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天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2507.11475v1 (astro-ph)
[提交于 2025年7月15日 ]

标题: CRPropa 3.3:从GeV到ZeV能量的统一多信使框架

标题: CRPropa 3.3: Toward a Unified Multi-Messenger Framework from GeV to ZeV Energies

Authors:Sophie Aerdker, Rafael Alves Batista, Julia Becker Tjus, Gaetano Di Marco, Julien Dörner, Karl-Heinz Kampert, Lukas Merten, Leonel Morejon, Gero Müller, Patrick Reichherzer, Andrey Saveliev, Leander Schlegel, Günter Sigl, Arjen van Vliet
摘要: 我们介绍了CRPropa 3.3,这是公开可用的蒙特卡洛框架的最新版本,用于模拟高能粒子在天体物理环境中的传播。 此版本引入了重大扩展,使跨广泛能量范围(从GeV到ZeV)的多信使研究成为可能。 新功能包括显式时间跟踪、随时间变化的对流场以及对位置依赖辐射背景的支持,以更真实地模拟银河系内和银河系外的传播。 核反应截面已更新并扩展至铅(Z=82)。 我们展示了其中一些新功能,包括在移动激波处的加速以及伽马射线在星际辐射场中的传播。 这些改进共同确立了CRPropa 3.3作为建模宇宙射线、伽马射线及其次级粒子的全面工具,适用于结构化、随时间变化的环境,为下一代多信使天体物理学奠定了基础。
摘要: We present CRPropa 3.3, the latest release of the publicly available Monte Carlo framework for simulating the propagation of high-energy particles in astrophysical environments. This version introduces significant extensions that enables multi-messenger studies across a broad energy range, from GeV to ZeV. New features include explicit time tracking, time-dependent advection fields, and support for position-dependent radiation backgrounds, for more realistic simulations of Galactic and extragalactic propagation. Nuclear cross sections have been updated and expanded up to lead (Z=82). We illustrate some of these new features, including acceleration at moving shocks and gamma-ray propagation in the interstellar radiation field. Together, these improvements establish CRPropa 3.3 as a comprehensive tool for modelling cosmic rays, gamma rays, and their secondaries in structured, time-dependent environments, setting the stage for next-generation multi-messenger astrophysics.
评论: 8页,5图;将发表于《ICRC2025会议论文集》
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE)
引用方式: arXiv:2507.11475 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2507.11475v1 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.11475
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

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来自: Andrey Saveliev [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 7 月 15 日 16:45:48 UTC (5,881 KB)
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