It is well known that before the redshift-magnitude diagram of galaxies could be used for determination of the cosmological parameters one must know the evolution of the galaxies. We propose use of apparent surface brightness: which depends only on the redshift and is independent of the cosmological model and the inhomogeneities in the universe: for observational determination of the evolution of galaxies. The needed observations are isophotal angular diameters and apparent magnitudes within this or any other reasonable angular diameter. The application of the results for determination of q/sub 0/ is discussed briefly. (AIP)

Recent detections of the starburst galaxies M82 and NGC 253 by gamma-ray telescopes suggest that galaxies rapidly forming massive stars are more luminous at gamma-ray energies compared to their quiescent relatives. Building upon those results, we examine a sample of 69 dwarf, spiral, and luminous and ultraluminous infrared galaxies at photon energies 0.1–100 GeV using 3 years of data collected by the Large Area Telescope (LAT) on the Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi). Measured fluxes from significantly detected sources and flux upper limits for the remaining galaxies are used to explore the physics of cosmic rays in galaxies. We find further evidence for quasi-linear scaling relations between gamma-ray luminosity and both radio continuum luminosity and total infrared luminosity which apply both to quiescent galaxies of the Local Group and low-redshift starburst galaxies (conservative P-values ≲ 0.05 accounting for statistical and systematic uncertainties). The normalizations of these scaling relations correspond to luminosity ratios of log (L0.1–100 GeV/L1.4 GHz) = 1.7 ± 0.1(statistical) ± 0.2(dispersion) and log (L0.1–100 GeV/L8–1000 μm) = −4.3 ± 0.1(statistical) ± 0.2(dispersion) for a galaxy with a star formation rate of 1 M☉ yr−1, assuming a Chabrier initial mass function. Using the relationship between infrared luminosity and gamma-ray luminosity, the collective intensity of unresolved star-forming galaxies at redshifts 0 < z < 2.5 above 0.1 GeV is estimated to be 0.4–2.4 × 10−6 ph cm−2 s−1 sr−1 (4%–23% of the intensity of the isotropic diffuse component measured with the LAT). We anticipate that ∼10 galaxies could be detected by their cosmic-ray-induced gamma-ray emission during a 10 year Fermi mission.

view Abstract Citations (406) References (14) Co-Reads Similar Papers Volume Content Graphics Metrics Export Citation NASA/ADS Energy Losses due to Neutrino Processes Beaudet, Gilles ; Petrosian, Vahé ; Salpeter, E. E. Abstract We consider the neutrino energy-loss rate due to the pair neutrino process, the photoneutrino process, and the plasma neutrino process, in a hot plasma, including the ntnbution from positrons present in the black-body radiation. We derive some analytic expressions for the pair neutrino rate and include the plasma effects on the photoneutrino rate. A discussion of the approximations involved in the derivation of the plasma neutrino rate is also given. An analytic formula is derived to reproduce the total energy rate of all three processes; it has a 5-15 per cent precision in the temperature range of K and is also fairly good from 10 to 1011 K for all relevant densities Finally, the total rate of the three processes combined is compared with some other processes with the recombination process and the Urca process being singled out. Publication: The Astrophysical Journal Pub Date: December 1967 DOI: 10.1086/149398 Bibcode: 1967ApJ...150..979B full text sources ADS |

Abstract The Large Area Telescope (LAT) aboard the Fermi spacecraft routinely observes high-energy emission from gamma-ray bursts (GRBs). Here we present the second catalog of LAT-detected GRBs, covering the first 10 yr of operations, from 2008 to 2018 August 4. A total of 186 GRBs are found; of these, 91 show emission in the range 30–100 MeV (17 of which are seen only in this band) and 169 are detected above 100 MeV. Most of these sources were discovered by other instruments ( Fermi /GBM, Swift /BAT, AGILE, INTEGRAL ) or reported by the Interplanetary Network (IPN); the LAT has independently triggered on four GRBs. This catalog presents the results for all 186 GRBs. We study onset, duration, and temporal properties of each GRB, as well as spectral characteristics in the 100 MeV–100 GeV energy range. Particular attention is given to the photons with the highest energy. Compared with the first LAT GRB catalog, our rate of detection is significantly improved. The results generally confirm the main findings of the first catalog: the LAT primarily detects the brightest GBM bursts, and the high-energy emission shows delayed onset as well as longer duration. However, in this work we find delays exceeding 1 ks and several GRBs with durations over 10 ks. Furthermore, the larger number of LAT detections shows that these GRBs not only cover the high-fluence range of GBM-detected GRBs but also sample lower fluences. In addition, the greater number of detected GRBs with redshift estimates allows us to study their properties in both the observer and rest frames. Comparison of the observational results with theoretical predictions reveals that no model is currently able to explain all results, highlighting the role of LAT observations in driving theoretical models.