GeV-TeV伽玛射线源证认与甚高能宇宙线起源研究

The research on the origin of cosmic rays is the kernel research on cosmic rays. We will do our research as the follows: 1. We should first identify the sources of cosmic rays. There are a lot of unidentified sources in the detection of Fermi-LAT and IACTs. We plan to identify some of these sources through the observation of DAMPE, Fermi-LAT, HESS, and low frequency band ground-based telescope. 2.The high energy gamma-rays can come from leptonic process (inverse compton scattering) and hadronic process. We plan to discuss the radiation mechanism of the given sources and make it clear which process it comes from. 3.The radiation mechanism of high energy from the gamma-ray bursts is still unclear. We will do the research in the high energy of GRBs through the data of DAMPE and Fermi-LAT。

宇宙线的起源问题一直是宇宙线研究的最核心问题，我们将从三个方面进行GeV-TeV伽玛射线源的证认与甚高能宇宙线的起源研究。1.欲研究宇宙线的起源与加速，必须先确定宇宙线源。Fermi-LAT与IACTs观测到的大量伽玛射线源未能被证认，我们计划利用DAMPE的伽玛射线观测数据，辅以Fermi-LAT，IACTs，以及其他望远镜的X射线，射电波段的数据，对部分HESS和Fermi-LAT未认证源进行证认。2.伽玛射线源的辐射有两种可能的起源：轻子起源和强子起源，我们计划利用DAMPE的伽玛射线观测数据对伽玛射线源的辐射机制进行研究，探讨具体伽玛射线源的强子起源或者轻子起源。3.伽玛暴的高能辐射探测的最高能量光子接近100 GeV，但是高能辐射的机制仍不是很清楚，DAMPE可能探测到个别伽玛暴的GeV光子，我们希望利用DAMPE和Fermi-LAT进行研究。

利用高能GeV-TeV数据对伽玛射线源进行研究是高能宇宙线研究的重要部分，我们利用10年的Fermi-LAT Pass 8数据分析了Circinus星系的GeV辐射，.得到在1-500 GeV的能量范围内，光子指数为Γ = 2.20 ± 0.14的幂律模型可以很好地拟合其高能光谱，其光子流量比其他人得到结果低几倍。大致符合.恒星形成和本地群的经验关系。. 中子星的质量和半径是中子星研究的核心问题之一，很少一部分中子星质量可以通过双星系统精确求出，但是对占射电脉冲星90%的孤立中子星，.其质量一直没有很好的办法得到（直到最近PSR J0030+0451质量和半径才由中子星内部构成探测器NICER测量得到）。我们提出了一种新的方法来计算.孤立中子星的质量。我们利用引力波数据、核实验和非旋转中子星的最大质量限制中子星的状态方程，由此得到引力红移。通过此方法，计算得到三颗.孤立中子星RX J1856.5-3754、RX J0720.4-3125和RBS 1223的质量分别为1.24、1.23以及1.08个太阳质量。这些质量与双星系统中的中子星的质量一致，.无证据表明，这些孤立中子星经历了明显的吸积。. 中子星物质的状态方程（EoS）仍然是天体物理未解之谜。我们利用GW170817的引力波数据和中子星PSR J0030+0451、PSR J0437-4715和4U 1702-429.的质量—半径观测数据进行贝叶斯参数推理，利用唯象构建的状态方程搜索潜在的中子星物质一阶相变。我们得到了密度为2.7ρsat的明显一阶相变特征，密度跳变为1.1ρsat，其中ρsat为核饱和密度。这些参数与目前的约束条件一致，可以用新的引力波数据以及即将进行的NICER测量中子星的数据进一步检验。