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
High-Energy Multi-Messenger Transient Astrophysics
近年来，高能宇宙中微子和天体引力波的发现开创了多信使天体物理学的新纪元。特别是，由这些宇宙信号触发的电磁跟踪观测被证明是非常成功的，并为时域天文学带来了新的机遇。在这里，我们回顾了与黑洞和中子星相关的各种天体物理瞬态现象中的高能粒子产生，并讨论了如何利用高能发射来揭示中微子和引力波源的基本物理。
2019-07-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
H.E.S.S. multi-messenger observations
H.E.S.S.成像空气切伦科夫望远镜系统由于其快速反应和极低的能量阈值，非常适合对其他波长或信使的探测进行后续观测。这些优势通过一个基本自动化的系统得到充分利用，该系统对来自各个合作天文台的警报做出反应，涵盖所有波长和天体物理信使。在这篇文章中，我们提供了一个概述和最近的结果从H.E.S.S.跟踪多波长和多信使警报的方案。我们提出了太多的观测，寻找高能伽马射线发射与电磁瞬变快速射电暴以及多信使瞬变有关的高能中微子和引力波。
2017-05-23 astro-ph.HE
The Cherenkov Telescope Array transient and multi-messenger program
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代地基甚高能伽马射线天文台，将允许在>10 GeV范围内进行观测，具有前所未有的光子统计和灵敏度。这将使尚未边际探索的短时间尺度瞬态事件的物理学的调查。因此，CTA将成为研究最极端和暴力物体的物理学及其与周围环境相互作用的宝贵工具。CTA瞬变方案包括跟踪观测范围广泛的多波长和多信使警报，从紧凑的银河双星系统到银河系外事件，如伽马射线暴、核心坍缩超新星和明亮的活动星系核耀斑。近年来，切伦科夫望远镜合作首次探测到伽玛暴，引力波和短伽玛暴之间的联系得到证实，以及TXS~0506+056可能与中微子耀变体有关，这些都表明了在多信使天体物理学诞生的框架内由这些不同宇宙信号触发的协调后续观测的重要性。在接下来的几年里，CTA将通过利用其快速回转（特别是CTA大尺寸望远镜），大有效面积和良好的灵敏度，在这些类型的观测中发挥重要作用，为不受其他波长典型的选择性吸收过程影响的能量范围内的时域天体物理学开辟新的机会。在这篇文章中，我们强调了CTA瞬态物理工作组采用的通用方法，以执行在非常高的能量制度的瞬态源的研究。
2021-08-09 astro-ph.HE
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
International Coordination of Multi-Messenger Transient Observations in the 2020s and Beyond: Kavli-IAU White Paper
本白皮书总结了2020年2月在南非开普敦举行的为期五天的研讨会的讨论，该研讨会涉及来自18个国家的50人。在国际天文学联合会执行委员会地面和空间天体物理学全球协调工作组的召集下，由Kavli基金会赞助，我们讨论了瞬态和多信使天文学的现有和潜在瓶颈，确定了八个广泛的关切领域。其中一些挑战与许多从事国际合作的天文学家面临的挑战非常相似，例如数据访问政策、资金、理论和计算资源以及劳动力公平。其他任务，包括警报、望远镜协调和机会目标实施，都与时域密切相关，并且在我们应对瞬变时特别具有挑战性。为了解决这些瓶颈，我们提出了35条具体建议，其中一些只是起点，需要进一步发展。这些建议不仅针对合作团体和个人，而且针对对使短期合作高效和有效至关重要的各种组织：包括国际天文学联合会、天文台、项目、科学期刊和资助机构。我们希望那些参与瞬态研究的人会发现它们具有建设性，并利用它们与更大的影响力和更具包容性的团队开展合作。
2020-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
IceCube as a Multi-messenger Follow-up Observatory for Astrophysical Transients
最近IC-170922 A和耀变体TXS 0506 +056之间的关联突出了实时观测对于识别可能的天体物理中微子源的重要性。由于其接近100\%的占空比，4 $π$球面度的视野，以及数十年的能量的出色灵敏度，IceCube非常适合生成警报以供其他仪器跟踪，并快速跟踪其他仪器生成的警报。与瞬变天体物理现象相一致的中微子探测可以作为强子过程的确凿证据，并提供有关宇宙射线加速器的身份和机制的重要信息。2016年，IceCube中微子天文台建立了一条管道，可以在几分之一秒到几周的时间尺度上从天体物理瞬变中快速搜索中微子。从那时起，已经进行了67次专门的分析，以寻找冰立方中微子与无线电，光学，X射线和伽马射线仪器报告的天体物理学瞬变之间的关联，以及寻找与冰立方自己的高能警报相关的低能量中微子信号。我们提出了事件选择，极大似然分析方法，和IceCube实时管道的灵敏度。我们还总结了迄今为止所有随访分析的结果。
2019-09-12 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
Astro-COLIBRI 2 -- an advanced platform for real-time multi-messenger discoveries
采用多信使方法研究耀斑天体物理事件需要进行瞬时跟踪观测，以便通过补充观测数据更好地了解这些事件的性质。我们将Astro-COLIBRI作为一个平台，在实时多信使生态系统中集成了特定的工具。Astro-COLIBRI平台捆绑并评估来自各种通道的瞬变警报。它还通过其易于理解的图形用户界面提供和链接详细信息，使后续观察的协调自动化。自2021年8月公开发布以来，我们通过社区展示了Astro-COLIBRI使用的功能和记录示例。我们强调了Astro-COLIBRI的用例，用于规划专业和业余天文学家的后续观测，以及检查理论模型的预测。
2023-01-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astro-COLIBRI: a new platform for real-time multi-messenger astrophysics
已知天文学来源的耀斑和新的瞬态现象发生在不同的时间尺度上，从亚秒到几天或几周。如果有一种工具，能够迅速获得有关相空间中持久源和瞬态事件的概况，就可以最大限度地发挥偶然观测和多信使和多波长后续观测的发现潜力。在这里，我们提出了符合库实时查询（Astro-COLIBRI），这是一个新颖而全面的工具，这项任务。Astro-COLIBRI的架构包括一个RESTful API、一个实时数据库、一个基于云的警报系统和一个网站（https：astro-colibri.com），以及作为用户客户端的iOS和Android应用程序。Astro-COLIBRI的结构针对性能和可靠性进行了优化，并利用了多索引数据库查询、全球内容交付网络（CDN）以及从数据库到客户端的直接数据流等概念。Astro-COLIBRI实时评估收到的天文观测VOEvent消息，根据用户指定的标准过滤它们，并将它们放入MWL和MM上下文。客户提供了一个易于掌握的相关数据摘要的图形表示，以便快速识别有趣的现象，并提供了对世界各地大量观测站观测条件的评估。在这里，我们总结了Astro-COLIBRI的主要特点，架构和使用的数据资源。我们专门提供应用程序和用例的示例。聚焦于高能领域，我们展示了Astro-COLIBRI如何促进寻找高能中微子的高能伽马射线对应物，以及安排对各种瞬态现象的后续观测，如伽马射线暴，引力波，TDE，FRB等。
2021-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for Time-Domain and Multi-Messenger Science with AXIS
AXIS卫星凭借高分辨率、高灵敏度和快速响应能力，将推动时间域与多信使天体物理学的发现，涵盖暂现源、引力波源及奇异现象研究。
2023-11-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Toward Autonomous Radio Follow-up of Multi-messenger Transients with RADAR: From Alert Parsing to Inference and Observation Scheduling
The University of Chicago（芝加哥大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文扩展了RADAR框架，通过基准测试三种大语言模型、引入40倍加速的并发似然评估，并实现LLM驱动的观测调度，推动引力波射电后随观测走向自主化。
2026-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger astronomy with very-high-energy gamma-ray observations
经过几十年的发展，多信使天文学，即光子、中微子、带电粒子和引力波等宇宙源信息的组合，现在已经成为一个既定的现实。在这个新兴的学科，我们认为，甚高能量（VHE）伽马射线观测发挥了特殊的作用。我们讨论了爆炸瞬变现象的最新进展，中微子和γ射线天文学之间的联系以及寻找暗物质的研究。最后，总结了VHE γ射线领域未来十年的实验前景。
2019-11-14 astro-ph.HE
The Lazuli Space Observatory: Opportunities for time-domain and multi-messenger astronomy
Schmidt Sciences（施密特科学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Maryland（马里兰大学）；University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯里奥格兰德河谷大学）；South Texas Space Science Institute（南德克萨斯空间科学研究所）；Project Pearl, Schmidt Sciences（珍珠计划，施密特科学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory（E.O.劳伦斯伯克利国家实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
提出青金石空间天文台，通过大收集面积、光学/NIR测光与低分辨率积分场光谱以及快速响应架构（<4小时），填补对微弱、快速演化暂现源进行空间观测的空白，有望在引力波后随、千新星表征、超新星前身星物理等领域取得变革性贡献。
2026-06-17 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
Multi-Messenger Astrophysics: Harnessing the Data Revolution
在过去的一年里，我们发现了第一批被确认的引力波瞬变（GW 170817 A）和极高能中微子（IceCube-170922 A）的对应物。这些来源的确定，以及随后的详细研究，实现了天文学家和物理学家长期以来的梦想，即通过电磁手段以外的手段对宇宙源进行常规观测，并开创了“多信使”天文学的时代。虽然这个新时代承诺对宇宙进行非凡的物理见解，但它也带来了新的挑战，包括：高度异构，大容量，高速数据集;跨越全球的跨学科研究人员团队，定期进行短暂的合作;预测，建模和解释观测所需的特定领域知识和计算资源的非凡广度和深度;以及经常需要开展适应性、分散性和快速反应的观测活动，以充分利用每一个来源的科学潜力。因此，我们认为，时机已经成熟，社区构思和提出一个研究所多信使天体物理学，将协调其资源，在一个持续的和战略的方式，以有效地应对这些挑战，同时作为一个中心的教育和关键的支持活动。以这种方式，我们现在可以准备实现我们看到的光明未来，超越，通过这些新打开的宇宙窗口。
2018-07-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
POEMMA (Probe of Extreme Multi-Messenger Astrophysics) Roadmap Update
本文回顾 POEMMA 双航天器探测任务的 UHECR 与高能中微子观测设计，并总结 Mini-EUSO、EUSO-SPB2 及后续气球任务推动的技术进展。
2023-09-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
POEMMA-Balloon with Radio: a balloon-born multi-messenger multi-detector observatory
本研究介绍了极端多信使天体物理探测任务的缩比球载版本PBR，它搭载于NASA亚轨道超压气球，可观测超高能宇宙线与甚高能中微子，将开展100天级南大洋飞行以推进多信使天体物理研究。
2024-09-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Transients stemming from collapsing massive stars: The missing pieces to advance joint observations of photons and high-energy neutrinos
本文综述大质量恒星坍缩暂现源在电磁波段与中微子的能量释放，指出中微子辐射与射电和X射线强相关，主张加强射电和X射线巡天以优化多信使联合观测。
2023-09-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
The background gas humming and multi-messenger transients of stalled supermassive black hole binaries
Universitat Politècnica de València（巴伦西亚理工大学）；Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Univ. di Padova（帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系）；Fesenkov Astrophysical Institute（费森可夫天文物理研究所）
研究通过连续小波变换分析超大质量黑洞双星停滞在环二进制盘中的间歇性质吸过程，揭示了非线性激波形成与多信使辐射机制，发现高频率引力波侧带'背景气体嗡鸣'。
2026-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gravitational wave detectability range informed by external messengers
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，格兰萨索国家实验室）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本文提出了一种名为目标探测范围（TDR）的方法，用于在假设与外部信使（如电磁或中微子信号）相关的情况下，以最小的计算成本评估致密双星并合的探测性，通过比较伽马射线暴的探测范围来验证该方法。
2026-10-02 astro-ph.HE gr-qc
TransientVerse: A Comprehensive Real-Time Alert and Multi-Wavelength Analysis System for Transient Astronomical Events
本文提出实时数据库平台 TransientVerse，通过自动化流水线整合多源暂现警报并利用开源大语言模型构建双格式数据库，提供回溯搜索、可视化等功能及快速射电暴重复暴发率统计，有效提升多波段时域天文观测效率。
2025-01-12 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Multi-Mission Detection Framework for High-Energy Transients: Application to a 13-year Fermi/GBM and Swift/BAT Sample
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院国际理论科学中心）
针对单仪器灵敏度限制微弱高能暂现源探测的问题，提出联合多探测器触发信息并计算联合关联概率的框架，应用于Fermi/GBM与Swift/BAT数据，可将短伽马暴可及体积提升达60%。
2026-09-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
LUMOS : Linear programming Utility for Multi-messenger Optical Scheduling
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校物理系）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学学院）；Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心天体物理学科学部）；Joint Space-Science Institute, University of Maryland（马里兰大学联合空间科学研究所）
LUMOS通过混合整数线性规划方法提升多信使光学调度效率，实现更高的累积概率和更优的后续观测性能。
2026-01-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Following up Transient Sources at Very High Energies with MAGIC
已知有几类源发射不同的信使。其中，瞬态源是一个特殊的情况下，由于其偶然发生，时间变化性和持续时间在不同的时间尺度。它们与爆炸和灾难性事件有关，其中涉及非常紧凑的物体，如中子星和黑洞。观察这种难以捉摸且可能短暂的事件的难度要求快速反应和不同实验之间组织良好的警报网络。为了以尽可能好的方式确定其特征，应将具有宽视野的仪器作为天空覆盖范围小的设施的外部触发器。MAGIC作为切伦科夫望远镜，属于后一类。MAGIC搜索瞬变是可能的，这要归功于一个自动警报系统，它会监听伽马射线坐标网络（GCN）发送的警报。在这篇文章中，我们描述了MAGIC警报系统，它主要是为后续的伽马射线暴在其最初的概念。警报系统最近在多信使背景下进行了更新，还接收来自中微子和GW天文台的警报。最后，我们将介绍瞬态源的MAGIC程序，以及它是如何适应当前的多波长和多信使全景的。
2019-09-06 astro-ph.HE
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
Gravitational wave alert follow-up strategy in the H.E.S.S. multi-messenger framework
H.E.S.S.高能伽马射线天文台自2014年初以来一直是Virgo/LIGO电磁后续工作的成员。它的瞬态跟踪研究能力得益于其大视野、快速响应时间和高灵敏度。从其他科学案例，如伽马射线暴和高能中微子后续行动的经验，我们展示了高的前景，为新类型的分析，如寻找引力波同行和研究的多信使信号从二进制中子星合并。本文旨在介绍H.E.S.S.天文台将在引力波天文台发出警报后进行。我们将讨论几个关键点，如使用来自星系目录的信息，天空区域随时间变化的可见性和引力波不确定性地图的自动处理，这将使指向方向的优化选择成为可能。最后，基于模拟的中子星合并，概述的引力波警报观测的性能。
2017-05-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger-Athena Synergy White Paper
在本文中，我们探讨雅典娜和一些关键的多信使设施，应与雅典娜同时运作之间的科学协同作用。这些设施包括用于地面观测引力波（GW）的LIGO A+、Advanced Virgo+和未来探测器，用于空间观测GW的LISA，用于中微子观测的IceCube和KM 3 NeT，以及用于甚高能量观测的CTA。这些科学主题包括天体物理学，宇宙学和基础物理学中的紧迫问题，例如：紧凑双星合并中的中心引擎和喷流物理学，超大质量双星黑洞（SMBBH）和紧凑恒星双星中的吸积过程和喷流物理学，中子星的状态方程，宇宙加速器和宇宙射线（CR）的起源，宇宙中的中、高Z元素的起源，宇宙距离尺度，广义相对论和标准模型的检验。还讨论了实施所确定的科学主题的观察策略。多信使设施所针对的来源中有很大一部分是短暂性的。因此，我们还讨论了协同效应的\textsl{Athena}与宽场高能设施，以THESEUS作为一个案例研究瞬态发现。本讨论涵盖了所有的雅典娜科学目标，依赖于后续观测的高能量瞬变确定的外部天文台，也包括主题，而不是基于多信使观测，如寻找失踪的重子或早期的恒星种群和金属富集在宇宙黎明与伽马射线暴（GRB）的观察。
2021-10-29 astro-ph.HE
Electromagnetic transients as triggers in searches for gravitational waves from compact binary mergers
探测到可能源自双中子星合并的电磁瞬变现象，可以增加LIGO-Virgo地基引力波探测器网络的给定数据段包含来自双合并的信号的概率。电磁信号中包含的其他信息，如天空位置或到源的距离，可以帮助排除假警报，从而降低检测的必要阈值。在这里，我们开发了一个框架，用于确定通过触发电磁瞬变来增加引力波搜索的灵敏度。我们将这个框架应用到各种相关的电磁瞬变，从短伽玛暴的R-过程加热的签名，光学和无线电孤儿余辉。我们计算了在先进探测器时代的多信使观测的预期速率，发现在短GRB上触发的搜索-用当前的高能仪器，如费米-和核合成的“kilonovae”-用未来的光学调查，如LSST -可以分别将多信使探测的数量提高15%和40%，对于二元中子星祖先模型。短GRB触发提供了精确的合并时间，但遭受检测率下降的光束和高先验概率的来源是外部的LIGO-Virgo敏感体积。另一方面，在LIGO-Virgo敏感体积内，通常可以观察到各向同性千新星，其仪器比目前的光学测量灵敏大约一个数量级。我们建议，进行多信使引力波观测的最有效策略是使用未来深空光学全天巡天的触发器，其特征与LSST相当，每年可以进行多达10次这样的同步观测。
2013-06-26 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
STACEX: RPC-based detector for a multi-messenger observatory in the Southern Hemisphere
扩展空气簇射（EAS）阵列是能够连续监测所有头顶天空的测量仪器。它们的宽视场（约2 sr）是理想的补充定向探测器通过执行无偏天空调查，通过监测变量或耀斑源，如活动星系核，并发现瞬态或爆炸事件（伽玛暴）。在100 GeV范围内的能量阈值EAS阵列是瞬态工厂。目前正在运行或正在安装的所有EAS阵列都位于北半球。位于南半球的一个新的测量仪器应该是监测内星系和银河系中心的一个高度优先事项。STACEX是一个混合探测器的建议，ARGO类RPC耦合到水切伦科夫探测器（WCD），主要是为了降低在100 GeV的水平的能量阈值。在这方面的贡献，我们介绍了通过装备RPC，这被证明是最佳的探测器在100 GeV的能量由ARGO-YBJ合作，与WCD的测量仪器的低能量灵敏度的可能性。在100 GeV和1 TeV之间具有高灵敏度的EAS探测器将是CTA时代有价值的补充瞬态探测器。
2019-07-15 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
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
Multi-messenger and transient astrophysics with the Cherenkov Telescope Array
引力波、高能中微子或伽马射线暴的极高能对应物的发现，使高能和瞬态天体物理学界发生了革命性的变化。新仪器和分析技术的发展将使人们能够发现和/或跟踪新的瞬态源。我们描述了切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代地面伽玛射线天文台，多信使和瞬态天体物理学在未来十年的前景。CTA将通过对紧凑物体、恒星坍缩事件、合并和宇宙射线加速器的极高能量观测来探索最极端的环境。
2021-06-07 astro-ph.HE
Astro-COLIBRI: A Comprehensive Platform for Real-Time Multi-Messenger Astrophysics
Astro-COLIBRI是一个实时处理多信使天体物理警报的综合平台，整合API、数据库和客户端，提供事件情境化与观测条件评估，并新增自动光度数据收集功能。
2025-07-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Bayesian Multi-Messenger Search Method for Common Sources of Gravitational Waves and High-Energy Neutrinos
多信使天体物理学正在向基于信号的低延迟搜索过渡，这些信号不能单独被确定为发现。快速识别信号对于及时开始对只能在短时间内检测到的瞬态发射进行后续观测至关重要。对引力波和高能中微子的联合搜索是这一战略的主要动机。引力波和高能中微子通常都是在致密天体形成或演化过程中，在几秒到几分钟的短时间内发射出来的。此外，搜寻这两个信使的探测器持续观测整个天空，使有关潜在瞬变源的观测信息迅速可用，以指导后续电磁勘测。高能中微子的方向可以重建到亚度精度，使得联合探测比典型的引力波信号更好地定位。在这里，我们提出了一个搜索策略，联合引力波和高能中微子事件，允许纳入天体物理先验和探测器的特点，贝叶斯方法。我们的目标是确定一个多信使相关信号是一个真实的事件，两个背景事件的偶然巧合或天体物理信号和背景事件的偶然巧合。我们使用一个天体物理先验，这是模型不可知的，并考虑到主要的几何因素。我们在搜索中的探测器表征主要是经验性的，能够详细地现实地解释探测器的灵敏度，这取决于源的属性。通过这种方法，我们将计算每个多信使事件的虚警率，这是启动电磁后续活动所需的。
2019-09-30 astro-ph.HE
Deep learning detection of transients
下一代天文台将有助于发现新型的天体物理瞬变现象。这种现象的检测，其特征目前受到很好的约束，将取决于执行盲搜索的能力。为此，我们提出了一种基于深度学习的新算法。我们采用两种方法，利用异常检测和分类技术。第一个是模型独立的，避免使用背景建模和仪器模拟。第二种方法使有针对性的搜索，依赖于通用的光谱和时间模式作为输入。我们比较我们的方法与现有的方法，偶然发现的伽玛射线瞬变检测。该算法被证明是更强大的，特别是对于非平凡的光谱特征。我们使用我们的框架来推导出低光度伽马射线暴的探测前景与即将到来的切伦科夫望远镜阵列。我们的方法是一个公正的，完全数据驱动的方法，多波长和多信使瞬态检测。
2019-02-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
LUNCH: A Lightweight Unified Deep-Learning Framework for General Transients Classification in High-Energy Time-Domain Astronomy
College of Electronic and Information Engineering, Tongji University（同济大学电子与信息工程学院）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）
LUNCH是一种轻量级深度学习框架，通过多波段光变曲线直接分类高能暂现体，实现高精度、低计算成本的实时处理，提升多信使观测效率。
2025-12-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-Messenger Studies with High-Energy Neutrinos and Gamma Rays: The WST Opportunity
IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；INAF-IRA Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台）；Institute of Physics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；INAF-OAR（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF OACN（意大利国家天体物理研究所那不勒斯天文台）
利用高能中微子和伽马射线的多信使研究，通过部署大视场多目标光谱和积分场光谱仪，实现对中微子误差圆的高效光谱分类和候选源的运动学分析，推动多信使天文学的发展。
2026-01-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astro-COLIBRI: An Innovative Platform for Real-Time Multi-Messenger Astrophysics
IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（法国原子能与替代能源研究所，法国原子能和替代能源委员会，巴黎萨克雷大学）
Astro-COLIBRI是一个实时多信使天文学平台，通过整合RESTful API、实时数据库和用户界面，实现多信使观测的快速整合与上下文分析。
2026-02-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Vetting the optical transient candidates detected by the GWAC network using convolutional neural networks
由于天文学家采用的观测技术和策略的快速发展，在过去的二十年里，通过大量的天体物理信使对瞬变天空的观测导致了几项科学突破。现在，它需要能够协调多波长和多信使后续活动，空间和地面上的仪器能够以高成像频率和占空比扫描大部分天空。在光学领域，覆盖数十至数百平方度的宽视场望远镜的关键挑战是在合理的时间内处理每晚数百至数千个光学瞬变（OT）候选者的检测、识别和分类。在过去的十年中，基于机器学习方法的神经网络工具已经被开发出来，以低计算时间和高分类效率来执行这些任务。本文提出了一种利用卷积神经网络（CNN）的有效分类方法，用于剔除光学域天体物理图像中的伪像。我们设计了这个工具来提高地面宽视场角相机（GWAC）望远镜的OT检测管道的性能，GWAC是一个机器人望远镜网络，旨在以15秒的成像频率监测R=16的光学瞬变天空。我们将我们的训练CNN分类器应用于实时检测管道检测到的1472个GWAC OT候选样本。分类正确率为94%，假阳性率为4%。
2020-01-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
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 Observations of Tidal Disruption Events
本文利用ZTF等天文台发现了三个与IceCube高能中微子时空重合的潮汐撕裂事件，概述了TDE并详细描述了后续观测计划及各事件的异同。
2023-07-03 astro-ph.HE
Multi-Messenger Astrophysics Opportunities with Stellar-Mass Binary Black Hole Mergers
对于恒星质量的双黑洞（sBBH）合并的传统观点是，不应该有足够的物质来产生可检测的电磁瞬变。然而，有许多机制可以通过从各种储备、带电黑洞或与磁场或外来场的相互作用中吸积物质来产生这样的对应物。回顾这些机制后，我们描述了我们可以学到的多信使观测sBBH合并在恒星演化和紧凑的二元形成，宇宙学测量，搜索带电黑洞，和测试的广义相对论和基础物理领域。最后，我们对未来十年及以后支持观测能力和建模的必要性进行了一些评论。
2019-03-26 astro-ph.HE
Multi-messenger constraints on transient accelerators of ultra-high energy cosmic rays
该研究通过联合拟合UHECR能谱与质量组成，结合大尺度宇宙结构影响，利用多信使观测约束瞬变加速器特性，指出长伽马射线暴是最具潜力的超高能宇宙射线源候选体。
2025-10-28 astro-ph.HE
GRID: a Student Project to Monitor the Transient Gamma-Ray Sky in the Multi-Messenger Astronomy Era
伽马射线综合探测器是一个空间飞行任务概念，专门用于利用低地球轨道立方体卫星上的闪烁探测器监测能量范围从10千电子伏到2兆电子伏的瞬变伽马射线天空。GRID的主要目标是局部宇宙中的伽马射线暴（GRB）。全球资源信息数据库的科学目标是，与LIGO和VIRGO等地面引力波探测器协同作用，积累与两颗致密星合并有关的伽马射线暴样本，并研究这些天体的喷流和相关物理学。它还包括观测和研究其他伽马射线瞬变，如长伽马射线暴、软伽马射线中继器、地面伽马射线闪光和太阳耀斑。全球资源信息数据库在不同轨道上有多颗立方体卫星，因此不受地球掩星的影响，可作为全时全天监测器。假设地基GW探测器的视界为200 Mpc，我们预计每年会看到一些相关的GW-GRB事件。有大约10颗立方体卫星在运行，GRID能够通过三角测量和通量调制定位像170817 A这样的微弱GRB，90%的误差半径约为10度。GRID是由学生提出和开发的，本科生做出了相当大的贡献，未来将继续作为学生项目运行。目前全球资源数据库的合作涉及20多个研究所，并在不断扩大。8月29日，CubeSat上的第一个GRID探测器被发射到太阳同步轨道，目前正在测试中。
2019-07-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects for multi-messenger extended emission from core-collapse supernovae in the Local Universe
来自SN 1987 A和GW 170817/GRB 170817 A的多信使发射表明宇宙中充满了与黑洞和中子星相关的多信使瞬变。对于LIGO-Virgo，KAGRA即将加入，这些观测为探测核心坍缩超新星（CC-SNe）和伽马射线暴的中心引擎提供了前所未有的机会。与中子星相比，由黑洞盘或环面系统提供动力的中央发动机可能对通过相对较大的角动量能量库$E_J$进行的多信使观测特别感兴趣，高达克尔度规总质量的29%。这些中央发动机预计来自相对大质量的恒星祖先和包含中子星的紧凑双星合并。本文综述了利用非轴对称圆盘或圆环催化转化$E_J$实现多信使发射的前景。在最近对GW 170817的扩展发射中发现了${\cal E}\simeq (3.5\pm1)\%M_\odot c^2$，其显著性为4.2\，$σ$与GRB 170817 A同时出现，这一辐射过程的观测支持。从附近的CC-SNe类似的排放的前景证明需要全天空盲搜索的长时间爆发异构计算。
2019-10-28 astro-ph.HE
Multi-messenger Gravitational-Wave + High-Energy Neutrino Searches with LIGO, Virgo, and IceCube
对引力波和高能中微子的多信使搜索为黑洞和中子星的动力学和粒子加速提供了重要的见解。随着LIGO的第三个观测周期（O3），引力波探测的数量大幅增加。联合信号的快速识别对于瞬态发射的电磁跟踪观测至关重要，瞬态发射只能在短时间内检测到。高能中微子的方向可以重建到亚度精度，使得联合探测比单独的引力波信号更好地定位。我们提出了联合搜索的最新灵敏度，并讨论了低延迟算法的多信使天体物理学（LLAMA），结合LIGO/室女座引力波候选人和搜索在低延迟符合高能中微子从冰立方中微子天文台。我们将从更好地理解双中子星合并的相对论和亚相对论流出的相互作用的角度，进一步讨论联合搜索的未来前景。
2019-08-14 astro-ph.HE
Multi-messenger emissions from Kerr black holes
克尔黑洞在能量上类似于旋转的陀螺，并伴随着周围时空中的坐标系拖曳。本文显示帧拖动是产生多信使发射的普遍原因。我们讨论了沿旋转轴的引力自旋轨道耦合产生的高能辐射和通过环面磁层从周围物质产生的低能辐射。模型的结果指出，超高能宇宙射线（UHECR）的超大质量黑洞在大约的Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）的能量阈值从低光度的活动星系核（AGN），并从恒星质量的黑洞在超相对论毛细管喷流的高能光子发射。前者与皮埃尔俄歇天文台（PAO）最近的结果相比毫不逊色。后者与来自高能瞬态探测器（HETE）II、{ \em Swift}和爆发和瞬态源实验（BATSE）的伽马射线暴数据相比毫不逊色，其中发现黑洞自旋的有限寿命改善了伽马射线峰值能量和真实能量之间的相关性。匹配滤波应用于600光变曲线的长伽玛暴确定了一个过程中的粘性自旋对物质在最稳定的圆形轨道。我们的结论是，长伽玛暴是自旋动力，而不是吸积动力，从核心坍缩超新星和合并事件，如GRB 060614。在压力驱动的Papaloizou-Pringle不稳定性的引力波中，预计周围物质会同时产生低能辐射，而且比伴随的MeV中微子和磁风中的低能辐射更多。后者的能量来源于GRB 060614型事件中的非球面射电大声超新星和长时间河外射电爆发。这一前景对新兴的多信使调查很有意义。
2010-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
EAS optical Cherenkov signatures of tau neutrinos for space and suborbital detectors
对瞬态天体物理源的多信使观测有可能描述宇宙中最高能量的加速器和最极端的环境。中微子的检测，特别是由中微子振荡产生的τ中微子从他们的来源到地球的运输，是可能的中微子能量超过10 PeV使用光学切伦科夫探测器成像向上移动的广泛的空气簇射（EAS）。这些EAS是由地球相互作用的τ中微子产生的，导致τ轻子随后在大气中衰变。我们比较了中微子探测灵敏度为通用的短期和长期爆发瞬态中微子源和灵敏度的扩散中微子通量的第二代极端宇宙空间天文台的超压气球（EUSO-SPB 2）球载任务和拟议的天基探测极端多信使天体物理学（POEMMA）任务。
2022-06-06 astro-ph.HE
mm-jets in the multi-messenger era
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；Finnish Centre for Astronomy with ESO (FINCA)（芬兰ESO天文中心）；University of Turku（图尔库大学）；INAF, Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica（意大利国家天体物理研究所，空间天体物理学与宇宙学研究所）；Aalto University Metsähovi Radio Observatory（阿尔托大学梅塔霍维射电天文台）；McGill University（麦吉尔大学）；University of Lethbridge（莱斯布里奇大学）；European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）；University Catholic of Lyon- University of Lyon（里昂天主教大学-里昂大学）；Universidad de Santiago de Chile (USACH)（智利圣地亚哥大学）；Anton Pannekoek Institute for Astronomy, Universiteit van Amsterdam（阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所）；University of Michigan（密歇根大学）
该研究阐述ALMA2040这一下一代毫米波/亚毫米波干涉仪的能力，将利用其实现对多尺度喷流的观测，确立毫米波/亚毫米波天文学为多信使喷流物理的基石。
2026-10-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multi-messenger emission from choked jets in collapsar
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；INAF Padova（帕多瓦国家天体物理研究所）；INAF Arcetri（阿切特里国家天体物理研究所）；Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学）；INFN Roma（罗马国家核物理研究所）
研究塌陷星体中受阻喷流的等离子体物理，通过相对论非电阻磁流体动力学模拟，确定喷流受阻参数空间，并量化强冲击波中带电粒子的加速率和效率，探讨其作为高能中微子和电磁暂现源的潜力。
2026-04-29 astro-ph.HE hep-th
Astro-COLIBRI: An Advanced Platform for Real-Time Multi-Messenger Astrophysics
本文提出 Astro-COLIBRI 平台，通过实时聚合多信使警报、用户过滤和 MWL/MM 背景关联，为瞬变天体物理事件提供快速概览与观测条件评估，助力高能中微子、伽马暴和引力波对应体搜寻。
2023-08-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astro-COLIBRI: Empowering Citizen Scientists in Multi-Messenger Astrophysics
Astro-COLIBRI是一个集成实时警报、数据可视化与协作功能的平台，通过支持各级业余天文学家参与瞬变天体物理现象的观测，促进了多信使天体物理学的普及与时域发现的全球协作。
2025-07-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.pop-ph
Detection of short high-energy transients in the localuniverse with SVOM/ECLAIRs
引力波事件GW 170817和相关的伽马射线暴GRB 170817 A的同时探测标志着多信使天文学的到来，是GRB研究的一个里程碑。在这种情况下，SVOM将于2022年年中发射，其两个宽场高能仪器ECLAIR和GRM将促进对引力波和伽马射线事件进行巧合瞬态探测的可能性。本文的目的是评估SVOM/ECLAIR探测和快速表征局部宇宙（z<0.3）中高能瞬变的能力，并讨论该仪器在2020年代对多信使天文学和伽马射线暴（GRB）天体物理学的贡献。当地HE瞬变的列表，以及他们的主要特点，是通过广泛的文献调查。这些瞬态与ECLAIR的可探测性进行了评估与详细的模拟使用的工具开发的SVOM任务，包括GEANT 4模拟的能量响应和模拟的触发算法的机载触发算法的代表。几乎所有探测的信噪比都将足够高，使机载ECLAIR触发算法能够探测和得出瞬态的定位，并将其传输到SVOM卫星和地面仪器。再加上SVOM的反太阳指向策略，这将使事件的最佳后续行动成为可能，从而可以观察它们的余辉，超新星/千新星对应物和宿主星系。最后，我们讨论了预期从SVOM的独特贡献，并在我们的样本中的每种类型的瞬态同时GW检测的可能性的文件。
2020-11-26 astro-ph.HE hep-ex
X-ray follow-up of extragalactic transients
我们宇宙中大多数剧烈和充满活力的过程，包括致密物体的合并，大质量恒星的爆炸和极端的吸积事件，都会产生大量的X射线。X射线跟踪是识别瞬变的有效工具，因为（1）X射线可以快速定位具有大误差圆的瞬变，以及（2）X射线揭示在其他波长下可能不具有独特特征的瞬变的性质。在本白皮书中，我们确定了关于几个河外多信使和多波长瞬变的关键科学问题，并演示了X射线后续如何帮助回答这些问题
2019-03-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
