Search for Gamma-ray Line Signatures with H.E.S.S
许多天体物理观测的结果表明，非重子暗物质对宇宙质能收支的贡献为27%。虽然仍然难以捉摸，但以弱相互作用的大质量粒子形式存在的强烈动机的候选者可以解释暗物质的性质，它们的湮灭或衰变将在伽马射线中产生可检测的特征。2012年，H.E.S.S.合作开始使用世界上最大的成像大气切伦科夫望远镜获取数据，这大大降低了已经运行的四望远镜系统的能量阈值。特别是，由于其位置和在低能量下的改进性能，H.E.S.S.实验现在能够将对暗物质谱线信号的搜索扩展到100 GeV的质量范围。将讨论用新的全似然方法进行线搜索的敏感性，并讨论H.E.S.S.第二阶段观测的初步结果。将提交。
2015-09-11 astro-ph.HE
Variability as a new discovery channel for Intermediate-Mass Black Holes in the Time Domain Era
Yale University（耶鲁大学）；Harvard University（哈佛大学）
通过时间域变异性研究主动星系核和潮汐破坏事件，探索中间质量黑洞的发现新途径，填补黑洞形成和成长机制的理解空白。
2026-01-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-waveform cross-correlation search method for intermediate-duration gravitational waves from gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）是一种伽玛射线的闪光，被认为起源于罕见形式的大质量恒星坍缩（长GRB），或来自至少包含一颗中子星（NS）的致密双星合并（短GRB）。爆炸后/合并后残留物（NS与黑洞，BH）的性质仍然存在很大争议。在约50%的长和短GRB中，在爆炸后100-10000 s的时间尺度上观察到伽马射线闪光后X射线余辉的时间演化“平台”，这可能表明存在来自长寿命，高磁化NS（磁星）的能量注入。互相关算法是由[R.科因等例如，（2016）]旨在优化从GRB残留物中寻找中等持续时间（100- 10000 s）的引力波（GW）。在这项工作中，我们测试CoCoA与地面GW探测器收集的真实数据。我们进一步发展的检测统计CoCoA的基础上，允许多波形搜索跨越物理动机的参数空间，从而占伽玛射线暴残留物的物理性质的不确定性。
2020-05-14 astro-ph.HE gr-qc
Cross-correlation method for intermediate-duration gravitational wave searches associated with gamma-ray bursts
几个伽马射线暴祖先的模型表明，伽玛射线事件之后可能会出现持续时间为$10^3$ - $10^4$秒的引力波信号（可能伴随着所谓的X射线余辉“高原”）。我们称这些信号为“中间持续时间”，因为它们比连续波信号短，但比传统上被认为是引力波爆发的信号长，并且难以用大多数爆发和连续波方法检测。本文介绍了[S. Dhurandhar等人，Phys. Rev. D 77，082001（2008）]，其迄今为止仅用于连续波信号，原则上统一了突发和连续波（以及匹配滤波和随机背景）方法，将它们减少到在哪个时间尺度上关联哪个数据的不同选择。在这里，我们执行这种互相关技术的第一次调谐到中间持续时间的信号。我们推导出在高斯噪声中的互相关形式主义的不同限制的灵敏度的理论估计，并将它们与模拟高斯噪声数据上的原型搜索码的性能进行比较。我们估计该代码可能能够检测中间持续时间信号的\emph{some}类（例如[A. Corsi \& P. Mészáros，Astrophys. J.，702，1171（2009）]），来自位于数十Mpc的天体物理学相关距离的源。
2016-08-23 astro-ph.HE gr-qc
Search for Gamma-Ray Burst Classes with the RHESSI Satellite
本文对RHESSI卫星测量的427个伽马射线暴样本进行了持续时间和硬度比的统计研究。为了比较RHESSI数据库和BATSE数据库中的GRB组数，使用了标准统计检验，如$χ^2$、F检验和极大似然比检验。基于BATSE星表的先前研究声称，除了长群和短群之外，还存在一个中间GRB群。仅使用GRB持续时间$T_{90}$作为信息和$χ^2$或F检验，我们在RHESSI数据中没有发现任何统计学显著的中间组。然而，极大似然比检验揭示了一个显著的中间组。同样使用二维硬度/ $T_{90}$平面，极大似然分析显示了显著的中间组。与BATSE数据库相反，RHESSI数据集中的中间组比长组更难。中间组的存在不仅来自BATSE数据集，也来自RHESSI数据集。
2009-02-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detecting Intermediate-mass Black Holes Using Miniature Pulsar Timing Arrays in Globular Clusters
研究提出利用球状星团中的多个毫秒脉冲星组成微型脉冲星计时阵列，通过相关计时残差探测中等质量黑洞双星，未来高精度计时程序将大幅扩展可搜索参数空间。
2025-07-14 astro-ph.HE gr-qc
Studies of waveform requirements for intermediate mass-ratio coalescence searches with advanced detectors
恒星质量致密物体合并成中等质量黑洞（中等质量比合并; IMRAC）是地面引力波干涉仪在所谓高级配置中的一个重要天体物理来源。然而，对这些系统进行有效的基于匹配滤波器的搜索的能力受到缺乏可靠波形的限制。在这里，我们考虑的双星中，中等质量的黑洞的质量范围在24 - 200太阳质量与恒星质量的伴侣有质量范围在1.4 - 18.5太阳质量。此外，我们将双星的质量比q限制在1/140 < q < 1/10的范围内，并将我们的研究限制在具有非自旋组件的圆形双星的情况下。我们调查的相对贡献的信噪比（SNR）的三个不同阶段的合并：螺旋，合并和衰荡。我们发现，合并和振铃贡献了相当大一部分的总SNR的质量参数空间的大部分，虽然在有限的一部分的SNR是占主导地位的inspiral阶段。我们进一步确定了IMRAC质量空间中的三个区域，其中：（i）仅吸气搜索可以在检测率L损失在10% < L <27%的范围内的情况下执行，（ii）基于仅吸气模板的搜索导致检测率损失在27% < L <50%的范围内，以及（iii）包括合并和振铃的模板对于防止超过50%的检测率损失是必不可少的。我们调查的有效性，其中的IMRAC波形空间的吸气仅部分被覆盖，通过比较几个现有的波形家庭在这个制度。我们的研究结果加强了广泛的数值相对论模拟IMRAC的重要性，需要进一步研究合适的近似方案在这个质量范围内。
2014-01-07 astro-ph.HE gr-qc
Search for intermediate mass black hole binaries in the third observing run of Advanced LIGO and Advanced Virgo
中等质量黑洞（IMBHs）的质量范围大约为$100$-$10^5\,M_\odot$，介于恒星坍缩形成的黑洞（BH）和星系中心的超大质量黑洞之间。IMBH双星的合并是地球探测器网络可以获得的最具能量的引力波源。在Advanced LIGO和Advanced Virgo的前两次观测中，没有产生任何显著的IMBH二进制信号。在第三次观测运行（O3）中，增加的网络灵敏度使得能够检测到GW 190521，该信号与质量$\sim 150\,M_\odot\,$的二元合并一致，提供了IMBH形成的直接证据。在这里，我们报告了一个专门的搜索O3数据进一步IMBH二进制合并，结合建模（匹配滤波器）和模型独立的搜索方法。我们发现一些边缘的候选人，但没有足够的显着，以表明检测进一步IMBH合并。我们量化的灵敏度的个人搜索方法和组合搜索使用一套IMBH二进制信号通过数值相对论，包括自旋与二进制轨道轴不对准的影响，并提出了由此产生的天体物理合并率的上限。我们最严格的限制是等质量和对齐的自旋BH二进制的总质量$200\,M_\odot$和有效对齐自旋0.8在$0.056\,Gpc^{-3} yr^{-1}$（90 $\%$置信度），一个3.5的因素比以前的LIGO-Virgo限制。我们还更新了估计的合并率类似于GW 190521到$0.08\, Gpc^{-3}yr^{-1}$。
2021-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Hunting intermediate-mass black holes with LISA binary radial velocity measurements
尽管它们在类星体、矮星系反馈和潮汐扰动事件中扮演着巨大种子的潜在角色，但中等质量黑洞（IMBH）的观测证据却很少。LISA可以观测到围绕银河系IMBH运行的恒星质量的黑洞双星，并通过测量双星径向速度引起的引力波形中的多普勒频移来揭示IMBH的存在。我们估计了银河系球状星团（假设它们拥有IMBH）中可探测到的多普勒频移事件的数量，我们发现它随着IMBH质量的增加而减少。一些球状星团（包括M22和$ω$半人马座）可能会产生至少一个可以被LISA探测到的事件。即使在更悲观的情况下，人们仍然可以预期银河系中的整体$\sim$ 1事件。我们还估计了IMBH在银河系中游荡的多普勒频移事件的数量，作为其母星系团的破坏的结果。如果至少有一个双黑洞围绕着每个游荡的IMBH运行，LISA可能会从这个难以捉摸的IMBH群体中检测到多达几十个多普勒频移事件。在更悲观的假设下，LISA仍然可以检测到$\sim 1$游荡的IMBH，否则几乎无法观察到。
2022-04-27 astro-ph.HE gr-qc
Search for dark matter around intermediate mass black holes with the H.E.S.S. experiment
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡普坦天文研究所）；Institut für Experimentalphysik, University of Hamburg（汉堡大学实验物理研究所）
本研究利用H.E.S.S.实验的多源观测数据搜寻中等质量黑洞周围的暗物质湮灭信号，未发现相关证据，据此对800 GeV至100 TeV质量区间暗物质的速度加权湮灭截面设定了上限，其中10-100 TeV区间的上限低于热遗迹截面。
2025-10-03 astro-ph.HE hep-ph
Intermediate-Mass Black Holes in Extragalactic Globular Clusters
中等质量黑洞（IMBH）的质量约为100至100，000太阳质量。他们仍然难以捉摸。在现今的球状星团（GC）中观测IMBH将验证早期宇宙中种子黑洞的形成通道，并为引力波设施的事件预测提供信息。每个星系达到大量的GC是关键，因为模型预测只有百分之几的星系会保留它们的引力波促进IMBH。相关的，许多星系将需要进行检查，以建立一个强大的样本IMBHs在GC。这些需求可以通过使用下一代超大型阵列（ngVLA）来满足，以在数百个星系的GC中搜索IMBHs，距离为25 Mpc。这些星系总共拥有数万个GC。我们描述了如何转换的ngVLA信号从GC到IMBH质量根据半经验吸积模型。模拟气相色谱中的气体流动将有助于提高转化的稳健性。此外，自洽的动力学模型的GC，恒星和二进制的演变中存在的IMBH，将有助于提高IMBH保留的预测，为当今的GC。
2019-03-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Tidal Disruption Event from an Intermediate-mass Black Hole Revealed by Comprehensive Multi-wavelength Observations
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究通过多波段观测揭示AT2018cqh是由中间质量黑洞引发的潮汐破坏事件，其高状态X射线平台和持续上升特征支持IMBH的存在。
2026-01-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Rare Population of Intermediate-mass Helium Stars Between Hot Subdwarfs and Wolf-Rayet Stars
Nanjing University（南京大学）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education（南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室）
研究通过二元星演化模型探讨了2-8倍太阳质量范围内的中等质量氦星形成机制和性质，发现金属丰度和共包层抛射效率是决定该群体的主要因素，并预测银河系中存在数千个此类星体。
2026-05-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for differences in Swift's intermediate GRBs
伽马射线暴通常根据其高能量发射分为短持续时间和长持续时间暴，这可能反映了两种不同类型的祖先。然而，统计数据表明，该分类方案中需要第三个中间群体，尽管迄今为止尚未对此类属性进行广泛研究。在雨燕时代产生的大量后续研究使我们有足够的样本来尝试通过它们的即时发射和余辉的性质来研究这第三个群体。我们的研究集中在雨燕在其前四年的操作中观察到的伽玛暴样本。样本包含那些具有测量红移的爆发，因为这使我们能够推导出内在性质。中间爆发的能量较低，余辉比长伽玛暴更暗，特别是当考虑到X射线光变曲线时，平均比长爆发暗一个数量级。在红移分布中有一个不太明显的趋势，即中间爆发比长爆发更接近。除此之外，中间爆发表现出与长爆发相似的性质。特别是，它们遵循Epeak与Eiso的相关性，平均而言，正的光谱滞后与长爆发的分布相似。像长伽玛射线暴一样，它们通常有一颗超新星伴随，尽管一些中间爆发没有超新星成分。研究表明，中爆发不同于短爆发，尽管与长爆发有许多共同的性质，但它们之间也存在一些差异。我们认为，中期和长期爆发之间的物理差异可能是，前者的喷出物是薄壳，而后者是厚壳。
2010-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Redshifts for Obscured Active Galactic Nuclei with AXIS Deep and Intermediate Surveys
本研究通过模拟证实AXIS望远镜可在深度和中等深度巡天中对红移z~6以内的数千个遮蔽AGN（含大量康普顿厚源）可靠估算X射线红移，为暗源提供高效红移测量方案，提升高红移相关天体物理约束精度。
2024-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Repeated mergers, mass-gap black holes, and formation of intermediate-mass black holes in nuclear star clusters
目前的理论模型预测，在大约$50\,M_\odot$和$100\,M_\odot$之间存在一个质量间隙，缺乏恒星黑洞（BH），而在通过大质量恒星演化可达到的范围之上，中等质量黑洞（IMBHs）仍然难以捉摸。通过引力波发射，目前的LIGO/Virgo/Kagra干涉仪和未来的探测器，如LISA或爱因斯坦望远镜，可以检测到二元BH的重复合并，可以形成质量间隙BH和IMBH。在这里，我们探讨的可能性，质量间隙BH和IMBHs出生的结果，连续BH合并在密集的星团。特别是，在星系中心的核星团有足够深的势阱，以保留大部分的BH合并产品后，他们收到显着的反冲踢由于各向异性发射的引力辐射。我们表明，一个大质量的恒星BH种子可以很容易地成长为$\sim 10^3 - 10^4\,M_\odot$作为一个结果，与其他较小的BH重复合并。我们发现，降低集群金属丰度导致更大的最终BH群众。我们还表明，不断增长的BH自旋往往会随着合并的数量减少，使最终的质量和自旋之间存在负相关的IMBHs。关于恒星黑洞的出生自旋的假设会显著影响我们的结果，低出生自旋会导致产生更大数量的大质量黑洞。
2022-01-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Entropy of Intermediate-Mass Black Holes
对中等质量黑洞（IMBH）的观测搜索，定义为质量在30到300，000太阳质量之间，提供了限制，允许高达10%的目前被确定为晕暗物质的IMBH形式。这些黑洞有效地集中了熵，以至于晕贡献可以大于核心超大质量黑洞。IMBH的形成进行了简要讨论。
2009-05-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
A high-velocity star recently ejected by an intermediate-mass black hole in M15
本研究发现高速星J0731+3717起源于球状星团M15，其被从距星团中心1天文单位处潮汐抛射的证据，证实了M15中心存在质量≥100倍太阳质量、可信度98%的中等质量黑洞。
2024-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for Intermediate Mass Black Holes in Globular Clusters Through Tidal Disruption Events
该研究通过建模球状星团中心中等质量黑洞的潮汐瓦解事件特征，在NGVS近4000个球状星团样本中搜寻无果，指出需更优模拟与更大样本才能约束球状星团中中等质量黑洞的占据率。
2023-12-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Where to search for supermassive binary black holes
针对超大质量双黑洞观测证据稀缺的问题，本文基于类星体主序演化光谱类型的流量限定样本，分析宽巴耳末线等光谱线索，并提出时域光谱巡天搜寻周期性变化的策略。
2025-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for intermediate mass ratio binary black hole mergers in the third observing run of LIGO-Virgo-KAGRA
本文在LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行数据中首次纳入高阶模搜寻中等质量比黑洞并合，未发现显著候选事件，并给出IMRI并合率上限，同时预测O4和O5运行有望实现探测或约束其形成通道。
2025-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
