦兹不变性破缺,以TXS 0506+056耀斑为例得出LIV能量标度下限,提供不依赖电磁对应体的稳健研究手段。
2025-05-27 astro-ph.HE gr-qc hep-ex
Testing Fundamental Physics with Astrophysical Transients
在宇宙学距离上的爆炸性天体物理瞬变可以用来精确检验相对论的基本假设,如洛伦兹不变性、光子零质量假设和弱等效原理(WEP)。洛伦兹不变性破坏(LIV)的特征包括真空色散和真空双折射。利用天体物理源,如伽马射线暴,活动星系核,和恒星的LIV灵敏的搜索进行了讨论。光子静止质量不为零的最直接结果是光在真空中传播的速度与频率的关系。本文详细介绍了如何利用色散方法获得不同红移的快速射电暴光子质量的联合严格极限。WEP的准确性已经得到了很好的测试的基础上,通过引力场旅行的天体物理信使的夏皮罗时间延迟。Shapiro延迟测试的一些警告进行了讨论。在这篇文章中,我们回顾和更新的基础物理的天体物理测试的状态。
2021-02-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号,并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 astro-ph.HE
Testing Lorentz Symmetry using High Energy Astrophysics Observations
我们讨论了一些洛伦兹对称性的检验,这些检验是通过对高能宇宙射线、伽马射线和中微子的天体物理观测而成为可能的。这些是洛伦兹对称性破坏最敏感的测试之一,因为它们是人类已知的最高能量现象。
2017-09-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing the Cosmic Neutrino Background and New Physics with TeV-Scale Astrophysical Neutrinos
本文利用IceCube探测到的三个TeV中微子源事件,通过标准模型及新物理情形下的散射效应约束残余中微子超密度和新型中微子自相互作用耦合强度。
2025-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Photon splitting constraint on Lorentz Invariance Violation from Crab Nebula spectrum
在洛伦兹不变性破缺的量子电动力学模型中,计算了光子分裂为三个光子的衰变宽度。我们表明,这一过程可以导致切断的天体物理源的光子光谱的非常高的能量的一部分。通过对HEGRA观测到的蟹状星云光谱的极高能量部分的分析,我们得到了光子在Lorentz违反质量标度上的95% CL束缚。这个界限改善了以前的约束超过一个数量级。
2019-03-27 astro-ph.HE hep-ph
First combined studies on Lorentz Invariance Violation from observations of astrophysical sources
成像大气切伦科夫望远镜研究来自附近和遥远天体物理源的最高能量(高达数十TeV)光子发射,从而从洛伦兹不变性破坏(LIV)效应的搜索中提供有价值的结果。高度可变的,充满活力的和遥远的源,如脉冲星和活动星系核是飞行时间LIV研究的最佳目标。然而,活动星系核耀斑或高能脉冲发射的观测数量有限,极大地限制了这类研究的潜力,特别是任何潜在的LIV效应作为红移的函数。为了解决这些问题,三个主要合作机构建立了一个实验间工作组,利用成像大气切伦科夫望远镜(H.E.S.S.,MAGIC和VERITAS),目的是通过共享数据样本和开发联合分析方法,提高对LIV任何影响的敏感性,同时改善对系统不确定性的控制。这将允许增加可用源的数量,并对红移依赖性进行敏感搜索。本报告回顾了第一个组合极大似然方法分析,该方法使用了过去使用H.E.S.S.进行的已发表源观测的模拟,魔法与真理将介绍基于组合极大似然方法的分析结果、处理不同类型来源和仪器数据的战略以及未来计划。
2017-10-23 astro-ph.HE
The optical depth including Lorentz invariance violation energy threshold shifts
洛伦兹不变性破坏(LIV)作为粒子色散关系的一般修改引入可以改变成对产生的光子能量阈值,这修改了预期的伽马射线通量从天体物理源。在这项工作中,我们回顾了这一现象,并探讨其后果,通过在光学深度的衍生效应。然后,通过寻找TeV伽马射线谱中的亚光速LIV签名,我们提出了严格的限制LIV能量标度在领先的顺序n=1和2。最后,我们提出了预测通量的GZK光子,包括LIV,在天体物理的情况下,最好的描述UHECR数据。
2019-01-10 astro-ph.HE
Probing an X-ray flare pattern in Mrk 421 induced by multiple stationary shocks: a solution to the bulk Lorentz factor crisis
在高频率峰值BL Lac(HBLs)中观测到的多个射电VLBI定常纽结可以解释为沿喷流加速粒子的多个平行化激波。这种方法可以解决所谓的“散装洛伦兹因子危机”的来源与高洛伦兹因子,推导出最大的伽玛-伽玛不透明度和快速的变化,以及明显不一致的慢/定的无线电结。它还表明,一个独特的模式的非热发射变率应出现在每一个强耀斑。利用尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台Swift-XRT上的X射线望远镜对HBL Mrk 421进行了13年的观测,我们探索了这样一种内在的变化模式。然后通过与许多类似的模拟光变曲线进行比较,统计估计其意义。一个建议的变化模式被确定,与位于最上游的15.3 GHz无线电结在0.38 MAS从核心的主要耀斑发射区一致。随后在光变曲线中出现的通量过剩,与以恒定的视速度45 c穿过所有下游射电节点的扰动相一致。所观察到的变化模式的意义,而不是随机过程中发现以上3个标准差,打开了一个有前途的路径,在其他耀变体和其他能带的进一步调查。除了突出的作用,固定无线电结的高能量粒子加速器在射流中,所开发的方法允许估计的表观速度和大小的射流扰动,而不需要直接观察任何运动的射流。
2019-04-15 astro-ph.HE
Probing the Lorentz Symmetry Violation Using the First Image of Sagittarius A*: Constraints on Standard-Model Extension Coefficients
多亏了事件视界望远镜(EHT)提供的Messier 87*(M87*)和人马座A*(Sgr A*)阴影的无与伦比的近地平线图像,为我们打开了两扇令人惊叹的窗口,可以对引力理论和基础物理进行强场测试。最近从EHT公布的关于Sgr A* 阴影的信息,让我们有一个新的可能性,在标准模型扩展(SME)框架内探索洛伦兹对称性破坏(LSV)。尽管Sgr A* 的阴影图像与广义相对论的预测一致,但仍然存在轻微的差异,预计将通过考虑一些基本修正来修复。我们提出的想法,最近推断的Sgr A* 的阴影图像是由一个最小的SME启发史瓦西度规包含洛伦兹违反(LV)条款从后牛顿近似得到的解释。嵌入史瓦西度规的LV项是无量纲空间系数${\bar s}^{jk}$,它与最小SME理论引力扇区中负责LSV的场有关。以这种方式,可以在Sgr A* 的第一阴影图像的允许灵敏度水平中控制洛伦兹不变性违反。实际上,使用Sgr A* 的阴影大小的$1σ$不确定性内释放的界限及其与标准史瓦西的分数偏差,我们也为空间对角系数和SME的时间-时间系数的两种不同组合设置上限。最好的上限是在$10^{-2}$水平,这应该被解释为不同的约束以前提取的知名的框架,因为不像标准的SME研究,它不是从一个日心天体框架,而是来自探测黑洞地平线尺度。
2022-11-08 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing Lorentz Violating (Stringy) Quantum Space-Time Foam
量子时空可以通过大量的新现象来表征,例如洛伦兹破坏和非平凡折射率,导致量子物质退相干的随机度规涨落效应和时空坐标的非交换性。弦理论是研究量子引力的主要方法之一,在弦理论中,这种坐标非对易性在许多情况下自然出现。在演讲中,我回顾了一个这样的例子,它出现在背景时空中的D-膜缺陷的现代背景下,弦物质在其中传播。这是时空泡沫的原型。我之所以选择这个模型,是因为它实际上可能有一些独特的特征,可以通过高能天体物理观测或某些粒子干涉仪(如中性介子工厂)的实验来证伪。特别是,该模型可以解释最近的观测费米伽马射线望远镜延迟发射的30 GeV光子从遥远的伽马射线暴090510,在协议与以前的观测从魔术和HESS望远镜,但也可能导致证伪的预测量子泡沫效应在即将升级的某些“粒子干涉仪”,如中性介子工厂。
2009-09-12 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Probing spacetime noncommutative constant via charged astrophysical black hole lensing
研究了时空非对易参数对非对易Reissner-Nordström黑洞时空中强场引力透镜的影响。假设银河系中心超大质量天体的引力场用这个度规描述,我们估计了强引力透镜的系数和观测量的数值。结果表明,随着参数$\sqrt{\vartheta}$的增大,观测量$θ_{\infty}$和$r_m$减小,观测量$s$增大.我们的结果还表明:i)当$\sqrt{\vartheta}$强时,观测量接近于非对易Schwarzschild黑洞透镜的观测量,ii)当$\sqrt{\vartheta}$弱时,观测量接近于对易Reissner-Nordström黑洞透镜的观测量; iii)非对易Reissner-Nordström黑洞透镜中$\vartheta$的可探测范围是$0.12\leq\sqrt{\vartheta}\leq0.26$,它比非对易Schwarzschild黑洞透镜$0.18\leq\sqrt{\vartheta}\leq0.26$中的宽。这为将来利用天文仪器探测时空非对易常数$\vartheta$提供了一条途径。
2011-08-30 astro-ph.HE gr-qc hep-th
No Flavor Anisotropy in the High-Energy Neutrino Sky Upholds Lorentz Invariance
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院)
通过分析高能中微子方向性风味组成,研究发现无LIV引起的风味各向异性,从而对数百个LIV参数设定了更严格的上限。
2026-02-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Testing Lorentz invariance violation using cosmogenic neutrinos
INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所-大萨索国家实验室)
通过模拟宇宙射线产生中微子,研究洛伦兹不变性破坏对中微子传播的影响,并提出约束其破坏尺度的方法。
2023-10-05 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Lorentz invariance violation using HAWC observations above 100 TeV
由于涉及高能量和长距离,天体物理观测提供了一个独特的机会来测试洛伦兹不变性破坏(LIV)的可能特征。超光速LIV使光子在相对短的距离内以高能量衰变,给出了在此能量以上具有硬截止的天体物理光谱。高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台是目前世界上最灵敏的10 TeV以上的伽马射线天文台。再加上最近开发的一种能量重建算法,HAWC使用人工神经网络,HAWC可以作出详细的测量超过100 TeV的伽马射线能量。通过这些观测,HAWC可以将LIV能量标度限制在$10^{31}$ eV以上,超过普朗克能量标度的800倍。LIV的这一限制比$\rm E_{LIV}^{(1)}$的最佳先前值的约束性大60倍以上。
2019-08-26 astro-ph.HE
Probes of Lorentz Violation
洛伦兹不变性是基础物理学中如此重要的一个原理,它应该不断地受到实验的检验和理论的质疑。具有快速时间变化的高能光子的遥远天体物理源,如活动星系核(AGN)和伽马射线爆发(GRB),为测试洛伦兹不变性提供了理想的实验机会。切伦科夫望远镜阵列(CTA)是一个很好的实验工具,可以进行这种测试,其灵敏度超过了使用其他探测器的可能性。
2011-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Fermi acceleration under Lorentz invariance violation
本文在洛伦兹不变性破缺假设下重新研究费米加速机制,计算了能谱与加速时间,发现一阶费米机制能谱在高能端受强烈抑制,首次展示了基准加速机制在LIV下的修正。
2024-09-02 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on violation of Lorentz invariance from atmospheric showers initiated by multi-TeV photons
我们讨论了假设破坏洛伦兹不变性在高能量的甚高能γ射线的大气簇射的形成的影响。在洛伦兹不变性破坏导致光子速度随能量减小的情况下,与洛伦兹不变性情况相比,簇射的形成被抑制。由HEGRA和H.E.S.S.独立测量的蟹状星云光谱的高能部分没有这种抑制。合作是用来设置下界的能量尺度的洛伦兹不变性违反。这些界限是竞争力与现有的最强的约束条件,从可变的天体物理源的时间和TeV光子的吸收河外背景光。下一代多TeV伽马射线观测站将进一步改进它们。
2016-12-26 astro-ph.HE hep-ph
Towards Understanding Astrophysical Effects of Nuclear Symmetry Energy
确定致密丰中子核物质的物态方程是核物理和天体物理的共同目标。除了可能的相变,核对称性的密度依赖性\esym是丰中子核子物质状态方程中最不确定的部分,特别是在超饱和密度下。近年来,利用各种微观核多体理论和唯象模型,在预测对称能和理解为什么对称能仍然很不确定方面取得了很大进展。与此同时,在地球核实验室和天体物理观测站的对称能探测方面也取得了重大进展。鉴于GW170817事件以及正在进行或计划进行的核实验和天体物理观测探测致密富中子物质的状态方程,我们回顾了最近的进展,并确定了新的挑战,我们对几个选定的主题了解核对称能量的天体物理效应至关重要。
2019-05-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Probing a low-mass $Z^{\prime}$ gauge boson at IceCube and prospects for IceCube-Gen2
本文研究$L_\mu-L_\tau$模型预言的$Z^{\prime}$玻色子对IceCube中微子事件的影响,利用12年HESE数据推导灵敏度,发现可探测小耦合和几MeV质量,且IceCube-Gen2将覆盖更大参数空间。
2025-04-25 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
On calculation of cross sections in Lorentz violating theories
我们发展了一个系统的方法来计算散射截面的理论与破坏的洛伦兹不变性考虑到整个信息的理论拉格朗日。作为一个例子,我们推导出费曼规则和公式的总和超过极化旋量电动力学与洛伦兹违反运营商的4和6维。这些规则适用于计算几个天体物理相关过程的概率。我们计算了光子衰变率和真空切伦科夫辐射,以及背景辐射和库仑场中电子-正电子对产生的截面。后一个过程对于探测大气中光子引起的空气簇射至关重要。
2012-04-25 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Electrodynamics with Lorentz-violating operators of arbitrary dimension
研究了光子在Lorentz和CPT破坏下的行为。允许运营商的任意质量尺寸,我们分类所有规范不变的洛伦兹和CPT违反条款的平方拉格朗日密度与有效光子传播。得到了协变色散关系,并讨论了双折射的条件。我们提供了一个完整的表征的系数洛伦兹违反所有质量尺寸通过分解使用自旋加权球谐函数。由此产生的九组独立的球面系数控制双折射、色散和各向异性。我们讨论的一般理论的限制,各种特殊的模型,其中包括最小的标准模型扩展,各向同性的限制,真空传播的情况下,非双折射的限制,和真空正交模型。给出了实验室坐标系与标准日心坐标系之间洛伦兹破坏球系数的变换。我们将结果应用于各种天体物理观测和实验室实验。天体物理学的相关研究包括双折射和色散的研究。我们使用偏振和色散数据从伽马射线暴的洛伦兹违反涉及运营商的维度4至9的系数设置约束,我们描述了混合的极化诱导的洛伦兹和CPT违反的宇宙微波背景。感兴趣的实验室搜索包括空腔实验。我们提出的理论与腔搜索,推导出实验依赖的真空正交模型中的系数的因素,并预测相应的频率偏移的圆柱形腔。
2009-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing Black Hole Magnetic Fields with QED
真空双折射效应是量子电动力学(QED)最早的预言之一:当真空被磁场穿过时,带电狄拉克场的存在使真空双折射。这种效应在地球磁场中非常微弱,但对于高度磁化的天体,如吸积的黑洞,却变得非常重要。在X射线区域中,在黑洞磁层中行进的光子的偏振在发射时并没有被冻结,而是被局部磁场改变。我们表明,光子沿平面的磁盘,预计将部分组织的领域,这将导致在退极化的X射线辐射。由于退极化的量取决于磁场的强度,这种~效应可以提供一种方法来探测黑洞吸积盘中的磁场,并研究磁场在天体物理吸积中的作用。
2018-05-25 astro-ph.HE