Implications of the detection of sub-PeV diffuse $γ$ rays from the Galactic disk apart from discrete sources
最近，西藏-AS $γ$合作报告了从银盘探测到能量范围为100 TeV - 1 PeV的$γ$射线。值得注意的是，这些$γ$射线中的许多都是在已知的非常高能量（E $>$ 100 GeV）的$γ$射线源之外观测到的。如果这些扩散的$γ$射线：1）是由常规而非外来（即暗物质衰变或湮灭）过程产生的，2）具有强子而非轻子起源，3）是在脉冲而非稳定源中产生的，或者是在光学厚源中产生的，那么这些结果就能得到最好的理解。除此之外，探测到低于PeV的弥散$γ$射线意味着来自银河系盘的中微子通量的极限，以及银河系宇宙射线谱中截止刚性的下限。
2021-04-07 astro-ph.HE
Imprints of PeV cosmic-ray sources on the diffuse gamma-ray emission
本文建立基于单个源离散注入宇宙线的甚高能银河伽马辐射模型，通过均匀与非均匀扩散两种情景解释LHAASO探测到的少量强子型PeVatron及气体分布与伽马通量的差异。
2025-01-10 astro-ph.HE
Diffuse neutrino flux from relativistic reconnection in AGN coronae
National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波帝斯特里安大学）；Institute of Accelerating Systems & Applications（加速系统与应用研究所）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所（INFN）那不勒斯分部）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（计算天体物理学中心，平顿研究所）
研究通过质子加速解释IceCube观测到的弥漫中微子通量，考虑冠冕磁化率、X射线冠冕亮度和黑洞质量参数，发现冠冕发射可解释至1 PeV的能量范围，但更高能量需其他来源如喷流活动星系核。
2026-05-08 astro-ph.HE
The contribution of turbulent AGN coronae to the diffuse neutrino flux
Columbia University（哥伦比亚大学）；Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie（巴黎西岱大学，法国国家科学研究中心，亚原子物理与宇宙学研究所）；National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学）；Columbia Astrophysics Laboratory（哥伦比亚天体物理学实验室）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本研究探讨了湍流AGN冠状体对弥漫中微子通量的贡献，通过分析AGN能量学和能谱分布，揭示了中微子信号与AGN亮度的关系，并预测了extragalactic 人口中的中微子通量。
2025-11-21 astro-ph.HE
Pinpointing the knee of cosmic rays with diffuse PeV gamma-rays and neutrinos
宇宙线谱中膝的起源是一个尚未解决的基本问题。对于不同的破断位置和膝关节的组成，有各种各样的预测模型。在这项工作中，我们建议使用扩散$γ$ -射线和中微子作为探针来测试这些模型。基于几种典型的组分模型，计算了扩散$γ$射线谱和中微子谱，它们在几十TeV到几PeV的能量范围内表现出不同的截止行为.预期的通量将通过新升级的Tibet-AS $γ$ +MD（μ子探测器）实验以及更敏感的未来项目（如LHAASO和HiSCORE）进行观测。通过比较中微子能谱与冰立方实验的观测结果，我们发现，来自宇宙射线与星际介质相互作用的散射中微子可能不是冰立方事件的主要原因。未来对中微子的测量可能能够识别银河系扩散成分，并进一步阐明宇宙射线的膝盖问题。
2014-10-10 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrino emission from Ultra-Luminous Infrared Galaxies
超亮红外星系（ULIRGs）是宇宙中最明亮和最强烈的星暴星系。它们的恒星形成率（SFR）和气体表面质量密度都很高，这意味着它们有很高的超新星速率和高能质子的有效能量转换。这些超新星中有一小部分是所谓的超新星，其典型的动能约为1 e52 erg，激波速度>= 1 e9 cm/s。由超新星驱动的强烈冲击能够将宇宙线质子加速到1 e17 eV。当这些高能质子被喷射到非常致密的星际介质中时，通过质子-质子碰撞损失了很大一部分能量，从而产生高能中微子（<=5 PeV）。最近的深红外观测提供了在宽红移范围0<z<2.3内ULIRG数密度的可靠约束，使我们能够推导出来自超新星的扩散中微子通量。我们发现，在PeV能量下，通过假设注入宇宙线的幂律谱指数为-2，ULIRG贡献的扩散中微子与通量为2 e-9 GeV cm^-2/s/sr的大气中微子相当。
2013-03-06 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from gamma-ray bursts
IceCube合作最近报告了在1-10 PeV能量范围内可能探测到两个级联中微子事件。我们研究的可能性，这些PeV中微子产生的伽马射线暴（GRBs），特别注意的贡献，逃避检测，由于其低光子通量的未触发的GRBs。基于伽玛暴的光度函数、速率分布和光谱特性，利用蒙特卡罗模拟，我们生成了一个能同时再现Fermi/GBM伽玛暴观测到的注量分布的伽玛暴样品和一个伴随的未触发伽玛暴样品。在标准的内激波假设下，计算了单个伽玛暴的中微子通量，从而得到了整个样品的累积通量。我们发现未触发的伽玛暴产生的PeV能量的中微子流比触发的伽玛暴产生的中微子流高2倍左右。考虑到冰立方对触发伽玛暴中微子通量的现有限制，我们发现触发和未触发伽玛暴的总通量最多可以达到~10^-9 GeV cm^-2 s^-1 sr^-1的水平，这不足以解释报道的两个PeV中微子。讨论了低光度伽玛暴对中微子扩散的可能贡献以及伽玛暴的最早期分布。
2013-01-30 astro-ph.HE
Upper limits on the isotropic diffuse flux of cosmic PeV photons from Carpet-2 observations
PeV能区各向同性扩散γ射线通量是高能天体物理中微子起源模型多信使检验和新物理研究的重要工具。到目前为止，还没有观察到这种通量。地毯-2是一个空气簇射实验，能够探测能量超过0.1 PeV的天体物理伽马射线。在这里，我们报告了1999-2011年和2018-2022年获得的地毯-2数据的各向同性伽马射线通量的上限。这些结果是用基于μ子数分布形状的新统计方法获得的，总结了升级后的装置Carpet-3开始运行时的Carpet-2观测结果。
2022-12-23 astro-ph.HE
Diffuse PeV neutrinos from EeV cosmic ray sources: semi-relativistic hypernova remnants in star-forming galaxies
我们认为，冰立方最近报道的亚PeV/PeV中微子的过剩可能是通过π介子产生过程产生的，这些过程与宇宙射线（CR）的能量在$10^{18}\,$ eV附近的第二个膝盖以上的来源相同。在这样的源中，逃逸产生PeV中微子的CR的π介子产生效率需要为$\gtrsim 0.1$。在现有数据的基础上，我们确定了半相对论性超新星残馀物作为满足要求的可能来源。由于它们的快速喷射物，这些物体可以将质子加速到EeV能量，而这些质子又可以在其宿主星系中传播期间与周围的致密介质相互作用，通过质子-质子（$pp$）碰撞产生足够的高能中微子。它们伴随的伽马射线通量可以保持在{ \it Fermi}大面积望远镜（LAT）观测到的弥散各向同性伽马射线背景之下。为了测试这种情况下，并区分替代品，目标质子/核的密度和CR在相互作用区域的停留时间是至关重要的不确定性，需要澄清。只要中微子和EeV CRs来自相同的源类，预计在IceCube运行的5-10年内可以探测到$\gtrsim 10\,$ PeV中微子。再加上在PeV范围内的进一步观测，中微子可以帮助揭示目前未知的EeV CR来源。
2014-03-18 astro-ph.HE
Sagittarius $\mathrm{A}^{\star}$ as a plausible source candidate for PeV neutrinos
本文提出银河系中心人马座A*可将质子加速至100 PeV以上，并通过pp相互作用产生PeV中微子和伽马射线，可解释IceCube观测到的约1%的PeV弥漫中微子通量，且未来IceCube Gen2和切伦科夫望远镜阵列有望检验该图景。
2023-11-29 astro-ph.HE
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
Insights from LHAASO and IceCube into the origin of the Galactic diffuse TeV--PeV emission
通过比较LHAASO和IceCube观测，结合脉冲星晕建模，证明轻子成分贡献可解释银河系弥散TeV--PeV伽马射线发射超出，并符合银河经度分布。
2024-03-15 astro-ph.HE
Newly born extragalactic millisecond pulsars as efficient emitters of PeV neutrinos
在2010 - 2017年期间，在冰立方实验中检测到的宇宙起源PeV中微子的扩散通量的来源仍然不明。一个人口的河外新生的快速自旋中微子作为可能的候选人产生PeV的能量标度的中微子进行了调查。采用两步粒子加速机制将恒星旋转产生的能量传递给高能电子。电子可能会被提升到$\approx 0.01$ EeV能量或更高，当这些电子与加速区中的低能正电子和软辐射相互作用时，会产生超高能（UHE）中微子和伽马射线。理论推导的河外扩散μ介子中微子通量在能量范围[1-10] PeV被发现符合冰立方水平，如果只有一小部分（$η_{k} \approx 0.31\%$）的总辐射光度的恒星转移到能源PeV中微子。利用上述宇宙线电子载荷参数$η_{k}$的值，可以从该模型预测来自软辐射场中的UHE电子的逆康普顿散射的漫射伽马射线通量。
2021-11-08 astro-ph.HE
The Galactic Center: A PeV Cosmic Ray Acceleration Factory
来自银河系中心（GC）的多TeV $γ$射线在几十TeV处有截止，而漫射发射没有这样的截止，这被HESS实验认为是PeV质子加速的指示。重要的是要理解这种不一致性，并研究PeV宇宙射线加速可能解释明显矛盾的点和扩散的$γ$射线谱的可能性。在这项工作中，我们提出，宇宙射线加速到$>$ PeV的GC。宇宙射线和分子云之间的相互作用是导致现在点源和漫源发射多TeV $γ$射线的原因。由于团簇结构的小体积填充因子（VFF）的增强，$γ$ -射线的吸收导致在GC中产生的数十TeV处的尖锐截止光谱。远离星系中心，VFF增长，吸收增强变得微不足道。结果表明，在这种自洽图象下，点源和漫源的$γ$射线辐射谱都能成功地再现。此外，“幸存的尾巴”在$\sim$ 100 TeV的点源，这可以观察到未来的项目CTA和LHAASO。质子-质子（PP）碰撞过程中同时产生中微子。根据我们的计算，经过5-10年的观测，KM 3 Net实验将能够检测到PeV源。
2017-04-11 astro-ph.HE
First Detection of sub-PeV Diffuse Gamma Rays from the Galactic Disk: Evidence for Ubiquitous Galactic Cosmic Rays beyond PeV Energies
我们报告，第一次，期待已久的检测弥漫伽马射线的能量在100 TeV和1 PeV之间的银河系磁盘。特别是，除了已知的TeV伽马射线源之外，所有398 TeV以上的伽马射线都被观测到，并且与强子发射情景的预期一致，在强子发射情景中，伽马射线起源于通过质子与银河系中的星际介质相互作用产生的$π^0$的衰变。这有力地证明了宇宙射线在我们的银河系中被加速超过PeV能量，并在银河系盘上传播。
2021-05-17 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma-ray emission from GeV to PeV energies in light of up-to-date cosmic ray measurements
该研究联合Fermi-LAT与LHAASO数据，检验基于最新宇宙线能谱和简化传播模型的银河弥散伽马辐射预测，发现数GeV至约60 TeV存在超出，并以约30 TeV截断的幂律成分解释。
2023-09-08 astro-ph.HE
Signatures of anisotropic diffusion around PeVatrons in 100 TeV gamma-ray data
西藏AS $γ$合作组报告了一个来自银道面的弥散$γ$射线发射信号。我们考虑的可能性，从外银河平面在最高能量的漫射发射产生的宇宙射线传播从一个单一的超新星型源无论是在本地或英仙座的银河系臂。我们表明，多PeV宇宙射线沿银河磁场的各向异性扩散可以产生一个扩展的源，在天空中跨越十（s）度，与西藏AS $γ$测量一致的通量每单位立体角。这种新型的非常广泛的源的观测，并测量其形态，可以用来表征PeV宇宙射线在银河系磁场的各向异性扩散，并约束过去PeVatrons的位置和属性。
2022-03-21 astro-ph.HE
On the source contribution to the Galactic diffuse gamma rays above 398 TeV detected by the Tibet ASγ experiment
该研究通过位置比对发现，西藏 ASγ 的 23 个 398 TeV 以上弥散伽马射线事件均不对应 1LHAASO 的 43 个 sub-PeV 源，从而支持其辐射具有弥散起源。
2024-01-23 astro-ph.HE
A discussion on the origin of the sub-PeV Galactic gamma-ray emission
本研究对比西藏ASγ与LHAASO的观测数据，分析亚PeV银河系伽马射线辐射的起源，指出弥散辐射可能占主导，已分辨源的贡献远低于60%的保守上限，需进一步开展单源能谱与弥散污染研究。
2025-05-19 astro-ph.HE
Multi-messenger Implications of Sub-PeV Diffuse Galactic Gamma-Ray Emission
西藏AS $γ$协作组最近测量了0.1 - 1 PeV的弥散银河γ射线通量。通量和光谱与银河宇宙射线与星际介质（ISM）之间的强子核相互作用的中性π介子衰变一致。我们从产生伽马射线的相同相互作用过程中推导出银河系漫射中微子发射的通量。我们的计算考虑了银河系内部伽马射线衰减的影响以及由于宇宙射线的光谱和分布、气体密度和ISM的红外发射造成的不确定性。我们发现银河面对全天中微子流的贡献是$\lesssim5-10\%$，约为100 TeV。在银道面区域，银河系和河外中微子的强度是相当的。我们的结果与IceCube和ANTARES合作报告的上限一致，并预测下一代中微子实验可能会观察到银河系成分。我们还表明，西藏AS $γ$的数据意味着在宇宙射线核子谱或离散源的贡献，包括Pevatron，如超泡和超新星遗迹，和PeV电子加速器的额外组件。未来在1 TeV和1 PeV之间的多信使观测对于分解亚PeV伽马射线的起源至关重要。
2021-07-06 astro-ph.HE hep-ph
Diffuse flux of PeV neutrinos from centrifugally accelerated protons in active galactic nuclei
高能天体物理学PeV中微子的证据已经在IceCube实验中通过分析7.5年（2010 - 2017）的数据发现。活动星系核（AGN）是宇宙中最突出的天体之一，被广泛推测是质子占主导地位的超高能（UHE）宇宙射线的发射体。基于标准的两步LLCD粒子加速机制，活动星系核中心超大质量黑洞（SMBH）的旋转产生了能量向高能质子的转换。质子可以被加速到$\sim 0.1$ EeV或更高的能量，并可能通过合理的强子相互作用产生能量范围为$1$- $10$ ~ PeV的PeV中微子。采用活动星系核光度函数（LF）的“光度依赖密度演化（LDDE）”模型，理论上估计的修正的河外扩散μ介子中微子通量与IceCube水平一致，只要活动星系核总热光度（BL）的一小部分$6.56\%$可实现为PeV中微子提供能量。在具有LDDE模型LF和光子指数分布的$Λ$ ~CDM宇宙学框架中，约占总BL的$5.18\%$足以为冰立方中微子提供能量.
2022-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
HESS J1745$-$290 spectrum explained by a transition in the diffusion regime of PeV cosmic rays in the Sgr A* accretion flow
本研究针对银河系中心点源HESS J1745−290与弥散TeV辐射的关联难题，提出基于Sgr A*吸积流中宇宙线扩散机制转变的模型，支持Sgr A*为PeV宇宙线加速器的猜想。
2024-05-25 astro-ph.HE
Galactic PeV Neutrinos
冰立方实验已经探测到两个能量在1-10 PeV之间的中微子。它们可能来自银河系或银河系外的宇宙射线源。在目前的工作中，我们考虑的强子相互作用的弥漫非常高的能量宇宙射线与我们的银河系内的星际物质来解释PeV中微子事件在冰立方检测。我们还预计，随着PeV中微子事件的PeV伽马射线事件，如果观察到的PeV中微子产生在我们的银河系内的强子相互作用。PeV伽马射线不太可能从我们银河系以外的来源到达我们，因为宇宙背景辐射产生了对。我们认为，在未来的PeV的伽马射线和中微子的同时检测，它将有可能区分银河系和河外起源的非常高的能量中微子。
2013-07-16 astro-ph.HE
Multi-messenger Study of Galactic Diffuse Emission with LHAASO and IceCube Observations
针对LHAASO观测的银河系PeV伽马射线弥散发射光谱中的异常凸起，引入两个具有ECPL谱型的未解析源成分构建模型，模拟的银河系弥散中微子通量与IceCube观测一致，并估算出20 TeV处银河系中微子占天体物理中微子的约9%。
2023-09-12 astro-ph.HE
Quantitative constraint on the contribution of resolved gamma-ray sources to the sub-PeV Galactic diffuse gamma-ray flux measured by the Tibet ASγ experiment
针对 Tibet ASγ 与 LHAASO 的 sub-PeV 弥散伽马通量差异，本文定量评估 LHAASO 星表源及天鹅座茧的贡献，发现其占比有限，并将差异归因于双方源掩蔽方案导致的有效银纬范围不同。
2024-11-18 astro-ph.HE
Hadronuclear interactions in AGN jets as the origin of the diffuse high-energy neutrino background
本文基于AGN喷流光度函数研究强子核相互作用对IceCube弥散高能中微子背景的贡献，发现耀变体可解释PeV背景、射电星系可解释TeV背景，且结果受喷流对γ射线透明度条件约束。
2024-07-05 astro-ph.HE
The cosmic-ray sea explains the diffuse Galactic gamma-ray and neutrino emission from GeV to PeV
本研究证明 LHAASO 等观测的银河系弥漫伽马射线和中微子发射可用追踪现有宇宙射线能谱的模型解释，无需额外成分，且 $γ$ 优化的空间相关传播模型与多观测数据更吻合，可作为未来分析模板。
2025-07-14 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from GRB blastwave in IceCube and future neutrino telescopes
超高能宇宙射线（UHECR）在伽马射线暴（GRB）冲击波中被加速后，与长寿命的GRB余辉光子相互作用，有望产生PeV-EeV中微子。这些中微子通量的详细光谱和时间特性取决于GRB爆炸波演化方案，但可以持续数天至数年的时间尺度，而与即时伽马射线发射同时发生的“爆发”中微子通量的时间尺度为数秒至数分钟，并且IceCube将其限制在$\sim$ 50 TeV-2 PeV范围内。我们计算预期的中微子事件在冰立方PeV-EeV范围内的爆炸波的长持续时间的GRB，无论是扩散通量和个别GRB在附近的宇宙。我们表明，冰立方将能够检测到弥漫的伽玛暴爆炸波中微子通量5年后的操作，并将能够区分它从宇宙成因的中微子通量所产生的GZK过程的情况下，UHECR是重核。我们还表明，EeV中微子从一个单独的GRB的冲击波可以检测到长期监测的未来高能量扩展的IceCube红移高达$z\sim 0.5$。
2015-01-18 astro-ph.HE
Constraining the position of the knee in the galactic cosmic ray spectrum with ultra-high-energy diffuse $γ$-rays
最近在西藏AS的$γ$实验中测量到了高达$957$ TeV的$γ$射线扩散发射。假设它是由宇宙线核与星际介质之间的强子相互作用产生的，它要求宇宙线核的加速应远远超过PeV能量。目前，对不同物种的宇宙线谱的测量显示出不同的结果。西藏实验表明，质子加氦的谱在PeV以下有一个早期的膝。如果这是正确的话，弥漫的$γ$射线辐射将表明在PeV能量以上的银河宇宙射线的额外成分。这第二个组成部分可能来自最近的超高能$γ$射线观测所揭示的所谓PeVatron的源群，并可能有助于宇宙射线通量达到第二个膝盖的能量。另一方面，KASCADE测量表明质子的膝关节高于PeV。在这种情况下，由西藏天文台观测到的弥散$γ$ -射线可以很好地解释为只有一个宇宙射线成分。这两个人（即。Tibet膝和KASCADE膝）可以通过漫射$γ$射线和宇宙线核的光谱结构来区分。未来HERD和LHAASO实验对单个原子核光谱的测量以及LHAASO对扩散$γ$射线的测量可以共同约束这两种情况。
2022-11-06 astro-ph.HE hep-ph
Testing the Dark Matter Scenario for PeV Neutrinos Observed in IceCube
超重暗物质的晚期衰变被认为是在冰立方观测到的弥散PeV中微子的可能解释之一。我们认为多信使约束的影响，并表明，所提出的模型是勉强符合漫射伽马射线背景数据。通过详细分析和识别费米观测到的亚TeV各向同性扩散伽马射线数据以及HAWC或Tibet AS+MD等天文台未来对亚PeV伽马射线的观测，可以进行关键测试。此外，通过下一代望远镜（如IceCube-Gen 2）的几年观测，μ子中微子对附近暗物质晕（如室女星系团）的搜索应该使我们能够排除或支持暗物质模型，而不依赖于伽马射线和各向异性测试。
2015-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Can magnetic reconnection power neutrino emission from AGN coronae?
University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Center for Integrated Plasma Studies（综合等离子体研究中心）；JILA（JILA研究所）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Department of Astrophysical and Planetary Sciences（天体物理与行星科学系）
研究磁重联是否能为NGC 1068提供高能中微子发射所需的非热质子，通过建模冠层湍流和磁重联过程，发现质子在光子介子冷却前可被加速至十PeV量级。
2026-05-11 astro-ph.HE
Diffuse gamma-ray and neutrino emission from the Milky Way and the local knee in the cosmic ray spectrum
基于LHAASO对膝区宇宙线能谱的精确测量，本文预测了银河系弥散伽马射线与中微子辐射，发现模型在100 TeV以上超出LHAASO测量值，可通过“局部PeV CR气泡”模型解释该差异并推断其延伸范围。
2025-07-14 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from gamma-ray blazars due to ultrahigh-energy cosmic-ray propagation
耀变体是宇宙射线加速到高能（$E\gtrsim10^{18}$ eV）的潜在候选者。为了从耀变体中有效地注入宇宙射线，$pγ$与河外背景光（EBL）和宇宙微波背景（CMB）的碰撞可以分别在PeV和EeV能量附近产生中微子谱峰。我们分析了这些中微子的贡献，冰立方中微子天文台测量的扩散背景。利用\textit{Fermi} -LAT 4LAC星表中提供的BL Lac和FSRQ的分布，计算了来自各个红移范围的中微子光度的比例。此外，我们使用光度依赖的密度演化来寻找未分辨耀变体的中微子通量。在我们的模型中得到的结果表明，在几个PeV能量的通量上限的$\approx10\%$可以产生宇宙射线相互作用EBL。同样的相互作用也会产生二次电子和光子，引发电磁级联。由此产生的光子光谱是有限的各向同性扩散$γ$ -射线通量之间测量100 MeV和820 GeV。后者与观测到的$E>10^{16.5}$ eV处的宇宙线通量一起，可以根据最大宇宙线加速能量来约束重子加载因子。
2021-02-09 astro-ph.HE
Spectral Decline of PeV Neutrinos from Starburst Galaxies
星暴星系代表了冰立方最近发现的宇宙高能中微子流最合理的起源之一。在$\sim$ PeV的能量下，来自星暴星系的中微子流预计会由于宇宙射线逃逸星系而表现出特征性的光谱突变。我们研究的“涂抹”这个光谱突破人口的星爆星系具有不同的属性。我们把银河分销公司并入w.r.t.恒星形成率和红移。我们的研究结果（i）显示特征光谱软化冰立方的能带;（ii）解决矛盾的观测软中微子光谱和扩散伽马射线通量观测费米-LAT;（iii）约束的性质的磁场在星暴星系。
2015-09-20 astro-ph.HE
Pevatron at the Galactic Center: Multi-Wavelength Signatures from Millisecond Pulsars
用H.E.S.S.在银河系中心区域，除了费米观测到的GeV伽马射线。我们认为，位于银河系中心周围的一群未解决的毫秒微扰星，被认为是费米观察到的弥漫的银河系中心过剩的可能候选者，加速宇宙射线达到非常高的能量，因此也是TeV过剩的原因。我们的模型分析这些加速质子的扩散和它们与分子云的相互作用，产生伽马射线。产生的伽马射线的空间和光谱依赖性可以再现H.E.S.S.观测，人口的$\sim 10^4-10^5$毫秒双星以上的宇宙射线光度$10^{34}\,{\rm erg\,s}^{-1}$，具有中等的加速效率。在最高能量下更精确的测量将使我们能够限制脉冲星群体的属性，例如磁场或初始自旋分布。
2018-06-08 astro-ph.HE
The Eel Pulsar Wind Nebula: a PeVatron-Candidate Origin for HAWC J1826-128 and HESS J1826-130
HAWC J1826-128是高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台探测到的最亮的银河TeV伽马射线源之一，光子能量高达近$\sim$ 100 TeV。该HAWC源在空间上与HESS一致TeV源HESS J1826-130和与GeV脉冲星PSR J1826-1256相关的“鳗鱼”脉冲星风星云（PWN）。在X射线波段，钱德拉和XMM-牛顿发现鳗鱼PWN由致密星云（$\sim$ 15”）和扩散的X射线辐射（$\sim$ 6' $\times$ 2'）组成。我们的NuSTAR观测检测到硬X射线发射从紧凑的PWN高达$\sim$ 20千电子伏和同步加速器烧毁效应的证据。除了HESS J1826-130和漫射X射线PWN之间的空间重合之外，我们使用X射线和伽马射线数据的多波长光谱能量分布（SED）分析建立了与Eel PWN相关的TeV发射的轻子起源。此外，我们的演化PWN SED模型表明：（1）$\sim$ 1 $μ$ G的低PWN B场，（2）脉冲星年龄（$t \sim5.7$ kyr）比特征年龄（$τ= 14.4$ kyr）年轻得多，（3）最大电子能量为$E_{max} = 2$ PeV。脉冲星的低B场以及假定的超音速运动可以解释扩散X射线发射的不对称形态。我们的研究结果表明，鳗鱼PWN可能是一个轻子PeVatron粒子加速器供电的$\sim$ 6千年的脉冲星PSR J 1826 -1256…
2022-04-07 astro-ph.HE
Probing the potential high-energy messengers of the anticipated T Coronae Borealis outburst
INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Institute for Applied Problems in Mechanics and Mathematics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院应用力学与数学问题研究所）；Center for Data Intensive and Time Domain Astronomy, Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系数据密集型时域天文中心）；Dipartimento di Fisica e Chimica E. Segrè, Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学E. Segre物理化学系）
研究通过三维水动力模拟与扩散激波加速模型，探讨天仓一爆发后伽马射线和中微子的产生机制，预测高能辐射特征及探测可行性。
2026-03-16 astro-ph.HE
Galactic diffuse gamma rays meet the PeV frontier
本研究利用DRAGON和HERMES代码构建高分辨率发射图谱，表明银河系宇宙射线“海”能一致解释Tibet ASγ等多设施的PeV能段γ射线观测数据，并证实空间依赖扩散传播模型更具优势。
2022-04-07 astro-ph.HE hep-ph
Fluxes of diffuse gamma rays and neutrinos from cosmic-ray interactions with circumgalactic gas
银河系被一个引力束缚的气体日冕所包围，气体日冕一直延伸到银河系的维里半径。宇宙射线粒子与这种气体的相互作用产生了高能次级伽马射线和中微子。我们提出了一个定量分析的中微子和伽马射线通量的日冕的银河系连同其他星系的日冕的综合贡献。高能中微子通量不足以解释冰立方的结果，而对费米-LAT扩散γ射线通量的贡献是不可忽略的。
2016-09-16 astro-ph.HE
Particle Acceleration, Coronal Neutrino Production, and the Diffuse Extragalactic Neutrino Background from Supermassive Black Holes
Princeton University（普林斯顿大学）
本文基于超大质量黑洞日冕中粒子加速理论，探讨中微子产生机制，并论证其对IceCube观测到的亚PeV尺度弥散 extragalactic 中微子通量的贡献。
2026-08-20 astro-ph.HE
TeV-PeV Gamma-ray and Neutrino Emission in the Galactic Plane
University of Florida（佛罗里达大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
将LHAASO观测的银道面弥散TeV-PeV伽马射线建模为脉冲星风云的未分辨轻子辐射和超新星注入宇宙线质子的强子辐射之和，研究星际辐射场红外成分径向分布的不确定性及其对伽马射线吸收的影响，并评估相关中微子发射与IceCube等观测的一致性。
2026-06-23 astro-ph.HE
Constraints on the diffuse flux of multi-PeV astrophysical neutrinos obtained with the Baikal Gigaton Volume Detector
本文利用贝加尔湖GVD探测器级联事件，给出multi-PeV天体物理中微子通量上限，并结合多实验数据约束宇宙成因中微子模型。
2025-09-26 astro-ph.HE
Constraints on Ultra-heavy DM from TeV-PeV gamma-ray diffuse measurements
本研究利用HAWC和LHAASO的TeV-PeV伽马射线弥散观测，结合逆康普顿与瞬发发射建模及天体物理背景，对超重暗物质（TeV-PeV）设定了强约束，其效果媲美并超越现有最强限制。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Galactic Neutrinos in the TeV to PeV Range
我们研究了银河系源对冰立方合作组织最近观测到的天体物理中微子通量的贡献。我们表明，在银河系中的均匀和各向同性的宇宙射线扩散的最简单的模型中，银河系的扩散中微子发射与$γ$射线（费米-LAT）和宇宙射线数据（KASCADE，KASCADE-Grande和CREAM）相一致，预计将仅占$4\%-8\%$的冰立方流量超过60 TeV。从源中的宇宙射线-气体（$pp$）相互作用中直接发射中微子需要一个异常大的平均不透明度大于0.01。另一方面，我们发现冰立方事件已经通过事件到达方向的分布来探测银河系中微子场景。基于后者，我们表明，大多数银河系的情况下，只能有一个有限的贡献的天体物理信号：银河系的扩散发射（$\lesssim50\%$），中微子源的准扩散发射（$\lesssim65\%$），从费米泡的扩展扩散发射（$\lesssim25\%$）或身份不明的TeV $γ$射线源（$\lesssim25\%$）。这里讨论的论点，目前，暗物质衰变不受约束。
2016-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Characterization of the PeV astrophysical neutrino energy spectrum with IceCube using down-going tracks
冰立方中微子天文台观测到了天体物理学中微子的扩散通量，能量从TeV到几PeV。最近的冰立方分析对PeV中微子的灵敏度有限，因为向上的中微子通量被地球衰减，而极高能量（EHE）的结果仅针对10 PeV以上的宇宙成因中微子。在这项工作中，我们提出了一个新的事件选择，填补了1 PeV和10 PeV之间的差距。该样本是从8年的数据中选取高能下行贯通轨道得到的。为了降低大气μ子背景，实现高的信号背景比，我们结合两种技术。第一种技术选择具有高随机性的事件，因为由中微子产生的单个μ子比大气μ子束损失更多的随机性，大气μ子束的能量损失由于大μ子多重性而变得平滑。第二种技术使用IceTop表面阵列作为大气背景事件的否决。为了表征天体物理学中微子通量并测试中微子能谱在几个PeV处是否存在截止点，将通过将该样本与7年高能起始事件（HESE）分析的结果相结合来进行全局拟合。
2021-07-29 astro-ph.HE
Analysis of the cumulative neutrino flux from Fermi-LAT blazar populations using 3 years of IceCube data
最近发现的扩散中微子通量PeV的能量提出了一个问题，人口的天体物理源有助于这种扩散信号。一个产生高能中微子的河外候选源群是耀变体。我们目前的结果，从可能性分析搜索的累积中微子发射的Blazar人口选择与第二费米-LAT AGN目录（2LAC）使用IceCube数据集，已被优化用于检测个别来源。与之前使用IceCube进行的搜索相比，调查的人群包含多达数百个来源，其中最大的一个是由费米LAT测量的整个Blazar样本。在这些群体中没有发现明显的中微子信号。一些影响，这种非观察到的PeV扩散信号的起源将被讨论。
2015-02-10 astro-ph.HE
Stochastic modelling of cosmic ray sources for diffuse high-energy gamma-rays and neutrinos
针对银河系宇宙射线源未确认的问题，采用蒙特卡洛方法建模从 GeV 到 PeV 能量的弥散辐射，证明从 GeV 外推到 PeV 必然失败，并解释了数百 TeV 处观测差异。
2023-09-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detection of a luminous hot X-ray corona around the massive spiral galaxy NGC266
在大质量旋涡星系的暗物质晕中存在发光的热X射线日冕是星系形成模型的基本预测。然而，这种日冕的观测证据非常稀少，前几个例子最近才被发现。本文研究了大质量旋涡星系NGC 266的大尺度弥散X射线辐射。使用ROSAT和钱德拉X射线观测，我们认为，扩散发射延伸到至少~70千秒差距，而大部分的恒星光被限制在~25千秒差距。基于X射线硬度比，我们发现大部分的扩散发射是在能量<1.2 keV时释放的，这表明这种发射来自热X射线气体。采用一个实际的气体温度和金属丰度，我们导出在（0.05-0.15）r_200区域（r_200为维里半径）热气体的辐射热X射线光度为（4.3 +/- 0.8）× 10^40 erg/s，气体质量为（9.1 +/- 0.9）× 10^9 M_sun。这些值与螺旋星系中另外两个研究得很好的X射线日冕的观测值相当，这表明这些日冕的物理性质是相似的。这一探测为观测结果与详细的星系形成模拟进行比较提供了一个极好的机会。
2013-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
On high-energy particles in accretion disk coronae of supermassive black holes: implications for MeV gamma rays and high-energy neutrinos from AGN cores
ALMA最近的观测揭示了两个邻近的塞弗特星系核心区域的非热同步辐射的证据。这表明，在活动星系核（AGN）的吸积盘的日冕可以有利于非热电子的加速，除了热，热电子负责他们的X射线发射通过热康普顿。在这里，我们调查的机制，这样的粒子加速，根据观测推断的参数AGN盘冠。解释所观察到的非热电子的一种可能性是扩散冲击加速度，只要陀螺因子$η_g$不超过$\sim10^6$。这些非热电子可以通过盘光子的逆康普顿散射产生伽马射线，其可以出现在MeV带中，而那些能量高于$\sim100$ MeV的电子将通过内部$γγ$对产生而衰减。所有活动星系核的热康普顿化和非热康普顿化的综合辐射可以再现所观测到的宇宙背景辐射的X射线以及高达$\sim 10$ MeV的γ射线。此外，如果质子在与电子和$η_g\sim30$相同的条件下加速，我们的观测激发模型也能够解释能量低于100-300 TeV的扩散中微子通量。下一代MeV伽马射线和中微子设施可以通过搜索来自明亮的附近塞弗特星系（如NGC 4151和IC 4329 A）的信号来测试这些预期。
2019-06-04 astro-ph.HE
High-Energy Cosmic-Ray Propagation in the Milky Way and the Associated Diffuse Gamma-Ray Emission
使用GALPROP模拟银河系宇宙射线传播并计算高达PeV的伽马射线通量，发现模型预测与H.E.S.S.和LHAASO观测基本一致，GMF对1 TeV以上大尺度辐射影响约两倍，并为CTA等下一代实验提供观测策略指导。
2025-04-26 astro-ph.HE
Ultrahard spectra of PeV neutrinos from supernovae in compact star clusters
星暴区有许多年轻的大质量恒星和超新星遗迹形成的强大恒星风，是高能宇宙线加速的有利场所。超新星冲击波与来自年轻恒星的致密星团的快风碰撞，使质子加速到远高于孤立SN中扩散冲击波加速的标准极限的能量。在这样的风超新星PeV加速器中，质子光谱很硬，在光谱的高能端有很大的通量，在非弹性核碰撞中产生大量的伽马射线和中微子。我们认为，在银河系Westerlund 1星系团的SN冲击可能会加速质子约40 PeV。一旦加速，这些CR将扩散到周围的稠密云层中，并产生中微子，其通量足以解释冰立方天文台从银河系内部检测到的一部分事件。
2015-09-12 astro-ph.HE
Caught by its own light: Wimpzillas, the LHAASO knee and the diffuse $γ$-ray sky
Center for Astrophysics and Space Science (CASS), New York University Abu Dhabi（纽约大学阿布扎比分校天体物理学与空间科学中心）
利用LHAASO质子谱检验PeV能量超重暗物质衰变解释，虽能复现膝结构，但光子数据以数量级优势排除该模型。
2026-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Diffuse neutrinos from extragalactic supernova remnants: Dominating the 100 TeV IceCube flux
冰立方测量了TeV-PeV中微子的扩散天体物理通量。最合理的来源是独特的高能宇宙射线加速器，如超新星遗迹（HNR）和星爆星系中的伽马射线暴遗迹，它们可以产生具有所需能量和丰度的初级宇宙射线。然而，在这种情况下，比HNR丰富得多的普通超新星遗迹（SNRs）在高达100-150 TeV的能量范围内产生相当或更大的中微子通量，这意味着冰立方信号在这些能量附近的光谱中断。高达这一百TeV能量的扩散通量中的SNR贡献提供了一个自然的基线，然后约束预期的PeV通量。
2015-05-18 astro-ph.HE hep-ph
Testing the Hadronuclear Origin of PeV Neutrinos Observed with IceCube
我们认为冰立方多余的强子核（PP）的中微子源，如星系团/集团和恒星形成星系的情况下的影响。由于观测到的中微子通量与费米获得的弥散伽马射线背景通量相当，我们对源谱指数设置了新的强上限，即Γ<2.1-2.2。此外，新的IceCube数据表明，这些源在100 GeV范围内至少贡献了30%-40%的漫射伽马射线背景，甚至在更软的光谱中贡献了~100%。我们的研究结果，这是不敏感的PP源模型的细节，是第一个强有力的例子，多信使方法相结合的测量中微子和伽马射线通量。冰立方过剩的pp起源可以通过以下方法进一步测试：用亚PeV中微子观测来约束Γ，揭示亚TeV弥散伽马射线背景，用TeV伽马射线探测器观测pp源。我们还讨论了特定的pp源模型与多PeV中微子的突破/截止，这是符合目前的IceCube数据。
2013-12-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
