Prospects for Detecting Galactic Sources of Cosmic Neutrinos with IceCube: An Update
Air-Cherenkov望远镜已经绘制出TeV能量的银河平面。在这里，我们评估的前景检测中微子发射源在银河系平面假设最高能量的光子来自衰变的π介子，从而产生一个简单的预测中微子通量从衰变的相关生产的带电π介子。四个有希望的源被确定的基础上具有大通量和平坦的频谱。随后，我们评估的概率，他们的识别以上的大气中微子背景在冰立方数据作为时间的函数。我们发现，观察他们超过20年的仪器寿命是可能的，有些应该是可观察的$3\,σ$水平与6年的数据。在没有积极的结果，我们推导出的光谱指数和截止能量的来源，假设一个强子加速机制的限制。
2016-09-10 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Detecting X-ray Polarization in Blazar Jets
X射线偏振应该提供新的探测器的磁场几何和加速物理附近的基础blazar喷流，但不久的将来的任务将有有限的灵敏度。因此，我们使用现有的低能量数据和X射线变异性测量的背景下，一个基本的同步康普顿模型来预测的X射线偏振水平和探测成功的概率为个别来源，列出最有吸引力的候选人的IXPE运动。我们发现，正如预期的那样，几个高峰值耀变体，如Mrk 421可以很容易地测量在100千秒曝光。大多数低峰值源应该只能在明亮的耀斑期间被触发的活动访问。令人惊讶的是，一些中间峰值源可以具有非常高的X射线偏振，因此是有吸引力的目标。
2019-08-07 astro-ph.HE
Prospects and Strategies for Detecting Nonlinear Gravitational Wave Burst with Memory from Potential Merger Event SDSSJ1430$+$2303 by Pulsar Timing Arrays
最近在塞弗特1星系SDSSJ 1430 $+$ 2303的光变曲线中观察到的啁啾信号可以用银河系中心的一个后期螺旋式超大质量双星黑洞（SMBBH）系统来解释，该系统将在不久的将来合并（或者可能已经合并）。对于合并SMBBH场景，SDSSJ 1430 $+$ 2303可以是具有记忆（BWM）的非线性引力波（GW）爆发的源，这可以为未来的脉冲星定时阵列（PTA）观测提供有希望的目标。在这项工作中，我们调查的前景，检测从SDSSJ 1430 $+$ 2303由国际PTA（IPTA）和FAST-PTA在未来$5$年的BWM信号。首先提出了搜索该目标信号的策略，包括毫秒级搜索器的选择和观测时间的分配。然后，基于所提出的策略对PTA观测值进行了仿真，得到了考虑SMBBH参数的不确定性以及所选MSP的白噪声和红噪声的情况下，BWM信号的网络信噪比和参数估计误差的概率密度函数。我们的研究结果表明，虽然IPTA可以勉强检测到的BWM在$5$年，快速PTA可以检测到它具有显着更高的置信度。此外，存档的IPTA数据是重要的，在估计合并时间的SMBBH，结合FAST-PTA数据。这项工作可以作为未来PTA观测和SDSSJ 1430 $+$ 2303和类似系统的多信使研究的指导。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Prospects of detecting deviations to Kerr geometry with radiation reaction effects in EMRIs
本文研究在Johannsen时空中偏心赤道运动的极端质量比旋近，解析推导能量与角动量通量的后牛顿修正，并通过引力波退相估算LISA对偏离Kerr黑洞效应的探测能力。
2024-02-17 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Prospects for the observation of continuous gravitational waves from spinning neutron stars lensed by the galactic supermassive black hole
研究了在星系超大质量黑洞引力透镜作用下探测来自自旋中子星的连续引力波的前景。假设各种天体物理动机的星系NS的空间分布，我们发现CGW信号从几个（$\sim 0-6$）中子星应强烈透镜。透镜将产生两个信号副本（延迟时间为几秒到几分钟），它们将相互干扰。NS相对于透镜光轴的相对运动将改变干涉图案，这将帮助我们识别透镜信号。考虑到透镜信号的放大率和时间延迟，我们研究了地基探测器对透镜信号的探测能力。根据已知的恒星模型对NS的自旋分布进行建模，并假设$ε= 10^{-7}$的椭圆率，LIGO和Virgo在涉及$\mathcal{O}(10^{12})$模板的现实搜索中不太可能检测到透镜CGW。然而，第三代检测器具有检测至少一个透镜CGW信号的$\sim 2-51\%$概率。对于$ε= 10^{-8}$的椭圆率，检测概率降低到$\sim 0-18 \, \% $。虽然罕见，但这样的观测将使对超大质量黑洞及其环境的有趣探测成为可能。
2023-01-04 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for detecting gravitational waves from eccentric subsolar mass compact binaries
由于它们的小质量，太阳下质量的黑洞双星必须是原始的起源，而不是恒星演化的结果。在早期宇宙形成后不久，原始黑洞就可以在与宇宙膨胀脱钩后形成双星。或者，原始的黑洞作为暗物质也可以在宇宙晚期由于动力学相遇和引力波制动而形成双星。这个通道的一个重要特征是，一些源在LIGO/Virgo波段保持非零偏心率的可能性。假设所有的暗物质都是具有δ函数质量分布的原始黑洞，在这个宇宙后期通道中形成的$1M_\odot-1M_\odot$二进制可以被高级LIGO和Virgo检测到，其设计灵敏度为$\mathcal{O}(1)$/年，其中$12\%(3\%)$事件的偏心率为10 Hz，$e^\mathrm{10Hz}\geq0.01(0.1)$，并且未检测到可以限制该模型内的二进制形成率。第三代探测器将有望在这个通道内探测到像$0.01 M_\odot$一样轻的太阳下质量偏心双星，如果它们占了暗物质的大部分。此外，我们使用模拟的引力波数据来研究使用具有高级LIGO设计灵敏度的准圆形波形模板库搜索偏心引力波信号的能力。对于匹配滤波目标搜索，假设双星的δ函数质量为$0.1(1)M_\odot$，并且偏心率分布来自这个宇宙后期形成通道，由于偏心率导致引力波信号的失配，与理想检测率相比，信号的$41\%(6\%)$将被错过。
2021-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Prospects of Detecting a Jet in Sagittarius A* with VLBI
本文基于EHT的Sgr A*“最有可能”模型，在86–345 GHz模拟现有与下一代VLBI成像，发现升级后的ngEHT和ngVLA有望在86、115 GHz探测喷流。
2024-05-09 astro-ph.HE
Prospect of Detecting X-Ray Halos Around Middle-Aged Pulsars with eROSITA
HAWC合作从Geminga和Monogem星探测到的扩展TeV $γ$射线发射（被称为“TeV晕”）意味着中年星周围的晕状形态可能是常见的。10 TeV以上的$γ$射线被认为是由相对论电子/正电子在脉冲星晕中与宇宙微波背景光子的逆康普顿（IC）散射产生的。同时，这些电子和正电子在星际磁场中产生X射线同步辐射，产生X射线波段的漫辐射（即X射线晕）。在这里，我们研究的前景，探测X射线晕与eROSITA从10个中年的特征年龄大于数万年的ATNF脉冲星目录。假设基准值（即，$B = 3 \rm \, μG$）的磁场，大多数的X射线晕被发现是足够明亮的eROSITA在其为期四年的全天巡天在0.5-2千电子伏的能量范围内检测。在这些脉冲星晕中，有三个产生的X射线通量高于第一次全天空巡天的eROSITA灵敏度。鉴于良好的角分辨率和大视场，eROSITA预计能够测量从亚pc尺度到数十pc尺度的X射线晕的空间分布。X射线晕的强度分布对于脉冲星晕中的磁场和扩散系数的能量依赖性的约束是非常有用的。
2021-10-17 astro-ph.HE
Prospects of detecting a large-scale anisotropy of ultra-high-energy cosmic rays from a nearby source with the K-EUSO orbital telescope
KLYPVE-EUSO（K-EUSO）是计划中的超高能宇宙射线轨道探测器，将部署在国际空间站上。预计K-EUSO在天球上的照射量是均匀的，在两年的飞行任务中，在57 EeV以上的能量下记录120至500个UHECR。我们采用TransportCR和CRPropa 3软件包来估计用K-EUSO探测来自附近源的超高能宇宙射线的大尺度各向异性的前景。附近的活动星系核半人马座A、M82、NGC 253、M87和天炉座A被认为是UHECR的可能来源。为了确定性，选择了Kachelriess、Kalashev、Ostapchenko和Semikoz（2017）提出的河外宇宙射线和中微子的极小模型。我们证明，观察$\gtrsim300$事件将允许检测一个大规模的各向异性提供的分数从源事件是$\simeq$ 10- 15%，取决于一个特定的源具有高的置信水平。阈值分数随着样本量的增加而减小。我们还讨论了如果一个overdensity起源于附近的源可以观察到在脚踝周围的情况下，发现一个类似的各向异性超过57 EeV。结果是通用的，并为其他未来的实验与均匀曝光的天球。
2019-08-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for detecting gravitational waves at 5 Hz with ground-based detectors
我们提出了一个升级到先进的LIGO（aLIGO），命名为LIGO-LF，重点是提高灵敏度在5-30 Hz的低频带，我们探索升级的天体物理应用。我们对探测器的技术噪声进行了全面的研究，并表明，随着目前正在开发的技术，如干涉感应地震仪和平衡零差读出，LIGO-LF可以达到量子和热噪声设定的基本限制，低至5 Hz。这些技术也直接适用于下一代探测器。我们继续考虑这一升级的影响的天体物理输出的aligo类探测器。一个LIGO-LF可以探测到红移到z~6的恒星质量黑洞（BH）的合并，并且对2000 M_ \odot以下的中等质量黑洞也很敏感。与aLIGO相比，合并BH的检测率将提高18倍。此外，对于给定的源，啁啾质量和总质量可以比aLIGO好2倍地约束，并且有效自旋比aLIGO好3-5倍。此外，LIGO-LF能够定位合并的双中子星，其不确定性立体角比aLIGO在30 Hz时小10倍，当使用整个信号时小4倍。LIGO-LF还显著提高了探测其他天体物理现象的可能性，包括中子星r模的潮汐激发和引力记忆效应。
2018-04-23 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Prospects of detecting Fast Radio Bursts using Indian Radio Telescopes
快速射电暴（FRB）是一种短持续时间的高能量色散射电脉冲。我们开发了一种通用形式（Bera { \em et al.}，2016年），以估计FRB检测率的任何射电望远镜与给定的参数。通过使用该模型，我们估计了两个印度射电望远镜的FRB检测率; Ooty宽场阵列（OWFA）（Bhattacharyya { \em et al.}，2017）和升级的巨型米波射电望远镜（uGMRT）（Bhattacharyya { \em et al.}，2018）具有三种波束形成模式。在这篇文章中，我总结了这两部作品。我们认为FRB的能谱是幂律的，FRB的能量分布是Dirac δ函数和Schechter光度函数。我们还考虑了Bhat { \em et al.}（2004）和Macquart \& Koay（2013）的研究，我认为没有散射的FRB脉冲是这篇综述的特例。我们发现，未来使用这两台印度射电望远镜探测FRB的前景是好的。它们每天都能检测到大量的FRB。根据我们的预测，我们可以每天检测$\sim 10^5-10^8$，$\sim 10^3-10^6$和$\sim 10^5-10^7$ FRB分别使用OWFA，GMRT和uGMRT的模拟系统。即使没有检测到的预测事件将是非常有用的约束FRB属性。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for detecting eV-scale sterile neutrinos from a galactic supernova
未来的中微子探测器将从附近的核心坍缩超新星获得高统计数据。我们研究了超新星环境中eV质量的无菌中微子的混合及其对Hyper-Kamiokande和IceCube探测到的活动中微子通量的影响。使用马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们预测如何准确地这些实验将测量活跃-不育的混合角$θ_s$，有很大的不确定性预期的光度和光谱的活跃中微子从银河系超新星爆发。我们发现，只要超新星的中微子光度是精确已知的，Hyper-Kamiokande可以在许多不同的情况下重建无菌中微子混合和质量。至关重要的是，我们确定的混合角和整体中微子光度的超新星之间的简并。这意味着只有当具有$θ_s \gtrsim 0.1$度的无菌中微子的存在可以被独立地排除时，才有可能确定光度。我们讨论的方式，这种简并可能会被打破在未来。
2017-12-11 astro-ph.HE hep-ph
Prospect of detecting TeV halos with LHAASO: in the framework of the anisotropic diffusion model
迄今为止观测到的三个TeV脉冲星晕的粒子扩散系数被推断为明显小于星际介质（ISM）的典型值。各向异性扩散模型将慢扩散归因于交叉场扩散，假设在观测者的视线（LOS）与局部平均场方向之间的视角很小时，脉冲星周围的ISM中存在亚阿尔夫{é}nic湍流。在一般情况下，TeV晕的形态在这个模型下高度依赖于视角，和一个细长的，不对称的形态预测，如果LOS是不近似对齐的本地平均场方向。虽然小视角的具体要求被认为只建立了一小部分TeV晕，TeV晕与明显的不对称形态尚未被检测到。在本文中，我们将研究的预期TeV-PeV γ射线探测器LHAASO测量的TeV晕的各向异性扩散模型的框架下，特别关注的视角上的可探测性的影响。我们发现，TeV晕是更可检测的较小的视角，这种选择效应可以解释为什么所有三个检测到的TeV晕的形态是一致的球形。我们还表明，LHAASO是能够检测不对称TeV晕经过几年的操作与合理的源参数。这可以作为各向异性扩散模型的关键测试。
2022-05-29 astro-ph.HE
Prospects for detecting neutron star-white dwarf mergers with decihertz gravitational-wave observatories
基于NS-WD族群模型，借助DO-Optimal和DECIGO分赫兹引力波天文台的早期预警，研究NS-WD并合的探测率与定位能力，发现其能实现高精度定位，有助于未来电磁望远镜跟进暂现源并识别类似GRB 211211A事件起源，推动多信使天文学发展。
2024-01-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Radio Afterglows from Compact Binary Coalescences: Prospects for Next-Generation Telescopes
对中子星合并产生的引力波（GW 170817）的探测，标志着时域天文学新时代的到来。对合并产生的无线电发射的监测，包括高分辨率无线电成像，使得能够测量合并的性质，包括能量学和倾角。在这项工作中，我们比较了当前和未来的引力波设施的无线电设施的灵敏度的能力，以量化的前景检测无线电余辉的引力波事件。我们认为三个观察策略，以确定未来的合并-宽场后续行动，目标星系合并本地化和深入监测已知的同行。我们发现，虽然计划中的无线电设施，如平方公里阵列，将能够检测合并在千兆秒差距的距离，没有设施是足够敏感的检测合并在拟议的第三代引力波探测器，将在2030年开始运行的范围。
2021-05-19 astro-ph.HE
Photon-axion mixing within the jets of Active Galactic Nuclei and prospects for detection
对遥远活动星系核（AGN）的甚高能量γ射线观测通常会导致比预期更高的通量和更硬的光谱，从而导致与河外背景光（EBL）水平的一些紧张关系。如果假设的轴子或类轴子粒子（axion-like particles，ALP）存在的话，这种张力可以得到缓解，因为光子振荡到ALP会减轻EBL吸收的影响，并导致更软的推断的活动星系核的本征光谱。在本文中，我们考虑了光子-ALP混合对观测光谱的影响，包括活动星系核喷流中可能发生的光子-ALP混合。然后，我们模拟观测的三个活动星系核的切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代伽马射线望远镜，以确定其前景检测的签名的光谱上的光子ALP混合。我们得出结论，CTA检测这些签名或限制ALP参数空间的前景是非常有希望的。我们发现，如果适当考虑射流内的光子-ALP混合，前景将得到改善，并且观测的最佳目标是PKS 2155-304。
2014-08-20 astro-ph.HE
Prospects for Detecting Fast Radio Bursts in Globular Clusters of Nearby Galaxies
最近在M81的一个老的球状星团中探测到重复的快速射电暴（FRB），这挑战了传统的FRB形成机制，该机制基于最近在核心坍缩超新星中形成的年轻中子星的磁活动。此外，在这样一个邻近星系中检测到这种中继器意味着球状星团中类似事件的局部宇宙率很高。从M81 FRB推断的属性的基础上，我们预测的FRB源附近的（$d \lesssim 20\,$ Mpc）星系与已知的大型球状星团系统的数量。通过解释不确定的爆发能量分布，我们估计了在这些星系中通过射电仪器如FAST和MeerKat可检测到的爆发率。在所有的本星系中，我们发现M87是FRB探测的最佳候选星系。我们预测M87的球状星团系统目前包含$\mathcal{O}(10)$ FRB源，一个专门的无线电调查（由FAST或MeerKat）的$\mathcal{O}(10)\,$小时有$90\%$概率检测到一个球状星团FRB在M87。即使是少量的额外的球状星团FRB的检测将提供宝贵的限制FRB机制和人口属性。以前的研究已经证明，在动力学形成的大质量白矮星双星合并崩溃后形成的年轻中子星可能为这些爆发提供了最自然的机制。我们探讨白矮星合并的情况下，使用一套$N$体集群模型，特别是集中在这样的合并在M87集群。我们描述了一些突出的特点，这种情况下，在原则上可以测试与附近的球状星团观察到的FRB合奏。
2022-12-17 astro-ph.HE
Prospects for Detecting Fast Transients with the Radio Telescopes of the Argentine Institute of Radio Astronomy
本研究利用阿根廷射电天文研究所望远镜对磁星XTE J1810-197进行观测，通过星历折叠和单脉冲搜索，在36个时段中6个时段探测到磁星，并发现7个单脉冲，证实可在1400-1456 MHz频段探测其脉冲射电辐射。
2023-12-26 astro-ph.HE
Prospects of detecting gamma-ray signal of dark matter interaction with the MACE telescope
本研究针对印度MACE望远镜，通过模拟WIMPs暗物质自湮灭的伽马射线能谱并结合仪器响应，评估了其观测Segue1时探测暗物质相互作用信号、约束<σv>上限的可行性。
2023-08-23 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
Prospects for detecting ultra-high-energy particles with FAST
自然界中能量最高的粒子--超高能（UHE）宇宙射线的起源仍然未知。为了解决这个谜团，需要非常大的探测器来探测这些粒子的低通量-或者探测尚未观测到的UHE中微子通量，这些中微子的相互作用预测。“月球阿斯卡里亚技术”是一种既能做到这一点又能做到这一点的方法。当高能粒子在稠密介质中相互作用时，Askaryan效应产生MHz-GHz范围内的强相干辐射脉冲。通过使用射电望远镜观测月球并寻找纳秒脉冲，整个可见的月球表面（$20$百万公里$^2$）可以用作UHE粒子探测器。宽带宽上的大有效面积是月球观测的主要望远镜要求，这使得大型单孔径仪器，如500米孔径球面射电望远镜（FAST）非常适合该技术。在这篇文章中，我们描述了月球Askaryan技术及其独特的观测要求。估计的灵敏度FAST的UHE宇宙射线和中微子通量，我们描述的方法，月球观测与FAST，特别是如果配备了宽带相控阵饲料，可以检测UHE宇宙射线的通量。
2016-08-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Binary Black Hole Mergers within the LIGO Horizon: Statistical Properties and prospects for detecting Electromagnetic Counterparts
双黑洞是孤立双黑洞演化的终点之一，它们的合并是引力波事件的主要通道。在这里，使用进化代码\textsc{StarTrack}，我们研究了一系列的祖星金属丰度和BH出生踢从孤立的二进制进化的BBH人口的统计特性。本文计算了双星演化过程中质量吸积引起的黑洞初始自旋$a$的质量函数和分布，发现这不是一个有效的黑洞自旋提升过程，对于很低的黑洞初始自旋，最多只能增加$a\sim$ ~0.2--0.3。我们进一步计算合并网站的主机星系内的分布，跟踪后的运动的双星的潜力，一个巨大的螺旋，一个巨大的椭圆形，和矮星系。我们发现，大质量星系中70- 90%的合并和矮星系中40- 60%的合并（范围主要对出生踢敏感）预计发生在它们的宿主内部。在合并地点的数密度分布进一步允许我们估计BBH合并将产生的宽带光度分布，\textit{if}与流出中的动能释放相关，{作为参考，我们假设在\textit{Fermi} GBM对应于GW 150914的推断水平，应理解，来自O 1和O2运行的电流限制将要求在$\lesssim 50^\circ$内的角尺寸的射流内产生这种发射。
2018-04-17 astro-ph.HE
Prospects of newly detecting nearby star-forming galaxies by the Cherenkov Telescope Array
讨论了切伦科夫望远镜阵列（CTA）在研究邻近恒星形成星系甚高能γ射线辐射方面的应用前景。在以前的工作中，我们建立了一个模型来计算宇宙射线与星际介质（ISM）相互作用产生的π衰变γ射线发射的光度和能谱，从四个物理量星系[恒星形成率（SFR），气体质量，恒星质量和有效半径]。该模型与观测到的几个邻近星系的GeV-TeV辐射符合得很好。应用这个模型尚未检测到的TeV（主要是从KINGFISH目录）附近的星系，它们的强子伽马射线光度和光谱进行了预测。我们确定了CTA检测机会最高的星系，包括NGC 5236，M33，NGC 6946和IC 342。关于伽马射线光谱，NGC 1482是特别有趣的，因为我们的模型预测，这个星系接近量热极限和它的伽马射线光谱指数GeV-TeV接近宇宙射线质子注入ISM。因此，即使它的GeV通量低于{ \it Fermi}大区域望远镜的灵敏度极限，CTA也可以探测到这个星系。在TeV的制度，大多数星系是不是在量热极限，和预测的TeV流量是低于假设之间的TeV光度和SFR的M82和NGC 253的简单关系，通常由一个因素的15。这意味着需要一个超越量热极限假设的更复杂的模型来研究恒星形成星系的TeV辐射。
2021-07-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
MWA rapid follow-up of gravitational wave transients: prospects for detecting prompt radio counterparts
本研究评估MWA快速触发与缓冲模式追踪BNS引力波事件的能力，通过种群合成比较三种阵列配置并提出覆盖并合前后的观测策略。
2023-09-28 astro-ph.HE
The afterglow of GW170817 from every angle: Prospects for detecting the afterglows of binary neutron star mergers
该研究基于GW170817模型，按观测角、ISM密度和距离分布预测未来BNS并合余辉的可探测率，指出离轴余辉将占多数，并评估O4/O5及DSA-2000的探测前景。
2024-07-01 astro-ph.HE
Prospects for Detecting Gamma Rays from Annihilating Dark Matter in Dwarf Galaxies in the Era of DES and LSST
对暗物质湮灭截面的最严格的限制来自费米伽马射线太空望远镜对矮星系的观测。作为电流（例如，暗能量巡天（DES）和未来的大型综合巡天望远镜（LSST）光学成像巡天发现了更多的银河系超暗卫星星系，它们可能会增加费米对暗物质湮灭的敏感性。在这项研究中，我们使用银河系的卫星人口的半分析模型来预测可能被DES和LSST发现的矮星的特征，并预测这些发现将如何影响费米对暗物质的敏感性。虽然我们发现可能会有适度的改进，但DES和LSST发现的矮星系不太可能将费米的灵敏度提高2-4倍以上。然而，这种前景可能是保守的，因为我们的模型低估了斯隆数字巡天中实际发现的具有巨大潜在湮灭信号的超微弱星系的数量。我们基于模拟的方法专注于银河系卫星人口统计，补充了现有的基于几何的估计。
2015-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Modeling Hadronic Gamma-ray Emissions from Solar Flares and Prospects for Detecting Non-thermal Signatures from Protostars
我们研究了太阳耀斑脉冲阶段的γ射线辐射和原恒星耀斑非热信号的可探测性。高能太阳耀斑发射出GeV能量的高能γ射线，但其产生机制和发射地点至今仍不清楚。年轻的恒星物体，包括原恒星，也会出现明亮的X射线耀斑，但由于强烈的遮蔽，耀斑活动的触发机制仍然不清楚。毫米/亚毫米波段和伽马射线波段的非热特征具有很强的穿透能力，可用于探测原恒星耀斑。我们发展了一个太阳耀斑脉冲阶段的非热辐射模型，其中宇宙射线质子在终止激波处加速，通过与蒸发等离子体的强子核相互作用产生高能γ射线。该模型可以再现太阳耀斑脉冲阶段的γ射线数据。我们将我们的模型应用到原恒星耀斑，并表明切伦科夫望远镜阵列将能够检测到的TeV能量的伽马射线，如果粒子加速在原恒星耀斑是有效的。与质子一起加速的非热电子可以通过同步辐射发射出强烈的毫米和亚毫米信号，其功率与从年轻恒星观察到的高能毫米/亚毫米瞬态一致。未来对原恒星的伽马射线和毫米/亚毫米观测，与硬X射线观测相协调，将揭示原恒星耀斑的非热粒子产生和触发机制。
2023-01-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects for detecting generic fast-time features in the neutrino lightcurve of nearby supernovae in neutrino telescopes
本文评估IceCube及IceCube-Gen2通过短时傅里叶变换探测超新星中微子光变曲线中通用快时标特征的能力，并研究波长转换材料对灵敏度的提升，给出不同调制幅度下的探测视界及频率、时间分辨率。
2025-02-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Exciting Prospects for Detecting Late-Time Neutrinos from Core-Collapse Supernovae
从银河系核心坍缩超新星中探测中微子的重要性是众所周知的。一个研究不足的阶段是原始中子星冷却。对于SN 1987 A，这似乎开始于大约2秒，因此在神冈-II和IMB探测器中，19个事件中只有6个事件（并且只有$\barν_e$类型）探测到了它。随着目前和不久的将来探测器的统计数据越来越高，应该有可能测量到非常晚的中微子信号。我们提出了第一个全面的研究中微子探测在原中子星冷却阶段，考虑到各种结果，使用所有的口味，并采用详细的探测器物理。对于我们的标称模型，在10 s后（SN 1987 A信号的近似持续时间）的事件产额（在10 kpc）远远超过整个SN 1987 A产额，在Super-Kamiokande中有$\simeq$ 250 $\barν_e$事件（到50 s），在DUNE中有$\simeq$ 110 $ν_e$事件（到40 s），在JUNO中有$\simeq$ 10 $ν_μ, ν_τ, \barν_μ, \barν_τ$事件（到20 s）。这些数据将允许对原始中子星进行前所未有的探测，包括中微子透明度的开始以及它向中子星的转变。如果一个黑洞形成，即使是在很晚的时候，这可以清楚地识别。但是，探测器是否能实现它们的潜力，实现对堆芯坍塌的全方位、高统计检测？也许吧迫切需要进一步的工作，特别是DUNE彻底调查和提高其MeV能力。
2020-12-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
New Prospects for Detecting High-Energy Neutrinos from Nearby Supernovae
本文预测邻近超新星可产生大量高能中微子，IceCube和KM3Net可探测到数千至数十万事件，为研究中微子性质和宇宙射线起源提供新途径。
2023-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Negative Lags on the Viscous Timescale in Quasar Photometry and Prospects for Detecting More with LSST
本研究从涨落传播模型推导类星体长负时延的黏滞时标，并利用javelin和最大似然法预测LSST可探测数百天时延，有望发现数十至数百个新案例，揭示吸积盘垂直结构。
2024-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting HI Absorption in FRB Spectra: Modern Prospects and Scientific Utility
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University（国际射电天文研究中心，科廷大学）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天体物理研究所）
本文评估现代射电望远镜探测快速射电暴（FRB）光谱中中性氢（HI）吸收特征的可能性，以FRB 20211127I为例给出上限，并讨论堆叠数千次暴发实现探测的途径及科学潜力。
2026-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Prospective sensitivity of CTAO on detection of evaporating primordial black holes
本文评估了CTAO探测当前时代蒸发原初黑洞伽马射线爆发的灵敏度，结果表明5年观测可将局域爆发率密度上限提升至约36 pc⁻³ yr⁻¹，比LHAASO提高一个数量级，并提出了优化观测策略。
2025-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prospects of detecting gamma-ray emission from galaxy clusters: cosmic rays and dark matter annihilations
我们研究了探测来自星系团的γ射线辐射的可能性。我们考虑1）包含索末菲增强（SFE）的暗物质（DM）湮灭的亲轻子模型，2）超对称DM的不同代表性基准模型，3）宇宙射线（CR）诱导的π介子衰变。在所有的集群/组的磁通量限制的X射线样品中，我们预测室女座，天炉座和M49是最明亮的DM源，并找到一个特别低的CR诱导的背景天炉座。对于DM自由流尺度给出的最小子结构质量，集群晕最大限度地提高子结构的提升，我们发现一个高于1000的因素。由于维里半径周围的区域占主导地位的湮灭通量的子结构，所得到的表面亮度分布几乎是平坦的。这使得用成像大气切伦科夫望远镜探测这种通量非常具有挑战性。假设冷的暗物质具有低至地球质量的子结构质量分布，并使用扩展的费米上限，我们排除了28个星团中目前形式的亲轻子模型，并将M49和天炉座中SFE的提升限制在< 5。这对应于银河系中SFE < 3的限制，这太小了，无法解释PAMELA所看到的正电子分数随能量增加而增加，并挑战DM解释。或者，如果在自然界中实现了SFE，这将意味着M_lim > 10^4 M_sol的极限亚结构质量--这是结构形成的一个问题。使用单独的集群观测，这将是具有挑战性的费米限制我们的选择DM基准模型没有SFE。费米上限，但是，关闭在我们的预测CR通量使用的分析模型的基础上宇宙学流体动力学集群模拟。我们将费米样本附近明亮的星系团的CR-热压比限制在< 1…
2011-10-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospects for detecting periodic or sharp fast-time features in the supernova neutrino lightcurve with IceCube
本研究探索了IceCube及扩展计划IceCube-Gen2对超新星中微子光变曲线快时标特征的探测能力，发现配备波长移位器的IceCube-Gen2可探测更弱调制和更远源，凸显其在超新星物理研究中的潜力。
2025-11-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects of Detecting Non-thermal Protons in Solar Flares via Lyman Line Spectroscopy: Revisiting the Orrall-Zirker Effect
太阳耀斑是有效的粒子加速器，释放的能量中有很大一部分是非热粒子。虽然非热电子在传输耀斑能量中所扮演的角色已经得到了很好的研究，但非热质子的性质和重要性还没有得到很好的理解。这在很大程度上是由于缺乏诊断，特别是在较低的能量（十千电子伏）范围内的非热质子分布的耀斑。识别十千电子伏质子存在的一种方法是通过最初由\cite{1976ApJ...208..618O}描述的效应。在Orrall-Zirker效应中，非热质子与周围的中性氢相互作用，并通过电荷交换在色球层中产生高能中性原子（ENA）。这些ENA随后在氢谱线的红翼中产生一个极度红移的光子。我们重新预测这种效果的强度，使用现代的相互作用的横截面，和能够自洽地模拟燃烧的非平衡电离分层，和非热质子分布（和，至关重要的是，他们对彼此的反馈）的数值模型。我们合成的热和非热发射从\lya \和\lyb，最有前途的线，可能表现出可检测的信号。这些新的预测比先前的估计更弱，也更短暂，但在偶然的情况下应该可以检测到这些影响。我们降低了\lyb \发射的日冕环境（SPICE）仪器上的太阳轨道飞行器的光谱成像的分辨率，表明，虽然可能很难，它应该是可能的，以检测非热质子的存在下观测到的耀斑SPICE。
2023-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Prospects of detecting soft X-ray emission from typical WHIM filaments around massive clusters and the Coma cluster soft excess
本文利用Magneticum模拟研究大质量星系团周围WHIM纤维的软X射线辐射特性，提出(0.5-1)×r_ta环带为最佳探测区域，并通过光谱建模评估未来高分辨率X射线任务的探测可行性，同时给出后发座星系团的观测上限。
2023-05-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prospects for Galactic transient sources detection with the Cherenkov Telescope Array
几种类型的银河系源，如磁星，微类星体，新星或脉冲星风星云耀斑，显示在X射线波段的瞬态发射。其中一些源还显示出MeV-GeV能量的发射。然而，这些银河瞬变都没有被任何成像空气切伦科夫望远镜（IACT）在甚高能量（VHE; E $>$ 100 GeV）范围内探测到。银河系瞬变任务组是切伦科夫望远镜阵列（CTA）联盟瞬变工作组的一部分。该工作组调查了探测这些源的VHE对应物的前景，以及它们在机会目标（ToO）观测之后的研究。在这方面的贡献，我们将展示一些探索CTA的能力，以检测和观察银河系瞬变的结果，我们假设不同的阵列配置和观测策略。
2021-08-09 astro-ph.HE
Prospects for detecting proto-neutron star rotation and spindown using supernova neutrinos
本文提出利用傅里叶变换技术分析超新星中微子到达时间，以探测原中子星的旋转与自旋下降，并证明未来银河系超新星的中微子探测足以实现该目标。
2024-02-15 astro-ph.HE
Milli-to-Deci-Hertz Detection Prospects for Gravitational Waves from Core-Collapse Supernovae
本文研究下一代天基或月基引力波探测器探测核心坍缩超新星（CCSNe）引力波线性记忆的可行性，该信号峰值低于25Hz，地面探测器因地震噪声无法探测，利用三维模拟表明其可将探测范围从约10千秒差距扩展至数兆秒差距，助力观测河外CCSNe引力波。
2024-12-10 astro-ph.HE
Detecting Black Hole Binaries by Gaia
我们研究了盖亚卫星通过探测伴星的轨道运动来识别黑洞双星系统的前景。在考虑初始质量函数、质量转移、共包络相位、星际吸收和黑洞可识别性的情况下，我们估计了Gaia探测到的黑洞双星的数目及其在几种不同参数模型下相对于黑洞质量的分布.我们发现，$\sim 200-1000$黑洞双星将被盖亚探测到在其5年的运作。在本文所采用的参数中，零龄主序星质量与黑洞质量的关系对黑洞质量分布函数的形状影响最大，这意味着Gaia探测到的黑洞使我们能够约束质量关系。
2018-06-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
