High Energy Neutrino Fluxes from Cosmic Accelerators
Christian Hettlage, Karl Mannheim
我们用观测到的宇宙射线和伽马射线通量来约束高能中微子通量，包括味道振荡和通过地球的传播，并表明耀变体可能被10公里的中微子望远镜探测到。
We constrain high-energy neutrino fluxes with the observed cosmic ray and gamma ray fluxes, include flavor oscillations and propagation through Earth, and show that blazars could possibly be detected by cubic-kilometer neutrino telescopes.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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The fluxes of sub--cutoff particles detected by AMS, the cosmic ray albedo and atmospheric neutrinos
阿尔法磁谱仪（AMS）在航天飞机飞行10天期间对宇宙线通量（p、e+、e-和氦）进行了新的测量，发现在地磁截止值以下存在显著的粒子通量。这些通量表现出许多显著的特性，例如He-3/He-4的数量级~10，e+/e-的数量级~4，以及从地球上明确定义的区域产生的带正电和带负电的粒子。在这项工作中，我们表明，自然的假设，这些subcutoff粒子产生的初级宇宙射线在大气中的相互作用的次级产品可以重现所有观察到的属性。我们还讨论了亚截止通量的影响，大气中微子通量的估计，并发现它们代表了一个可忽略的小修正。另一方面，AMS结果也证实了行星际宇宙线通量在大角度尺度上也是各向同性的假设，以及地磁效应的有效性，地磁效应是预测大气中微子通量的重要因素。
High Energy Fluxes from a Non-Scaling Cosmic String Network
拓扑缺陷，特别是宇宙弦，可以提供一种机制来产生能量在10^21 eV或更高量级的粒子。在这里，我们报告的数量级计算的通量从宇宙弦网络的演变根据一个新的方案，根据该方案的主要渠道的能量损失是粒子的生产，而不是引力辐射。我们将质子（反质子）和中微子（反中微子）的预测通量与极高能量宇宙射线的观测结果进行了比较。
Electrodynamic Structure of Outer Gap Accelerators: Invisibility of Pulsed Tev Fluxes
本文研究了旋转中子星外磁层隙的结构。迁移的电子和正电子被施加在间隙中的电场加速，并通过弯曲过程辐射出丰富的γ射线。一些伽马射线通过与照亮间隙的X射线碰撞而实现，导致成对产生级联。补充的电荷部分屏蔽了原始的加速度场，这是自洽地从泊松方程，以及伽马射线的玻尔兹曼方程和粒子的连续性方程中求解的。我们证明，这是很难检测TeV的排放由于康普顿上散射的差距，由目前的地面望远镜。
Rigidity dependent knee and cosmic ray induced high energy neutrino fluxes
宇宙射线谱的拐点取决于粒子的刚性，这种情况通常预示着宇宙射线的成分在拐点以上变得更重，并且每个单独的核成分的谱斜率的变化比在总谱中观察到的变化（$Δα\simeq 0.3$）更陡。我们表明，这意味着非常高的能量（$E_ν>10^{14}$ eV）的宇宙射线击中大气层或碰撞与银河系中的星际介质产生的扩散中微子通量将被显着抑制，使他们的检测更难，但也减少了其他（更具挑战性的）天体物理中微子源的搜索背景。
Predicting Proton-Air Cross Sections at sqrt s ~30 TeV, using Accelerator and Cosmic Ray Data
我们使用高能量的预测QCD启发的参数化的所有加速器数据的前向质子-质子和反质子-质子散射振幅，随着格劳伯理论，预测质子-空气截面在能量接近\sqrt s \approx 30 TeV。质子-质子截面的参数化结合了解析性和么正性，并要求渐近质子是软部分子的黑色圆盘。通过与p-air宇宙线测量结果的比较，我们的分析结果在包容粒子产生截面的约束。
Neutrino Signals from Annihilating/Decaying Dark Matter in the Light of Recent Measurements of Cosmic Ray Electron/Positron Fluxes
PAMELA卫星和ATIC气球实验测量到的宇宙线电子和正电子通量的过剩可以解释为暗物质湮灭或衰变为轻子的信号。在这封信中，我们表明，再现电子/正电子过剩的暗物质湮灭/衰变可能会从银河系中心产生大量的高能中微子。在这种情况下，未来更大的正方形大小的实验可能会证实这种情况，甚至超级神冈的结果已经对一些暗物质模型提出了限制。
New constraints from Haverah Park data on the photon and iron fluxes of UHE cosmic rays
利用Haverah Park簇射探测器记录的倾斜事件（$60^{\circ}<θ<80^{\circ}$）的数据，我们表明，在95%的置信水平下，10^19 eV以上的初级宇宙射线中只有不到30%是光子或铁核。在4 10^19 eV以上，小于55%的宇宙射线可以在相同的置信水平下是光子的。这些限制对某些超高能宇宙射线起源的模型提出了重要的限制。报告了两个高于10^20 eV的新事件的细节。
Gamma-Ray Emissions from Pulsars: Spectra of the TEV Fluxes from Outer-Gap Accelerators
研究了旋转中子星外磁层位隙的γ射线辐射。迁移的电子和正电子被间隙中的电场加速，通过弯曲过程辐射出丰富的γ射线。其中一些伽马射线通过与间隙中的X射线碰撞而形成对，导致对产生级联。施加封闭条件，一个单一的对平均产生一对在间隙中，我们明确地解决了加速场的强度，并演示了如何的峰值能量和曲率辐射，GeV光子的亮度取决于表面黑体的强度和幂律排放。对12颗旋转驱动的类星体的GeV辐射作了一些预测。我们进一步证明了预期的脉冲TeV通量与它们的观测上限是一致的。讨论了高能脉冲相位宽度与脉冲星年龄、自旋和磁矩的关系。
Ultra-High Energy Neutrino Fluxes: New Constraints and Implications
我们应用新的上限中微子通量和扩散的GeV的伽玛射线通量的河外成分的各种超高能宇宙射线和中微子的情况。结果发现，河外自上而下源对观测到的高能宇宙射线通量没有显著贡献。如果宇宙学对中微子质量和成团的限制适用，那么超高能中微子通过与残余中微子相互作用产生宇宙射线的Z-爆发机制实际上被排除。
Cosmic-ray knee and diffuse gamma, e+ and pbar fluxes from collisions of cosmic rays with dark matter
在具有额外维度的模型中，引力的基本尺度M_D可以是TeV量级。在这种情况下，能量为E的宇宙质子与暗物质粒子χ之间的相互作用截面将随着质心能量\sqrt{2m_χE}高于M_D的能量E而快速增长，当能量E \approx为10^9 GeV时，它可能达到1 mbarn。我们表明，这些引力介导的过程会打破质子，并产生粒子/反粒子的扩散通量，同时用初始质子能量的一小部分提高χ。我们发现，预期的横截面和暗物质密度是不足以产生一个可观察到的不对称性的最具活力的（河外）宇宙射线的流量。然而，我们建议，未抑制的TeV相互作用可能是在银河系宇宙射线的光谱中观察到的膝盖的起源。膝关节将出现在暗物质粒子与被\muG磁场捕获在星系中的宇宙质子相互作用的能量阈值处，这意味着次级反粒子和TeV伽马射线的明确通量。
Point-like gamma ray sources as signatures of distant accelerators of ultra high energy cosmic rays
讨论了在同步辐射γ射线中观测超高能宇宙射线远距离加速器的可能性。质子从它们的加速点向外传播，在与宇宙微波背景光子的光-π相互作用过程中产生极高能的电子。如果加速器被埋在磁化区域，这些电子将会发出高能量的同步辐射。如果磁场处于纳高斯水平，则所得到的同步辐射源预计是点状的，并且在GeV-TeV能量范围内是可检测的。
Detectable neutrino fluxes due to enhanced cosmic ray densities in the Galactic Center region
我们详细研究了宇宙射线（CR）与星际介质（ISM）相互作用在银河系中产生的弥散高能中微子信号的可探测性。我们发现，高度不均匀的银河系CR密度自然产生大尺度漂移效应和CR源的不均匀分布。特别是，银河系中心区域（ISM密度最大的地方）的CR密度可能比当地的CR密度大一个数量级。因此，银河系中心区域的中微子的预期扩散通量变得增强，并且可以在10年的操作中在km $^3$大小的中微子望远镜中检测到$\sim 10^4$ GeV以上的能量。银河系的各向异性，这是这个流量的主要签名，允许从其他可能的高能量中微子的地球外扩散通量的信号进行区分。
Probing Very High Energy Prompt Muon and Neutrino fluxes and the cosmic ray knee via Underground Muons
我们计算事件率，并证明观测的可行性非常高的能量μ子（1-1000 TeV）在一个大质量的地下探测器作为对米。该能量范围对应于$\sim$的表面μ子能量（5 TeV - 5000 TeV）和$\sim$的初级宇宙射线能量（50 TeV - 5 $\times 10^4$ TeV）。这种测量将大大有助于更好地理解当前和未来的超高能中微子探测器对$ν_e, ν_μ$和$μ$通量的即时贡献。此外，他们还将揭示宇宙射线光谱中观察到的“膝盖”的起源。
High-energy cosmic ray fluxes in the Earth atmosphere: calculations vs experiments
在能量范围为10-10^5 GeV的宇宙线强子和μ子的大气通量的一个新的计算已经在强子产生模型EPOS 1.6、QGSJET II-03、SIBYLL 2.1和宇宙线物理学家感兴趣的其他模型中完成。本文利用ATIC-2、Gamma实验的直接数据和Zatsepin和Sokolskaya最近提出的模式以及Gaisser和Honda的初级宇宙线谱参数化方法，计算了大气中几个层次的次级宇宙射线通量。计算的强子和μ子通量的能谱作为天顶角的函数进行了比较，测量以及其他计算。考虑了初级宇宙线通量和强子模型预测的不确定性对大气强子和μ子谱的影响。
High Energy Neutrino, Photon and Cosmic Ray Fluxes from VHS Cosmic Strings
衰变的拓扑缺陷，特别是宇宙弦，可以产生大量的高能中微子、光子和宇宙射线。根据对膨胀宇宙中宇宙弦动力学的普遍理解，长弦网络首先将其能量损失到弦环中，弦环反过来将其大部分能量作为引力辐射释放出来。然而，文森特等人（VHS）提出，粒子发射可能是长弦网络的主要能量损失通道。在这种情况下，预测的高能粒子通量将大得多。本文计算了高能γ射线、中微子和宇宙线反质子和质子的预测通量，它是产生弦的对称性破缺尺度的函数，也是由弦衰变产生的粒子喷流的初始能量mJ的函数。假设VHS方案的有效性，我们发现，由于与宇宙辐射背景的相互作用，所有的通量，但中微子通量被抑制在最高能量。这表明，在这种情况下，如果初级粒子是中微子，并且对称性破缺的尺度略小于GUT尺度，那么在GZK截止值以上观察到的事件只能被解释。对应于GUT尺度对称破缺的参数空间域也被GZK截止值以下的当前观测排除在外。这项工作的一个新方面是计算在X粒子衰变中直接产生的τ中微子的光谱。在所有宇宙弦的情况下，这显著增加了高能量的τ中微子信号。
Neutrino Flux from Cosmic Ray Accelerators in the Cygnus Spiral Arm of the Galaxy
在银河平面的天鹅座地区，宇宙射线的产生已经积累了许多有趣的证据。我们在这里表明，冰立方实验可以产生无可争议的证据宇宙线加速通过观察中微子从带电π介子衰变伴随TeV光子通量观察到的HEGRA，惠普尔，西藏和米拉格罗实验。我们假设观测到的TeV光子是银河系旋臂附近宇宙射线加速器产生的中性π介子的衰变产物。由于来源接近，IceCube将在15年的观察中获得5 sigma水平的证据。
Calculated Electron Fluxes at Airplane Altitudes
已经在日本商业客机上进行了大气电子通量的精确测量（Enomoto，{ \it et al.}，1991年）。我们用蒙特卡罗方法计算了本实验中预期的宇宙线次级电子通量。蒙特卡罗方法使用了我们的中微子通量级联程序的强子部分和CERN库程序GEANT的电磁级联部分。我们的结果给出了很好的协议的数据，提供了我们的整体归一化的初级宇宙线通量的中微子通量计算中使用的归一化提高了12%。
The relation of extragalactic cosmic ray and neutrino fluxes: the logic of the upper bound debate
在最近的一篇论文中，Waxman和Bahcall（PRD 59，023002）声称，目前关于超高能宇宙射线的数据意味着河外中微子通量的上限为2*10^-8 GeV cm^-2 s^-1 ster^-1，与中微子能量无关。Mannheim、Protheroe和Rachen（astro-ph/9812398）重复了这一计算，并证实了WB束缚的系数为2，只在E_v \sim 10^（16-18）eV的非常有限的能量范围内，而在其他能量范围内，中微子通量主要受到河外γ射线背景的限制，比WB束缚高出两个数量级。在本文中，我们提出了一个简单的，（几乎）没有数学的方法来解决这个问题，并讨论在哪些天体物理假设的WB约束和MPR约束，分别适用。然后，我们讨论这些假设适用于目前讨论的河外中微子生产的模型。我们注意到，平均在观测到的光度函数，耀变体是足够不透明的超高能中子，有没有冲突的预测中微子通量与宇宙射线数据，这些模型是相当受限制的河外伽玛射线背景的贡献。目前，在活动的或计划中的中微子探测器中，这些模型预测的中微子事件没有任何修改。
High-energy neutrinos from astrophysical accelerators of cosmic ray nuclei
正在进行的探测高能中微子的宇宙源的实验工作是由宇宙射线质子的天体物理加速器也会通过与周围物质和/或光子的相互作用产生中微子的预期指导的。然而，如果宇宙射线源不仅加速质子，而且加速大量较重的原子核，那么预测的中微子通量将减少，正如最近的空气簇射数据所表明的那样。我们认为合理的河外源，如活动星系核，伽马射线暴和星暴星系和要求的一致性，在地球上观测到的宇宙射线成分和能量谱后，允许通过星系间辐射场的传播。这使我们能够计算预期的中微子通量的来源，归一化到观测到的宇宙射线光谱。我们发现，可能的信号仍然在下一代中微子望远镜（如IceCube）的范围内。
Possible High-energy neutrinos from the cosmic accelerator RXJ1713.7-3946
从超新星遗迹RX J1713.7-3946中观测到的中性π介子的TeV-γ射线可能揭示了质子被加速到宇宙射线主要成分的典型能量的第一个特定地点。在这封信中，我们计算出与该源相关的高能中微子通量至少为每年每平方千分之40 μ子型中微子。我们进行同样的计算，其他已知的TeV-γ射线源，并显示中微子观测可以确定是否TeV-γ射线发出的耀变体和超新星遗迹的中性π介子的衰变产物，从而明确地建立宇宙加速器的来源。
Constraints on ultra-high energy neutrinos from optically thick astrophysical accelerators
用来解释超高能宇宙射线的Z爆发机制受到EGRET对宇宙γ射线背景测量的严重限制。我们讨论的情况下，光学厚源，并表明，喷气机和热点的活动星系不能提供所需的光学深度，以抑制光子通量。其他河外加速器（活动星系核和伽马射线暴的地点），如果它们的光学厚度很大，可以通过未来对次级中微子通量的测量来测试。
The flavor distribution of Cosmic Neutrinos
假设中微子混合角位于实验有利的区域内，给出了在地球上探测到的高能宇宙中微子的相对味通量的简单近似表达式。这些表达式突出的主要敏感性的初始生产通量，以及实验优选区域内的混合角的小的变化，从而提供简单的方法来解开这些物理量从宇宙中微子数据。更重要的是，由于$(s_{23}=1/\sqrt{2}, s_{13}=0)$上相对中微子味的一些惊人的数学性质，这些性质在某种程度上表征了整个实验优选区域。我们还通过与精确结果的数值比较来评估我们的近似表达式的质量。
Ultra High Energy Cosmic Ray Accelerators
令人惊讶的是，在宇宙射线谱中，在最高能量处没有高能量截止，以及到达方向的明显各向同性分布，强烈挑战了大多数为超高能宇宙射线加速提出的模型。年轻的中子星风或许可以解释这个谜团。在总结了观测挑战和合理的加速位点后，我们讨论了这一最近的提议。年轻的中子星风不同于替代模型的预测组成，光谱和角分布，这将在未来的实验中进行测试。
Limits on Topological Defect Neutrino fluxes from Horizontal Air Shower measurements
我们得到的水平空气簇射率从（EeV）的高能中微子通量预测在一些拓扑缺陷的情况下，作为最高能量的宇宙射线的来源。强调的是不同的字符的事件取决于中微子味的一种类型的相互作用。我们表明，在$10^5-10^7$ GeV的能量范围内的μ子穷人阵雨的约束违反超导宇宙弦中微子通量的最大预测，我们比较它与其他中微子通量的限制，我们讨论了未来的测量，以进一步限制这些模型。
An Induction Accelerator of Cosmic Rays on the Axis of an Accretion Disk
在沿轴真空近似的情况下，研究了旋转吸积盘与极向磁场产生的电场的结构和大小。吸积盘被模拟为一个充满等离子体和冻结的磁场的圆环。最大电场的尺寸和位置，以及加速粒子的能量。假设引力场是弱的。
Gamma ray signatures of ultra high energy cosmic ray accelerators: electromagnetic cascade versus synchrotron radiation of secondary electrons
讨论了在高能γ射线中观测超高能宇宙线源的可能性。质子从加速器中传播出去，在与宇宙微波背景光子相互作用的过程中产生次级电子。这些电子开始电磁级联，导致宽带伽马射线发射。我们表明，在磁化宇宙（$B \gtrsim 10^{-12}$ G）这样的发射很可能是太扩展以上的diffusebudgement检测。一个更有希望的可能性来自于从极高能量的次级电子中探测到同步加速器光子。虽然这种发射是在一个相当广泛的区域的大小$\sim 10Mpc$，它预计将是点状的，并在GeV的能量，如果星系间的磁场是在纳高斯水平检测。
Constraints on Cosmic Neutrino Fluxes from the ANITA Experiment
我们报告新的限制宇宙中微子通量的南极脉冲瞬态天线（ANITA）实验，完成了18.4天的飞行原型长时间的气球有效载荷，称为ANITA建兴，在2004年初的试飞。我们寻找脉冲事件，可能与超高能中微子在冰中的相互作用，并推导出限制，约束超高能中微子通量的几种模型。我们排除了长期存在的Z爆发模型作为超高能宇宙射线的来源。
Secondary Decays in Atmospheric Charm Contributions to the Flux of Muons and Muon Neutrinos
我们提出了一个从介子和K介子衰变的μ介子和μ介子中微子的通量的计算，介子和K介子本身是宇宙射线-空气碰撞在大气中产生的魅力粒子的衰变产物。用微扰截面计算粲产生，这些轻子通量比宇宙线-空气碰撞直接产生的π介子和K介子衰变的通量小两到三个数量级。内在魅力模型并没有显着改变我们的结论，也没有模型的魅力截面增强的区域以上的入射宇宙射线能量为1 TeV。
Uncertainties in Atmospheric Neutrino Fluxes
本文对大气宇宙线簇射产生的中微子通量计算中的主要不确定性进行了评价。中微子通量的预测是进行中微子振荡研究时与实验比较所必需的。本文集中在主要的限制，这是由于强子生产的不确定性。它还处理初级宇宙线通量的不确定性，这是在一个较低的水平。绝对中微子通量被发现有约15%的误差在中微子能量区域重要的包含事件地下。当考虑通量比时，这些误差会发生大的抵消，特别是$ν_μ/\barν_μ$比低于$E_ν=1$ GeV，$(ν_μ+\barν_μ)/(ν_e+\barν_e)$比低于$E_ν=10$ GeV，以及高于$E_ν=1$ GeV的上/下比都在1%的水平。这些错误和取消的起源的详细分类。
Gamma Rays and Neutrinos from a Powerful Cosmic Accelerator
康普顿伽马射线天文台最近对强大的类星体3C 273的伽马射线的测量表明，一个强大的宇宙加速器必须运行。本文收集了质子加速的证据，结果是：（i）伽马射线谱应该在几个GeV以上稍微平坦化;（ii）光介子衰变产生的高能中微子很难观察到，尽管这些粒子携带的能量与伽马射线功率一样大。然而，能量集中在EeV范围内的能量，而在TeV-PeV范围内，由于pp和p $α$碰撞产生的中微子的光谱更陡，因此占主导地位。因此，来自平谱射电源（如3C 273）的宇宙中微子通量，在与拟议的水下或冰下探测器相关的能量范围内，可能远低于假设伽马射线和中微子的光谱相同所推断的。
Constraints on the Extremely High-Energy Cosmic Ray Accelerators from Classical Electrodynamics
我们发现了经典电动力学对极高能宇宙射线（EHECR）源的一般要求。结果表明，EHECR加速器的参数不仅受到大尺度磁场中粒子约束或电势差（广义Hillas判据）的强烈限制，而且受到加速粒子的同步辐射、电韧致辐射或曲率辐射的强烈限制。根据加速器的尺寸和磁场强度对这些要求进行优化，得到了总体源能量的最终下限，该下限与可获得的粒子能量的五次方成比例。伴随EHECR生成的硬伽马射线可以用作潜在加速位点的探针。我们将结果应用于几个群体的天体-潜在的EHECR源-并讨论他们的能力，加速质子到$10^{20}$ eV及以上。本文以活动星系核和伽马射线暴为例，强调了从超相对论性整体流中获益的可能性。
Neutrino Observatories Can Characterize Cosmic Sources and Neutrino Properties
测量超高能$ν_{e}, ν_μ, ν_τ$相对通量的中微子望远镜可以提供关于源的位置和特性的信息，关于中微子混合，并且可以测试中微子不稳定性和偏离中微子扇区的CPT不变性。我们调查的中微子混合的中微子通量到达地球的后果，并考虑如何地面测量可以表征遥远的来源。我们对比了由中微子振荡产生的混合物和那些信号中微子衰变。强调了中微子观测站测量$ν_{e}, ν_μ, ν_τ$通量的重要性。
Ground-Based Gamma-Ray Astronomy at Energies Above 10 TeV: Searching for Galactic PeV Cosmic-Ray Accelerators
银河系CR的起源膝盖能量仍然没有答案，并提供了强大的动力，在能量超过10 TeV的伽马射线源的研究。我们讨论了地面伽玛射线切伦科夫成像系统在这些能量以及未来的观测工作在这个方向上的最新成果。H.E.S.S.的令人兴奋的结果提供线索银河CR加速器的性质，并建议有一个人口的银河伽马射线源的发射延伸超过10 TeV。一个专门的切伦科夫成像望远镜系统，针对更高的能量进行了优化，似乎是研究多TeV伽马射线天空的一种有前途的方法。
Neutrinos from Cosmic Ray Accelerators in the Cygnus Region of the Galaxy
虽然超新星遗迹已被确定为银河系宇宙射线最有可能的来源，但没有确凿的观测证据表明这种关联存在。我们在这里表明，冰立方有可能产生无可辩驳的证据，通过检测中微子产生的宇宙射线束与氢在附近的超新星冲击膨胀到星际介质。我们表明，从天鹅座地区的伽马射线通量的观测信息，虽然有限，是足够的，以查明与一个单一的0.5蟹状星云源在TeV水平的中微子的预期事件率内的两个因素，每年2和3.8之间的中微子。最后，我们注意到最近的伽马射线观测揭示了至少三个，可能多达八个这样的源的存在，提高了每年仅从这些源看到超过10个中微子的可能性。
Fluxes of cosmic rays: A delicately balanced stationary state
对作为能量函数的宇宙射线通量的分析显示，{ \it膝}略低于$10^{16}$ eV，{ \it踝}接近$10^{19}$ eV。它们的物理起源至今仍是个谜;特别是，没有一个已知的基本过程发生在接近$10^{16}$ eV的能量。我们提出了一个唯象的方法，沿着线的非广泛的统计力学，一种形式主义，其中包含玻尔兹曼-吉布斯统计力学作为一个特殊的情况。然后，膝关节出现作为两个分形热制度之间的交叉，交叉是由在夸克强子跃迁（$\simeq 10^{9}$ eV）的区域中发生的能量比膝关节低1000万倍的过程引起的。这为进一步澄清这一现象打开了一扇意想不到的大门。
INTEGRAL IGR J18135-1751=HESS J1813-178: A new cosmic high energy accelerator from keV to TeV
我们报告发现的软伽马射线源，即IGR J18135-1751，检测与IBIS成像仪上的INTEGRAL卫星。该源是持久的，具有20-100 keV的光度为$\sim$ 5.7 $\times$ 10 $^{34}$ erg s $^{-1}$（假设距离为4千秒差距）。这个来源与HESS合作最近报告的八个不明物体之一相吻合，这是银河系内部第一次TeV调查的一部分。其中两个沿着银河平面发现的新来源，HESS J1813-178和HESS J1614-518，没有明显的低能量对应物，这一事实促使人们提出它们可能是暗宇宙射线加速器的建议。HESS J1813-178有一个强吸收的X射线对应物，ASCA源AGPS 273.4 -17.8，显示出光子指数为$\sim$ 1.8的幂律谱，总（银河系加本征）吸收对应于N $_H$ $\sim$ 5 $\times$ 10 $^{22}$ cm $^{-2}$。我们假设，该来源是一个脉冲星风星云嵌入其超新星遗迹。缺乏X/伽马射线的变化，无线电形态和ASCA频谱都符合这一解释。无论如何，我们排除了HESS J1813-178属于一类新的TeV天体或它是宇宙“暗粒子”加速器的假设。
Supernova remnants as cosmic ray accelerators. SNR IC 443
我们检验了康普顿伽马射线天文台EGRET仪器探测到的一些未知伽马射线源可能是由超新星遗迹（SNRs）引起的假说。如果是这样的话，伽马射线是通过由SNR冲击波加速的超相对论质子与星际介质的目标质子的直接非弹性碰撞产生和衰变的π介子产生的。我们建立了SNR IC 443的三维流体动力学模型，它可能是宇宙γ射线源2 EG J 0618 +2234。IC 443的参数：爆炸能量Eo =2.7 × 10^{50} erg，初始氢数密度n（0）=0.21 cm^{-3}，平均半径R=9.6 pc，年龄t=4500 yr，导致γ射线通量过低，这主要是因为爆炸能量过低。因此，我们详细研究了IC 443与附近大质量分子云相互作用的流体动力学，并表明反向冲击波大大增加了相互作用区域的宇宙线密度。同时，SNR和云之间接触不连续的瑞利-泰勒不稳定性提供了包含宇宙线等离子体和云物质的有效混合。我们表明，由此产生的伽马射线通量是与观测数据相一致的。
Calculation of Muon Fluxes at the Small Atmospheric Depths
准确了解初级宇宙射线与大气核的强子相互作用对研究大气中微子及其振荡具有重要意义。利用BESS实验观测到的一次和二次宇宙射线数据研究了强子相互作用模型。通过比较几种相互作用模型的计算结果和实测光谱，我们发现DPMJET-III是最受青睐的。
Interactions of ultrahigh-energy cosmic rays with photons in the galactic center
穿过银河系中心区域的超高能宇宙射线与星光和红外光子相互作用。原子核和质子在通过中心区域时都会产生光子和中微子的次级通量。我们计算这些二次粒子的通量，其观测结果可以用来提高人们对超高能喜剧射线的起源和组成的理解，特别是如果违反Greisen-Zatespin-Kuzmin截止被未来的数据证实。
Antiprotons from spallations of cosmic rays on interstellar matter
宇宙线反质子是研究银河系暗物质的一个重要探测器，因为它们可以由外来源产生。另一方面，反质子是由宇宙射线原子核在星际物质上的标准核反应产生的。这个过程是负责的背景通量，必须仔细确定，以估计一个假设的外来信号的可探测性。对这一背景的估计受到各种来源的潜在不确定性的影响。宇宙反质子的传播取决于银河系的几个物理特性，而这些物理特性却鲜为人知。反质子是由宇宙质子和氦原子核产生的，直到最近才能精确地测量它们的通量。反质子通量的计算通常采用核物理模型，这些模型有其自身的缺点和不确定性。本文的目的是对宇宙反质子通量及其不确定性给出一个新的估计。在Maurin等人2001年通过对宇宙线核数据的分析，在两区扩散模型的框架下，传播参数被严格限制，我们将这些参数应用于反质子的传播。我们使用最近公布的数据质子和氦离子通量，我们发现，这种特殊的来源的不确定性已变得微不足道。蒙特卡罗程序DTUNUC被用来仔细检查核反应。我们发现，所有的宇宙反质子流量自然出来的计算是完全符合实验数据。在这一流量中的不确定性已大大减少。与繁殖有关的不足25%。还研究了所有其他可能的不确定性来源。
Magnetic Fields of Nearby Active Galactic Nuclei and Correlation of the Highest-Energy Cosmic Rays with their Positions
在活动星系核加速过程的框架下，解释了Pierre Auger合作组观测到的超高能宇宙射线指向与活动星系核的相关性。这个加速过程是由一个旋转的吸积盘围绕着一个被冻结在磁场中的黑洞产生的。结果，吸积盘就像是宇宙射线的感应加速器。我们在磁耦合过程的框架内估计了产生的磁场。计算结果表明，平谱射电类星体是有效的宇宙加速器。我们还估计了高能宇宙射线与环境辐射场相互作用的衰减。
FORTE satellite constraints on ultra-high energy cosmic particle fluxes
FORTE（瞬变事件快速在轨记录）卫星用双极化天线记录从地球表面附近产生的射频范围为30至300兆赫的电磁波脉冲串。我们研究了超高能宇宙射线粒子在冰级联中相干切伦科夫辐射形式的可能的射频特征。我们计算了FORTE卫星对GZK截止值以外不同能量的超高能中微子流的敏感性。由于FORTE对UHE中性伴子通量设定的限制，还估计了对超对称模型参数的一些约束。迄今为止，FORTE数据库包含超过400万个记录的事件，原则上包括一些与UHE中微子相关的事件。我们寻找1997年9月至1999年12月期间的候选FORTE事件。候选人的生产机制是通过从格陵兰冰盖的UHE中微子雨相干VHF辐射。我们表现出高效率的选择对闪电和人为背景。几千个原始触发器中的一个候选者在所有切割中幸存下来，我们对相应的粒子通量设置了限制，假设这个事件代表了我们的背景水平。
Towards Determination of the Initial Flavor Composition of Ultrahigh-energy Neutrino Fluxes with Neutrino Telescopes
我们提出了一个简单但有用的参数化的味道组成的超高能中微子通量产生的遥远的天体物理来源：$ϕ^{}_e : ϕ^{}_μ: ϕ^{}_τ= \sin^2 ξ\cos^2 ζ: \cos^2 ξ\cos^2 ζ: \sin^2 ζ$。我们证明，只要在中微子振荡中能很好地测量到三个中微子混合角和狄拉克CP破坏相，就有可能通过在第二代中微子望远镜上观测两个独立的中微子通量比来确定或约束$ξ$和$ζ$. $ζ$的任何偏离都意味着在源处存在宇宙$ν^{}_τ$和$\barν^{}_τ$中微子，而$ξ$的精确值可以用来检验宇宙中微子产生的传统机制和假设方案。
High Energy Neutrinos: Sources and Fluxes
我们简要地讨论了高能天体物理中微子的潜在来源，并显示估计的中微子通量，他们可以产生。特别注意最高能量的宇宙射线和天体物理中微子之间的联系。
The INTEGRAL - HESS/MAGIC connection: a new class of cosmic high energy accelerators from keV to TeV
高能立体系统（一组地面成像切伦科夫望远镜）最近的完成和运行，提供了对银河系内部前所未有的灵敏度的调查，并揭示了一批新的甚高能量伽马射线源，发射能量为E $>$ 100 GeV。据报道，其中大多数没有已知的无线电或X射线对应物，并假设它们代表了一类新的暗核子宇宙源。事实上，能量为E $>$ 10 $^{11}$ eV的非常高能量的伽马射线是宇宙中非热过程的最佳证明，并提供了物质辐射相互作用的直接现场视图，其能量远远大于地面加速器的能量。在较低的能量下，INTEGRAL在轨道上的第一个1000天内定期观测整个银河平面，提供了20-100 keV范围内的调查，结果是一个有200多个源的软伽马射线天空，其中大多数是银河双星，BHC或NS。最近，INTEGRAL新的源IGR J18135-1751被确定为HESS J1813-178的软伽马射线对应物，AXJ1838.0-0655被确定为HESS J1837-069的X/伽马射线对应物。从这些TeV源的非热无线电，X和伽马射线发射的检测是非常重要的，以区分各种发射方案，反过来，充分了解他们的性质。这些新发现在高能银河系人口的影响将得到解决。
Cosmic Rays in Clusters of Galaxies and Radio Halos
在次级电子模型（SEM）的基础上，计算了星系团的射电、硬X射线和γ射线辐射通量。在SEM中，辐射电子是由带电π介子在宇宙射线（CR）与团内介质相互作用中的衰变产生的，而γ射线发射主要由中性π介子的衰变贡献。我们特别应用我们的计算后发座星系团的情况下，发现只有当非常小的值的集群内磁场（$B\sim 0.1μG$）被假定，这反过来意味着一个大的能量密度的父CR组合的无线电和硬X射线通量可以解释在SEM。由此产生的伽马射线通量很容易超过100 MeV的EGRET极限。只有当后发座的硬X射线辐射不是由逆康普顿散射（ICS）产生时，才能避免这一结论。
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