Bounding the photon mass with cosmological propagation of fast radio bursts
光子是电磁场的基本量子,在麦克斯韦理论中,光子的质量$m_γ$应严格为零。但并不是所有的理论都采用这种假设。如果光子的静止质量不为零,那么不同频率的光子在经过一段固定的距离后,它们之间会有一个额外的时间延迟。通过对时间延迟的分析,可以测量或约束光子质量。快速射电暴(FRB)--以毫秒级持续时间和宇宙学传播为特征的瞬态射电暴--是约束$m_γ$的极好的天体物理实验室。在这项工作中,我们使用的贝叶斯框架约束$m_γ$的129个FRB的目录。结果,我们得到了一个新的光子质量的限制,$m_γ \leq 3.1\times 10^{-51}\rm\,kg\simeq 1.7 \times 10^{-15}\,eV/c^2$($m_γ \leq 3.9\times 10^{-51}\rm\,kg \simeq 2.2 \times 10^{-15}\,eV/c^2$)在$68\%$ $(95\%$)的置信水平。该结果代表了纯粹从光传播的运动学分析的最佳极限。在不久的将来,随着FRB数目的增加,对FRB红移的更精确测量,以及对色散测度(DM)起源的认识的完善,光子质量的约束将变得更紧。
2021-08-18 astro-ph.HE hep-ph
A search for optical transients associated with Fast Radio Burst 150418
我们对可能与快速射电暴(FRB)150418有关的射电变源的宿主星系进行了光变研究。我们比较了使用斯巴鲁/Suprime-Cam在爆发后1天拍摄的星系图像与使用Gemini-South/GMOS在爆发后1年拍摄的$\sim$图像。在两个具有极限绝对星等$\gtrsim -19$(AB)的历元之间没有发现光学变化。这个极限适用于星系中假定的活动星系核在$\sim$ 1年时间尺度上的光学变率,也适用于FRB~150418的光学对应物在爆发后一天的光度,如果它发生在这个星系中。
2018-08-10 astro-ph.HE
X-ray bursts from the Terzan 5 transient IGR J17480-2446: nuclear rather than gravitational
2010年的瞬变中子星低质量X射线双星IGR J17480-2446爆发展示了一系列独特的X射线爆发,以及与这些爆发相关的毫赫兹(mHz)准周期振荡(QPO)。最近有人提出,这些是II型爆发,由引力能提供动力。这意味着目前基于核燃烧的mHz QPO模型是不正确的,这种定时特征不能作为测量中子星参数的工具。本文对IGR J17480-2446的Rossi X射线定时探测器数据进行了分析,结果表明该源的爆发性质与快速爆发源和GRO J1744-28观测到的II型爆发性质有很大不同。例如,非爆发通量与爆发通量的推断比值(~ 50-90)与IGR J17480-2446爆发的热核起源一致,但与II型爆发的比值(< 4)明显不同。我们的研究结果表明,IGR J17480-2446的爆发和mHz QPO是由核能提供能量的。
2011-02-28 astro-ph.GA astro-ph.HE nucl-ex
Simulating X-ray bursts during a transient accretion event
对吸积中子星上热核X射线爆发的模拟迄今为止一直集中在稳定的吸积率上。然而,在短暂的吸积过程中也会观察到爆发。在这样的事件中,吸积率可以演变显着爆发之间,这种制度提供了一个独特的测试爆发模型。吸积动力毫秒脉冲星SAXJ1808.4 -3658每2-3年就会发生一次吸积爆发。在2002年10月的一次长达一个月的爆发中,观测到了四次富氦X射线爆发。利用这一事件作为一个测试案例,我们提出了第一个多区模拟的X射线爆发下的时间依赖的吸积率。我们调查的效果,使用一个随时间变化的吸积率相比,恒定的,平均的速率。初步结果表明,使用一个常数,平均吸积率爆发之间可能会低估复发时间时,吸积率下降,并高估它时,吸积率增加。我们的模型,与吸积氢分数的$X=0.44$和CNO金属度的$Z_\mathrm{CNO}=0.02$,再现观测到的脉冲到达时间和能量密度与$2.8\,\mathrm{h}$的均方根(RMS)误差,和$0.11\times 10^{-6}\,\mathrm{erg\, cm^{-2}}$,分别。我们的研究结果支持先前预测两个未观测到的爆发的模型,并表明观测也错过了额外的爆发。
2018-03-21 astro-ph.HE
Type I X-ray Bursts from the Neutron-star Transient XTE J1701-462
在2006-2007年爆发期间,利用\xte对$\sim$ 3 Ms的中子星X射线瞬变XTE J1701-462进行了观测。在这里,我们报告的发现,三个I型X射线爆发的XTE J1701-462。它们发生在源从典型的Z源行为向典型的环礁源行为过渡时,在爱丁顿光度的$\sim10%$。第一次爆发是在Z源扩张分支中检测到的;第二次爆发是在扩张和正常分支之间的顶点中检测到的;第三次爆发是在环状源软状态中检测到的。在耀斑分支中发现的爆发对早期的猜测产生了怀疑,即耀斑分支是由于吸积物质的不稳定核燃烧造成的。最后两个爆发的光球半径膨胀,从我们估计的距离源为8.8千秒差距与15%的不确定性。在这三次爆发中,在30至4000 Hz范围内没有发现明显的爆发振荡。
2009-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Burst properties of the most recurring transient magnetar SGR J1935+2154
我们提出了127个爆发从SGR J1935+2154的定时和时间积分谱分析。这些爆发是在2014年至2016年的四个活跃事件期间,费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监视器和尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台的爆发警报望远镜观测到的。这个激活频率使SGR J1935+2154成为最多爆发的瞬变磁星。我们发现所有检测到的突发的平均持续时间要比典型的预期值短得多。我们用两个黑体函数、一个康普顿模型和另外三个更简单的模型拟合了爆发时间积分谱。来自SGR J1935+2154的爆发表现出与其他磁星相似的光谱特性,除了康普顿化模型的幂律指数,它与爆发通量相关。我们发现,爆发的持续时间和黑体温度显着演变的四个活跃的插曲。我们还发现,爆发的时间历史表现出两种趋势,这是强烈相关的持久性发射在每个爆发的衰减。
2020-07-12 astro-ph.HE
Radio transients from neutron stars binary mergers
我们讨论了可能的无线电爆发,可以产生在双中子星合并与短伽马射线暴。由于无线电信号在星系间介质中传播的时间延迟,低频无线电波段似乎是有利的,这使得有可能使用短伽马射线暴警报,通过低频无线电仪器,特别是LOFAR搜索天空中的特定区域。LOFAR的灵敏度将允许以每年约25个事件的速率显著检测到红移z~0.3的此类爆发。
2010-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
2900 square degree search for the optical counterpart of short gamma-ray burst GRB 180523B with the Zwicky Transient Facility
人们对产生短伽马射线暴的模型很感兴趣。到目前为止,已知的具有多波长余辉的短伽马射线暴的数量很少。虽然{ \it Fermi}伽马射线暴监测器探测到许多相对于Neil Gehrels { \it Swift}天文台的伽玛射线暴,但大的局部化区域使得寻找对应物变得困难。随着兹威基瞬变观测站最近首次观测到光线,现在利用其深度($m_\textrm{AB} \sim 20.6$)、视场($\approx$ 47平方度)和测量节奏(每$\sim 3$天)的组合进行机会目标观测是卓有成效的。我们在GRB 180523 B上证明了这一能力,它最近被{ \it费米}伽马射线暴监测器宣布为短伽马射线暴。ZTF成像$\approx$ 2900平方度的定位区域,导致在2个晚上到$m_\textrm{AB} \sim 20.5$深度的封闭概率的61.6%的覆盖率。我们表征了14个先前未识别的瞬变,没有发现与短伽马射线暴对应物一致。Zwicky瞬态设施的搜索表明,它是一种有效的相机,用于搜索粗略定位的短伽马射线暴和引力波对应物,允许以最小的干扰进行灵敏的搜索。
2019-01-31 astro-ph.HE
New Methods for Timing Analysis of Transient Events, Applied to Fermi/GBM Magnetar Bursts
为了辨别天空中许多伽马射线源的物理性质,我们不仅要从光谱和空间维度看,还要了解它们的时间变化。然而,时间分析的来源与一个高度瞬态的性质,如磁星爆发,是困难的:标准傅立叶技术开发的长期变化通常观察到,例如,从活动星系核往往不适用。在这里,我们提出了新开发的计时方法适用于各种瞬态事件,并显示其成功的应用与费米/GBM观测到的磁星爆发。磁星是计时研究的主要对象,这要归功于磁星巨耀斑中准周期性的探测,以及它们有助于揭示中子星结构的潜力。使用最先进的统计技术,我们搜索准周期性(QPO)的样本中的爆发从软伽玛中继站SGR J 0501 +4516观察费米/GBM和提供上限潜在的QPO检测。此外,我们首次研究了磁星爆发的宽带变化行为,并强调了这些新信息如何为我们提供另一种探测这些神秘物体的方法。
2013-03-06 astro-ph.HE
Searching for gravitational-wave bursts with space-borne detectors
针对空间探测器毫赫兹频段波形难建模的引力波暴识别问题,提出结合信号不敏感通道排噪的能量超额法,模拟测试显示信噪比20时年虚警率下探测效率达97.4%。
2024-05-14 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Bounding the photon mass with gravitationally lensed fast radio bursts
本文利用强透镜快速射电暴的时间延迟和通量比,在点质量加外部剪切模型下,推导出光子质量上限,较以往结果改进1-2个数量级。
2025-01-25 astro-ph.HE
STARE2: Detecting Fast Radio Bursts in the Milky Way
短持续时间的无线电瞬态相空间有几个未探索的区域。其中一个未被探索的领域是巨脉冲(来自双星)和宇宙学定位的快速射电暴(FRB)之间的光度间隙。瞬态天文射电发射巡天2(STARE2)是对7Mpc以下的瞬态的搜索。STARE 2的视场为3.6球面度,对高于$\sim300$ kJ y的一毫秒瞬变敏感。用一个两站系统,我们已经发现和本地化的太阳爆发,表明试点系统能够检测短时间的无线电瞬变。在200天的观测中,我们没有发现持续时间在65 $μ$ s和34 ms之间的令人信服的瞬变,以95%的置信度限制了$\sim300$ kJy到$< 40$ ${\rm sky^{-1} year^{-1}}$以上瞬变的全天率。如果FRB的光度函数可以外推到距离为10 kpc的300 kJy,那么人们会期望速率为$\sim2$ ${\rm sky^{-1} year^{-1}}$。
2020-01-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Burst Observer and Optical Transient Exploring System in the multi-messenger astronomy era
爆发观测器和光学瞬态探测系统(BOOTES)最初是作为1998年开始部署的自主望远镜的资产而设计的,花了24年的时间才在地球周围完全开发出来。如今,BOOTES已经成为一个全球机器人望远镜网络,截至2022年,它是第一个在各大洲出现的机器人望远镜。在这里,我们提出的网络的细节,并回顾其成就在过去的二十年中,对高能量瞬态事件的后续观测。此外,考虑到最近的中微子和引力波探测器的操作,一些热点问题的期望与机器人天文学的多波长天体物理的框架内进行了讨论。
2023-02-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
The redshift distribution of Einstein Probe transients supports their relation to gamma-ray bursts
通过对比分析 Einstein Probe 快速 X 射线瞬变体与长伽马射线暴的红移分布并验证其符合 Amati 关系,研究发现多数此类瞬变体与长伽马射线暴密切相关,源自大质量恒星坍缩通道,揭示了缺失的失败喷流群体。
2025-10-13 astro-ph.HE
Pushchino Multibeam Pulsar Search. IX. Detection of a minute-long transient on the LPA antenna
P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, Astro Space Center, Pushchino Radio Astronomy Observatory(俄罗斯科学院普尔希诺射电天文台);St. Petersburg State University(圣彼得堡国立大学)
在LPA天线发现一个持续一分钟的短暂信号,表明新类型的短暂天体存在。
2026-01-17 astro-ph.HE
Optical Transients from Fast Radio Bursts Heating Companion Stars in Close Binary Systems
快速射电暴(FRB)是一种持续时间短、亮度温度极高的明亮射电瞬变现象,其物理起源至今仍不清楚。最近,在M81星系附近的一个球状星团中发现了一个重复源FRB 20200120 E。与之相关的球状星团的年龄为$\sim9.13~{\rm Gyr}$,拥有一个古老的恒星群体。在这项工作中,我们认为一个FRB源是在一个密近双星系统与一个低质量主序星作为它的同伴。由于FRB爆发的能量很大,当伴星停止FRB时,其表面会被辐射诱导激波加热,并进行再发射。对于具有类太阳伴星和几天轨道周期的双星系统,我们发现再辐射主要在光学波段,并且在FRB之后有几秒的延迟。它的光度是太阳光度的几倍,持续时间约为数百秒。这样的瞬态可能是可观察到的在未来的多波长跟踪观测银河系FRB源。
2021-08-24 astro-ph.HE
Puzzling thermonuclear burst behaviour from the transient low-mass X-ray binary IGR J17473-2721
我们研究了IGR J17473-2721的热核爆发行为,IGR J17473-2721是一个X射线瞬变,在2008年经历了长达六个月的爆发,(不寻常地)从X射线爆发开始。我们用AGILE、Swift、RXTE和INTEGRAL在整个爆发过程中总共探测到57次热核爆发。在爆发期间,推断出的吸积率范围很广(介于爱丁顿吸积率m-dot_Edd的<1%和约20%之间),使我们能够研究核燃烧过程的变化,并确定多达七个不同的阶段。爆发率逐渐增加的吸积率,直到它下降(在一个持久的流量对应于约15%的m-dot_Edd)爆发峰值前几天,之后爆发没有检测到一个月。随着持续发射随后减少,爆发活动恢复的速度比爆发上升期间低得多。这种滞后现象可能是由于吸积对表面核燃烧过程的热效应引起的,其时间尺度与中子星壳热响应的时间尺度大致一致。另一方面,在爆发峰值附近的数据间隙内发生的未被检测到的超级爆发可能会产生类似的爆发活动淬灭。
2010-07-29 astro-ph.HE
Type I X-ray bursts' spectra and fuel composition from the atoll and transient source 4U 1730$-$22
NICER在2021年和2022年观测到中子星低质量X射线双星4U~1730 $-$ 22的两次爆发,在硬度-强度图上显示出相似的光谱演化。在这两次爆发中确定了17个I型X射线爆发。X射线爆发谱显示出明显偏离黑体模型,首先是发病后的$\sim10$。加入由坡印廷-罗伯逊阻力或吸积盘的反射引起的持续辐射都显著改善了拟合结果。在17个X射线爆发中,有12个爆发具有光球半径膨胀(PRE)特征。考虑到Insight-HXMT观测到的10个X射线爆发中的9个PRE爆发,4U~1730- 22的爆发中有78%表现出PRE。根据爆发的上升时间、持续时间、局部吸积率和由重现时间估计的爆发燃料成分,我们认为这些PRE爆发是由纯氦驱动的。从PRE爆发的着陆通量出发,用$M_{\rm NS}=1.4M_\odot$和$R_{\rm NS}=10~{\rm km}$估算了正则中子星的源距$ d=7.54\pm{0.46} (X=0)$ kpc.
2023-03-21 astro-ph.HE
A peculiar thermonuclear X-ray burst from the transiently accreting neutron star SAX J1810.8-2609
我们报告了2007年用Swift探测到的来自中子星低质量X射线双星SAX J1810.8-2609的热核(I型)X射线爆发。该事件比从该源观察到的其他X射线爆发更长(约20 min)且能量更高(辐射能量为Eb~6.5E39 erg)。对这种特殊性质的一种可能解释是,X射线爆发发生在爆发的早期阶段,当时中子星相对较冷,这使得积累了较厚的燃料层。我们还报告了2012年MAXI和Swift观测到的SAX J1810.8-2609的新吸积爆发。这次爆发持续了约17天,达到了2-10 keV的峰值亮度Lx~ 3E 37(D/5.7kpc)^2 erg/s。这是一个比前两次从源观测到的爆发更明亮的因子>10,并将其归类为明亮而不是微弱的X射线瞬变。
2012-10-25 astro-ph.HE
A Population of Fast Radio Bursts at Cosmological Distances
瞬变天体物理源的探测经常揭示出一些意想不到的天体,这些天体是有用的物理实验室。在最近的一次对射电星和快速瞬变的调查中,我们发现了4个毫秒持续时间的射电瞬变,所有这些都与银河平面成40°以上。爆发的性质表明它们是天体而不是地球起源的。宿主星系和星系际介质模型表明,它们的宇宙学红移为0.5到1,距离可达3千兆秒差距。没有时间一致的X射线或伽马射线签名被确定与爆发。源人口的特性和主机星系的识别提供了一个机会,以确定重子的宇宙内容。
2013-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Search for gravitational-wave transients associated with magnetar bursts during the third Advanced LIGO and Advanced Virgo observing run
磁星是一种中子星,具有极强的偶极磁场,被观察到显示出一系列的x射线耀斑行为,但耀斑机制还没有很好的理解。Advanced LIGO和Virgo的第三次观测从2019年4月1日延长到2020年3月27日,包含来自已知磁星SGR 1935+2154以及新发现的磁星Swift J1818-1607的X射线耀斑。我们寻找引力波符合这些磁星耀斑与最低限度建模,相干搜索,专门针对短时间的引力波产生的激发f-模式在磁星的核心,以及长时间的引力波激发的准周期振荡中观察到的巨大耀斑的尾巴。在本文中,我们报告这些搜索的方法和灵敏度估计,以及天体物理学的影响。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Bayesian search for gravitational wave bursts in pulsar timing array data
脉冲星计时阵列探索的纳赫兹频段为引力波信号提供了独特的发现空间。除了来自预期来源的信号外,例如来自超大质量黑洞双星的信号,一些以前无法想象的来源可能会发出瞬态引力波(也称为引力波)。突发),具有未知形态。未建模的瞬变目前没有在这个频带中搜索,它们需要与目前采用的技术不同的技术。这种纳赫兹范围内的引力波爆发的可能来源是超大质量黑洞的抛物面遭遇、宇宙弦尖点和扭结,或者其他未知的现象。在本文中,我们提出了BayesHopperBurst,贝叶斯搜索算法能够识别通用的引力波爆发建模作为Morlet-Gabor小波的总和的相干和非相干瞬态。一个跨维可逆跳马尔可夫链蒙特卡罗采样器被用来选择最好的描述数据的小波的数量。我们在各种模拟数据集上测试BayesHopperBurst,包括不同的信号和噪声瞬态组合。通过分析来自NANOGrav 9年数据集的脉冲星B1855+09的数据,证明了它在真实数据上运行的能力。基于模拟的数据集类似的NANOGrav 12.5年的数据发布,我们预测,在我们最敏感的时间频率位置,我们将能够探测引力波爆发与根和平方振幅高于$\sim 5 \times 10^{-11}$ Hz $^{-1/2}$,这对应于$\sim 40 M_{\odot} c^2$发射的GW在基准距离为100兆秒差距。
2021-04-14 astro-ph.HE gr-qc
An Arecibo Search for Fast Radio Transients from M87
自20世纪70年代末开始对河外快速射电瞬变进行最早的搜索以来,巨大椭圆星系M87毫秒级爆发的可能起源一直受到仔细研究。受近年来快速技术进步的推动,我们于2019年使用阿雷西博射电望远镜对M87的核心进行了L波段($\rm 1.15-1.75~GHz$)的$\rm \simeq 10~hours$观测。采用匹配滤波的方法,我们搜索我们的数据,单脉冲使用试验色散措施高达$\rm 5500~pc~cm^{-3}$和突发持续时间之间的$\rm 0.3-123~ms$。我们发现在我们的数据中没有证据表明在7 $σ$以上的检测阈值的天体物理爆发。因此,我们的观察结果限制了从M87到$\rm \lesssim 0.1~bursts~hr^{-1}$的爆发率高于$\rm 1.4~Jy~ms$,这是迄今为止获得的最严格的上限。我们没有探测到射电暴,这与M87中类似蟹状年轻中子星群体的巨大脉冲发射的预期是一致的。然而,围绕在M87中心$\sim 10^9 \ M_{\odot}$超大质量黑洞周围的致密、强磁化的星际介质可能潜在地藏匿着磁星,这些磁星在它们的耀斑状态下可以发出可探测的无线电爆发。
2021-10-11 astro-ph.HE
Ultra Fast Astronomy: Optimized Detection of Multimessenger Transients
超快天文学是一个新的前沿,通过改进探测器技术,允许发现毫秒到纳秒时间尺度上的光学瞬变。这些可能会揭示高能过程的对应物,如快速射电暴,伽马射线暴,引力波事件,或在光学搜索外星智慧(oSETI)中发挥作用。我们探讨了一些示例科学案例及其在受限资源下的优化,基本上是如何沿着许多目标的短时间搜索或更少目标的长时间搜索的频谱分布观察。作为演示的方法,我们提出了一些分析和一些数值优化,无论是原始检测和科学表征,如信息矩阵分析约束突发延迟-闪光持续时间的关系。
2021-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
A comparative study of host galaxy properties between Fast Radio Bursts and stellar transients
最近的角秒定位的快速射电暴和他们的宿主星系的鉴定证实了他们的河外起源。而FRB 121102居住在明亮的区域的一个矮星形成的星系,其他FRB居住在更大的星系,并与老年恒星星族。我们比较了{9} FRB的宿主星系性质与几种类型的恒星瞬变:从年轻到年老的人口,长持续时间的伽马射线暴(LGRB),超亮超新星(SLSNe),Ib/Ic型超新星(SN Ibc),II型超新星(SN II),Ia型超新星(SN Ia),和短持续时间的伽马射线暴(SGRB)。我们发现,作为一个整体的样本,恒星质量和恒星形成率的FRB宿主星系更喜欢一个中老年人口,并以零概率0.02的年轻人口类似于LGRB和SLSNe。FRB 121102的宿主与年轻群体天体的宿主一致; FRB 180924的环境与SGRB相似; FRB 190523的环境与SN Ia相似。如果极端爆炸(GRB/SLSNe)和常规通道(例如产生银河系磁星的通道)产生的磁星都能产生FRB,那么这些结果与FRB的磁星引擎模型是一致的。
2020-07-24 astro-ph.HE
Burst particle creation in gravitational collapse to a horizonless compact object
在前一篇论文中[Harada,Cardoso和Miyata,Phys.修订版本\ D { \bf 99}(2019),044039],它表明,一个中空的透射壳塌缩到一个半径非常接近其视界半径的超紧凑物体通常会发射瞬态霍金辐射,随后是一对彼此相隔很长时间间隔的爆发。在本文中,我们扩展了以前的工作在两个独立的方向:改变边界条件和指定的物质状态方程。首先,我们引入了一个完美的反射表面塌缩到一个超紧凑的对象,并发现这个模型也发出瞬态霍金辐射,其次是一个单一的爆发。其次,我们引入了两种不同的坍缩动力学的超紧物体,并指定相应的物质状态方程。我们发现,瞬态霍金辐射是很常见的早期,而随后的爆发强烈依赖于边界条件和状态方程或制动行为的表面。
2019-05-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bursting behavior of the Galactic Center faint X-ray transient GRS 1741.9-2853
中子星低质量X射线双星GRS 1741.9-2853是已知的银河系中心I型爆发。它是短暂的,微弱的,位于一个非常拥挤的区域,距离超大质量黑洞Sgr A* 只有10弧分。因此,迄今为止对其爆裂行为的研究很少。特别是,由于缺乏敏感性或混乱,它的持续发射很少在连续爆发之间被检测到。这就是为什么GRS 1741.9-2853成为BeppoSAX号卫星几年前确定的九个“爆发源”之一。GRS 1741.9-2853爆发的物理性质仍然非常有趣,因为我们对低吸积率爆发的核机制知之甚少。在这里,我们第一次检查几个爆发的持续排放的来源,使用积分,XMM牛顿,和斯威夫特的意见。我们调查了2005年和2007年长爆发期间的源通量变化和爆发行为。GRS 1741.9-2853的持久光度在~1.7和10.5 10^36 erg s^-1之间变化,即爱丁顿光度的0.9-5.3%。在整个爆发过程中,由吸收幂律描述的光谱形状保持不变,光子指数为γ ~ 2,柱密度为N_{\rm H} ~ 12 × 10^22 cm^-2。我们用INTEGRAL发现了11个I型爆发,并检查了另外4个爆发:2个由XMM-牛顿记录,2个由斯威夫特记录。从这个爆发中,我们得到了一个源距的上限约为7 kpc。观测到的爆发特征和源吸积速率表明,纯氦爆炸在柱体深度y_{ign} ~ 0.8-4.8 10^8 g cm^-1处点燃,典型的能量释放为…
2009-06-19 astro-ph.HE
The Fermi-GBM 3-year X-ray Burst Catalog
费米伽马射线暴监测器(GBM)是伽马射线暴研究领域中众所周知的全天伽玛射线监测器。虽然GBM在探测硬而明亮的河外伽玛暴方面表现出色,但它的灵敏度超过8 keV和全天视野使其成为探测罕见的短暂银河瞬变的优秀仪器。在2010年3月,我们开始了一个系统的搜索瞬态使用GBM数据。我们通过提供1084个X射线爆发的3年目录来结束这一阶段的搜索。使用光谱分析,位置和空间分布,我们分为752热核X射线爆发,267个瞬态事件的吸积耀斑和X射线脉冲,和65个未触发的伽马射线暴的1084事件。所有热核爆发的峰值黑体温度与光球半径膨胀(PRE)爆发大致一致。我们发现平均每天有1.4个PRE爆发,在大约10千秒差距内的所有银河系爆发中积分。其中超致密X射线双星4U~0614+09和2S~0918-549分别有33次和10次爆发。我们讨论这些复发时间和估计的总质量喷射的PRE爆发在我们的银河系。
2016-04-01 astro-ph.HE
BlackCAT CubeSat: A Soft X-ray Sky Monitor, Transient Finder, and Burst Detector for High-energy and Multimessenger Astrophysics
在这里,我们提出了一个宽视场成像器的概念设计板载6U级立方体卫星平台的研究伽玛射线暴的即时和余辉发射和探测电磁对应的引力波在软X射线。计划中的仪器配置包括一个X射线混合CMOS探测器(HCD)阵列,选择它们的软X射线响应,灵活和快速的读出速率,和低功耗,这使得这些探测器非常适合检测明亮的瞬变立方体卫星平台。宽视场成像器由2D编码掩模实现。我们将概述仪器设计和拟议飞行任务的科学要求。
2018-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing Relativistic Axions from Transient Astrophysical Sources
相对论性轴子从瞬变源(如轴子星爆炸)的发射可以导致可观察到的特征。我们表明,从坍缩轴子星的轴子爆发可以检测到广泛的轴子质量$10^{-15} \, \textrm{eV} \lesssim m \lesssim 10^{-7} \, \textrm{eV}$在实验室实验中,如ABRACADABRA,DMRadio和SHAFT。轴子爆发的检测可以提供新的见解的基本轴子潜力,这是具有挑战性的探测,否则。在遥远的过去,一系列的爆发会产生一个与通常的冷轴子DM不同的弥散轴子背景。与其他特征的重合将为多信使天文学提供一个新的窗口。
2022-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
High-energy transients: thermonuclear (type-I) X-ray bursts
许多不同类别的高能量可变性已经在天体物理源中观测到,在一系列的时间尺度上。最宽的范围(跨越微秒到几十年)是在吸积的恒星质量致密物体中发现的,包括中子星和黑洞。中子星具有特殊的观测意义,因为它们表现出表面效应,引起在黑洞中看不到的现象(热核爆发和脉动)。在这里,我们简要地回顾目前的理解热核(I型)X射线爆发。这些事件是由一系列广泛的核反应驱动的,在许多情况下,这些反应是这些环境所特有的。在过去的几年里,热核爆发已经被用来测量中子星的质量和半径,尽管系统误差对这些测量的影响仍然存在争议。我们描述了最近的努力,以更好地匹配突发模型的观测,以期解决一些与这些事件有关的天体物理学的不确定性。这些努力很有可能为核实验提供补充资料。
2019-09-06 astro-ph.HE
Commensal Transient Searches in Eight Short Gamma Ray Burst Fields
本文利用MeerKAT射电望远镜在1.3 GHz对八个短伽马射线暴场进行深度观测及多时间尺度共生瞬变源搜寻,发现122个变化源并多为星际闪烁,同时基于模拟给出了不同峰值通量和能流条件下的瞬变源发生率上限。
2023-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
A search for rotating radio transients and fast radio bursts in the Parkes high-latitude pulsar survey
在脉冲星巡天中发现的旋转射电瞬变和快速射电暴(FRB)表明,更多的这样的瞬变源等待在档案数据集中发现。在这里,我们报告了一个单脉冲搜索分散的射电爆发在银河系的纬度范围(|b| < $60^{\circ}$)在数据中以前搜索的周期性来源的Burgay等人。我们重新检测到20的42个Burgay等人报告的。和一个旋转的无线电瞬变Burke-Spolaor报告。本次调查未发现FRB。考虑到这一结果,以及最近在帕克斯进行的其他调查,我们根据分析中使用的搜索软件和这些调查中使用的不同后端对检测灵敏度进行了校正,并发现在1.4 GHz下注量超过4.0 Jy ms的源的全天FRB事件率为${\cal R} = 4.4^{+5.2}_{-3.1} \times 10^3$ FRB天$^{-1}$天空$^{-1}$,其中不确定性代表$99\%$置信区间。虽然这一比率低于从以前的研究中推断,但正如我们所证明的那样,这一组合事件率与迄今为止在帕克斯进行的所有系统FRB搜索的结果一致,并且不需要假设中纬度地区缺乏FRB。
2015-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A search for dispersed radio bursts in archival Parkes Multibeam Pulsar Survey data
在帕克斯64米射电望远镜的观测中,观测到了一些不同类型的潜在地外射电爆发,包括“旋转射电瞬变”、“洛里默爆发”和“佩里顿”。旋转无线电瞬变是在单脉冲搜索中最容易探测到的无线电脉冲。洛里默爆发是一个高度分散的孤立的射电爆发,其性质暗示着河外起源。佩里顿与旋转射电瞬变和洛里默爆发具有相同的扫频性质,但与这些事件不同的是,它出现在帕克斯多波束接收器的所有13个波束中,可能是一种特殊的射频干扰形式。为了进一步限制这些和其他射电源群,我们搜索了档案帕克斯多波束脉冲星调查数据的事件类似于任何这些。我们没有发现任何新的旋转射电瞬变或像洛里默爆发那样的爆发。然而,我们确实发现了四个类似佩里顿的事件。与佩里顿类似,这四个爆发是高度分散的,在帕克斯多波束接收器的所有13个波束中都能检测到,脉冲宽度在20- 30 ms之间。这些事实可能表明,闪电不是造成佩里顿现象的原因。此外,缺乏高度分散的天体信号是洛里默爆发不太可能属于宇宙学源种群的证据。
2012-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Commensal Transient Searches with MeerKAT in Gamma-Ray Burst and Supernova Fields
利用MeerKAT在超新星和短伽马射线暴场进行伴生瞬变搜寻,发现13个变源,其中12个归因于星际闪烁,另发现一个可能为恒星耀发的偏振瞬变源,并给出了瞬变率限制。
2025-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Transient narrowband radio bursts from the magnetar 1E 1547.0-5408
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);York University(约克大学);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测台);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);CSIRO(联邦科学与工业研究组织);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);University of Maryland Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校)
研究发现1E 1547.0-5408磁星产生84次窄带无线电爆发,推测其源于磁场线中的电子对 cascade,为重复FRB机制提供了低能类比。
2026-07-07 astro-ph.HE
Discovery of Low DM Fast Radio Transients: Geminga Pulsar Caught in the Act
我们报告发现了几个充满活力的无线电爆发在34兆赫,使用Gauribidanur射电望远镜。射电爆发表现出两个重要的属性与天文信号的传播通过星际介质:(i)频率相关的色散延迟整个观察带宽,和(ii)法拉第旋转的线偏振平面。这些脉冲串对一系列离散度测量值(DM; 1.4- 3.6 $~{\rm pc}~{\rm cm}^{-3}$)进行采样,并显示出在一分钟量级的时间尺度上的DM变化。使用组的爆发具有一致的DM,我们表明,爆发起源于无线电安静的伽玛射线脉冲星Geminga。这些爆发的检测支持存在偶尔的无线电发射从Geminga。这些爆发的罕见发生,以及它们DM的短时间尺度变化(如果真的是由中间介质或脉冲星磁层引起的),可能会提供线索,解释为什么脉冲星在早期的敏感搜索中没有被发现。本文详细介绍了发现这些爆发的观测和搜索过程,详细分析了它们的性质,并给出了它们与Geminga脉冲星有关的证据,简要讨论了这些爆发的可能发射机制。
2015-12-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
A Target Search for Fast Radio Bursts Associated with Two Fast Blue Optical Transients: AT2018cow and CSS161010
该研究利用FAST对两个邻近FBOTs(AT2018cow和CSS161010)进行深度射电观测,未检测到类FRB信号,建立了最严格上限并约束爆发率,为FBOTs与FRB关联及磁星活动研究提供关键参考。
2025-08-25 astro-ph.HE
Results of INTEGRAL TOO observation of the transient X-ray burster XTE J1810-189
我们报告了瞬时X射线爆发源XTE J1810-189的积分机会目标观测结果。观测是在2008年4月3日至6日进行的,在发现源后不久,接近爆发的高峰。此时,源的通量约为50 mCrab,并显示出远高于100 keV的硬康普顿化X射线谱。在3- 100 keV的宽能带中用指数截止的幂律近似,它给出了平均光子指数$Γ\simeq 1.6$和$kT_{cutoff}\simeq 67$ keV。在观察期间,我们仅发现指数变化的轻微迹象($Γ$首先从$\sim 2.0$稳定降低至$\sim1.3$,然后升高回$\sim 2.0$)。然而,通过在光谱的低能量部分中的吸收测量的$N_{\rmn H}$值急剧且非常不规则地变化(从$\sim 4\times 10^{22}$到$\sim 100\times 10^{22}$ cm $^{-2}$)。在这些TOO观测期间,从源检测到10个I型X射线爆发。假设在爆发期间达到爱丁顿光度,具有最高峰值通量,我们得到到源$D=6.4\pm0.6$ kpc的距离的上限估计。从X射线爆发参数,我们得出结论,这个LMXB窝藏一个进化的恒星。
2010-04-23 astro-ph.HE
Bounding the Photon Mass with Ultrawide Bandwidth Pulsar Timing Data and Dedispersed Pulses of Fast Radio Bursts
本文首次推导非零质量光子在等离子体中的色散关系,并利用PPTA超宽带脉冲星计时数据与快速射电暴消色散脉冲将光子质量上限约束至9.52×10⁻⁴⁶ kg。
2024-04-03 astro-ph.HE
The role of the galaxy stellar mass function in determining the cosmological distribution of astrophysical transients with applications to fast radio bursts and merging binary black holes
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);The Open University of Israel(以色列开放大学)
通过引入星系恒星质量函数及其红移演化,修正了快速射电暴和并合双黑洞等暂现源的宇宙学分布模型,发现快速射电暴的单位恒星质量形成效率需提高约3倍,并指出忽略宿主星系信息会导致有偏结果。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-efficiency long gamma-ray bursts: A case study with AT2020blt
兹威基瞬变装置最近宣布探测到红移为$z=2.9$的光学瞬变AT 2020 blt,与轴上伽马射线暴的余辉一致。然而,没有观察到即时发射。我们用详细的模型分析了AT 2020 blt,显示数据最好解释为轴上长伽马射线暴的余辉,排除了其他假设,如茧和低洛伦兹因子射流。我们在\textit{Fermi}数据中搜索即时发射,对即时发射设置了比原始检测论文更深的上限。结合\textit{Wind}观测,我们证明了AT 2020 blt的γ射线效率为$\lesssim 0.3 - 4.5\%$。我们推测,AT 2020 blt和AT 2021 any属于低效率的尾巴长伽马射线暴分布,开始很容易观察到由于新的天文台的能力,如Zwicky瞬态设施。
2022-03-29 astro-ph.HE
An 11-Year Catalog of Gamma-Ray Transients: A Comprehensive Search with Fermi Gamma-ray Burst Monitor Data
Sabancı University(萨巴吉大学);İstanbul University(伊斯坦布尔大学)
本文通过费米GBM数据,利用多种搜索方法和统计技术,构建了包含超百万事件的伽马射线暂现目录,涵盖已知事件类型并提供事件详细信息。
2026-01-16 astro-ph.HE
Initial follow-up of optical transients with COLORES using the BOOTES network
爆发观测器和光学瞬变探测系统(BOOTES)是一个望远镜网络,可以对瞬变天体物理源进行连续监测。它最初致力于研究宇宙中发生的伽马射线暴(GRB)的光发射。在本文中,我们展示了使用光谱仪COLORES(安装在BOOTES-2上)观察不同性质的光学瞬态(OT)时所获得的初步结果。
2014-08-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Multi-Wavelength Survey of Transient Lensing Opportunities for Primordial Black Hole Searches
该研究系统比较多波段天体物理瞬变源的引力透镜PBH搜寻潜力,给出质量窗口、丰度灵敏度及观测要求,为未来仪器与策略设计提供路线图。
2025-09-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Resolving the decades-long transient FIRST J141918.9+394036: an orphan long gamma-ray burst or a young magnetar nebula?
Ofek(2017)将FIRST J141918.9+394036(以下简称FIRST J1419+3940)确定为与第一个已知重复快速射电暴FRB 121102相关的致密持久射电源具有相似属性和宿主星系类型的射电源。Law等人(2018年)表明,FIRST J1419+3940是一个在过去几十年中亮度衰减的瞬态源。一种可能的解释是,FIRST J1419+3940是FRB 121102附近的类似物,并且无线电发射代表了一个年轻的磁星星云(就像FRB 121102的几种假设一样)。另一种解释是FIRST J1419+3940是一个“孤儿”长伽马射线暴(GRB)的余辉。环境与大多数此类事件发生的环境相似。为了区分这些假设,我们进行了无线电观测,使用欧洲VLBI网络在1.6 GHz的空间解决的排放和搜索毫秒持续时间的无线电爆发。我们探测到FIRST J1419+3940是一个紧凑的射电源,其通量密度为$620 \pm 20\ \mathrm{μJy}$(2018年9月18日),源大小为$3.9 \pm 0.7\ \mathrm{mas}$(即给定角直径距离为$83\ \mathrm{Mpc}$的$1.6 \pm 0.3\ \mathrm{pc}$)。这些结果证实,无线电发射是非热的,并意味着$(0.10 \pm 0.02)c$的平均膨胀速度。使用100米Effelsberg望远镜进行的…
2019-04-18 astro-ph.HE
Follow-up of X-ray transients detected by SWIFT with COLORES using the BOOTES network
爆发观测器和光学瞬变探测系统(BOOTES)是一个望远镜网络,可以对瞬变天体物理源进行连续监测。它最初致力于研究宇宙中发生的伽马射线暴(GRB)的光发射。在本文中,我们展示了使用光谱仪COLORES(安装在BOOTES-2上)观察不同性质的紧凑物体时所获得的初步结果。
2015-02-28 astro-ph.HE
Machine Learning Search for Gamma-Ray Burst Afterglows in Optical Surveys
由于机器人望远镜的进步,时域天文学导致每晚在图像中检测到大量瞬态事件。介绍了用于对象分类的数据挖掘和机器学习工具。目标是自动分类瞬态事件,以便更大的望远镜进一步跟踪和瞬态事件的统计研究。特别注意的是伽马射线暴余辉的识别。机器学习技术被用于根据$g'-r'$、$r'-i'$和$i'-z'$颜色指数识别SDSS档案图像中存在的天体之间的GROND伽马射线暴余辉。比较了支持向量机、随机森林和神经网络算法的性能。一个联合元分类器,建立在个人分类器的顶部,可以识别GRB余辉与$\gtrsim 90\%$的整体精度。
2015-11-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
A systematic search for physical associations between fast radio bursts and astrophysical transients
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院,相对论天体物理广西重点实验室)
本文通过分析3765个快速射电暴与天体物理暂现源的关联,提出基于贝叶斯推断的框架,验证了快速射电暴与磁星的关联性,并指出高精度定位对确认关联的重要性。
2026-03-19 astro-ph.HE
A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger
已知中子星-中子星合并与短伽马射线暴有关。如果中子星状态方程足够刚性,至少一些这样的合并将留下超大质量甚至稳定的中子星,其在强磁场下快速旋转(即,磁星)。这样的磁星特征可能已经被观察到,作为短伽马射线暴的一个很好的分数(高达50%)后的X射线平台,它已被预期,人们可能会观察到短伽马射线暴-少X射线瞬变供电的双中子星合并。最近发现一个快X射线瞬变(CDF-S XT 1)与一个红移未知的微弱宿主星系有关。它的X射线和宿主星系特性允许几种可能的解释,包括离轴观察到的短伽马射线暴,高红移时的低光度伽马射线暴,或涉及中等质量黑洞和白矮星的潮汐破裂事件。在这里,我们报告了第二个X射线瞬变,CDF-S XT 2,这是与一个星系在红移z = 0.738。光变曲线完全符合毫秒磁星的动力。更有趣的是,CDF-S XT 2位于其恒星形成宿主星系的外围,与星系中心有适度的偏移,就像短爆发经常发生的那样。估算的相似X射线瞬变事件率密度,当校正到本地值时,是一致的双中子星合并率密度推断从GW 170817的检测。
2019-04-10 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts: Searches, Sensitivities & Implications
快速射电暴(FRB)是近十年来发现的毫秒级瞬态信号。在这里,我们描述了FRB的科学用途,考虑正在进行的工作在帕克斯望远镜,并检查一些相关的搜索灵敏度和完整性的考虑。我们还期待着该领域正在进行的和未来计划进行的研究的结果。
2016-02-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
On associating Fast Radio Bursts with afterglows
Keane等人(2016年)将一个在六天内褪色的射电源(红移为$z\approx0.5$宿主)确定为快速射电暴(FRB 150418)的短暂余辉。我们报告后续的无线电和光学观测的余辉候选人,并找到一个源,是一致的活动星系核。如果余辉候选仍然是一个典型的FRB余辉,现有的慢瞬态调查限制FRB的分数,产生余辉的0.25的余辉与分数变化,$m=2|S_1-S_2|/(S_1+S_2)\geq0.7$和0.07的$m\geq1$,在95%的置信度。在未来的FRB调查预计一连串的突发,我们提供了一个简单的框架,统计关联FRB余辉。我们的框架适当地考虑了统计不确定性,并确保与慢瞬变调查设定的限制一致。
2016-06-11 astro-ph.HE
Strong pulses detected from a rotating radio transient J1819$-$1458
我们分析从RRAT J1819 $-$ 1458检测到的单个脉冲。2007年4月至2010年4月,利用乌鲁木齐天文台南山25米射电望远镜在中心频率1541.25 MHz进行观测。通过分析所有423个检测到的爆发,我们得到了一个色散度量$DM=195.7\pm0.3$ pc cm^{-3}。到达时间残差的三带模式由单脉冲定时分析确认。探测到27个位于中间剩余带的双峰爆发,并给出了两个典型双峰爆发和两个单独的单峰脉冲的轮廓。我们确定的统计特性的SNR和W $_{50}$的突发在不同的剩余频带。W $_{50}$随信噪比的变化表明,脉冲串的形状彼此有很大的不同。从具有$SNR\ge6$和高强度的那些突发的数目推断具有指数$α=1.6\pm0.2$的可能的幂律的强度的累积概率分布。
2011-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Strong gravitational lensing of explosive transients
最近在时域调查方面的快速进展使得有可能检测到宇宙中大量的各种类型的爆炸瞬变,其中一些将被引力透镜化为多个图像。虽然已经发现了大量的强透镜遥远的星系和类星体,爆炸瞬变的强透镜开辟了新的应用,包括改进宇宙学参数的测量,宇宙小尺度结构的强大探测器,以及暗物质场景的新观测测试,这要归功于它们快速演变的光变曲线以及它们的紧凑尺寸。特别是,这些瞬态事件的发射区域的紧凑尺寸表明,波动光学效应在某些情况下起着重要的作用,这可能导致这些透镜事件的全新的应用。最近,我们目睹了强透镜超新星的首次发现,以及其他类型的爆炸瞬变,如伽马射线暴,快速射电暴,和引力波从紧凑的双合并预计将很快被观察到的强透镜事件。本文综述了爆炸瞬变强引力透镜的研究现状,并展望了未来的研究方向。
2019-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE