Fermi-gst: A new view of the gamma-ray sky
费米伽马射线空间望远镜(FGST,前GLAST)上的大面积望远镜为伽马射线活动的全天监测提供了前所未有的灵敏度。这是一个足以探测瞬变源的望远镜,因为天文台每三小时扫描一次整个天空,并允许在每天的时间尺度上对耀斑活动进行一般性搜索。这种搜索是作为地面数据处理的一部分自动进行的,可以对瞬变事件作出快速反应-不到一天。随后进行X射线、光学和无线电的后续观测,试图确定发射的起源,并探测银河系中可能存在新的瞬变伽马射线源。自2008年6月11日发射以来,费米-LAT已经探测到近1500个伽马射线源,其中近一半位于河外。在对探测到的天体进行了简短的普查后,我们在这里报告了LAT的结果,重点是银河系瞬变双星系统。Fermi-LAT探测到了两个伽马射线双星,一个微类星体和一个意想不到的新型伽马射线源:共生新星。
2010-08-24 astro-ph.HE
Optimizing neural network techniques in classifying Fermi-LAT gamma-ray sources
机器学习是一种自动化技术,正在彻底改变科学研究,在天体物理学中具有创新应用和广泛使用。本研究的目的是开发一种优化版本的人工神经网络机器学习方法,用于对费米大面积望远镜(LAT)伽马射线仪器检测到的不确定类型的blazar候选者进行分类。最初的研究使用了LAT 4年源目录中的伽马射线光变曲线信息。在这项研究中,我们还使用了伽马射线光谱和多波长数据,以及某些统计方法,以提高分类。这项研究的最终结果增加了约80%的分类性能相对于以前的方法,只留下15个未分类的耀变体,而不是77个在LAT目录中的总数573。其他耀变体被分为BL Lac和FSRQ,比例约为2:1,与以前的研究相似。在这两项研究中,90%的精确度值被用作分类的阈值。
2020-06-25 astro-ph.HE
Systematic search for gamma-ray periodicity in active galactic nuclei detected by the Fermi Large Area Telescope
我们使用9年的伽马射线数据提供的费米大面积望远镜(LAT),系统地研究了2000多个活动星系核(AGN)的光变曲线包括在最近的费米-LAT目录。使用了十种不同的技术,这些技术被组织在一个自动搜索管道中,以搜索伽马射线中周期性发射的证据。了解这一令人困惑的现象背后的过程将提供一个更好的了解这些河外源的天体物理性质。然而,活动星系核伽马光变曲线的时间模式的观测仍然是具有挑战性的。尽管在确定某些个别源的时间排放特征方面作出了努力,但没有通过对大量源样本进行全似然分析来系统地寻找周期性。我们的分析发现11活动星系核,其中9个是第一次确定,至少在四个算法中显示超过4sigma的周期性。这些发现将有助于解决与这种周期性行为的天体物理起源有关的问题。
2020-05-05 astro-ph.HE
Gamma rays from reaccelerated particles at supernova remnant shocks
扩散激波加速被认为是超新星遗迹以及其他类型源中粒子碰撞的主要机制。在X射线和伽马射线中存在一些显示出双边形态的残余物,这表明该过程的发生效率取决于激波法线和激波传播的大尺度磁场之间的倾斜角。这种解释还得到最近的粒子模拟的支持,该模拟显示了如果激波比$\sim 45^{o}$更倾斜,离子是如何不被注入的。这些冲击为在同一冲击下的再加速过程提供了一个很好的测试平台:冲击波阵面到达的非热种子粒子被自动注入并加速。最近讨论了这一过程,认为这可能是次级宇宙射线核光谱某些异常行为的原因。在这里,我们讨论如何伽马射线观测选定的超新星遗迹可以为我们提供宝贵的信息,这一过程,并导致我们更好地评估粒子扩散冲击再加速宇宙射线物理学中的其他观测。
2019-07-31 astro-ph.HE
Gamma-ray burst detection with Poisson-FOCuS and other trigger algorithms
本研究提出将Poisson-FOCuS在线变点检测算法用于微型卫星的伽马射线暴探测,经Fermi-GBM数据验证,该算法探测能力优于传统模拟算法,速度达同类基准的两倍,可满足低计算约束需求。
2023-12-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Temporal Correlations Between Optical and Gamma-ray Activity in Blazars
我们一直在使用0.76米卡茨曼自动成像望远镜(KAIT)在利克天文台光学监测样本的157耀变体是明亮的伽马射线,被发现具有高意义($\ge 10σ$)在一年内由大面积望远镜(LAT)的{ \it费米伽马射线太空望远镜}。我们试图用KAIT以3天的节奏观察每个源,这取决于天气和季节能见度。伽马射线的覆盖范围基本上是连续的。KAIT的观测涵盖了几个物体的5年{ \it Fermi}任务的大部分时间,大多数物体的$>100$光学测量跨越了过去三年。这些耀变体(平谱射电类星体和BL~Lac天体)表现出广泛的耀斑行为。使用离散关联函数(DCF),在这里,我们寻找光学和伽马射线的光变曲线之间的时间关系,在40个最亮的源,希望把约束耀变体的加速和发射区。我们发现,在$\sim 1$到$\sim 10$天的时间延迟(范围在$-40$和+30天之间),在许多这些源中存在很强的光学-伽马射线相关性。40个源的叠加平均DCF验证了这种相关性趋势,高于99%显著性的峰值表明与0天一致的特征时间延迟。这些发现有力地支持了被广泛接受的耀变体发射轻子模型。然而,我们也发现了明显不相关的耀斑(没有伽马射线对应物的光学耀斑和没有光学对应物的伽马射线耀斑)的例子,这些例子挑战了简单的耀变体发射的单区模型。此外,我们发现,平谱射电类星体往往有伽马射线领先的光学,而中间和高同步峰值耀变体与最显着的峰值有较小的滞后/领先。
2014-12-04 astro-ph.HE
New Gamma-Ray Bursts Found in the Archival Data from the IBIS/ISGRI Telescope of the INTEGRAL Observatory
对INTEGRAL天文台IBIS/ISGRI望远镜2003-2018年的档案数据中宇宙伽马射线暴和其他短硬X射线事件进行了系统搜索。在望远镜的视野中已经记录了七个以前未知的伽玛暴,它们都被定位在小于2弧分的精度。为自动伽玛射线暴搜索和警报而设计的INTEGRAL爆发警报系统(IBAS)没有发现这些事件。IBAS遗漏了另外四个这样的局部事件,但以前已知,即,另外还记录到886个与IBIS/ISGRI轴成大角度到达视场外的伽玛暴。所有这些都是以前在其他实验中记录的,主要是由INTEGRAL上SPI伽马射线光谱仪的反符合屏蔽(ACS),IBIS伽马射线望远镜的PICsIT探测器和KONUS/WIND监视器。在其他实验中没有任何确认的事件已经记录了一个数量级。伽马射线暴和太阳耀斑或磁层瞬变事件都可能是其中之一。编制了IBIS/ISGRI记录的已确认和以前未知的伽玛暴的基本参数目录。构造并研究了不同参数下的爆发统计分布。
2020-05-23 astro-ph.HE
Identification of Extended Emission Gamma-Ray-Bursts Candidates using Machine Learning
本研究使用t-SNE机器学习技术分析Swift/BAT观测数据,将GRBs分为两个子群,并依据EE GRBs的聚集特征识别出七个新的EE GRB候选体。
2023-04-28 astro-ph.HE
The Agile Alert System For Gamma-Ray Transients
近年来,新一代的空间飞行任务为高能天体物理学的发现提供了巨大的机会。在这篇文章中,我们专注于科学操作的伽马射线成像探测器(GRID)板载AGILE空间任务。AGILE-GRID在30 MeV-30 GeV的能量范围内灵敏,探测到了许多银河系和河外起源的伽马射线瞬变。这项工作提出了敏捷创新的方法来快速伽马射线瞬态检测,这是一项具有挑战性的任务,是敏捷科学计划的重要组成部分。目标是描述:(1)AGILE伽马射线警报系统,(2)在短处理时间内盲查识别瞬变的新算法,(3)伽马射线瞬变警报管理的AGILE程序,以及(4)评价试验后结果统计学显著性所需的比率检验的可能性。特殊的算法和优化的任务序列是必要的,以达到我们的目标。数据在每次轨道下行时由按不同时间尺度运行的警报管道自动分析。当超过适当的流量阈值时,自动生成警报并将其作为SMS消息发送到蜂窝电话、电子邮件以及智能手机和平板电脑的应用程序的推送通知。这些警报与两个管道的结果交叉检查,并执行手动分析。AGILE是一项小型科学级任务,其特点是优化科学分析和地面部分资源。该系统能够在数据下行后两到三小时内发出警报,这是伽马射线天体物理学中前所未有的反应时间。
2014-01-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Fermi GBM gamma-ray burst time-resolved spectral catalog: brightest bursts in the first four years
我们的目标是获得高质量的时间分辨光谱拟合的伽玛射线暴(GRB)观测的伽马射线暴监测器(GBM)上的费米伽玛射线空间望远镜。我们执行时间分辨光谱分析与高时间和光谱分辨率的费米GBM在其第一个4年的任务中观察到的最亮的爆发。我们提出了完整的目录,包含1,491个光谱,从81个爆发的高光谱和时间分辨率。参数的分布,统计的参数群体,参数参数和参数的不确定性的相关性,以及它们的精确值,并在此目录中的主要结果。我们报告了一个标准,是强大的,足以自动区分不同的光谱演化趋势之间的爆发。我们还寻找合理的黑体发射组件,并发现只有3个爆发(共36个光谱)显示出纯普朗克函数的证据。据观察,平均时间分辨的低能量幂律指数和峰值能量比时间积分值稍硬。当从观测光谱解释物理学时,应使用时间分辨光谱结果,而不是时间积分结果。
2016-01-20 astro-ph.HE
A prompt radio transient associated with a gamma-ray superflare from the young M dwarf binary DG CVn
2014年4月23日,雨燕卫星探测到了一个来自附近恒星系统DG CVn的伽马射线超级耀斑。这个系统包括一个具有极端性质的M-矮双星:它非常年轻,至少有一个组件是非常快速的旋转体。伽马射线超级耀斑是Swift在十年内发现的少数几个之一。作为AMI-LA快速响应模式ALARRM的一部分,我们自动转向这个目标,在爆发后6分钟内以15 GHz的频率采集数据,并检测到一个明亮的(~100 mJy)射电耀斑。这是有史以来最早用射电望远镜探测到的来自高能瞬变的明亮、快速的射电辐射,也可能是有史以来从红矮星观测到的最明亮的非相干射电耀斑。大约一天后,又出现了一次明亮的射电耀斑,峰值约为90 mJy,在我们没有无线电覆盖的0.1-1天之间可能会发生进一步的事件。源随后在约4天的时间尺度上恢复到2-3 mJy的静止水平。虽然无线电发射已知与活跃的恒星有关,但这是首次探测到与伽马射线超级耀斑有关的大型无线电耀斑,并证明了射电望远镜快速响应模式的可行性和科学重要性。
2014-10-06 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
Automated analysis of Fermi-LAT data to trigger ground-based gamma-ray observations
费米伽马射线太空望远镜定期在0.3至100 GeV的能量范围内对整个天空进行均匀覆盖的观测。这使得费米成为像VERITAS这样的地面切伦科夫望远镜阵列的一个非常有用的指南,它对100 GeV以上的能量敏感。VERITAS合作项目利用费米-LAT提供的信息来选择潜在目标,并识别GeV波段的耀斑天体。我们描述了三种不同的分析管道,每天自动处理和分析费米-LAT数据以寻找耀斑对象:选定目标的每日光变曲线,全天分析以识别新的耀斑源,以及在时间和到达方向上寻找高能光子簇的算法。
2011-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma Ray Bursts in the Era of Rapid Followup
我们提出了一个现状报告伽马射线暴(GRB)的研究在快速跟踪的时代,使用世界上最大的机器人光学望远镜-2米利物浦和福克斯望远镜。在GRB物理学中未解决的关键问题的背景下,我们描述了(1)我们的创新软件,允许实时自动分析和解释GRB光变曲线,(2)新颖的仪器,允许独特类型的观测(特别是早期偏振测量)和(3)机器人观测非常适合的关键科学问题和发现,最后,通过结合快速光学观测和其他波长的同步观测,总结了目前对伽马射线暴物理学的理解。
2010-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Convolutional non-parametric Gamma-Ray Signal and Background Separation
ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics & CSSM, Department of Physics, Adelaide University(阿德莱德大学暗物质粒子物理卓越研究中心与CSSM);Irfu, CEA Saclay, Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学CEA萨克莱研究设施)
本文提出一种基于变分自编码器集成的非参数方法,用于甚高能伽马射线信号与背景的自动分离,在多种模拟和真实数据上实现像素级重建,并具有稳定性能。
2026-09-28 astro-ph.HE
The H.E.S.S. Gravitational Wave and Gamma-Ray Burst Follow-Up Programs
本文介绍H.E.S.S.合作组的引力波与伽马射线暴后续观测项目,阐述其从警报触发到数据分析的全流程策略,并结合两类观测实例说明相关研究成果与挑战。
2025-10-03 astro-ph.HE
Novel pre-burst stage of gamma-ray bursts from machine learning
伽马射线暴(GRB)是宇宙中能量极大的爆炸事件,一般认为它包括两个阶段:瞬发阶段和随后的余辉阶段。最近的研究表明,一些高能光子在源处比瞬发相更早地发射。由于光速的变化,这些高能光子比低能光子传播得慢,因此它们在探测器上被观察到的时间比低能光子要晚。基于Fermi伽玛射线空间望远镜(FGST)观测数据,采用机器学习分类方法,详细分析了瞬发前伽玛暴的光子分布,提出了伽玛暴存在一个未知的爆发前阶段.对机器学习自动选择的光子的分析也会在$E_{\mathrm{LV}}=\mathrm{3.55\times 10^{17} GeV}$处产生光速变化。
2021-10-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Identification of point sources in gamma rays using U-shaped convolutional neural networks and a data challenge
在GeV能量下,天空主要是来自银河系的星际辐射。由于统计数据和空间分辨率有限,因此准确分离点源具有挑战性。在这里,我们提出了基于深度学习的算法的第一个应用程序,以自动检测和分类伽马射线数据的点源。具体来说,我们将这种方法称为AutoSourceID。为了检测点源,我们利用U形卷积网络进行图像分割,并利用{\it k}均值进行源聚类和定位。我们还探索了质心网络算法,该算法旨在查找和计数对象。训练数据基于费米大面积望远镜(Fermi-LAT)9.5年的曝光,我们使用了来自第四个费米LAT源目录(4FGL)的活动星系核(AGN)和活动星系(PSR)的源特性,以及几种背景星际发射模型。定位算法的结果被输入到分类神经网络中,该网络经过训练以分离三个一般源类别(AGN、PSRs和FAKE源)。我们定性地比较了我们的定位算法与传统方法,发现它们具有相似的检测阈值。我们还证明了我们的源定位算法的鲁棒性修改的星际发射模型,这提出了一个明显的优势,比传统的方法。只要在分类训练中使用平衡的数据集,分类网络就能够以$\sim$ 70%的典型准确度区分三个类别。在https://github.com/bapanes/AutoSourceID中,我们发布了我们的训练数据集和分析脚本,并邀请社区加入旨在改善伽马射线点源定位和分类的数据挑战。
2021-10-25 astro-ph.HE
Assessing the Significance of Apparent Correlations Between Radio and Gamma-ray Blazar Fluxes
耀变体的射电和伽马射线通量密度之间是否存在相关性是一个长期存在的问题,并且由于各种观测偏差可能会削弱或明显增强射电和伽马射线光度之间的任何内在相关性,因此很难有把握地回答这个问题。我们引入了一种新的方法,数据随机化,定量评估这些偏差的影响,并评估耀变体的无线电和伽马射线通量密度之间的明显相关性的内在意义。该方法的新颖性在于光度空间中的数据随机化(以确保随机化数据本质上,而不仅仅是表面上不相关)和通量空间中的显著性评估(以明确避免Malmquist偏差并自动考虑两个频率中的有限动态范围)的组合。该方法甚至适用于没有严格统计标准选择的小样本。对于较大的样本,我们描述了一种变化的方法,其中的样本是分裂的红移箱,并在每个箱中单独应用的随机化,这种变化的目的是产生相当于亮度函数采样的基本人口的限制非常大,统计上完整的样本。我们表明,对于一个较小的红移箱数,该方法产生一个更差的意义,并以这种方式,它是保守的,因为它不分配一个更强的,人为增强的意义。我们演示了我们的测试如何作为源的数量,相关性的强度和使用的红移箱的数量的函数,我们表明,虽然我们的测试是强大的对共同的距离偏差和相关的假阳性不相关的数据,它保留了其他方法的权力拒绝零假设相关的数据没有相关性。
2012-04-11 astro-ph.HE
Simultaneous optical/gamma-ray observations of GRB 121217's prompt emission
自从雨燕卫星出现以来,人们已经有可能在几秒钟内获得伽马射线暴位置的精确定位,其精度达到亚弧秒,这有助于地面机器人望远镜在几秒钟内自动转向目标。这已经产生了大量的观测数据的余辉阶段的伽玛射线暴,但数据的数量(<2千电子伏)涵盖的初始即时发射仍然很小。只有在少数情况下,才有可能在多波长范围内(伽马射线到光学)获得即时发射的同时覆盖,这是由于:在伽马射线暴之前偶然观察场(例如080319 B/裸眼爆发),长时间即时发射(例如,080928,110205 A)或在前光标上触发(例如,041219A、050820A、061121)。这一小部分爆发显示了相关和不相关的伽马射线和光学光变曲线行为,多波长发射机制仍然远未解决(即单粒子群同步加速器自组件,电子分布,额外的中子组件或剩余碰撞)。在伽玛射线暴瞬发阶段的这种多波长观测是关键的,在提供进一步的洞察力的知之甚少的即时发射机制。我们在这个小样本中添加了Swift爆发121217 A,该爆发具有两个不同的瞬发发射周期,间隔约700 s,由Swift/BAT,Swift/XRT和Fermi/GBM观察到。由于第二次发射的时间延迟,它使光学成像(从3到7个波段)能够用GROND仪器进行,分辨率高达10秒。这个多波长的数据将有希望让我们对当前的瞬发发射物理学有更多的了解。
2013-12-18 astro-ph.HE
The RTApipe framework for the gamma-ray real-time analysis software development
在多信使时代,为了研究瞬变现象(例如伽马射线暴),必须协调各天文设施之间的观测工作,这是通过伽玛射线坐标网等网络与科学界分享信息来实现的。这些设施通常开发实时科学分析管道,以检测瞬态事件,向天体物理界发出警报,并加快对其他天文台发出的科学警报的反应时间。在这项工作中,我们提出了RTAPipe框架,旨在促进目前和未来的伽马射线观测站的实时科学分析管道的发展。该框架提供了流水线架构和自动化,使研究人员能够专注于科学方面,并整合使用不同技术开发的现有科学工具。在数据采集过程中,管道自动执行所有配置的分析。该框架可与科学警报网络连接,对其他设施共享的瞬时事件进行后续分析。这些分析是并行进行的,可以按优先顺序进行。工作负载在机器集群上是高度可伸缩的。该框架使用容器化技术提供所需的服务,便于部署。我们介绍了为AGILE空间任务开发的RTA管道和为地基未来切伦科夫望远镜阵列天文台开发的SAG系统原型,证实了RTA管道框架可用于成功开发伽马射线天文台的管道,无论是空间还是地基。
2023-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Overview of the ECLAIRs Trigger for SVOM gamma-ray burst detection
CEA Saclay/Irfu/DAp-AIM, CNRS, Université Paris-Cité, Université Paris-Saclay(法国原子能和替代能源委员会萨克雷研究院/研究与核物理研究所天体物理学与宇宙微波背景研究组、法国国家科学研究中心、巴黎西岱大学、巴黎萨克雷大学);CEA Saclay/Irfu/DEDIP(法国原子能和替代能源委员会萨克雷研究院/研究与核物理研究所数字数据处理与成像部)
SVOM卫星搭载的ECLAIRs触发器通过CRT和IMT算法自动检测并定位伽马射线暴,实现快速地面和空间观测跟进,已成功探测多种类型GRB并测定高红移爆发。
2026-04-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
A New Search Pipeline for Short Gamma Ray Bursts in Fermi/GBM Data -- A 50% Increase in the Number of Detections
本文提出一种针对费米/GBM数据的短伽马射线暴新搜索管道,通过模板库和泊松匹配滤波等方法将信噪比提高2-15倍,使探测数量增加约50%,并有望扩大sGRB-GW联合探测体积。
2025-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for Astrophysical Transients on Limiting Time Scales and Their Classification Based on INTEGRAL Data
本研究利用INTEGRAL卫星数据,通过盲搜索和机器学习方法,探测并分类了超长伽马射线瞬变事件,确认了16个候选体,其中4个为超长伽马射线暴。
2025-06-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
The GECAM Ground Search System for Gamma-ray Transients
本研究为GECAM开发了地面搜索流水线,通过盲搜和定向搜索模式有效发现星上软件遗漏的弱暂现源,将GRB探测灵敏度提升至约1.1E-08 erg cm-2 s-1,验证了其恢复真实天体物理信号的能力。
2025-03-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Swift gives a new BAT-GLIMPSE: Gamma-ray Localization using Imaging and Mosaic techniques for Pointing and Slew Epochs
Gran Sasso Science Institute (GSSI)(格兰萨索科学研究所);INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso(意大利国家核物理研究所,格兰萨索国家实验室);Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心天体物理学部);Department of Astronomy and Astrophysics, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学天文与天体物理系);Center for Multimessenger Astrophysics, Institute for Gravitation and the Cosmos, Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙学研究所多信使天体物理中心);Schmidt Sciences(施密特科学)
研究利用成像和拼接技术,开发BAT - GLIMPSE管道,实现对斯威夫特 - BAT数据中瞬变伽马射线源的低延迟定位。在伽马暴样本上验证性能良好,在引力波伽马射线对应体搜索中发挥关键作用,与其他管道协同可提高定位率,挖掘斯威夫特任务潜力。
2026-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc