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
Interpreting gravitational-wave burst detections: constraining source properties without astrophysical models
我们发现,对于探测的引力波瞬变,约束可以给出的物理参数的源,而不使用任何特定的天体物理模型。仅仅依靠广义相对论的基本原理,我们就可以仅仅根据观测波形的特征来设定源的大小、质量和距离的上限。如果源的距离是从独立的(例如电磁)观测中得知的,我们也可以设定质量和大小的下限。作为示范,我们测试了这些约束的二进制黑洞信号观测的LIGO和处女座探测器在其第一次和第二次观测运行,以及模拟的二进制黑洞和核心塌陷超新星信号重建模拟探测器数据。我们已经发现,我们的约束条件是有效的所有分析的源类型,但它们的效率(即,有多远,他们是从真正的参数值)强烈依赖于源类型,范围从在同一数量级的几个数量级的差异。在引力波信号在没有波形模板的情况下重建,并且没有关于源的天体物理模型可用的情况下,这些约束提供了可以指导天体物理建模过程的源的唯一定量表征。
2020-04-28 astro-ph.HE gr-qc
Searches for neutrinos from fast radio bursts with IceCube
虽然冰立方已经发现了一个弥漫的天体物理中微子流,但这些中微子的潜在来源仍然未知。瞬变天体,如快速射电暴(FRB),可以解释很大比例的测量通量。介绍了冰立方从FRB中寻找MeV到TeV中微子的分析技术。由于冰立方中微子和FRBs之间没有显着的相关性已被发现,我们提出的第一个限制MeV的FRBs的中微子发射和最具约束力的限制与GeV到TeV的能量中微子。我们还描述了未来冰立方中微子搜索的前景,正好与FRB检测下一代无线电干涉仪。
2019-08-30 astro-ph.HE
Astrophysical Wake Acceleration Driven by Relativistic Alfvenic Pulse Emitted from Bursting Accretion Disk
我们认为,在吸积盘的这个最里面的部分的射流中产生的电磁脉冲加速带电粒子(质子,离子,电子)到非常高的能量,包括能量以上的质子和原子核的情况下$10^{20}$ eV和$10^{12-15}$ eV的电子通过电磁波-粒子相互作用。由磁旋转不稳定性引起的盘中的偶发爆发吸积产生了强的Alfvenic脉冲,其充当集体加速有质动力的驱动器。这种有质动力驱动着尾流。加速的强子(质子和原子核)被释放到星系际空间成为超高能宇宙射线。另一方面,高能电子在电磁扰动的碰撞中发射光子,产生活动星系核的各种非热辐射(无线电,红外线,可见光,紫外线和伽马射线)。将该理论应用于M82 X-1,发现它可以解释$6\times 10^{19}$ eV以上的超高能宇宙射线北热点。我们还讨论了其他附近的活动星系核,中子星合并,高能中微子的天体物理意义。
2019-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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
On the origin of the scatter broadening of fast radio burst pulses and astrophysical implications
快速射电暴(FRB)被认为是河外源,它可以探测星系际介质(IGM)及其宿主星系的湍流。为了解释所观察到的毫秒脉冲所造成的散射加宽,我们研究了各种可能的模型,在IGM和宿主星系介质中的电子密度波动。我们发现,短波占主导地位的幂律谱的密度,这可能会出现在高度超音速湍流与显着的本地致密结构的冲击压缩气体在主机星际介质(ISM),可以产生所需的密度增强在足够小的尺度来解释的散射时间尺度的FRB。这意味着,一个居住在一个星系中的FRB与有效的恒星形成的行动往往有一个加宽的脉冲。在不同的湍流和散射状态下,主星系中散射时间与色散测度(DM)的标度是不同的。宿主星系可能是散射增宽的主要来源,但只占总DM的一小部分。我们还发现,片状结构的密度在主机ISM与折叠磁场在粘性为主的制度磁流体动力学(MHD)湍流不能引起强散射。此外,IGM湍流的密度和磁场的详细空间结构,可以从观察到的FRB的散射时间尺度的有价值的见解。我们的结果有利于抑制微等离子体不稳定性和碰撞MHD描述的湍流性质的有效性在无碰撞IGM。
2016-10-02 astro-ph.HE
Exploring the Properties of Choked Gamma-Ray Bursts with IceCube's High Energy Neutrinos
长持续时间的伽马射线暴(GRB)通常被认为是某些核心坍缩超新星(CCSN)前身星的自然演化。然而,与天体物理喷流及其性质有关的CCSNe的比例仍然受到很大的限制。虽然CCSN中任何成功的天体物理喷流都应该产生高能中微子,但光子可能只能成功逃离恒星包层的一小部分,可能导致高光度,低光度和非电磁明亮(“窒息”)的GRB的存在。通过假设CCSN-GRB连接,我们精确地模拟了内激波GRB模型中的射流物理,并假设GRB参数的标度关系取决于洛伦兹助推因子$Γ$。冰立方高能量中微子通量,然后作为上限的中微子背景的电磁明亮和扼流伽玛暴约束喷流和祖属性。目前的冰立方数据集与所有CCSNe的天体物理喷流兼容,最多可达$1\%$。有趣的是,这些喷射主要是被阻塞的。我们的研究结果表明,中微子可以成为爆发物理学的强大探针,并可以提供CCSN-GRB连接的主要见解。
2018-03-03 astro-ph.HE hep-ph
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
Neutrino signal dependence on gamma-ray burst emission mechanism
长时间的伽马射线暴(GRB)是为高能宇宙提供动力的天体物理瞬变现象中人们了解最少的一种。到目前为止,已经提出了各种机制来解释所观察到的电磁伽玛暴发射。在这项工作中,我们表明,虽然不同的喷流模型可能同样成功地拟合所观察到的电磁光谱能量分布,中微子生产强烈依赖于所采用的发射和耗散模型。为了这个目的,我们计算中微子生产的基准高亮度GRB的内部冲击模型,包括耗散光球以及三个发射组件,在射流模型调用内部碰撞引起的磁重联和湍流(ICMART),在磁射流的情况下,逐渐消散,并在射流与占主导地位的质子同步辐射。我们发现,预期的中微子流量可以变化高达三个数量级的振幅和峰值的能量范围从$10^4$到$10^8$ GeV。对于我们的基准输入参数,IceCube和ANTARES合作进行的有针对性的搜索没有排除任何探索的GRB模型。然而,我们的工作突出了高能量中微子的潜力,查明潜在的伽玛射线暴发射机制和依赖于不同的喷流模型无偏堆叠搜索的重要性。
2021-04-22 astro-ph.HE hep-ph
Astrophysical Ionizing Radiation and the Earth: A Brief Review and Census of Intermittent Intense Sources
宇宙辐射本底是生命的一个制约因素,它们的分布将影响银河系宜居带。地球上的生命是在这些背景下发展起来的,描述事件发生率将详细说明这些重要影响。这反过来又可以作为与其他潜在的生命承载行星进行比较的基础。在这篇评论中,我们估计的强度和发生率的许多种强辐射爆发的天体物理实体,从伽马射线暴在宇宙学距离太阳本身。其中许多对生物圈构成了潜在的危害:在与人类历史相比更长的时间尺度上,发生足以破坏陆地表面或海洋生命的事件的可能性变得很大。我们列举了已知的辐射源,并描述了它们在地球上的强度以及这些量的速率或上限。在可能的情况下,我们估计了一个“致命间隔”,这是我们根据目前的知识水平对重大预防性事件发生频率的最佳估计;我们将这些估计建立在计算或预期的平流层臭氧消耗的基础上。一般来说,中等水平的事件主要是由太阳,但更严重的罕见事件可能是由伽马射线暴和超新星。我们第一次注意到,所谓的“短硬”伽马射线暴是一个巨大的威胁,在规模上与超新星相当,并大于在大多数过去的工作中考虑的更高亮度的长爆发。鉴于它们的前兆,短时间爆发可能很少或没有警告。
2011-02-14 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for quasi-periodic oscillations in astrophysical transients using Gaussian processes
准周期振荡分析对于了解许多天体在伽马射线暴、太阳耀斑、磁星耀斑和快速射电暴等瞬变事件期间的动力学行为十分重要。天体物理学家经常用频域方法寻找QPO,例如(Lomb-Scargle)周期图,它通常假设幂律模型加上QPO频率周围的一些多余部分。时间序列数据也可以直接在时域中使用高斯过程(GP)回归进行研究。虽然GP回归在一般情况下计算成本很高,但天体物理数据和模型的特性允许快速的似然策略。数据的异方差性和非平稳性已被证明会导致基于周期图的分析中的偏倚。高斯过程可以考虑这些属性。使用GPS,我们模型QPO作为一个确定性耀斑形状的顶部随机过程。使用贝叶斯推断,我们演示了如何推断GP超参数,并赋予它们物理意义,如QPO频率。我们还执行QPO和替代模型(如红噪声)之间的模型选择,并表明这可以用来可靠地找到QPO。这种方法很容易适用于各种不同的天体物理数据集。我们演示了使用这种方法的一系列短瞬变:一个伽马射线暴,磁星耀斑,磁星巨星耀斑,和模拟的太阳耀斑数据。
2022-05-25 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Twisted-pair unilateral reconnection: A unifying driver for magnetically powered astrophysical bursts
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Institut für Physik & Astronomie, Universität Potsdam(波茨坦大学物理与天文学研究所);Wuhan University of science and technology(武汉科技大学);Nanjing University of Posts(南京邮电大学);Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science(云南省太阳物理与空间科学重点实验室)
首次直接观测到太阳耀斑中扭结磁环的完整重联,发现极端扭转(约540度)实现高效多X线重联,并揭示硬X射线发射和准周期振荡与磁场强度的幂律关系,提出扭结对单侧重联作为磁驱动爆发的统一机制。
2026-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
How Do Nuclear Isomers Influence the Gamma-Ray Bursts in Binary Neutron Star Mergers?
本文研究核同质异能素退激对双中子星并合GRB瞬时光谱的影响,提出基于太阳丰度的同质异能素筛选准则并结合交互网页与天体物理模拟,识别出锆、铅、钇三种关键同质异能素。
2024-08-03 astro-ph.HE
Gravitational Lensing in Modified Gravity: A case study for Fast Radio Bursts
本研究利用快速射电暴观测约束修正引力理论中暗物质的原初黑洞占比,并发现修正引力对引力透镜产生类似等离子体散射屏的屏蔽效应。
2023-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号,并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 astro-ph.HE
Enabling high confidence detections of gravitational-wave bursts
随着先进的LIGO和Virgo探测器的观测,引力波的探测有望在未来几年内完成。从引力波探测中提取天体物理信息是一个适定的问题,当波形的详细模型可用时,将对其进行深入研究。然而,引力波天文学领域的一个动机是新发现的潜力。识别和表征意外信号需要不依赖于重力波形的理论预测的数据分析技术。过去对短持续时间未建模的引力波信号的搜索一直受到探测器中瞬态噪声伪影或“毛刺”的阻碍。在某些情况下,即使是高信噪比的模拟天体物理信号也很难与毛刺区分开来,因此基本上任何看似合理的信号都可以在最多2-3 $σ$水平的置信度下被检测到。我们提出了贝叶斯波算法来区分一般的引力波瞬变和毛刺,并提供强大的波形重建和表征的天体物理信号。在这里,我们研究贝叶斯波的能力,拒绝毛刺,同时分配高的信心,通过分析近似贝叶斯证据的检测候选人。通过将模拟的引力波瞬态信号加入到2009 - 2010年的LIGO数据中,对分析结果进行了验证,发现两者吻合较好。
2015-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for Observing Astrophysical Transients with GeV Neutrinos
本研究针对冰立方等切伦科夫中微子探测器对1-100GeV暂现源的探测潜力,结合即将开展的IceCube-Upgrade的性能提升,调研多类暂现源模型并对比中微子注量与探测器灵敏度,阐明GeV暂现源的观测前景。
2025-10-21 astro-ph.HE
Energy bursts from deconfinement in high-mass twin stars
我们估计的能量库可在解除禁闭相变诱导的中子星的“第三家族”分支上的混合星质量的孪生子的崩溃,使用最近的状态方程的致密物质。对应于配置之间的质能差的可用能量与最猛烈的天体物理爆发过程的能量相当。这种动力学转变的观测结果可能是快速射电暴,特别是最近的一个例子,在其光变曲线中具有双峰结构的FRB。
2015-06-29 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Fast cooling synchrotron radiation in a decaying magnetic field and $γ$-ray burst emission mechanism
相对论电子的同步辐射是许多天体物理源中的一种重要辐射机制。在同步辐射冷却时间尺度$t_c$短于动力学时间尺度$t_{dyn}$的源中,电子被冷却到低于最小注入能量。人们认为,这种“快速冷却”的电子具有能量分布$dN_e /dγ_e \propto γ_e^{-2}$,并且它们的同步辐射通量密度具有光谱形状$F_ν\propto ν^{-1/2}$。另一方面,在一个瞬态膨胀的天体物理源,如伽玛射线暴(GRB),在发射区的磁场强度不断减少半径。本文研究了这样的系统,发现在一定的参数范围内,快冷电子可以有一个较硬的能谱,而标准的$d N_e / d γ_e \propto γ_e^{-2}$能谱只有在$t_c \ll t_{dyn}$的深度快冷范围内才能达到.我们将这种新的物理机制应用于伽玛暴,并认为在这种适度快速冷却机制下,低能光子指数$α$具有典型值-1的伽玛暴瞬发光谱可能是由于同步辐射所致。
2014-02-27 astro-ph.HE
Ultra-high Energy Cosmic Rays and Neutrinos from Gamma-Ray Bursts, Hypernovae and Galactic Shocks
我回顾伽马射线暴模型(GRB)和观测,并讨论了可能产生的超高能宇宙射线和中微子的标准内部冲击模型和新一代的光球和强子GRB模型,在目前的限制IceCube,俄歇和TA观测。然后,我讨论的模型,已被提出来解释最近的天体物理学PeV中微子观测,包括恒星形成和星爆星系,超新星和星系吸积和合并冲击。
2014-07-21 astro-ph.HE
From Rare Events to a Population: Discovering Overlooked Extragalactic Magnetar Giant Flare Candidates in Archival Fermi Gamma-ray Burst Monitor Data
NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Universities Space Research Association(大学空间研究协会);University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校);Ioffe Institute(约费研究所)
本文通过改进方法在费米GBM数据中发现4个新候选者,扩展了已知的13个磁星巨爆发,建立了统计模型并推断出事件体积率,揭示磁星可能多次爆发的特性。
2025-10-27 astro-ph.HE
Across the soft gamma-ray regime: utilizing simultaneous detections in the Compton Spectrometer and Imager (COSI) and the Background and Transient Observer (BTO) to understand astrophysical transients
本文介绍了COSI任务及其搭载的BTO学生项目,通过结合两者的宽能段光谱数据,可对伽马射线暴、磁星耀斑等暂现源物理现象进行约束,并预计BTO每年可探测约150个伽马射线暴。
2024-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Origin of $10^{15}-10^{16}$G Magnetic Fields in the Central Engine of Gamma Ray Bursts
许多作者都认为伽马射线暴的中心引擎是一个快速旋转、强磁化的$(\sim 10^{15}-10^{16}$ G)致密天体。强磁场可以加速和准直相对论流,致密物体的旋转可以成为伽玛暴的能量来源。这种情况下的主要问题是很难找到一种天体物理机制来获得如此强烈的磁场。虽然原则上,中子星可以维持如此强的磁场,但很难证明它们的产生是合理的。如果致密物体是一个黑洞,问题就更困难了,因为根据广义相对论,它“没有头发”(即,无磁场)。舒斯特、布莱克特、泡利和其他人提出,旋转的中性体可以通过非最小引力-电磁耦合(NMGEC)产生磁场。NMGEC的Schuster-Blackett形式是从Mikhail和Wanas的四分体引力理论(MW)中得到的。我们称之为NMGEC-MW的一般理论。本文利用NMGEC-MW研究了伽玛暴中强磁场$\sim 10^{15}-10^{16}$ G的可能来源。虽然这些领域是很难解释天体物理,我们发现,他们很容易解释NMGEC-MW。它不仅解释了当致密天体是中子星时$\sim 10^{15}-10^{16}$ G场的起源,而且也解释了当致密天体是黑洞时$\sim 10^{15}-10^{16}$ G场的起源。
2010-01-29 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of the Gamma-ray Burst GRB 130427A
费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜对异常明亮的伽马射线暴(GRB)130427 A的观测为这种独特的天体物理源的性质提供了限制。GRB 130427 A具有最大的注量,最高能量的光子(95 GeV),最长的$γ$射线持续时间(20小时),以及从GRB中观察到的最大的各向同性能量释放之一。GRB 130427A的时间和光谱分析挑战了广泛接受的模型,即GRB余辉阶段的非热高能辐射是由外部冲击加速的电子辐射的同步辐射。
2013-12-09 astro-ph.HE
Inspecting the supernova gamma-ray burst connection with high-energy neutrinos
长持续时间的伽马射线暴(GRB)通常被认为是某些核塌缩超新星(SNe)的自然演化过程。虽然具有相对论喷流的伽玛暴会发出电磁信号,但具有轻度相对论喷流的伽玛暴对光子是不透明的,因此只能通过中微子探测到。我们讨论了成功的伽玛暴和温和的相对论性喷流属于同一类天体物理瞬变的可能性,但它们具有不同的洛伦兹因子Gamma_b,并研究了高能中微子的产生作为Gamma_b的函数,包括质子-光子和质子-质子相互作用。通过假设SN-GRB连接,我们发现,从光学厚喷流与洛伦兹因子低于成功的GRB的扩散中微子发射可以观察到的冰立方高能中微子流量的主要组成部分之一。此外,假设所有这些喷流属于同一类天体物理瞬变,我们表明,冰立方高能中微子数据提供了间接的限制率不成功的喷流,有利于本地率低于百分之几十的本地SN率。这些限制目前与专门搜索阻塞源获得的限制相当,并且预计随着更多高能中微子数据的积累,这些限制将变得更加严格。
2016-02-26 astro-ph.HE hep-ph
Fundamental, Harmonic, and Third-harmonic Plasma Emission from Beam-plasma Instabilities: A First-principles Precursor for Astrophysical Radio Bursts
本研究通过大规模第一性原理模拟束流-等离子体不稳定性,明确了产生基频、谐波及三次谐波等离子体辐射的参数阈值与能量转化率,发现辐射与离子-电子温度比无关,为天体物理射电暴的辐射机制提供了决定性数值验证。
2024-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Exploring a PMT+SiPM Hybrid Optical Module for Next Generation Neutrino Telescopes
宇宙中微子是研究高能宇宙的独特探针。自2013年以来,IceCube已经发现了一个弥漫的天体物理中微子通量,但它们的起源仍然难以捉摸。例如,潜在的来源可能包括活动星系核、伽马射线暴和星暴星系。为了解决这些问题,需要更高的统计数据和更好的天体物理中微子的角分辨率。下一代中微子望远镜中具有更大光子收集面积和更精确定时分辨率的光学模块可能会有所帮助。硅光子倍增器(SiPMs)具有量子效率高、响应时间快等优点,与传统的光电倍增管(PMT)相结合,可以提高光子探测效率和指向能力。我们将提出一项研究,探讨在一个光学模块中结合多个PMT和SiPM的好处。
2021-08-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
First Very Low Frequency detection of short repeated bursts from magnetar SGR J1550-5418
我们报告的第一次检测电离层扰动所造成的短期重复伽马射线暴从磁星SGR J1550-5418。在南美洲获得的甚低频(VLF)无线电波数据清楚地表明,在8个SGR爆发的相应时间突然的幅度和相位变化。VLF信号的最大幅度和相位变化似乎与γ射线注量相关。另一方面,甚低频恢复时间尺度与注量没有任何显著的相关性,这可能表明爆发的光谱彼此不相似。总之,地球电离层可以作为一个非常大的伽玛射线探测器,VLF观测为我们提供了一种新的方法来监测高能天体物理现象,如地球掩星。
2010-08-21 astro-ph.EP astro-ph.HE
A search for neutrinos from fast radio bursts with IceCube
我们提出了一个寻找中微子的时间和方向上的巧合与四个快速射电暴(FRB)检测到的帕克斯和绿岸射电望远镜在第一年的完整的冰立方中微子天文台的操作(2011年5月至2012年5月)。中微子样本由138,322个μ子中微子候选事件组成,其中以大气中微子和μ子为主,但也包含天体物理中微子成分。考虑到只有中微子在同一天检测到每个FRB,零冰立方事件被发现是兼容的FRB方向的中微子方向的估计99%的误差半径内。基于不可探测性,我们给出了快速射电暴中微子注量的第一个上限。
2017-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supernova Gamma-Ray Echo as an Astrophysical Near Detector for Galactic Neutrino Propagation
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
该研究提出利用超新星伽马射线回波作为近探测器,通过近-远比较直接检验银河系中微子传播,将赝狄拉克中微子的源归一化模糊性转化为可测量的近-远亏损,并扩展到中微子衰变和暗物质相互作用。
2026-09-24 astro-ph.HE hep-ph
TeV-PeV Neutrinos from Low-Power Gamma-Ray Burst Jets inside Stars
我们研究了伽马射线暴和超新星的前身核内部的准直喷流中高能中微子的产生,同时考虑了准直和内部冲击。我们得到简单,有用的约束,使用经常被忽视的一点,粒子的冲击加速是无效的辐射介导的冲击。经典伽马射线暴可能太强大,无法在恒星内部产生高能中微子,这与冰立方没有探测到的情况一致。我们发现,超长伽玛暴避免这样的限制和检测TeV信号将支持巨人的祖先。对低功率伽玛暴类(包括低光度伽玛暴)的预测与冰立方可能探测到的天体物理中微子背景一致,在PeV附近光谱变陡。这些模型可以用未来的伽玛射线暴监测器进行测试。
2013-09-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
High Energy Neutrinos from the Gravitational Wave event GW150914 possibly associated with a short Gamma-Ray Burst
高能中微子(HEN)和引力波(GW)除了可以探测电磁观测外,还可以探测天体物理源。多信使研究可以揭示来源的性质,这可能无法从一种类型的信号单独辨别。我们讨论了HEN发射与先进的激光干涉仪引力波天文台(ALIGO)事件GW 150914可能与短伽马射线暴(GRB)检测的$Fermi$伽马射线暴监测器(GBM)0.4秒后的GW事件和GW事件的本地化不确定性。我们计算HEN通量从这个短GRB,GW 150914-GBM,并表明,非检测到的高能量启动事件(HESE)的冰立方中微子天文台可以限制总各向同性等效喷流能量的短爆发小于$3\times 10^{52}$尔格。
2016-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Lorentz Invariance Violation from stacked Gamma-Ray Burst spectral lag data
许多工作都声称检测到单个伽马射线暴(GRB)的光谱滞后数据中的翻转,这是由能量依赖的光速引起的,这可能是洛伦兹不变性破坏(LIV)的一种可能表现。在这里,我们叠加了来自总共37个GRB的光谱滞后数据(总共91个测量值),以验证组合数据是否与由内在天体物理发射组成的统一模型一致,以及由于LIV的另一个贡献。然后,我们进行贝叶斯模型的比较,以确定如果这种组合的光谱滞后数据显示出一个依赖于能量的光速的偏好,相比,只有一个内在的天体物理发射机制。对于两种不同的LIV模型,我们没有找到决定性的证据来证明光速依赖于能量。当我们假设一个恒定的内在滞后加上一个未知的内在散射,我们没有找到任何证据LIV。然而,当我们使用GRB依赖的参数来模拟本征发射时,我们得到了LIV破坏的决定性证据。然后,我们进行了一个搜索LIV标准模型扩展使用这个数据集,以及一个独立的搜索使用一个单独的数据集组成的休息帧光谱滞后。最后,这里考虑的模型与任何上述假设都没有提供一个很好的拟合堆叠光谱滞后数据,这表明在模型中仍然缺少物理的内在光谱滞后。
2021-04-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Supernova Preshock Neutronization Burst as a Probe of Non-Standard Neutrino Interactions
核心坍缩超新星(CCSN)为研究中微子-物质相互作用提供了一个独特的天体物理学场所。在铁核坍缩过程中,在中微子爆发之前,由于电子俘获引起的震前$ν_e$爆发对影响中微子不透明度的低能相干弹性中微子-核散射(CE $ν$ NS)敏感。由于CE $ν$ NS强烈依赖于完全超出标准模型且尚未确定的非标准中微子相互作用(NSI),因此,对震前爆发的检测提供了一种干净的方法来提取NSI信息。在CCSN的球对称广义相对论流体动力学模拟中,我们研究了NSI对震前爆发的影响。我们发现,NSI可以最大限度地提高峰值亮度的震前爆发几乎由三个因素,达到一个值相媲美的冲击爆发。未来对震前爆发的探测将对天体物理学、中微子物理学和标准模型以外的物理学产生重要影响。
2021-12-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex