The Dawn of Multi-Messenger Astronomy
高能天体物理中微子和引力波的发现为探索宇宙打开了新的窗口。将中微子观测与电磁辐射和宇宙射线的测量结合起来，有望揭开中微子发射的来源，并帮助解决天体物理学中长期存在的问题，如宇宙射线的起源。中微子观测也可能有助于定位引力波源，并使研究它们的天体物理祖先成为可能。在这项工作中，我们回顾了中微子源的多信使搜索的现状和未来计划。
2016-06-30 astro-ph.HE
The Antares Neutrino Telescope and Multi-Messenger Astronomy
天文望远镜是目前在北半球运行的最大的中微子望远镜，旨在探测来自天体物理源的高能中微子。这样的观测将为这些源的工作过程提供重要的线索，并可能有助于解决超高能宇宙射线的难题。在这种情况下，Anneutron正在开发几个项目，以提高其揭示中微子与其他宇宙信使（光子，宇宙射线和引力波）可能的空间和/或时间相关性的能力。中微子望远镜和它的最新成果，连同这些多信使计划。
2010-04-30 astro-ph.HE
High-energy neutrino transients and the future of multi-messenger astronomy
本文围绕高能天体中微子暂现源展开，综述其理论预期与实验图景，重点探讨多信使天文学时代下暂现源的中微子发射机制及最具前景的探测通道，为相关研究提供方向。
2024-11-29 astro-ph.HE
X- and Gamma-ray astrophysics in the era of Multi-messenger astronomy
本文探讨了多信使天文学时代X射线与伽马射线天体物理学的发展，介绍了预期可探测引力波和中微子的高能源性质，并概述了当前及未来在多信使观测中发挥关键作用的主要天文设施。
2022-05-22 astro-ph.HE
Neutrino Sources from a Multi-Messenger Perspective
高能中微子天文学领域正在经历一个快速的演变。在2013年发现天体物理TeV-PeV中微子的扩散通量之后，IceCube天文台最近发现了耀变体中微子发射的第一个令人信服的证据。在这篇简短的评论中，我将总结这些中微子观测的现状，并强调多信使天文学在解释它们方面的重要作用。
2018-11-19 astro-ph.HE
Analysis Framework for Multi-messenger Astronomy with IceCube
由于仪器响应函数和似然计算的复杂性，将来自多个仪器的观测数据结合起来用于多信使天文学可能具有挑战性。我们引入了一个基于Python的未分组似然分析包，称为i3mla（IceCube极大似然分析）。i3 mla的设计与多任务极大似然（3ML）框架兼容，该框架通过结合不同仪器的可能性来实现多信使天文学分析。通过在3ML框架中使用IceCube数据，我们的目标是促进中微子数据在多信使天文学中的使用。在这项工作中，我们说明了如何使用i3mla包与3ML和目前的初步灵敏度使用i3mla包和3ML通过联合适合HAWC公共数据集。
2021-07-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Present and future of the TeV astronomy with Cherenkov telescopes
切伦科夫望远镜在TeV天文学的发展中发挥了重要作用，在20年的时间里，TeV天文学已经达到了天体物理学的一个重要分支的地位，因为在几十GeV到几十TeV以上的电磁波谱的极端波段中观测到了剧烈的非热过程。到目前为止，已经探测到大约100个河外源（活动星系核、耀变体和射电星系）和星系源（壳超新星遗迹、脉冲星风星云、孤立的恒星、X射线双星和身份不明的源）。在不久的将来，一个雄心勃勃的新阵列，切伦科夫康普顿望远镜（CTA）将取代目前的切伦科夫望远镜阵列。CTA被设计成一个由许多（50-100）切伦科夫望远镜组成的阵列，以立体模式运行。CTA将允许相对于现有阵列（如H.E.S.S.）获得10倍的灵敏度，魔术，真理。此外，CTA将把TeV与费米和AGILE等太空任务所覆盖的GeV能带连接起来，还将探索高达数百TeV的电磁波谱的最高能量区域。
2010-10-18 astro-ph.HE
Multi-Messenger Searches in Astrophysics
多信使天文学在过去几年中经历了爆炸性的发展。虽然不是一个特别年轻的领域，但最近它吸引了很多关注，因为它有几个重大发现和前所未有的观测活动，涵盖了电磁波谱的实体以及宇宙射线，中微子和引力波的观测。对协同作用的探索正在全力进行，需要不同文书之间的密切合作。在这里，我给出了一个概述多信使天文学的主题和它的优点相比，经典的“单信使”的意见，目前该领域的最新突破，并讨论了一些组织和技术上的挑战。
2020-04-26 astro-ph.HE
Multi-messenger connection in high-energy neutrino astronomy
本文综述高能中微子天文学中多信使联系的研究进展，指出统计限制的现状，强调多信使协同观测对解决宇宙射线起源问题的关键作用。
2024-08-21 astro-ph.HE
ANTARES: Status, first results and multi-messenger astronomy
2008年，ANTARES合作完成了目前北半球最大的高能中微子探测器的部署。宇宙中微子的能量范围在几十GeV和几十PeV之间的搜索是通过一个三维阵列的光电倍增管（PMT），安排在12个垂直结构（串）位于地中海的深度约2500米。探测原理依赖于超相对论μ子在水中传播时产生的切伦科夫光的识别。探测器的主要目标是从银河系和银河系外的源中寻找宇宙中微子的点状源。除了点源的搜索，其他分析主题也在大力追求，并将在下文中描述。
2011-05-31 astro-ph.HE
The Global Cosmic Ray Observatory -- Challenging next-generation multi-messenger astronomy with interdisciplinary research
针对超高能宇宙线（UHECRs）起源之谜，提出全球宇宙线观测站（GCOS），通过前所未有的曝光量和质量识别能力精确测量UHECRs，以探索其起源及宇宙极端高能现象。
2025-07-07 astro-ph.HE
Multiwavelength Astronomy and CTA: X-rays
我们讨论了未来的X射线仪器，正在开发中，可以有助于我们了解非热宇宙。由于现代X射线望远镜如Chandra，XMM-Newton，Suzaku和Swift的运作，最近在X射线天文学领域取得了很大进展，但更深入的研究有待未来的任务。这些未来的任务包括ASTROSAT，NuStar，e-ROSITA，ASTRO-H和GEMS，这些任务将在未来十年内实现，还有更大的项目，如Athena和LOFT，这些项目已被提议在2020年代完成。预计所有这些都将带来关于高能粒子和辐射的天体物理源的各种新的观测结果，即超新星遗迹、中子星、恒星质量黑洞、活动星系和星系团等。未来X射线仪器的运行将与费米LAT和切伦科夫望远镜阵列的运行并行进行。我们强调，X射线和伽马射线观测之间的协同作用特别重要，计划中的X射线任务与现代伽马射线观测站相结合，确实将提供对高能宇宙的更好的定性洞察。
2012-05-11 astro-ph.HE
Multi-messenger astronomy with black holes: tidal disruption events
本文综述潮汐瓦解事件的理论与观测进展，旨在将其发展为间接探测宇宙大质量黑洞的多信使工具，并涵盖重复事件和恒星级黑洞潮汐瓦解等新进展。
2023-10-25 astro-ph.HE
Probing New Physics with Multi-Messenger Astronomy
Washington University（华盛顿大学）
本文通过多信使天文学探讨新物理场景，利用最新观测数据对重暗物质、伪狄拉克中微子和轻暗物质领域提出新限制。
2025-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Hadronic origin of gamma rays and neutrinos from blazars: Multi-messenger implications and observational constraints
Universidade Estadual de Londrina (UEL)（隆德里纳州立大学）；Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)（圣卡洛斯联邦大学）；Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)（巴拉那联邦技术大学）；Universidade Federal da Integração Latino-Americana（拉丁美洲一体化联邦大学）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
本研究通过约束四个耀变体的UHECR光度，结合CTAO模拟，发现宇宙成因伽马射线贡献次主导，而中微子辐射提供稳健的强子加速特征，展示了多信使观测的潜力。
2026-09-10 astro-ph.HE
SkyLLH -- A generalized Python-based tool for log-likelihood analyses in multi-messenger astronomy
多信使天文学中的常见分析技术涉及使用天球坐标记录的数据进行未分组对数似然（LLH）函数的假设检验，以确定宇宙中高能宇宙粒子的来源。我们提出了新的基于Python的工具“SkyLLH”，在独立于望远镜的框架中开发此类分析。该软件的主要目标是提供一个易于使用和模块化的概念，以实现和执行这样的LLH功能，有效地在计算机上具有高性能。SkyLLH可以应用于不同的多信使数据，如来自IceCube中微子天文台和Fermi-LAT等实验的中微子和伽马射线事件。在这方面的贡献，我们突出了SkyLLH的各种设计目标，目前的发展状况，其更广泛的应用前景在多信使天文学。
2019-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Multi-messenger astronomy with INTEGRAL
在确定国际伽马射线天体物理实验室（INTEGRAL）的科学目标时，无法预测多信使天文学的快速和壮观的发展，新的脉冲现象可以通过不同的渠道获得。自2013年以来，中微子望远镜经常探测到来自未知宇宙源的高能中微子事件。引力波探测器在2015年探测到两个黑洞的合并，并在2017年探测到两颗中子星的合并，随后在全电磁范围内发出信号，为天空打开了一扇新的窗口。最后，自2007年以来，射电望远镜探测到了极其强烈和短暂的无线电波爆发，称为快速射电暴（FRB），其起源在大多数情况下是河外的，但神秘莫测。INTEGRAL飞行任务的设计非常坚固和多功能，使研究人员不仅能够利用尖端仪器收集的数据，而且还能够利用主要仪器的主动宇宙射线屏蔽来探测与不可预测现象同时发生的伽马射线脉冲。全天覆盖，大部分未被地球遮蔽，大的有效面积，稳定的背景和高占空比（85%）使INTEGRAL处于一个特权地位，为多信使天文学做出了重大贡献。在这篇综述中，我们描述了INTEGRAL如何提供黑洞双星合并的伽玛射线发射上限，如何探测到与双星中子星合并相一致的短伽马射线暴，如何定义与中微子事件相关的耀变体的光谱能量分布，如何为宇宙学FRB的脉冲和稳态伽玛射线发射设定上限，并探测到了与快速射电爆发有关的磁星耀斑。
2020-11-24 astro-ph.HE
3U Transat: a cubesat constellation to boost the multi-messenger astronomy
本文提出3U Transat纳卫星星座项目，通过低成本实现全天高能电磁监测，以提升引力波与中微子事件的多信使电磁对应体探测率，并介绍其科学目标、现状及模拟优化性能。
2024-07-01 astro-ph.HE
Search for multi-messenger events during LIGO/Virgo era
多信使天文学是一个广阔而不断扩展的领域，因为电磁观测（EM）不再是探索宇宙的唯一方式。由于新的信使，天体物理事件与引力波（GW）和EM发射不再是一个梦想的天文学界。当LIGO-Virgo网络检测到两个低质量紧凑物体的GW信号与一颗双星中子星（BNS，GW 170817）一致时，GW多信使天文学取得了突破，这一事件产生了短伽马射线暴（GRB）和千诺瓦。虽然GW 170817代表了BNS合并的证据，至少是一些GRB的祖先，但预计广泛的高能天体物理现象将伴随着GWs和光子的发射。在这里，我们提出了一个未建模的方法来搜索GWs具有伽马和无线电同行，使用LIGO-Virgo的数据和观测的合作伙伴望远镜。我们还讨论了在LIGO-Virgo第三次观测运行（O3 a）的第一部分期间针对天体物理事件的未建模相干搜索的最新结果：费米和斯威夫特卫星探测到的105个伽玛暴。
2022-06-28 astro-ph.HE
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
Progress in Multiwavelength and Multi-Messenger Observations of Blazars and Theoretical Challenges
本文综述了blazar的多波长和多信使观测的最新进展，blazar辐射理论模型的现状，以及未来设施的前景。对观测结果的讨论将侧重于通过费米伽马射线空间望远镜和地面伽马射线观测站（H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS）以及最近的第一个证据表明耀变体是冰立方中微子的来源。这篇评论的主要焦点将是讨论我们目前的理论理解耀变体多波长和多信使发射，在光谱，时间和偏振域。预计未来的进展将特别是通过第一台X射线偏振仪IXPE的开发和切伦科夫望远镜阵列（CTA）的安装，这两个项目预计将在2020年代初至中期投入使用。
2019-01-15 astro-ph.HE
A Bayesian approach to multi-messenger astronomy: Identification of gravitational-wave host galaxies
我们提出了一个总体框架，将天体物理信息纳入贝叶斯参数估计技术所使用的引力波数据分析，以促进多信使天文学。由于瞬态引力波事件的祖先，如紧凑的二元聚结，很可能与宿主星系，通过使用宿主星系信息的源天空位置估计的改进进行了探索。为了演示如何宿主星系的属性可以包括在内，我们模拟了人口的紧凑的二元聚结和显示，约8.5%的模拟与200 Mpc，前十名最有可能的星系占约50%的总概率主办的引力波源。真正的引力波源宿主星系在大约10%的时间里是十大候选星系之一。此外，我们表明，通过包括宿主星系的信息，一个紧凑的二元引力波源的倾角可以得到更好的估计。我们还证明了我们的方法的灵活性，将使用B或K波段到我们的分析。
2014-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Neutrinos from explosive transients at the dawn of multi-messenger astronomy
本综述探讨了多信使天文学背景下爆炸性暂现源中的中微子，重点分析了中微子在坍缩大质量恒星和中子星合并中的作用及其对多信使观测量的影响，并讨论了多信使探测策略的优化问题。
2025-06-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Multi-messenger and time-domain astronomy in the 2040s
DESY（德国电子同步辐射中心）；German Centre for Astrophysics - DZA（德国天体物理学中心）；University of Potsdam（波茨坦大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；IJCLAB（巴黎第十一大学甲种实验室）；UGent（根特大学）；UCT/SAAO（开普敦大学/南非天文台）；Caltech（加州理工学院）；UTU（图尔库大学）；IAP（巴黎天体物理研究所）；UHH（汉堡大学）；IIT（印度理工学院）；INAF（意大利国家天体物理研究所）；ICE-CSIC（加泰罗尼亚天体物理学研究所）；AIP（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Durham（杜伦大学）；Northwestern（西北大学）；Leicester（莱斯特大学）；RUB（鲁尔大学波鸿分校）
2040年代多信使天文学将因新一代观测技术的突破而变革，需提升光学至近红外光谱学能力以实现科学回报最大化。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Astrophysical sources and acceleration mechanisms
多信使天文学可以同时用不同种类的望远镜观测同一天文事件：光学观测、X射线、伽马射线暴、中微子和最近的引力波只是可以观测和分析天文事件的几个角度中的几个例子。宇宙射线在多信使天文学中发挥着重要作用，因此，必须深化对其来源的研究，并了解其在天文环境中加速的机制。
2022-09-02 astro-ph.HE
Hybrid magnetized stars in the context of multi-messenger astronomy
LIGO/Virgo和NICER的最新探测对中子星的性质提出了严格的限制。在这项工作中，我们研究中子星建模为混合星，紧凑的对象与夸克物质的核心所包围的强子物质层。此外，我们考虑了强磁场的存在，如最近发现的斯威夫特J1818.0-1607磁星检测的动机。我们将组成粒子的反常磁矩的影响纳入致密物质的状态方程，并分析了不同的强子-夸克相变对这些致密物体的动力学稳定性的影响。这项研究表明，在我们的模型框架内的质量，半径和潮汐变形的约束下，施加的观测的大质量恒星和引力波可以满足。
2022-03-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design Concepts for the Cherenkov Telescope Array
地面伽马射线天文学取得了重大突破，利用大气层切伦科夫望远镜成像系统获得了令人印象深刻的结果。地基伽马射线天文学在天体物理学、粒子物理学和宇宙学方面具有巨大潜力。CTA是一项国际倡议，旨在建立下一代仪器，在100 GeV至10 TeV范围内灵敏度提高5-10倍，并扩展到远低于100 GeV和高于100 TeV的能量。CTA将由两个阵列（一个在北部，一个在南部）组成，用于全天空覆盖，并将作为开放式天文台运行。CTA的设计基于当前可用的技术。本文件报告了CTA的现状，并介绍了CTA的主要设计概念。
2012-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
The CTA Observatory
由于新一代仪器的出现，如H.E.S.S.，魔术，米拉格罗和真理。各种各样的宇宙粒子加速器已经被发现，包括活跃星系中心的超大质量黑洞、附近的恒星形成星系、银河系超新星遗迹和脉冲星风星云，以及容纳紧凑物体的恒星双星系统。虽然目前的仪器揭示了我们宇宙中非热冰山的尖端，但需要将灵敏度提高10倍，提高角分辨率并扩大能量覆盖范围，以充分探索和理解宇宙粒子加速的物理学。切伦科夫望远镜阵列（CTA）将通过在北半球和南半球部署两个切伦科夫望远镜阵列来提供这些性能，从而实现全天覆盖。本文总结了CTA天文台的项目现状，并展望了CTA天文台的科学前景。
2010-10-20 astro-ph.HE
WFIRST: Enhancing Transient Science and Multi-Messenger Astronomy
天体物理瞬变现象已经被观察了几千年，并塑造了我们对宇宙的最基本假设。在上个世纪，系统搜索已经从每年检测少量瞬变增长到仅2018年就超过7000次。随着这些搜索的成熟，我们发现了大量的“正常”类和新的罕见类。最近，一个瞬变现象是第一个在引力波和光中观测到的物体。包括LSST在内的地面观测站将发现数千个光学瞬变现象，但这些设施无法提供天基观测站的高保真近红外测光和高分辨率成像。WFIRST可以填补这一空白。通过测量Ia型超新星的宇宙膨胀历史，WFIRST还将发现和监测近红外光谱中的数千个其他瞬变现象，揭示这些高能事件的物理学。小规模的GO计划，无论是作为计划调查的补充，还是作为特定的机会观测目标，都将大大扩大WFIRST可以研究的瞬态科学的范围。
2019-03-11 astro-ph.HE
Expanding Horizons - Transforming Astronomy in the 2040s Time-Domain Multi-Messenger Astronomy in the 2040s: EM Follow-up of LGWA Sources
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；INAF-Observatory of Rome（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF-Observatory of Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；INGV-Catania（意大利国家地球物理学和火山学研究院卡塔尼亚分部）；INAF-Observatory of Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF-Observatory of Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；INAF-Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚分部）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INGV-Bologna（意大利国家地球物理学和火山学研究院博洛尼亚分部）；University of Camerino（卡梅里诺大学）
LGWA概念通过预测性电磁后随访改变致密双星研究，推动2040年代多信使天文学发展。
2025-12-18 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Multi-Messenger Astronomy with GRBs: A White Paper for the Astro2010 Decadal Survey
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子和/或引力波（GW）发射的理论预期在我们对宇宙的理解的变形的天体物理学关系的伽玛暴的位置。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的新曙光是由当前和计划中的设施提供的，这些设施使高能中微子和引力波的新天文学与前所未有的电磁覆盖相一致。在本白皮书中，我们将伽马射线暴作为一个引人注目的科学主题，并强调了可能促进Swift，Fermi，IceCube和LIGO（激光干涉仪引力波天文台）的根本突破的关键技术进步，其能力将通过JANUS（联合天体物理新生宇宙卫星），EXIST（高能X射线成像巡天望远镜）和LISA（激光干涉仪空间天线）得到增强。将通过利用同期地面和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同作用，从而优化它们的集体发现潜力，以便：㈠揭示宇宙射线的起源和加速机制，㈡暴露伽马射线暴的前身，㈢探索高z宇宙。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年及以后通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-messenger Astronomy with Quenched Superradiance
提出利用致密旋转天体的淬灭超辐射产生引力波和中微子信号，以研究超轻玻色子，并探讨现有及未来实验直接探测的可能性。
2025-09-08 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Towards a common analysis framework for gamma-ray astronomy
由于目前伽马射线望远镜的成功（费米，H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS），并考虑到计划中的天文台，如切伦科夫望远镜阵列（CTA）或高海拔水切伦科夫天文台（HAWC）的前景，伽马射线天文学正在成为现代天体物理学研究的一个组成部分。今天的分析依赖于各种工具和软件框架，这些工具和软件框架是专门为每种仪器独立开发的。为了统一伽马射线数据的分析，我们目前正在开发GammaLib（http：//sourceforge.net/projects/gammalib），这是一个与Python接口的C++库，为伽马射线数据的仪器独立分析提供了一个框架。在GammaLib之上，我们创建了ctools（http：//cta.irap.omp.eu/ctools），这是一组分析可执行文件，正在开发作为CTA高级科学分析框架的原型之一，但它同样适用于分析来自现有Fermi-LAT望远镜和当前切伦科夫望远镜阵列的伽马射线数据。特别是ctools和GammaLib提供了同时进行多仪器分析的新机会。我们提出了软件开发的状态，并说明其功能与蟹状星云发射的光谱分析超过七十年的能量（1 MeV至10 TeV）使用多仪器（COMPTEL，费米-LAT，H.E.S.S.）。伽马射线观测以及超新星遗迹RX J1713.7-3946的CTA观测模拟。
2013-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multimessenger astronomy
在本文中，我们提供了一个简短的概述的范围和强大的未来潜力的多信使方法的引力波天文学，寻求最佳结合引力波和电磁观测。我们强调了多信使方法用于探测引力波源的重要性，并描述了联合引力波和电磁观测可以提高源参数估计的一些方法，并更好地告知我们对源本身的理解-从而增强其作为天体物理学和宇宙学探测器的潜力。
2015-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multi-Messenger High-Energy Results
多信使高能天体物理学目前已经实现了解开宇宙射线的起源和源如何加速它们的潜力，它们与银河系外空间扩散辐射的关系，以及它们在磁场中游荡数百万年时在形成其起源星系方面的作用。中微子天文学产生了其重要的科学里程碑，IceCube发现了能量超过60 TeV的扩散通量，其强度与来自超高能宇宙射线的银河系外源的通量的预测上限相当。最近的结果提供了第一个强有力的证据，证明中微子来源独立，中微子警报与伽马射线的高度可能性巧合。IceCube的这些结果表明，中微子天文学可以补充光子天文学，也可以提供对高能辐射不透明源的见解。星暴星系和活动星系中的喷射黑洞是解释宇宙中微子弥散背景的最佳候选者。此外，伽马射线暴仍然是一个有趣的谜，现在通过伽马射线和引力波的联合观测而丰富。宇宙射线与我们银河系的星际物质相互作用产生的银河系扩散通量，在较低的能量下达到峰值，中微子探测器可以探测到。与测量到的PeV能量的银河伽马射线通量一起，它们将揭示宇宙射线的膝区和银河平面中可能存在的暗物质。未来，由于探测介质和深度学习方法的改进描述，将在IceCube和深海和湖泊中微子望远镜中进行更多工作，以使用进一步的低能级联进行宇宙源搜索。
2023-01-16 astro-ph.HE
Promise of persistent multi-messenger astronomy with the blazar OJ 287
对独特明亮的耀变体OJ 287的七个预测的韧致辐射耀斑的成功观测坚定地指出了发射超大质量黑洞（SMBH）的纳赫兹引力波（GW）的存在。我们提出的论点，继续监测的来源，在几个电磁窗口，牢固地建立各种细节的SMBH二进制中央引擎描述OJ 287。在这篇文章中，我们将探索更多关于这个系统的信息，特别是关于它的两个吸积盘的吸积和外流。我们主要集中在2021年12月3日次级黑洞对初级黑洞盘的预期影响，以及随后几年产生的电磁信号。我们还预测了异常褪色的时间，并概述了它们在宿主星系研究中的用途。进行了光谱测量，寻找了次级的谱线，但没有找到。对次级的喷流进行了研究，并提出了在今后的VLBI观测中发现喷流的建议。总之，二元黑洞模型解释了OJ 287中大量不同种类的观测结果。未来仔细定时的观测将能够提供其中央引擎的进一步细节。这种多波长和多学科的努力将需要在未来几十年内利用OJ 287进行多信使纳赫兹GW天文学。
2021-12-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
The S-PLUS Transient Extension Program: Imaging Pipeline, Transient Identification, and Survey Optimization for Multi-Messenger Astronomy
本文介绍S-PLUS瞬变扩展计划（STEP），利用T80-South望远镜数据在南半球开展超新星和快速瞬变巡天，通过深度学习优化候选体选择，并针对LIGO/Virgo/Kagra O4运行提出引力波对应体搜索策略。
2023-12-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger astrophysics in the gravitational-wave era
本文综述引力波时代的多信使天体物理学，回顾GW事件对应体搜索及现有和未来的电磁后续观测设施，重点介绍WINTER和TESS望远镜。
2023-11-16 astro-ph.HE
Advancements in Streamlining Time-Domain and Multi-Messenger Astronomy Follow-Up Infrastructure at Keck Observatory
本文介绍了凯克天文台为应对时域与多信使天文学警报而建设的关键后续观测基础设施，涵盖ToO触发、观测规划、数据采集与产品可获取性等方面。
2024-05-02 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
The Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代非常高能量的伽马射线天文学地面观测站。它将能够探测能量范围从20 GeV到300 TeV以上的伽马射线，在能量和方向重建方面具有前所未有的精度。它将拥有三种不同类型的100多台望远镜，位于北半球的西班牙拉帕尔马和南半球的智利帕拉纳尔。CTA将是世界上最大的天文基础设施之一，具有开放的数据访问，它将在未来几十年内解决天文学，天体物理学和基础物理学方面的问题。在本报告中，我们将重点介绍CTA建设的状况，望远镜原型的状况，并强调一些物理学观点。
2019-07-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger astronomy of gravitational-wave sources with flexible wide-area radio transient surveys
我们探索的机会，多信使天文学使用引力波（GWs）和即时，瞬态低频无线电发射，研究高能天体物理事件。我们回顾了相关发射的引力波和无线电瞬变的可能来源的文献，突出提出的机制，导致一个短的持续时间，高通量的无线电脉冲起源于合并的两个中子星或从超导宇宙弦尖。我们讨论了低频偶极子阵列仪器，如LWA 1，LOFAR和MWA的检测前景，这些机制。我们发现，广泛的模型可以通过搜索无线电脉冲进行测试，当去分散，在时间和空间上与LIGO/室女座GW触发$\usim 30$第二时间窗口和$\usim 200 \mendash 500 \punits{deg}^{2}$天空区域。我们考虑了各种可能的观测策略，并讨论了它们的优点和缺点。独特的是，对于低频无线电阵列，色散可以延迟无线电脉冲，直到低延迟GW数据分析已经识别并报告了事件候选之后，从而使得\emph{prompt}无线电信号能够被有意定向的波束捕获。如果中子星合并确实有可检测的即时无线电发射，与GW探测器网络和低频无线电阵列的同步搜索可以将LIGO/Virgo的有效搜索量增加到$\usim 2$的一个因素。对于某些模型，我们还映射了可能受非检测约束的参数空间。
2015-10-23 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic Binary Precession: Impact on Eccentric Binary Accretion and Multi-Messenger Astronomy
本文通过二维流体动力学模拟研究环双星盘中等质量偏心双黑洞的GR近星点进动，发现其主导吸积率和高能光变调制，并可用于多信使观测约束并合双星参数。
2024-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Opportunities for Multimessenger Astronomy in the 2020s
几千年来，对天空的电磁观测一直是我们研究宇宙的基础，宇宙射线研究现在进入了第二个世纪，第一个来自天体物理源的中微子在30年前被发现，而引力波在4年前才被直接探测到。这些信使的检测现在很常见。随着多信使探测成为常规，天体物理学将在21世纪20年代经历一场革命。第八届Astro2020主题领域是多信使天文学和天体物理学，其中包括引力波，天体物理和宇宙成因中微子，宇宙射线和伽马射线的来源的识别，以及协调的多信使和多波长后续行动。识别和表征多信使源使科学贯穿于天体物理学和超越天体物理学。多信使时代的成功需要：（i）对非电磁信使的敏感覆盖，（ii）对电磁波谱的全面覆盖，无论是快速响应观测还是广泛而深入的高节奏调查，以及（iii）改进的合作，通信和通知平台。
2019-03-11 astro-ph.HE
Studying the onset of deconfinement with multi-messenger astronomy of neutron stars
随着对中子星合并双星（GW 170817）的首次多信使观测，中子星的质量和半径有了新的限制。我们介绍了一类混合EoS，满足所有这些约束条件，并预测在质量半径图中的区域，可以填充只有混合中子星与夸克物质的核心。当对高质量脉冲星PSR J 0740 +6620的NICER半径测量产生小于11 km的半径时，将提供对这一猜想的确认。如果这种半径测量产生的结果超过12公里，这将允许这颗恒星的纯强子和混合性质。在后一种情况下，最大质量可能达到$2.6~M_\odot$，因此不对称双星合并中较轻的物体GW 190814可能是一颗混合星。我们证明，这种高质量可以兼容的早期发病的恒星质量低于$1~M_\odot$和低质量双星的出现解除禁闭。在这种情况下，GW170817的残骸可能是一颗长寿的超大质量脉冲星。
2021-01-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Neutron star -- axion star collisions in the light of multi-messenger astronomy
由于轴子满足冷暗物质的观测要求，并且在理论上有很好的动机，因此它越来越被看好作为星系中暗物质的候选粒子。轴子场的波动会产生稳定的局部超密度，称为轴子星，对于最大质量、最紧凑的情况，它们是潜在的中子星模仿者。原则上，没有基本的论据反对GW 170817/GRB 170817 A/AT 2017 gfo的多信使观测结果来自一颗中子星与一颗中子星模仿者的合并，而不是来自一颗双星中子星。为了限制这种可能性并更好地理解中子星-轴子星（NSAS）合并的天体物理特征，我们在这项工作中提出了一个基于全三维数值相对论模拟的NSAS合并的详细例子，并概述了许多潜在的可观测量-从引力波，光学和近红外电磁信号，无线电耀斑，快速射电暴，伽马射线暴和中微子发射。我们讨论了各个通道，并估计距离当前和未来的天文台可能能够检测到这样的NSAS合并。这样的信号可以限制未知的轴子质量及其与标准重子物质的耦合，从而增强我们对宇宙暗物质部分的理解。
2018-08-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Enhancing gravitational wave astronomy with galaxy catalogues
引力波和电磁波的联合观测是多信使天文学的重要研究方向，它将为天文学研究提供重要的理论基础。根据引力波观测对源天空位置的估计是不确定的，这意味着后续观测站必须扫描大部分天空，以寻找潜在的伴随信号。通过多信使观测三角形给出了GW-EM联合观测的一般框架。使用贝叶斯方法的多信使天文学，我们调查使用的星系目录和宿主星系的信息，以减少后续观测台必须扫描的天空区域，以及研究其用于提高倾角估计合并二进制紧凑对象。我们证明了我们的方法，使用模拟的中子星inspiral信号注入到模拟的先进探测器的噪声和估计注入信号的天空位置和倾斜角使用引力波星系目录。在这个案例研究中，排名前三的候选者分别有$72\%$、$15\%$和$8\%$作为宿主星系的后验概率。利用引力波-星系信息得到的中子星双星余弦倾角的标准差（0.001）远小于仅利用引力波后验样本得到的标准差（0.02）。
2014-06-09 astro-ph.HE gr-qc
AMEGO-X: MeV gamma-ray Astronomy in the Multimessenger Era
最近对伽马射线源的引力波信号和中微子的探测开启了多信使天文学的时代，同时突出了伽马射线观测对这一新兴领域的重要性。AMEGO-X，全天空中能伽马射线观测仪，是一种MeV伽马射线仪器，将以前所未有的灵敏度在数百keV到1 GeV的能量范围内测量天空。AMEGO-X将通过康普顿相互作用和对产生过程探测伽马射线光子，弥合硬X射线和高能伽马射线之间的“灵敏度差距”。AMEGO-X将对多信使科学和时域伽马射线天文学作出重要贡献，例如研究可能是天体物理中微子来源的高红移耀变体和伽马射线暴。我将介绍仪器和科学计划的概述。
2021-08-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Status of Neutrino Astronomy - a mini-review on neutrino telescopes
随着第一个100公里级中微子望远镜IceCube的建成，发现第一个宇宙高能中微子源的竞赛进入了一个新的阶段。中微子作为宇宙信使的使用有可能大大增强和扩展我们对高能宇宙的银河系和河外来源的知识。本文简要介绍了中微子望远镜的现状及其对点源的灵敏度。它讨论了当前中微子排放的上限及其对不同来源类别模型的影响。
2011-10-31 astro-ph.HE
Astrophysical Transients in Time Domain and Multi-Messenger Astronomy: a review
本文综述了时域与多信使天文学中的高能暂现源，重点探讨了吸积驱动的致密天体及引力波事件，揭示了X/伽马射线与引力波在测定致密天体属性中的关键作用。
2024-09-23 astro-ph.HE
Multi-messenger astronomy in the new physics modality with GPS constellation
本文探索利用GPS卫星原子钟网络探测黑洞并合产生的奇异低质量场（ELF），以LIGO引力波为触发，在GW170817事件中发现时钟噪声过量，可能源于太阳电子通量增加。
2023-12-20 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Gamma-ray signatures of cosmic ray acceleration, propagation, and confinement in the era of CTA
银河系的宇宙射线通常被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。尽管这一观点很受欢迎，但其有效性的确凿证据仍然缺失。伽马射线天文学为我们提供了解决这个问题的强大工具，因为伽马射线是在宇宙射线与周围气体相互作用时产生的。从几个超新星遗迹中探测到伽马射线是令人鼓舞的，但仍然不能证明这种情况，主要问题是难以解开强子和轻子对发射的贡献。宇宙射线一旦从它们的源头释放出来，就会在星际介质中扩散，最后逃离银河系。银河系盘的弥散伽马射线发射，以及从少数星系中检测到的伽马射线发射，很大程度上是由于宇宙射线在星际介质中的相互作用。在更大的尺度上，宇宙射线也会渗透到星系团内的介质中，因为它们可以在宇宙学时间内被限制和积累在星系团内。因此，从星系团中探测到伽马射线，甚至是它们发射的上限，将使我们能够限制它们所包含的源的宇宙射线输出，例如正常星系，活动星系核和宇宙学冲击。在本文中，我们描述的影响，切伦科夫望远镜阵列，未来的地面设施，非常高的能量伽马射线天文学，预计将在这一领域的研究。
2012-09-04 astro-ph.HE
Quantum gravity unchained: Atomic sensors as exotic field telescopes in multi-messenger astronomy
本文提出利用高灵敏度原子量子传感器直接探测黑洞并合等事件释放的超轻超相对论性奇异低质量场（ELF），并以引力波观测作为触发信号，从而开辟多信使天文学中探测量子引力信使的新途径。
2023-05-16 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Perspectives for multi-messenger astronomy with the next generation of gravitational-wave detectors and high-energy satellites
爱因斯坦望远镜（ET）将为多信使天体物理学的未来带来一场革命。为了探测高红移的中子星并合双星，高能观测将起到至关重要的作用。在这里，我们探讨ET的观点，作为一个单一的天文台和网络的引力波（GW）探测器，协同未来的$γ$射线和X射线卫星。我们预测的高能量发射的BNS合并和它的可探测性的理论框架，这是能够重现的属性，目前的样本观测到的短伽玛暴（SGRB）。我们估计联合GW和高能量的检测率的即时和余辉排放，测试仪器和观测策略的几种组合。我们发现，绝大多数在$γ$射线中检测到的SGRB将具有可检测的GW对应物;考虑到第三代GW观测站的网络，联合检测效率接近$100\%$。如果通过宽场X射线监视器观察GW仪器提供的天空定位，则识别BNS合并的电磁对应物的概率显着提高。我们强调，未来X射线天文台的作用对于探测喷流核心外的微弱发射将是非常关键的，这将使我们能够探测附近宇宙中尚未探索的低光度SGRB种群，以及揭示喷流结构的性质以及与祖属性的联系。
2022-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Dark Energy in light of Multi-Messenger Gravitational-Wave astronomy
引力波为研究暗能量和引力的基本性质提供了新的工具。我们回顾了不同的方式，全球变暖可用于测试重力和模型晚时间宇宙加速。广义相对论之外的基于拉格朗日的引力理论被分为那些打破基本假设的理论，包括附加场和大质量引力子。除了基于拉格朗日的理论，我们提出的有效理论的DE和$μ$ - $Σ$参数化作为宇宙引力的一般描述。多信使GW探测可用于测量宇宙膨胀（标准警报），提供对DE状态方程的独立测试并测量哈勃参数。引力的几个关键测试涉及到GW的宇宙学传播，包括异常GW速度，大质量引力子激发，洛伦兹违反色散关系，修改GW光度距离和额外的偏振，这也可能引起GW振荡。我们总结了目前的限制和它们对DE模型的影响，包括那些所产生的二进制中子星合并GW 170817。LIGO-Virgo探测器的设计灵敏度升级以及LISA或爱因斯坦望远镜等下一代设施将在未来二十年内显着改善这些限制。
2018-12-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
