Ultra-high Energy Cosmic Rays and Neutrinos from Gamma-Ray Bursts, Hypernovae and Galactic Shocks

被引:16
作者
Meszaros, P. [1 ]
机构
[1] Penn State Univ, Ctr Particle & Gravitat Astrophys, Dept Phys, Dept Astron & Astrophys, University Pk, PA 16802 USA
关键词
Cosmic rays; Neutrinos; PROMPT EMISSION; X-RAY; PEV NEUTRINOS; GRB; MODEL; SUPERNOVA; ORIGIN; ACCELERATION; PHOTOSPHERES; RADIATION;
D O I
10.1016/j.nuclphysbps.2014.10.028
中图分类号
O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];
学科分类号
摘要
I review gamma-ray burst models (GRBs) and observations, and discuss the possible production of ultra-high energy cosmic rays and neutrinos in both the standard internal shock models and the newer generation of photospheric and hadronic GRB models, in the light of current constraints imposed by IceCube, Auger and TA observations. I then discuss models that have been proposed to explain the recent astrophysical PeV neutrino observations, including star-forming and star-burst galaxies, hypernovae and galaxy accretion and merger shocks.
引用
收藏
页码:241 / 251
页数:11
相关论文
共 111 条
  • [1] First Observation of PeV-Energy Neutrinos with IceCube
    Aartsen, M. G.
    Abbasi, R.
    Abdou, Y.
    Ackermann, M.
    Adams, J.
    Aguilar, J. A.
    Ahlers, M.
    Altmann, D.
    Auffenberg, J.
    Bai, X.
    Baker, M.
    Barwick, S. W.
    Baum, V.
    Bay, R.
    Beatty, J. J.
    Bechet, S.
    Tjus, J. Becker
    Becker, K. -H.
    Bell, M.
    Benabderrahmane, M. L.
    BenZvi, S.
    Berdermann, J.
    Berghaus, P.
    Berley, D.
    Bernardini, E.
    Bernhard, A.
    Bertrand, D.
    Besson, D. Z.
    Binder, G.
    Bindig, D.
    Bissok, M.
    Blaufuss, E.
    Blumenthal, J.
    Boersma, D. J.
    Bohaichuk, S.
    Bohm, C.
    Bose, D.
    Boeser, S.
    Botner, O.
    Brayeur, L.
    Bretz, H. -P.
    Brown, A. M.
    Bruijn, R.
    Brunner, J.
    Carson, M.
    Casey, J.
    Casier, M.
    Chirkin, D.
    Christov, A.
    Christy, B.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013, 111 (02)
  • [2] Aartsen M. G., 2013, Science, V342
  • [3] An absence of neutrinos associated with cosmic-ray acceleration in γ-ray bursts
    Abbasi, R.
    Abdou, Y.
    Abu-Zayyad, T.
    Ackermann, M.
    Adams, J.
    Aguilar, J. A.
    Ahlers, M.
    Altmann, D.
    Andeen, K.
    Auffenberg, J.
    Bai, X.
    Baker, M.
    Barwick, S. W.
    Bay, R.
    Alba, J. L. Bazo
    Beattie, K.
    Beatty, J. J.
    Bechet, S.
    Becker, J. K.
    Becker, K. -H.
    Bell, M.
    Benabderrahmane, M. L.
    BenZvi, S.
    Berdermann, J.
    Berghaus, P.
    Berley, D.
    Bernardini, E.
    Bertrand, D.
    Besson, D. Z.
    Bindig, D.
    Bissok, M.
    Blaufuss, E.
    Blumenthal, J.
    Boersma, D. J.
    Bohm, C.
    Bose, D.
    Boeser, S.
    Botner, O.
    Brayeur, L.
    Brown, A. M.
    Buitink, S.
    Caballero-Mora, K. S.
    Carson, M.
    Casier, M.
    Chirkin, D.
    Christy, B.
    Clevermann, F.
    Cohen, S.
    Colnard, C.
    Cowen, D. F.
    [J]. NATURE, 2012, 484 (7394) : 351 - 354
  • [4] Limits on Neutrino Emission from Gamma-Ray Bursts with the 40 String IceCube Detector
    Abbasi, R.
    Abdou, Y.
    Abu-Zayyad, T.
    Adams, J.
    Aguilar, J. A.
    Ahlers, M.
    Andeen, K.
    Auffenberg, J.
    Bai, X.
    Baker, M.
    Barwick, S. W.
    Bay, R.
    Alba, J. L. Bazo
    Beattie, K.
    Beatty, J. J.
    Bechet, S.
    Becker, J. K.
    Becker, K. -H.
    Benabderrahmane, M. L.
    BenZvi, S.
    Berdermann, J.
    Berghaus, P.
    Berley, D.
    Bernardini, E.
    Bertrand, D.
    Besson, D. Z.
    Bindig, D.
    Bissok, M.
    Blaufuss, E.
    Blumenthal, J.
    Boersma, D. J.
    Bohm, C.
    Bose, D.
    Boeser, S.
    Botner, O.
    Braun, J.
    Brown, A. M.
    Buitink, S.
    Carson, M.
    Chirkin, D.
    Christy, B.
    Clem, J.
    Clevermann, F.
    Cohen, S.
    Colnard, C.
    Cowen, D. F.
    D'Agostino, M. V.
    Danninger, M.
    Daughhetee, J.
    Davis, J. C.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (14)
  • [5] Spectrum of the Isotropic Diffuse Gamma-Ray Emission Derived from First-Year Fermi Large Area Telescope Data
    abdo, A. A.
    Ackermann, M.
    Ajello, M.
    Atwood, W. B.
    Baldini, L.
    Ballet, J.
    Barbiellini, G.
    Bastieri, D.
    Baughman, B. M.
    Bechtol, K.
    Bellazzini, R.
    Berenji, B.
    Blandford, R. D.
    Bloom, E. D.
    Bonamente, E.
    Borgland, A. W.
    Bregeon, J.
    Brez, A.
    Brigida, M.
    Bruel, P.
    Burnett, T. H.
    Buson, S.
    Caliandro, G. A.
    Cameron, R. A.
    Caraveo, P. A.
    Casandjian, J. M.
    Cavazzuti, E.
    Cecchi, C.
    Celik, Oe
    Charles, E.
    Chekhtman, A.
    Cheung, C. C.
    Chiang, J.
    Ciprini, S.
    Claus, R.
    Cohen-Tanugi, J.
    Cominsky, L. R.
    Conrad, J.
    Cutini, S.
    Dermer, C. D.
    de Angelis, A.
    de Palma, F.
    Digel, S. W.
    Di Bernardo, G.
    do Couto e Silva, E.
    Drell, P. S.
    Drlica-Wagner, A.
    Dubois, R.
    Dumora, D.
    Farnier, C.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2010, 104 (10)
  • [6] A limit on the variation of the speed of light arising from quantum gravity effects
    Abdo, A. A.
    Ackermann, M.
    Ajello, M.
    Asano, K.
    Atwood, W. B.
    Axelsson, M.
    Baldini, L.
    Ballet, J.
    Barbiellini, G.
    Baring, M. G.
    Bastieri, D.
    Bechtol, K.
    Bellazzini, R.
    Berenji, B.
    Bhat, P. N.
    Bissaldi, E.
    Bloom, E. D.
    Bonamente, E.
    Bonnell, J.
    Borgland, A. W.
    Bouvier, A.
    Bregeon, J.
    Brez, A.
    Briggs, M. S.
    Brigida, M.
    Bruel, P.
    Burgess, J. M.
    Burnett, T. H.
    Caliandro, G. A.
    Cameron, R. A.
    Caraveo, P. A.
    Casandjian, J. M.
    Cecchi, C.
    Celik, Oe
    Chaplin, V.
    Charles, E.
    Cheung, C. C.
    Chiang, J.
    Ciprini, S.
    Claus, R.
    Cohen-Tanugi, J.
    Cominsky, L. R.
    Connaughton, V.
    Conrad, J.
    Cutini, S.
    Dermer, C. D.
    de Angelis, A.
    de Palma, F.
    Digel, S. W.
    Dingus, B. L.
    [J]. NATURE, 2009, 462 (7271) : 331 - 334
  • [7] Fermi Observations of High-Energy Gamma-Ray Emission from GRB 080916C
    Abdo, A. A.
    Ackermann, M.
    Arimoto, M.
    Asano, K.
    Atwood, W. B.
    Axelsson, M.
    Baldini, L.
    Ballet, J.
    Band, D. L.
    Barbiellini, G.
    Baring, M. G.
    Bastieri, D.
    Battelino, M.
    Baughman, B. M.
    Bechtol, K.
    Bellardi, F.
    Bellazzini, R.
    Berenji, B.
    Bhat, P. N.
    Bissaldi, E.
    Blandford, R. D.
    Bloom, E. D.
    Bogaert, G.
    Bogart, J. R.
    Bonamente, E.
    Bonnell, J.
    Borgland, A. W.
    Bouvier, A.
    Bregeon, J.
    Brez, A.
    Briggs, M. S.
    Brigida, M.
    Bruel, P.
    Burnett, T. H.
    Burrows, D.
    Busetto, G.
    Caliandro, G. A.
    Cameron, R. A.
    Caraveo, P. A.
    Casandjian, J. M.
    Ceccanti, M.
    Cecchi, C.
    Celotti, A.
    Charles, E.
    Chekhtman, A.
    Cheung, C. C.
    Chiang, J.
    Ciprini, S.
    Claus, R.
    Cohen-Tanugi, J.
    [J]. SCIENCE, 2009, 323 (5922) : 1688 - 1693
  • [8] Correlation of the highest-energy cosmic rays with nearby extragalactic objects
    Abraham, J.
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Aguirre, C.
    Allard, D.
    Allekotte, I.
    Allen, J.
    Allison, P.
    Alvarez, C.
    Alvarez-Muniz, J.
    Ambrosio, M.
    Anchordoqui, L.
    Andringa, S.
    Anzalone, A.
    Aramo, C.
    Argiro, S.
    Arisaka, K.
    Armengaud, E.
    Arneodo, F.
    Arqueros, F.
    Asch, T.
    Asorey, H.
    Assis, P.
    Atulugama, B. S.
    Aublin, J.
    Ave, M.
    Avila, G.
    Baecker, T.
    Badagnani, D.
    Barbosa, A. F.
    Barnhill, D.
    Barroso, S. L. C.
    Bauleo, P.
    Beatty, J.
    Beau, T.
    Becker, B. R.
    Becker, K. H.
    Bellido, J. A.
    BenZvi, S.
    Berat, C.
    Bergmann, T.
    Bernardini, P.
    Bertou, X.
    Biermann, P. L.
    Billoir, P.
    Blanch-Bigas, O.
    Blanco, F.
    Blasi, P.
    Bleve, C.
    Bluemer, H.
    [J]. SCIENCE, 2007, 318 (5852) : 938 - 943
  • [9] CONSTRAINTS ON THE ORIGIN OF COSMIC RAYS ABOVE 1018 eV FROM LARGE-SCALE ANISOTROPY SEARCHES IN DATA OF THE PIERRE AUGER OBSERVATORY
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Ahlers, M.
    Ahn, E. J.
    Albuquerque, I. F. M.
    Allard, D.
    Allekotte, I.
    Allen, J.
    Allison, P.
    Almela, A.
    Alvarez Castillo, J.
    Alvarez-Muniz, J.
    Alves Batista, R.
    Ambrosio, M.
    Aminaei, A.
    Anchordoqui, L.
    Andringa, S.
    Antici'c, T.
    Aramo, C.
    Arganda, E.
    Arqueros, F.
    Asorey, H.
    Assis, P.
    Aublin, J.
    Ave, M.
    Avenier, M.
    Avila, G.
    Badescu, A. M.
    Balzer, M.
    Barber, K. B.
    Barbosa, A. F.
    Bardenet, R.
    Barroso, S. L. C.
    Baughman, B.
    Baeuml, J.
    Baus, C.
    Beatty, J. J.
    Becker, K. H.
    Belletoile, A.
    Bellido, J. A.
    BenZvi, S.
    Berat, C.
    Bertou, X.
    Biermann, P. L.
    Billoir, P.
    Blanco, F.
    Blanco, M.
    Bleve, C.
    Bluemer, H.
    Bohacova, M.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2013, 762 (01)
  • [10] Update on the correlation of the highest energy cosmic rays with nearby extragalactic matter
    Abreu, P.
    Aglietta, M.
    Ahn, E. J.
    Allard, D.
    Allekotte, I.
    Allen, J.
    Alvarez Castillo, J.
    Alvarez-Muniz, J.
    Ambrosio, M.
    Aminaei, A.
    Anchordoqui, L.
    Andringa, S.
    Anticlc, T.
    Anzalone, A.
    Aramo, C.
    Arganda, E.
    Arisaka, K.
    Arqueros, F.
    Asorey, H.
    Assis, P.
    Aublin, J.
    Ave, M.
    Avenier, M.
    Avila, G.
    Baecker, T.
    Badagnani, D.
    Balzer, M.
    Barber, K. B.
    Barbosa, A. F.
    Bardenet, R.
    Barroso, S. L. C.
    Baughman, B.
    Beatty, J. J.
    Becker, B. R.
    Becker, K. H.
    Belletoile, A.
    Bellido, J. A.
    Berat, C.
    Bergmann, T.
    Bertou, X.
    Biermann, P. L.
    Billoir, P.
    Blanco, F.
    Blanco, M.
    Bleve, C.
    Bluemer, H.
    Bohacoca, M.
    Boncioli, D.
    Bonifazi, C.
    Bonino, R.
    [J]. ASTROPARTICLE PHYSICS, 2010, 34 (05) : 314 - 326