Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae in the Cherenkov Telescope Array era
切伦科夫望远镜阵列（CTA）计划作为（非常）高能伽马射线天文学的地面观测站，向广泛的天体物理学社区开放，提供对非热高能宇宙的深入了解。它预计在100 GeV以上的灵敏度提高约10倍，与目前的操作实验相比，具有更好的角度和光谱分辨率以及更宽的视场。CTA联盟正在研究不同的物理情况下，不同的阵列配置和子集。脉冲星风星云（PWNe）是最多的VHE银河系源，超新星遗迹（SNRs）被认为是大部分宇宙射线的加速场所，将是CTA的两个主要观测目标。在这方面的贡献，主要的科学目标PWNe和信噪比进行了讨论，CTA的能力，以实现这些目标的定量的例子。
2011-09-20 astro-ph.HE
Assessing Uncertainties in the Predicted Very-High-Energy Flux of Globular Clusters in the Cherenkov Telescope Array Era
泰山5是银河系中唯一一个在极高能量范围内被探测到的球状星团。H.E.S.S.堆叠上限对其他球状星团的积分$γ$射线通量的影响对于轻子星团发射模型来说是非常有限的。我们表明，模型参数的不确定性导致预测通量的大范围扩展，并且确实存在满足严格堆叠上限的参数空间区域。我们进行了两个案例研究：我们研究了微分TeV通量M15的不确定性，表明我们的模型可以满足严格的MAGIC上限为这个集群，典型的集群参数。我们还计算了$ω$ Cen在TeV能量下的微分通量，其中最近在射电能量下探测到了五颗双星。因此，重要的是提高测量精度的关键模型参数，以改善预测的集群流量，从而更好地指导切伦科夫望远镜阵列的观测策略。
2020-11-15 astro-ph.HE
Blazars as beamlights to probe the Extragalactic Background Light in the Fermi and Cherenkov telescopes era
河外背景光（EBL）是来自所有曾经形成的恒星的综合光，跨越红外-紫外范围。位于宇宙学距离处的源发射的甚高能量（VHE：E>100 GeV）伽马射线与介入的EBL的相互作用导致电子-正电子对的产生，从而导致所观察到的VHE通量的能量依赖性衰减。这在解释测量的VHE blazar光谱时引入了一个基本的模糊性：既不是固有光谱，也不是EBL，都是单独已知的-只有它们的组合是。本文提出了一种测量电子束激光光子数密度的方法。它依赖于使用光学，X射线，高能（HE：E>100 MeV）伽马射线（来自费米望远镜）和VHE伽马射线（来自切伦科夫望远镜）波段的耀变体的同时观测。对于每个源，该方法涉及用同步加速器自康普顿（SSC）模型最佳拟合从光学到HE伽马射线的光谱能量分布（SED）（只要z<1，后者就基本上不受EBL衰减的影响）。我们将这种最佳拟合模型外推到VHE区域，并假设它们代表了耀变体的内在辐射。对比测量与本征发射导致VHE光子的伽马-伽马不透明度的确定-因此，在假设特定的宇宙学时，我们推导出EBL光子数密度。对于每个给定的源，使用不同的发射状态只会提高所提出的方法的准确性。我们证明了这种方法，使用最近的多频观测的耀变体PKS 2155 -304，并讨论如何类似的意见，可以更准确地探测EBL。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospects for Detecting Gamma-Ray Bursts at Very High Energies with the Cherenkov Telescope Array
我们讨论了探测伽马射线暴（GRB）的切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代，地面设施的成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）操作几十个GeV以上的前景。凭借其快速回转能力，与当前IACT相比较低的能量阈值，以及与卫星仪器相比大得多的有效面积，CTA可以测量在多GeV能量下具有出色光子统计的伽马射线暴的光谱和可变性。采用一个模型的伽玛暴人口的属性是大致一致的观测伽马射线暴监视器（GBM）和大面积望远镜（LAT）的费米，我们模拟的后续观测的伽玛暴与大尺寸望远镜（LST），CTA的组件具有最快的转换速度和最佳的灵敏度在能量低于几百GeV。对于我们的基准假设，我们预计，LST可以检测到约0.1伽玛暴每年在提示阶段和约0.5每年在余辉阶段，考虑只有一个阵列站点和GBM和天基多波段天文可变对象监视器（SVOM）作为警报仪器。的检测率可以提高约5和6的因素，分别为即时发射和余辉，假设两个阵列网站具有相同的灵敏度和GBM定位误差可以减少到小于1度。的预期分布的红移和光子计数，显示尽管适度的事件率，数百或更多的多GeV的光子可以预期从一个单一的爆发，一旦他们被检测到。我们还研究了如何检测率取决于固有的伽玛暴属性和延迟时间之间的爆发触发和后续观察。
2012-06-12 astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Field constraints from detected very high-energy Gamma-Ray Bursts using the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能与替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与仪器研究所）
本文通过模拟CTAO观测数据，利用光谱-时间拟合方法，研究CTAO在完全部署后对星际磁场强度的约束，显示其可探测至10^-15 G量级，并基于GRB 221009A观测支持3×10^-17 G的磁场强度。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Very High Energy Gamma-ray Afterglow Emission of Nearby Gamma-ray Bursts
伽马射线暴（GRB）前向激波的同步自康普顿（SSC）辐射可以扩展到极高能（VHE; $E_γ> $ 100 GeV）范围。这样的高能光子是罕见的，在到达我们之前被宇宙红外背景衰减。在这项工作中，我们讨论了使用目前的地基切伦科夫探测器探测这些VHE光子的前景。我们的计算结果与GRB 030329，GRB 050509 B和GRB 060505在余辉阶段的几个切伦科夫探测器获得的上限是一致的。对于我们附近的GRB样本中的5个爆发（GRB 030329除外），目前的地基切伦科夫探测器预计无法探测到模拟的VHE信号。只有对于像GRB 030329这样的非常明亮的近距离爆发，在有利的观测条件和$\la$ 10小时的延迟观测时间下，才有可能探测到VHE光子。
2009-07-24 astro-ph.HE
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
Coherent Cherenkov Radiation by Bunches in Fast Radio Bursts
本研究提出快速射电暴的一种新型辐射机制：磁星磁层中成束的相对论性粒子在电荷分离等离子体中产生相干切伦科夫辐射，该机制能解释其窄带光谱、频率向下漂移及近100%线偏振特征。
2023-09-12 astro-ph.HE
Prospects for Gamma-Ray Bursts detection by the Cherenkov Telescope Array
费米-大面积望远镜（LAT）合作提出的第一个伽马射线暴（GRB）目录包括28个GRB，自费米任务发射以来的前三年内检测到超过100 MeV。然而，由于一种新的探测算法和一种新的LAT事件重建（所谓的“Pass 8”）的发展，预计在六年的数据收集期间将发现100多个伽马射线暴。“我们的目标是根据这些新的LAT发现，在CTA时代提供GRB警报的修订前景。我们最初集中在大尺寸望远镜（LST）的伽玛射线暴探测的可能性。此外，我们调查的贡献，中等大小的望远镜（MSTs），这是至关重要的搜索较大的地区短后触发时标。重点介绍了瞬发和余辉阶段不同光谱成分的研究，以及河外背景光的极限。详细研究了重定向部分或整个数组的不同策略。
2015-09-04 astro-ph.HE
IACT observations of gamma-ray bursts: prospects for the Cherenkov Telescope Array
费米大天区望远镜（LAT）观测到的伽马射线暴（GRBs）在静止坐标系能量高达90 GeV。有相当大的希望，确认伽玛射线暴的检测将有可能与即将到来的切伦科夫望远镜阵列（CTA），它将有一个更大的有效面积和更好的低能量灵敏度比目前一代成像大气切伦科夫望远镜（IACT）。为了估计这样的检测的可能性，我们已经开发了一个现象学模型的伽马射线暴发射1 GeV和1 TeV之间的费米-LAT的高能量的伽马射线暴探测的动机，并允许我们外推的伽马射线暴的统计数据所看到的较低能量的仪器，如Swift-BAT和BATSE的康普顿伽马射线天文台。我们显示了一些统计数据检测到的伽玛暴，并描述了如何与CTA伽玛暴的可检测性可能会有所不同的基础上的一些参数，如典型的观测延迟之间的爆发开始和地面观测的开始。我们还考虑了使用费米GBM作为快速地面跟踪伽玛暴的发现者的可能性。虽然GBM定位的不确定性是有问题的，但IACT的小视场可以通过扫描GBM误差区域来克服。总的来说，我们的研究结果表明，CTA应该能够检测到一个伽玛射线暴，每20至30个月与我们的基线仪器模型，假设持续快速追求伽玛射线暴警报，并提供低于100 GeV的光谱中断是不是一个共同的特点，明亮的伽玛射线暴人口。如果采用更乐观的仪器模型，探测率可高达每年1至2个伽玛暴。
2012-03-26 astro-ph.HE
Statistical studies of optically dark gamma-ray bursts in the Swift era
利用文献和在线数据库中收集的数据，以统计的方式比较了2008年之前Swift卫星发现的光学暗伽玛暴（定义为光学-X射线谱指数β OX<0.5）和正常伽玛暴的性质。我们的样本包括200个长爆发，19个短爆发，和10个测量的高红移（z>=4）。暗爆发的比例约为10- 20%，并且在长爆发、短爆发和高Z子样本之间是相似的。长爆发的结果与雨燕前的样本和其他作者对较小雨燕样本的研究一致。首次指出暗短伽玛暴的存在。与正常暴相比，暗暴的X射线氢柱密度明显更大。这支持了尘埃消光是暗伽马射线暴的主要原因的假设。其他的可能性，如非常高的红移和非标准的发射机制，虽然没有完全排除，但可能性较小。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detection of the 4.4-MeV gamma rays from $^{16}$O($ν, ν^{\prime}$)$^{16}$O(12.97 ${\rm MeV}, 2^-)$ with a water-Cherenkov detector in the supernova neutrino bursts
本文首先利用电子非弹性散射数据讨论并确定了$^{16}$ O核的两个$2^-$态（12.53 MeV和12.97 MeV）的同位旋混合。然后我们计算了在100 MeV以下的低能水切伦科夫探测器中中微子中性流反应$^{16}$ O（$ν, ν^{\prime}$）$^{16}$ O（$(12.97 {\rm MeV}, 2^-$）产生的4.4 MeV $γ$射线的截面。用水切伦科夫探测器探测超新星中微子爆发中NC反应$^{16}$ O（$ν, ν^{\prime}$）$^{16}$ O（$(E_x>16\ {\rm MeV}, T=1$）产生的MeV的$γ$射线，已被几位作者提出并讨论过。在这篇文章中，我们讨论了一个新的NC反应通道，从$^{16}$ O（12.97 ${\rm MeV}, 2^-$）产生4.4-MeV的$γ$射线，其截面更强大，甚至更大的低能量（$E_ν<25$ MeV）比NC截面从$^{16}$ O（$(E_x>16\ {\rm MeV}, T=1$）。我们还评估了由超新星爆炸的中微子引起的此类事件的数量，这些事件可以被地球上的32千吨水切伦科夫探测器Super-Kamiokande观测到。
2022-12-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Gamma-ray Burst Theory in the Fermi Era
费米卫星上的大面积望远镜（LAT）只在费米伽马射线暴监测器（GBM）探测到的8 keV-40 MeV长伽玛射线暴（GRB）中的一小部分中探测到20 MeV以上的辐射。LAT探测到的这些爆发是最明亮的GBM爆发之一。LAT检测到的发射似乎比GBM检测到的发射延迟。在这篇评论中，我将展示这些LAT观测对GRB模型的主要影响，并讨论费米望远镜和其他望远镜之间协同作用的重要性。
2013-03-07 astro-ph.HE
Constraining the era of helium reionization using fast radio bursts
大约十年前快速射电暴（FRB）的发现为探测星系际介质（IGM）的电离历史开辟了新的可能性。在本文中，我们研究使用FRB跟踪时代的HeII再电离，使用模拟其色散措施。我们的模型色散测量贡献银河系，IGM（均匀和不均匀）和一个可能的宿主星系的红移和恒星形成率的函数。我们估计的FRB的数量需要区分的宇宙模型中，氦再电离发生在z = 3的模型中，它发生在z = 6，使用2样本Kolmogorov-Smirnoff测试。我们发现，如果IGM是均匀的，则需要>1100个FRB，并且在非均匀模型中，FRB脉冲穿过星系晕适度地增加FRB的数量，达到>1600个。我们还发现，为了区分在z = 3或z = 3.5处发生的再电离，在3 < z < 5的范围内需要约5700个FRB。
2019-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing Gamma-Ray Burst afterglows with the Cherenkov Telescope Array
本文研究了下一代伽马射线天文台CTA对伽马射线暴亚TeV余辉的探测能力，发现高动能或大洛伦兹因子喷流减速进入稠密介质时探测前景更好，且宇宙学短GRB探测前景中等，本地中子星合并对应体在喷流朝向观察者时可被探测。
2023-05-19 astro-ph.HE
The case of the missing VHE GRBs: A retrospective study of Swift gamma-ray bursts with Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文通过分析2004至2022年Swift探测的伽马射线暴，结合观测条件与X射线-VHE关系，识别出12个最可能被IACT遗漏的VHE伽马射线暴，并预测CTA将把年探测率提升至约4个。
2024-02-02 astro-ph.HE
Forecasts for Helium Reionization Detection with Fast Radio Bursts in the Era of Square Kilometre Array
本文基于SKA第二阶段一年观测的百万级模拟快速射电暴数据，首次定量预测He II再电离探测信噪比可达32-50σ，红移不确定度约0.022-0.031，证明SKA时代FRB对约束He II再电离时期具有显著潜力。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray burst observations with new generation imaging atmospheric Cerenkov Telescopes in the FERMI era
在FERMI卫星发射并成功开始运行之后，与伽马射线暴的高能观测有关的议题得到了科学界的极大关注。毫无疑问，高能观测在限制发射过程和伽马射线暴的物理条件方面的诊断能力是相关的。我们简要地讨论了如何伽马射线暴观测与地面成像阵列切伦科夫望远镜，在GeV-TeV的范围内，可以竞争和合作的费米观测，在MeV-GeV的范围内，让研究人员获得更详细和完整的图片的提示和余辉阶段的伽马射线暴。
2009-01-12 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts in the Swift Era
凭借其快速反应能力和多波长仪器，斯威夫特卫星改变了我们对伽马射线暴（GRB）的物理理解。通过对数百次爆发进行高质量的观测，并在每次事件发生后的几秒钟内进行广泛的后续观测，斯威夫特揭示了观测到的爆发特性的不可预见的丰富性，揭示了短持续时间爆发的性质，并帮助实现了伽马射线暴作为恒星形成过程和环境的探测器的承诺，直到最早的宇宙时代。这些进展开辟了新的视角的性质和属性的突发中央引擎，从微秒差距到千兆秒差距尺度的突发环境的相互作用，以及非光子签名的可能性。因此，我们对这些极端宇宙源的理解有了很大的进步;然而，在发现它们40多年后，伽玛暴仍然在观测和理论方面提出了重大挑战。
2009-09-08 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Swift-Fermi Era
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最剧烈的现象之一。它们是强有力的爆炸，在高红移下可见，被认为是黑洞诞生的标志。它们是非常明亮的事件，为遥远宇宙提供了极好的探测。在过去的10年里，随着斯威夫特、费米和一个积极的后续社区的成果，伽马射线暴研究取得了很大进展。在这篇综述中，我们调查这些最近的观测和即时伽玛暴发射和随后的余辉的理论模型之间的相互作用。
2013-01-04 astro-ph.HE
Impact of Observational and Modelling Assumptions on Intergalactic Magnetic Field Constraints from TeV Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM（巴黎萨克雷大学，巴黎西岱大学，法国原子能委员会，法国国家科学研究中心，天体物理学与宇宙微波背景研究组）
本文研究了CTAO观测GRB 190114C和221009A对IGMF约束的影响，发现对于常规源，IGMF下限为2×10^-16 G，极端事件下可探测至10^-16 G，提升了当前约束水平。
2026-04-11 astro-ph.HE
Optical Classification of Gamma-Ray Bursts in the Swift Era
基于伽玛暴余辉的X射线和光-X射线光谱指数，并利用Swift的光谱特性，提出了一种新的光学暗伽马射线暴（GRB）分类方法。这种方法比以前的方法更少地依赖于模型假设，并且可以用作识别光学亚发光爆发的快速诊断工具。用这种方法，我们还可以发现在可见光波长处非常明亮的伽玛暴。我们表明，以前提出的光学暗度和X射线/伽马射线亮度之间的相关性仅仅是一个观测的选择效应。
2009-05-05 astro-ph.HE
On the prospects of gamma-ray burst detection in the TeV band
一个伽马射线暴（GRB）喷流进入外部介质，预计将产生持续数分钟至数小时的发光GeV-TeV辐射。高能辐射是由激波加热的{ \it thermal}等离子体对瞬发和余辉光子的逆康普顿上散射产生的。在其峰值处，高能辐射携带在前向冲击处耗散的功率的很大一部分。我们详细讨论了预期的TeV光度，使用一个强大的“最小”的排放模型。然后，使用的伽玛暴人口的统计特性（光度函数，红移分布，余辉能量），我们模拟预期的探测率伽玛暴当前和即将到来的大气切伦科夫仪器。我们发现，伽玛暴爆炸到一个低密度的星际介质必须产生TeV的排放，将已经检测到目前运行的切伦科夫望远镜。没有探测到的情况与伽玛射线暴前身爆炸成密集的风是一致的。如果长伽玛暴的典型环境是沃尔夫-拉叶祖风，正如最近对费米LAT数据的分析所表明的那样，那么即将到来的切伦科夫望远镜阵列（CTA）应该能够探测到一小部分触发星载探测器的伽玛暴。由于河外背景光的吸收限制了除了最邻近的爆发（$z\lesssim 1$）之外的所有爆发的探测能力超过0.1 TeV，CTA降低的能量阈值是对当前仪器的关键改进，这将使探测率至少提高3倍。
2016-11-15 astro-ph.HE
An overview of the current understanding of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸，其起源和机制是激烈研究和争论的焦点。自他们偶然发现以来的30多年里，随着空间和地面观测的几次突破，他们仍然是尚未完全理解的最有趣的天体物理现象之一。自费米望远镜发射以来，以其前所未有的带宽跨越了七十年，伽马射线暴的研究进入了一个新的阶段。在这里，我们回顾了目前的理论认识和观测的伽马射线暴天文学的亮点，并指出了一些潜在的承诺，多波长观测的未来地面观测设施。
2011-12-05 astro-ph.HE
Neutrinos from Gamma Ray Bursts in the IceCube and ARA Era
本文讨论了起源于宇宙线传播（GZK中微子）和伽马射线暴（GRB）的超高能中微子（UHEN），并讨论了它们在千米级探测器（ARA和IceCube）上的探测能力。虽然GZK中微子预计来自CMB上的宇宙射线相互作用，但GRB中微子取决于源内部的物理特性。预测伽玛暴在瞬发和余辉阶段发射UHEN。我讨论的约束条件的强子成分的伽玛射线暴来自四年的IceCube数据搜索提示中微子fux从伽马射线暴（伽玛射线暴）和更一般的，我提出的搜索结果的高能中微子相互作用的IceCube探测器在2010年和2013年之间。
2015-03-24 astro-ph.HE
The Star Formation Rate in the Reionization Era as Indicated by Gamma-ray Bursts
高红移的伽马射线暴（GRB）为研究早期宇宙的各个方面提供了一个非凡的机会，包括宇宙恒星形成率（SFR）。受最近两个z最高的GRB，GRB 080913在z = 6.7和GRB 090423在z = 8.1，和超过四年的斯威夫特观测的启发，我们首先确认，GRB率不跟踪SFR在一个公正的方式。校正这一点，我们发现，隐含的SFR超过z = 8是一致的LBG为基础的测量后，占看不见的星系在暗端的紫外光度函数。我们证明，这为在6 < z < 8范围内的恒星形成提供了支持，足以使宇宙重新形成。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Observations of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
费米天文台及其伽马射线暴监测器（GBM）和大面积望远镜（LAT）正在观测伽马射线暴，其光谱覆盖范围和灵敏度前所未有，从~10 keV到> 300 GeV。在任务的前3年，它观察到35个伽马射线暴的100 MeV以上的发射，相对于以前在这个能量范围内的观测，这是一个数量级的增益。在本文中，我们回顾了在这样的样本上获得的主要结果，还强调了与低能量特征（由GBM测量）的关系，以及与其他波长的观测站的测量结果。我们还简要讨论了未来甚高能天文台如HAWC和CTA以及引力波实验对伽玛暴探测的前景。
2013-05-23 astro-ph.HE
Burst Fluence Distributions of Soft Gamma Repeaters 1806-20 and 1900+14 in the RXTE PCA era
我们使用Rossi X射线定时探测器/正比计数器阵列截至2011年3月的完整观测数据，研究了SGR 1806-20的3040多个爆发和SGR 1900+14的1963多个爆发的注量分布。累积事件分布的两个来源，并与单一和破碎的幂律以及指数截止拟合。该分布最适合于指数截止的破幂律，然而截止的统计显著性不高，破幂律的上部可以解释为由于随机噪声波动引起的假爆发的预期数量。事件分布也检查在高和低突发率制度和幂律指数被发现是一致的，独立的突发率。计算了事件注量的贡献函数。这种分布表明，SGR爆发中释放的能量主要是由两个源的最强大的事件。这些分布的幂律性质与发生在大的、不太频繁的爆发中的系统的占主导地位的能量耗散相结合，表明了自组织临界系统（SOC），如Goelius等人在1999年所建议的。
2012-06-30 astro-ph.HE
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一，该望远镜具有非常大的光子收集区域，采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而，关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解，需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中，提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
Potential of EBL and cosmology studies with the Cherenkov Telescope Array
如果所涉及的光子能量高于电子-正电子对产生的阈值，那么非常高能量（VHE，E >100 GeV）的伽马射线通过与来自河外背景光（EBL）的低能光子的相互作用而被吸收。VHE的伽马射线吸收，这是能量依赖性和强烈的红移增加，扭曲了从遥远的物体观察到的VHE光谱。因此，所观测到的活动星系核的能谱带有EBL的印记。当代成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）对遥远源（z = 0.11 - 0.54）的VHE伽马射线光谱的探测，使用了关于耀变体物理学的某些基本假设，使EBL密度能够设定强上限。本文研究了切伦科夫望远镜阵列（CTA）灵敏度的提高及其能量覆盖范围的扩大将如何扩大我们对EBL及其来源的认识。CTA将提供一个大样本的活动星系核在不同的红移与详细的测量光谱。此外，它将提供一个令人兴奋的机会，使用伽马射线暴（GRB）作为探针的EBL密度在高红移。
2013-03-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Fermi era: the spectral energy distribution of the prompt emission
伽马射线暴（GRB）表现出不同的光变曲线、持续时间、余辉和宿主星系，并且它们在很宽的红移范围内爆炸。然而，它们的光谱能量分布（SED）看起来非常相似，显示出弯曲的形状。Band等人（1993）提出了一种对伽玛暴瞬发辐射的积分谱形的唯象描述，即所谓的带函数。在这封信中，我们提出了一个替代方案来解释曲线形状的伽玛暴SED：对数抛物线模型。与带谱形状相比，我们的模型在统计上是有利的，因为它适合GRB谱的一个参数小于带函数，它是由一个理论的加速方案的动机。新的费米伽玛暴观测将是至关重要的解开这两个模型之间。
2010-04-14 astro-ph.HE
eRASSt J040515.6-745202, an X-ray burster in the Magellanic Bridge
在第三次全天空巡天（eRASS 3）期间，光谱-伦琴-伽马探测器上的软X射线仪器eROSITA在麦哲伦桥方向探测到一个新的硬X射线瞬变，eRASSt J040515.6-745202。我们安排了后续观察，并搜索档案数据，以揭示瞬态的性质。使用X射线观测与XMM-牛顿，NICER，和斯威夫特，我们调查了时间和光谱行为的源超过10天。从XMM-牛顿观测中获得的X射线光变曲线显示了一个I型X射线爆发，其峰值辐射热光度至少为1.4e37 erg/s。爆炸能量学与麦哲伦桥距离处的爆炸点位置一致。爆发的相对较长的指数衰减时间为70 s，表明它在富氢环境中点燃。在eRASS 3之前12个月和6个月以及之后6个月的其他eROSITA调查期间没有检测到源，表明爆发是在持续发射达到2.6e36 erg/s的中度爆发期间发现的。在NICER观测期间，源显示出交替的通量状态，其高水平亮度与XMM-牛顿观测期间的亮度相似。这种行为很可能是由在XMM-牛顿观测的最后一个小时中也看到的下降引起的。周期为21.8小时的下降的复发证据表明，eRASSt J040515.6-745202是一个低质量X射线双星（LMXB）系统，其边缘附近有一个吸积盘。我们在UVW 1和g，r，i中确定了一个多波长对应的X射线源，由XMM-牛顿上的光学/紫外线监测器和Cerro Tololo美洲天文台的暗能量照相机获得的z图像。（略）
2022-11-12 astro-ph.HE
Black hole astrophysics with HAWC, the High Altitude Water Cherenkov gamma-ray observatory
HAWC伽马射线天文台是一个宽视场和高占空比的$γ$射线探测器，研究0.1 - 100 TeV的能量范围。它探测到了近宇宙中的超大质量黑洞，并正在寻求探测与黑洞有关的物体，如伽马射线暴、银河双星系统、原始黑洞和引力波合并。本文介绍了BL Lac天体Mrk 421和Mrk 501的日光变曲线，以及与黑洞有关的天体的研究汇编。
2017-03-22 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Afterglows In The Multi-Messenger Era: Numerical Models and Closure Relations
与引力波事件相关的伽马射线暴（GRB），现在和将来都可能被认为比没有引力波探测的GRB具有更大的倾角。正如GW 170817的余辉所证明的那样，这需要扩展常见的GRB余辉模型，该模型通常假设来自轴上顶帽射流的发射。我们提出了一个结构化射流所产生的余辉的表征，提供了一个框架，包括成功的和窒息的射流。我们计算新的封闭关系的结构射流，并与能量注入和刷新冲击模型建立的关系。发现射流破碎前的时间斜率是射流的视角与有效开度角之比的简单函数。一个计算合成光变曲线和光谱的数值模型可以作为开源Python包在glowpy之后公开获得。
2019-09-25 astro-ph.HE
The gravitational-wave follow-up program of the Cherenkov Telescope Array
引力波/电磁天文学的诞生是由高级LIGO和高级室女座（GW 170817）联合观测到的来自双星合并的引力波（GW），以及费米伽马射线暴监测器（GBM）和INTEGRAL联合观测到的来自短伽马射线暴GRB 170817 A的伽马射线。这一发现提供了第一个直接证据，证明至少有一部分BNS是短GRB的祖先。现在还知道伽玛暴会发射极高能量（VHE，> 100 GeV）的光子，这一点已经在最近由地面伽玛射线探测器MAGIC和H.E.S.S.对伽玛暴1901114 C和180720 B的独立探测中得到证实。在接下来的几年里，切伦科夫望远镜阵列（CTA）将以其前所未有的灵敏度，快速响应和通过测量模式操作监测大范围天空区域的能力，推动对VHE同行的搜索。在这方面的贡献，我们提出了CTA计划的观测以下的GW事件的检测。我们讨论了各种后续战略和多波长和多信使观测的联系。最后，我们概述了检测的能力和前景的VHE排放GW同行。
2019-08-22 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the HAWC Era
伽玛射线暴是宇宙中能量最大的爆炸，也是最有希望探测多种非电磁信号的方法之一，包括宇宙射线、高能中微子和引力波。伽马射线暴的多GeV到TeV的伽马射线范围可能有强子相互作用的重要贡献，与更传统的轻子贡献混合。这个能量范围对于探测源物理，包括总体能量学、冲击参数和洛伦兹因子是重要的。我们讨论了该领域的一些最新观测和理论发展。
2015-06-08 astro-ph.HE hep-ph
A general data quality inspection for Gamma-Ray Bursts searches with HAWC
高海拔水切伦科夫（HAWC）是一个宽视场伽马射线观测站，对300 GeV - 100 TeV能量范围内的伽马射线敏感，位于墨西哥海拔4，100米处。该探测器由300个水切伦科夫探测器组成，每个探测器的体积为200，000 l，占地面积为22，000 $m^2$，占空比>95%，视场（FoV）为2 sr。在这项工作中，我们提出了2014年至2017年期间HAWC数据的一般数据质量检查，以及基于FERMI检测到的GRB 150416 A和GRB 160301 A发生在HAWC FoV内的两个特定数据周期，允许在HAWC数据中搜索它们。
2017-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Synchrotron Self-Compton Emission in the Two-Component Jet Model for Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）是由相对论喷流引起的高能光子的强烈爆发（瞬发辐射）。在发射之后，多波长的余辉，从无线电到甚高能（VHE）伽马射线，持续了几天以上。在过去的三年中，来自四个伽玛暴（伽玛暴180720 B，190114 C，190829 A和201216 C）的VHE伽玛射线光子被地面成像大气切伦科夫望远镜探测到，如主要大气伽玛成像切伦科夫望远镜（MAGIC）和高能立体系统（H.E.S.S.）。其中一个GRB 190829 A具有特殊的特征，在X射线和光学波段的$1.4\times10^3$ s处出现消色差峰，属于低光度GRB。以前，我们提出了一个双组分射流模型，它有一个小的初始开口半角$θ_0=0.015$ rad和大的体积洛伦兹因子$Γ_0=350$的“窄射流”，和“宽射流”与$θ_0=0.1$ rad和$Γ_0=20$。窄喷流解释了早期的X射线和光发射，以及在离轴观察情况下明显小的各向同性伽马射线能量和峰值能量。此外，晚X射线和无线电（1.3和15.5 GHz）余辉从宽喷流发射。在这里，我们计算的VHE γ射线通量的同步自康普顿（SSC）发射。我们的双成分喷流模型很好地解释了GRB 190829A的多波长余辉，包括VHE γ射线发射。当喷流在轴上观察时，我们的双组分喷流的余辉发射也与GRB 180720B，190114C和201216C的观测结果一致。此外，我们还讨论了切伦科…
2022-12-18 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
Search for neutrinos from Gamma-Ray Bursts with ANTARES
本文介绍了在ANTARES探测器上寻找伽马射线暴中中微子感生簇射的方法。ANTARES由一个三维光敏器件阵列组成，用于测量由高能中微子在探测器附近相互作用产生的带电粒子引起的切伦科夫光。簇射通道是对更常用的上行μ子通道的补充。相应的检测体积较小，但具有对任何味道的中微子敏感的优点。
2011-04-20 astro-ph.HE hep-ex
A new time-dependent likelihood technique for detection of gamma-ray bursts with IACT arrays
在成像大气切伦科夫望远镜阵列（IACT）中，统计推断源存在的标准方法是基于Li&Ma（1983）的极大似然方法。我们提出了一种新的统计方法，也是基于极大似然理论，它考虑到了先验知识的源光变曲线。这种方法对于观测快速衰减的伽马射线暴（GRB）特别有用。我们还讨论了建立使用这种技术来分析VERITAS伽玛暴观测结果。
2015-09-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Transient program of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代高能伽马射线天文台。它将提高目前仪器的灵敏度达一个数量级，同时提供从20 GeV到至少300 TeV的光子能量覆盖，以达到高红移和极端加速器，并将获得最短的时间尺度现象。因此，CTA是探索暴力和多变宇宙的独特强大工具。在最高能量下探测短时间尺度的能力将使CTA能够探索紧凑物体周围的吸积和喷射现象之间的联系，研究相对论流出中发生的过程，并为偶然发现开辟重要的相空间。CTA瞬态计划旨在在多信使天体物理学时代发挥核心作用，包括对广泛的多波长和多信使警报进行后续观测，从银河系致密天体双星系统到快速射电暴等新现象。一个有希望的情况是伽马射线暴（GRB），CTA将首次实现$\sim$ 10 GeV以上的高统计测量，探测新的光谱成分，并揭示这些系统中工作的物理过程。专门的程序搜索非常高的能量（VHE）伽马射线对应的引力波和高能中微子完成CTA瞬态程序。本文将介绍和概述CTA瞬态程序。我们将提供各种科学主题的概述，并讨论与多信使和多波长观测的联系。
2019-07-17 astro-ph.HE
Catching GRBs with atmospheric Cherenkov telescopes
费米已经证明伽玛暴是一个大于10 GeV光子的源。我们提出了一个估计的伽玛暴的探测率与下一代切伦科夫望远镜。我们的预测是基于费米探测到的伽玛暴的观测特性，结合在较低能量下工作的仪器对暴群的光谱特性和红移测定。虽然到目前为止，GRB的VHE发射的探测已经避开了地面仪器，但我们的研究结果表明，地面探测可能在拟议的切伦科夫望远镜阵列（CTA）的范围内，尽管速率很低，为0.25 - 0.5/年。这样的探测将有助于限制伽玛射线暴的发射机制。来自遥远伽马射线暴的这些能量的光子受到紫外光背景光的影响，地面探测也可以提供一个有价值的探测河外背景光（EBL）的高红移。
2011-02-10 astro-ph.HE
Science with an ngVLA: Radio Emission from Short Gamma-ray Bursts in the Multi-Messenger Era
我们调查预期的无线电发射短伽玛暴，指导下观察到的余辉参数的分布。我们的动机是探索sGRB喷流中的正向和反向激波的无线电特征，以及来自动态喷出物的离轴喷流分量和无线电发射。我们估计的伽玛暴的无线电检测的分数，可能是一致的GW信号从中子星（NS）合并。在aLIGO设计规范对NS合并GWs敏感的距离处，我们可以检测到这些事件的20%的离轴喷流射电分量，以及高达约10%的来自潮汐喷出物与外部介质冲击的射电发射事件。我们讨论了我们的研究结果，根据下一代甚大阵列，预计将取得重大进展，从sGRB的无线电信号检测。
2018-10-12 astro-ph.HE
Revisiting the Long/Soft-Short/Hard Classification of Gamma-Ray Bursts in the Fermi Era
本文对最新的费米伽马射线暴（GRB）的时间和光谱特性进行了统计分析，以重新审视GRB的分类。我们发现持续时间和能量比（$E_{\mathrm{peak}}$ /Fluence）的双峰性以及谱硬度（硬度比（$HR$）、峰值能量和谱指数）与持续时间（$T_{90}$）的反相关性支持费米伽玛暴的长/软$-$短/硬分类方案. $HR - T_{90}$反相关强烈地依赖于伽玛暴的谱形和能带，在典型的BATSE能带中具有弯曲谱的暴比在典型的BAT能带中具有幂律谱的暴表现出更紧密的反相关。这也许可以解释为什么$HR - T_{90}$相关性对于那些由具有较窄/较软能量带通的{ \it Swift}等仪器探测到的GRB样本并不明显。我们还分析了与测量的红移和明确的峰值能量的伽玛暴的内禀能量相关。目前的样品表明短伽玛暴存在$E_{\mathrm{p,rest}}=2455\times (E_{\mathrm{iso}}/10^{52})^{0.59}$，与长伽玛暴有显著不同。然而，长伽玛暴和短伽玛暴都符合相同的$E_{\mathrm{p,rest}}-L_{\mathrm{iso}}$相关性。
2012-03-01 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts afterglow physics and the VHE domain
伽马射线暴（GRB）中的余辉辐射是由相对论性喷流与周围介质相互作用产生的，辐射范围从射电波段到GeV。虽然一般来说，发射的起源是强有力地确定为同步辐射从冲击加速电子，许多方面仍然缺乏约束，如逆康普顿发射的作用，粒子加速机制，环境和伽玛射线暴喷流本身的属性。余辉辐射延伸到TeV波段已经讨论和理论化多年，但长期以来一直回避观测。最近切伦科夫望远镜MAGIC和H.E.S.S.已经明确地证明，余辉辐射也在高于$100$ 1，GeV，直到至少几TeV时产生。TeV光谱窗口的可访问性将在即将到来的CTA设施（切伦科夫望远镜阵列）中得到很大改善。在这篇综述文章中，我们首先修订了目前的模型余辉辐射在伽玛暴，其局限性和开放的问题。然后，我们描述了最近发现的伽玛暴的非常高的能量辐射和这种辐射的来源。对余辉辐射的理解和对所涉及的过程的物理约束的影响将进行深入研究，显示未来的观测，特别是CTA天文台，预计将在提高我们对这种难以捉摸的来源的理解方面做出关键贡献。
2022-05-24 astro-ph.HE
High-energy emission as a test of the prior emission model for gamma-ray burst afterglows
在先验辐射模型下研究了伽马射线暴（GRB）的高能γ射线余辉辐射，提出了一个解释X射线余辉平台相的先验辐射模型。该模型预测了高能伽玛射线辐射时，提示伽玛暴光子从主流是向上散射的相对论电子加速在外部冲击，由于前流。对于典型的伽玛暴，预期的光谱在平台期结束时具有10-100 GeV的峰值，并且来自附近和/或高能伽玛暴的高能伽玛射线可以被当前和未来的切伦科夫望远镜（如MAGIC，VERITAS，CTA）探测到，可能还有费米望远镜。地面光学望远镜以及费米和/或斯威夫特卫星的多波长观测对约束模型很重要。这种外部逆康普顿辐射甚至可能导致延迟时间为10-100 s的GeV-TeV伽马射线信号，只有当平台阶段是短暂的。
2009-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting the Redshift Distribution of Gamma Ray Bursts in the Swift Era
Le & Dermer开发了一个伽马射线暴（GRB）模型来拟合雨燕前和雨燕任务测量的红移和喷流张开角分布，并表明GRB不遵循恒星形成率。他们的拟合结果是在没有来自Swift的开度角分布的情况下获得的，Swift样本不完整，并且通过假设平坦的$νF_ν$光谱获得了计算的射流开度角分布。在本文中，我们回顾了Le和Dermer所做的工作，假设一个破幂律伽玛暴谱。利用超过100个GRB的雨燕样本，包括观测到的估计红移和喷流开口角，我们得到一个GRB爆发率函数的形式，给出了可接受的拟合前雨燕和雨燕红移和喷流开口角分布的指示，过量的GRB存在于低红移低于$z \approx 2$。雨燕前的平均红移和喷流张开角分别为$\langle z \rangle \sim 1.3$（$1.7$）和$\langle θ_{\rm j} \rangle \sim 7^o$（$11^o$）。假设伽马射线暴的速率密度（SFR 9）与霍普金斯和比康星的形成历史相似，并由Li进行了扩展，估计在$z \geq 4$和$z\geq 5$上高红移伽马射线暴的比例分别低于10%和5%，在$z \leq 1$上低于10%。
2017-02-21 astro-ph.HE
Revealing the cosmic reionisation history with fast radio bursts in the era of Square Kilometre Array
揭示宇宙再电离的历史处于河外天文学的前沿。宇宙微波背景（CMB）极化的功率谱可以用来约束再电离历史。在这里，我们提出了一个不依赖于CMB的方法，使用快速射电暴（FRB）直接测量星系际介质（IGM）的电离分数作为红移的函数。FRB是新的天文瞬变与毫秒的时间尺度。它们的分散测量（DM $_{\rm IGM}$）是IGM中电离物质量的指标。由于微分DM $_{\rm IGM}$对红移是成比例的电离分数，我们的方法使我们能够直接测量的再电离的历史，而无需任何假设其功能的形状。作为概念的证明，我们构建了模拟非重复FRB源与平方公里阵列检测，假设三个不同的再电离历史与汤姆逊散射的光学深度相同。我们考虑了三种情况下的红移测量：（A）光谱红移的所有模拟数据，（B）光谱红移的10%的模拟数据，和（C）红移估计的FRB之间的经验关系的时间-积分亮度和休息帧固有的持续时间。在所有情况下，再电离的历史是一致的重建模拟FRB数据使用我们的方法。我们的研究结果表明，未来的FRB约束再电离的历史的能力。
2021-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Can we probe the Lorentz factor of gamma-ray bursts from GeV-TeV spectra integrated over internal shocks?
通过数值计算和解析计算，重新讨论了伽马射线暴瞬发相电子-正电子对产生的高能谱截止。我们表明，传统的指数和/或破幂律截止应大幅修改为一个较浅的破幂律在实际观测中，整合从不同的内部冲击排放。由于陡化对观测来说是微小的，这种“涂抹”效应通常会降低以前对伽玛暴外流的洛伦兹因子的估计。我们将我们的公式应用于最近由费米卫星上的大面积望远镜探测器探测到的GRB 080916 C，并发现最小的洛伦兹因子可以是~600（甚至更小的值），这低于但与以前的结果一致~900。观测陡变能量（所谓的“对断裂能量”）对于在未来的观测中诊断洛伦兹因子和/或发射位置至关重要，特别是当前和未来的切伦科夫望远镜，如MAGIC，VERITAS和CTA。
2010-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Overview of the EUSO-SPB2 Target of Opportunity program using the Cherenkov Telescope
本文概述了EUSO-SPB2任务的机会目标计划，该计划利用机载Cherenkov望远镜通过地球转换tau中微子来探测$\gtrsim 10 \, {\rm PeV}$中微子源，并报告了2023年5月13日发射后的计划状态与初步数据。
2023-10-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Highlights from the High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫（HAWC）伽马射线天文台今年在墨西哥Sierra Negra火山侧翼的4100米处完成。HAWC是一个水切伦科夫地面阵列的能力，区分100 GeV - 100 TeV的伽马射线从强子宇宙射线背景。HAWC特别适合研究极高能量的宇宙射线源，寻找扩展的伽马射线发射区域，并识别瞬态伽马射线现象。HAWC将在引发对活跃星系、伽马射线暴、超新星遗迹和脉冲星风星云的多波长和多信使研究方面发挥关键作用。TeV光子的观测也为许多基本物理现象提供了独特的测试，包括暗物质湮灭和原始黑洞蒸发。2013年年中开始运行，探测器部分完成。在运行的第一年，可以清楚地看到来自银道面的多TeV辐射，确认了一些已知的TeV源，并观察到了一些活动星系核。我们讨论了HAWC的科学，总结了实验的现状，并强调了数据分析的第一个结果。
2015-09-25 astro-ph.HE
The High Altitude Water Cherenkov Observatory
高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台是一个大视场，连续运行，TeV伽马射线实验正在建设中，海拔4，100米。在墨西哥HAWC天文台的灵敏度、角分辨率和背景抑制能力将比其前身米拉格罗实验高出一个数量级。改进后的性能将使我们能够检测瞬态和稳定的排放，在TeV的能量研究银河系的扩散发射，并测量或限制的TeV的伽玛射线源的光谱。此外，HAWC将是唯一能够探测50 GeV以上的伽马射线暴瞬发的地面仪器。HAWC观测台将由300个水切伦科夫探测器组成的阵列组成，每个探测器有四个光电倍增管。该阵列目前正在墨西哥普埃布拉市附近的Sierra Negra火山侧翼建造。第一批30个WCD（形成一个近似Milagro大小的阵列）于2012年夏季部署，到2013年5月将有100个WCD接收数据。我们在本文中提出的动机，建设HAWC天文台，部署的状态，并从不断增长的阵列的第一个结果。
2013-10-27 astro-ph.HE
WIMP searches with gamma rays in the Fermi era: challenges, methods and results
伽马射线望远镜费米大面积望远镜（费米-LAT）的发射开启了间接探测暗物质的关键时期。通过超出预期，第一次对弱相互作用大质量粒子（WIMP）的范式进行了强大而严格的测试。在本文中，我们讨论了天体物理目标的WIMP检测和他们所面临的挑战，审查的分析工具，已被用来解决这些挑战，并总结了状态的限制和声称的检测在WIMP参数空间。方法和结果将讨论比较成像空气切伦科夫望远镜。我们还对短期和长期发展进行了展望。
2015-11-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
