高能天體物理學

高能天體物理學是一門典型的跨學科領域，位於天文學、粒子物理學和宇宙學的交匯處。高能天體物理學領域研究粒子和輻射場的相互作用，以及其他類型的宇宙信使（例如引力波、宇宙射線、中微子），來自自然界中一些最極端的環境（例如黑洞和中子星等緊湊天體）。

自2016年1月創立以來，LSR成員一直在使用費米衛星以前所未有的靈敏度掃描伽馬射線天空。費米將在未來許多年內保持領先的伽馬射線空間觀測站，為我們提供更深入的高能天空視野。費米在開創「多信使」天文學的新時代方面發揮了重要作用，為LIGO檢測到來自合併中子星的引力波（GW170817），以及與IceCube檢測到的天體中微子相關的閃爍性星系提供了關鍵信息（TXS 0506+056）。

LSR的一些項目涉及使用費米上的大面積望遠鏡（LAT）研究中子星（脈衝星）及其相關係統。我們的團隊特別關注於發現和進一步研究費米能量範圍內的脈衝星、脈衝星風星雲、超新星遺跡和伽馬射線暴（GRBs）。LSR成員Saz Parkinson博士參與了大量無線電靜音脈衝星的發現，並參與了各種這些奇異系統的搜索工作。除了費米外，LSR成員利用從射電到X射線（如Chandra、XMM、Swift、NuSTAR、VLA、FAST）的多波段觀測站來研究這些極端天體。LSR成員還深入研究了許多其他現象，包括費米氣泡–在銀河中心北部和南部延伸數kpc的巨大伽馬射線發射結構，由包括LSR成員Meng Su博士在內的團隊於2010年發現。

LSR成員還參與了極高能（> 100 GeV）天空的研究。在這些極端能量下，伽馬射線變得非常稀少，從空間探測它們是具有挑戰性的。然而，這些伽馬射線的能量非常高，可以通過複雜的技術從地面探測到，這些技術涉及通過粒子陣列穿越大氣層時產生的切倫科夫輻射。位於墨西哥「Orizaba峰」附近的高海拔水切倫科夫（HAWC）觀測站是目前運行中最敏感的廣域TeV望遠鏡。它於2015年3月啓用，目前正在工作在設計靈敏度，將運行大約10年。我們團隊正在與HAWC合作追尋來自脈衝星的極高能量輻射。像HAWC這樣的水切倫科夫儀器具有非常大的視場和工作週期（與費米類似），使它們在這個新的「時間域天文學」時代與空間觀測站高度互補。

對北半球天空進行近連續（> 90％的工作週期）觀測使HAWC成為理想的TeV「全天監測器」，類似於費米的GeV全天監測器的作用。在更低的伽馬射線能量（<100 MeV）下，目前沒有衛星在運行中（最後一顆衛星是Compton伽馬射線天文台上的COMPTEL任務，於2000年6月脫軌），但LSR成員正在深入參與未來MeV任務的研究，包括可能的CubeSats。

成員：Meng Su，Pablo Saz Parkinson