The interplay of disk wind and dynamical ejecta in the aftermath of neutron star - black hole mergers
我们探讨了中子星(NS)和黑洞(BH)合并过程中产生的不同喷出物成分的演化。我们的重点是在合并过程中动态喷射的物质之间的相互作用,以及残余吸积盘在粘性时间尺度上发射的风。这些组件预计将有助于电磁瞬变,并产生r-过程元素,当单独考虑时,每个元素都具有不同的签名。在这里,我们介绍了一个两步的方法来调查他们的联合进化,使用二维和三维流体动力学模拟。从一个并合模拟的输出出发,我们根据相空间分布确定了初始条件下的各个组分,并使吸积盘沿轴对称方向演化。从这个磁盘吹来的风被注入到一个三维的计算域中的动态喷出物的演变。我们发现,风可以抑制回落吸积的时间尺度上长于100毫秒。由于自相似的粘性演化,磁盘吸积在晚些时候,但接近幂律时间依赖性$\propto t^{-2.2}$。这可以为一些后期GRB发动机活动提供动力,尽管可用能量明显低于传统的后备模型。由于r-过程的放射性加热的列入并没有显着影响回退吸积率或盘风。我们没有发现任何显着的修改风的性质在大半径由于与动态喷出物的相互作用。这是两种组分的不同膨胀速度的结果。
2015-02-04 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Fast Extragalactic X-ray Transients From Gamma Ray Bursts Viewed Far Off Axis
观测到的光变曲线和估计的天空速率的快速河外X射线瞬变(XRT)发现档案钱德拉数据表明,他们属于两个不同的XRT人口。持续时间相对较短的脉冲的第一群体(其通常持续不到几分钟)似乎是X射线闪光(XRF)的脉冲,其是从远离轴观察的附近的长持续时间伽马射线暴。第二种长得多的脉冲,通常持续数小时,似乎是早期的余辉短伽马射线暴(SGRB),这是从地球上发射出去的,正如在以前的论文中所示。
2019-08-14 astro-ph.HE
Minutes-duration Optical Flares with Supernova Luminosities
本文报告了类似AT2018cow的瞬变事件AT2022tsd中观测到的分钟级高能光学耀发,证实其内嵌能源为磁星或吸积黑洞等致密天体。
2023-11-16 astro-ph.HE
Early Phase Detection and Coverage of Extragalactic and Galactic Black Hole X-ray Transients with the SKA
SKA的大视场和低频率下的高灵敏度将几乎完全覆盖河外和银河瞬变的非常早期的上升阶段,这些瞬变由于突然吸积到超大质量物质上而发生耀斑或爆发。(如潮汐破裂事件,TDEs)或恒星质量黑洞瞬变(例如黑洞LMXB),当它们的宽带发射被认为是在低光度下的喷流主导时,允许SKA成为第一个发现源并发出警报的设施-与未来X射线宽视场监测的灵敏度相比,另一方面,由于在TDE耀斑或瞬时爆发的上升阶段,质量吸积率的变化率非常大,SKA将能够覆盖非常大的质量吸积率范围,以及在持久黑洞系统中观测无法获得的变化率,这将塑造我们的理解盘喷流耦合吸积黑洞在非平稳吸积制度。
2015-01-19 astro-ph.HE
Science with the EXTraS Project: Exploring the X-ray Transient and variable Sky
EXTraS项目(探索X射线瞬变和可变天空)将通过对欧空局XMM-牛顿X射线观测站上的欧洲光子成像照相机仪器自发射以来收集的所有数据进行复杂、系统和一致的分析,来确定软X射线范围(0.1-12千电子伏)内有史以来最大样本物体的时间行为。我们将搜索,并在数十万的来源跨越超过九个数量级的时间尺度和六个数量级的通量的变化(周期性和非周期性)的特点。我们还将搜索标准图像分析遗漏的快速瞬变。我们的分析将通过新发现的多波长表征和可变源的唯象分类来完成。所有结果和产品将在公共档案中提供给社区,作为广泛的天体物理调查的参考。
2015-08-28 astro-ph.HE
eRO-ExTra: eROSITA extragalactic non-AGN X-ray transients and variables in eRASS1 and eRASS2
该研究系统筛选eRASS1与eRASS2中此前非已知AGN的河外X射线瞬变和变源,构建含304个源的eRO-ExTra星表,并提供多波段存档、光变、光谱及红移信息。
2025-01-08 astro-ph.HE
A Search for Fast Optical Transients in the Pan-STARRS1 Medium-Deep Survey: M Dwarf Flares, Asteroids, Limits on Extragalactic Rates, and Implications for LSST
[摘要]我们使用Pan-STARRS 1中深巡天(PS1/MDS)场的重复观测来搜索快速光学瞬变(约0.5小时-1天)。我们的搜索利用了连续的g/r波段观测(每个滤波器16.5分钟),要求在两个波段都进行检测,在之前和之后的夜晚都没有检测到。我们确定了19个瞬变亮于22.5 AB等(S/N>10)。其中,11个事件在我们确定为M4-M9矮星的深PS1/MDS模板中表现出静止的对应物。其余8个瞬变显示出一系列特性,表明主带小行星在其轨道的静止点附近。通过对所有19个瞬变的识别,我们将R_FOT(0.5hr)<0.12 deg^-2 d^-1(95%置信水平)作为<22.5 mag的河外快速瞬变的天空投影率的上限,比以前的限制低30-50倍;对于~天的时标,限制为R_FOT<2.4e-3 deg^-2 d^-1。为了将这些天空投影速率转换为体积速率,我们探索了由各种机制提供动力的快速光学瞬变的预期峰值亮度,并发现非相对论性事件在~0.5小时(~天)的时间尺度内限于M~-10 mag(M~-14 mag),而相对论性源(例如,伽马射线暴(GRB,磁星提供动力的瞬变)可以达到更大的光度。由此得到的体积速率分别为<13(M~-10星等)、<0.05(M~-14星等)和<1 e-6 Mpc^-3 yr^-1(M~-24星等),分别明显高于新星、超新星和伽玛射线暴的速率,这表明需要更大规模的观测…
2013-07-19 astro-ph.HE
Extra-galactic high-energy transients: event rate densities and luminosity functions
已经发现了几种类型的河外高能瞬变,包括高光度和低光度的长持续时间伽马射线暴(GRB),短持续时间伽马射线暴,超新星激波爆发(SBO)和潮汐破裂事件(TDE),没有或有相关的相对论喷流。在本文中,我们采用统一的方法,系统地研究了这些瞬态的红移依赖的事件率密度和整体光度函数(忽略红移演化)。我们介绍了一些经验公式的红移依赖的事件率密度为不同类型的瞬态,并推导出本地特定的事件率密度,这也表示其整体光度函数。长伽玛暴有足够大的样本来揭示整体光度函数的特征,这是最好的特征,作为一个三次方定律。所有其他的瞬变都符合单一的幂律光度函数。总事件率密度取决于最小光度,我们得到以下以${\rm Gpc^{-3}~yr^{-1}}$为单位的值:对于$ 10^{50}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的高亮度长GRB,采用$0.8^{+0.1}_{-0.1}$;对于$5\times 10^{46}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的低亮度长GRB,采用$164^{+98}_{-65}$;对于$ 10^{50}~ {\rm erg~s^{-1}}$以上的短GRB,采用$1.3^{+0.4}_{-0.3}$、$1.2^{+0.4}_{-0.3}$和$3.3^{+1.0}_{-0.8}$,采用三种不同的合并延迟模型(高斯、对数正态和幂律),对于SBO,$1.9^{+2.4}_{-1.2}\times…
2015-09-04 astro-ph.HE
The Palomar Transient Factory Sky2Night programme
我们目前的Sky2Night项目的结果:一个系统的,公正的搜索快速光学瞬变与帕洛玛瞬态工厂。我们在$R$波段以2小时的步频观测了8个夜晚的407度$^2$。在整个项目期间,位于拉帕尔马的4.2米威廉·赫歇尔望远镜致力于获得检测到的瞬变的识别光谱。在搜索过程中,我们发现了12颗超新星,10颗爆发的激变变星,9颗闪耀的M星,3颗闪耀的活动星系核,没有河外快速光学瞬变。使用这个系统的调查瞬变,我们已经计算出强大的观测率检测到的瞬变类型,和上限的速度的河外快速光学瞬变$\mathcal{R}<37\times 10^{-4}$度$^{-2}$ D $^{-1}$和$\mathcal{R}<9.3\times 10^{-4}$度$^{-2}$ D $^{-1}$的时间尺度为4小时和1天和一个极限的幅度$R\approx19.7$。我们使用这个项目的结果,以确定什么样的和有多少天体物理假阳性,我们可以预期在后续的引力波探测寻找千新星。
2019-02-11 astro-ph.HE
Fast Luminous Extragalactic Transients in the VLA Sky Survey: Implications for the rates of Accretion-Induced Collapse Events, Fast Blue Optical Transients and Gamma Ray Burst Afterglows
利用VLA巡天数据系统搜索邻近宇宙中时标小于3年的快速明亮射电暂现源,发现5个新暂现源,并对吸积致坍缩事件、快速蓝色光学暂现源及长短伽马暴的发生率给出了观测约束。
2025-06-05 astro-ph.HE
The Luminosity Phase Space of Galactic and Extragalactic X-ray Transients Out to Intermediate Redshifts
本文汇编 0≤z≤1 的多类 X 射线暂现源光变曲线,扩展持续时间—光度相空间以呈现光度演化,并识别出中等光度与短时间尺度区域为关键发现空间。
2023-09-05 astro-ph.HE
Fast Extragalactic X-ray Transients From Binary Neutron Star Mergers
最近在钱德拉深场-南(CDF-S)观测的档案数据中发现的两个河外快X射线瞬变,CDF-S XT 1和CDF-S XT 2的观测光变曲线和其他性质表明,它们属于两个不同的X射线瞬变群。XT 1似乎是一种X射线闪光(XRF),即,一个窄束长持续时间的伽马射线暴,而XT 2似乎是一个星云发射的动力来自一个新诞生的毫秒脉冲星在一个中子星双合并。
2019-11-13 astro-ph.HE hep-ph
A Search for Extragalactic Fast Blue Optical Transients in ZTF and the Rate of AT2018cow-like Transients
本研究在ZTF数据中搜寻河外快速蓝色光学瞬变,识别出38个候选体,发现AT2018cow类奇特瞬变极为罕见,其发生率不超过本地核坍缩超新星发生率的0.1%。
2023-05-31 astro-ph.HE
Pulse Modulation as a Signature of the Asteroid-Neutron Star Collision Model for High-Energy Transients
National Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所);Marwari College(马尔瓦里学院;普尔纳大学附属单位);A Constituent Unit of Purnea University(比拉理工学院的皮拉尼校区);Birla Institute of Technology and Science, Pilani(LNM信息技术学院);The LNM Institute of Information Technology(物理研究所);Institute of Physics
提出小行星-中子星碰撞后,由于惯性矩非对角分量的发展导致脉冲星摆动,从而产生可观测的脉冲轮廓调制,作为高能瞬变(如伽马射线暴和快速射电暴)的验证信号。
2026-05-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
A Transient Supergiant X-ray Binary in IC10. An Extragalactic SFXT?
我们报道了在钱德拉监测项目期间在附近的矮星暴星系IC 10中发现的一个大振幅($\sim$ 100倍)X射线瞬变(IC 10 X-2,CXOJ 002020.99 +591758.6)。根据X射线的时间和光谱特性,以及双子座观测到的光学对应物,该系统是一个由发光的蓝超巨星和中子星组成的高质量X射线双星(HMXB)。在2003年的一次爆发中,该源的最高测量光度为1.8 $\times$ 10 $^{37}$ erg s $^{-1}$。在2010年第二次爆发之前、期间和之后的观测将爆发持续时间限制在3个月以内(没有下限)。X射线光谱为硬幂律($Γ$ =0.3),拟合柱密度($N_H$ =6.3 $\times$ × 10 $^{21}$原子cm $^{-2}$)与IC 10中确定的源吸收一致。光谱显示出在IC 10的正确蓝移(~ 340 km/s)处,氢巴耳末线强烈发射。观察到NIII三重态发射特征,并伴有微弱的He II [4686]发射。这些特徴将这颗恒星归类为OBN子类的明亮蓝超巨星,其特徴是氮丰度增加。可见HeI的发射线,强度与H $β$相似。一个复杂的FeII允许和禁止发射线被视为,如在B[e]星。该系统在硬谱、变率振幅和蓝超巨星主谱方面与银河系超巨星快X射线瞬变(SFXTs)非常相似。
2014-06-18 astro-ph.HE
Optical Rebrightening of Extragalactic Transients from the Zwicky Transient Facility
正在进行的大规模光时域调查,如Zwicky瞬态设施(ZTF),正在以前所未有的速度发出警报。瞬态源的分析迄今为止遵循两种不同的路径:在瞬态源不再可观察时对瞬态源数据进行存档分析,以及在首次检测到瞬态源时进行实时分析。后者是警报经纪人的领域,如Arizona-NOIRLab时间分析和对事件的反应系统(ANTARES)。在本文中,我们综合了这两个分析路径,并提出了第一个系统的研究档案警报经纪人数据,集中在河外瞬变与多峰光变曲线中确定的ANTARES档案的ZTF警报。我们的分析产生了37个这样的来源,包括核心坍缩超新星(与iPTF 14 hls的两个类似物),热核超新星与周围的星周介质相互作用,潮汐破裂事件,明亮的蓝色变量,以及尚未分类的对象。大部分已查明的来源目前仍在活动中,因此在不久的将来无法分配后续资源,以进一步限制其性质和实际工作过程。
2022-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for fast extragalactic X-ray transients in Chandra surveys
最近的工作在钱德拉深场南发现了两个快($\approx 10$ ks)河外X射线瞬变(CDF-S XT 1和XT 2)。这些发现表明,在档案X射线观测中可能存在大量类似的河外瞬变。我们开发了一种方法,可以有效地检测这样的瞬变在一个单一的钱德拉曝光,并系统地将其应用到钱德拉调查的CDF-S,CDF-N,DEEP 2,UDS,COSMOS,和E-CDF-S,共19~Ms的曝光。我们找到了13个瞬时候选者,包括CDF-S XT 1和XT 2。借助现有的优秀的多波长观测,我们确定了所有这些候选人的物理性质。除了CDF-S XT 1和XT 2外,其他11个源都是恒星天体,它们都具有$z$波段亮度超过20的亮度。我们估计CDF-S XT样瞬变的事件率为$59^{+77}_{-38}\ \rm{evt\ yr^{-1} deg^{-2}}$,峰值通量为0.5-7 keV $\log F_{\rm peak} \gtrsim -12.6$(erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$)。这一事件率转化为$\approx 15^{+20}_{-10}$瞬变存在于银河系纬度$|b|>20^{\circ}$的钱德拉档案观测中,这可以在未来的工作中进行探索。未来的任务,如雅典娜和爱因斯坦探测器与大把握(有效面积$\times$视场)需要发现一个大样本($\sim$数千)的快速河外X射线瞬变。
2019-06-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searching for Historical Extragalactic Optical Transients Associated with Fast Radio Bursts
本文系统搜索FRB位置的历史超新星等光学暂现源,未发现显著关联,预测FRB辐射逃逸需至少6-10年,并估计约7%匹配暂现源可观测,提出需约22,700个FRB才能产生一次偶然匹配,展望了未来观测前景。
2025-10-23 astro-ph.HE
High-Energy Neutrinos and Gamma-Rays from Non-Relativistic Shock-Powered Transients
激波相互作用被认为在一系列光学瞬变中起着重要的作用,包括超新星(特别是超亮类),经典新星,恒星合并,潮汐破裂事件和快速蓝色光学瞬变。这些冲击波可以加速相对论离子,通过强子π介子的产生产生高能中微子和伽马射线。最近在经典新星中发现的与时间相关的光学和伽马射线发射揭示了辐射冲击在为这些事件提供动力方面的重要作用,从而使人们能够在与河外瞬变冲击类似的物理条件下,对离子加速的性质,包括其效率和能谱,有一个前所未有的认识。在这里,我们介绍了一个模型连接的辐射光通量的非相对论瞬变的最大中微子和γ射线通量。我们将这种技术应用于广泛的河外瞬变类,以限制它们对宇宙学高能伽马射线和中微子背景的贡献。基于一个简单的模型,在辐射冲击扩散冲击加速,校准新星,我们证明了几个最明亮的瞬变可以加速质子的能量$E_{\rm max} \gtrsim 10^{16}$ eV,足以有助于冰立方天体物理背景。此外,几个考虑的源$-$,特别是贫氢超新星$-$,由于其喷出物的高伽马射线不透明度,可能充当“隐藏”伽马射线源,从而规避了非耀变体费米LAT背景施加的限制。然而,采用离子加速效率$\sim$ 0.3-1 $\%$的新星观测的动机,我们发现,目前已知的类的非相对论,潜在的冲击供电瞬态贡献最多百分之几的总冰立方背景。
2021-01-01 astro-ph.HE
A Deep Learning Approach for Active Anomaly Detection of Extragalactic Transients
Columbia University(哥伦比亚大学);Princeton University(普林斯顿大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼天体物理中心);Flatiron Institute(熨斗研究所);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
由于通过宽视场光学巡天(如即将进行的Vera C.鲁宾天文台。从潜在的科学目标的干草堆中,天文学家必须分配稀缺的资源来实时研究一系列针。在这里,我们提出了一个变分递归自动编码器神经网络编码模拟鲁宾天文台河外瞬变事件使用1%的PLASTiCC数据集训练自动编码器。我们的无监督方法独特地适用于无标记,实时,多变量和非周期性数据。我们根据使用隔离森林估计的异常分数对1,129,184个事件进行排名。我们发现,我们的管道成功地排名更罕见的瞬态类异常。使用异常分数和不确定性的简单切割,我们识别出罕见瞬变的纯(~95%纯)样品(即,除了Ia型、II型和Ibc型超新星之外的瞬变),包括超发光和对不稳定超新星。最后,我们的算法能够在峰值之前将这些瞬变识别为异常,从而在鲁宾天文台时代进行实时跟踪研究。
2021-03-22 astro-ph.HE cs.LG
An Archival Optical Counterpart Search for Extragalactic Fast X-Ray Transients Discovered by Einstein Probe
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Astrophysics, Central China Normal University(华中师范大学物理学院);Key Laboratory of Quark and Lepton Physics (Central China Normal University), Ministry of Education(教育部夸克与轻子物理重点实验室(华中师范大学));Astrophysics sub-Department, Department of Physics, University of Oxford(牛津大学物理系天体物理组);Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院天体物理研究中心)
本文通过分析爱因斯坦探测器发现的extragalactic快速X射线暂现源,结合光学数据与多波段观测,确认其为核心坍缩超新星起源,并估算相关事件的本地发生率。
2026-02-06 astro-ph.HE
A population of compact radio variables and transients in the radio bright zone at the Galactic center observed with the Jansky Very Large Array
使用2014年和2019年多个时期在5.5 GHz处高分辨率观测获得的JVLA数据,我们在银河系中心的无线电亮区检测到了一系列无线电变量和瞬变。在0.4角秒角分辨率下,观测范围为180弧分$^2$,我们报告了110个大小为$<1$弧秒的银河系中心致密射电(GCCR)源的新探测。GCCR的通量密度超过70 $μ$ μ,具有至少10个$σ$显著性。在这些来源中,82个是可变的或瞬时的,28个是不变的。其中约10%是河外背景源。我们讨论了可能的天体物理性质的检测源。与银河系盘(GD)中的正常脉冲星(NP)和毫秒脉冲星(MSP)相比,大多数(80%)的GCCR似乎落在脉冲星分布的高通量密度尾部,这是从银河系盘中的NP样本推断出来的。然而,从GD人群推断的MSP太弱,无法对已检测到的GCCR人群做出显著贡献。我们还将GCCR与Chandra X射线目录中的X射线源进行了交叉相关,发现42个GCCR具有候选X射线对应物。大多数具有X射线对应物的GCCR可能与未解析或略微解析的射电喷流有关,这些喷流是从具有致密物体的X射线双星发射的,这些致密物体可以是黑洞或中子星。
2020-11-02 astro-ph.HE
Extragalactic fast X-ray transient candidates discovered by Chandra (2000-2014)
河外快X射线瞬变(FXRT)是由X射线光子组成的短暂闪光,持续时间从几秒到几小时不等,其起源尚不确定。我们对它们的物理机制和祖先系统的无知部分是由于在大多数情况下缺乏清晰的多波长对应物,因为它们只是偶然发现的。我们开发了一个系统的搜索FXRT使用一个简单的X射线耀斑搜索算法,在钱德拉源目录(数据发布2.0; 169.6 Ms超过592.4度$^{2}$只使用观测与$|b|>10^{\circ}$和2015年之前),结合各种多波长的限制,以排除银河系污染和表征的候选人。我们报告了从214,701个来源的母样本中检测到14个FXRT候选者。候选物具有在1 $\times$ 10 $^{-13}$至2 $\times$ 10 $^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和4至48 ks的$T_{90}$值之间的峰值0.5-7 keV通量。样品可以被细分为两组:六个“附近”的FXRT发生在$d\lesssim$ 100 Mpc和八个“遥远”的FXRT可能红移$\gtrsim$ 0.1。三个遥远的FXRT候选者表现出一个平台的光变曲线(${\approx}$ 1-3 ks的持续时间),其次是幂律衰减和X射线光谱软化,类似于以前报道的FXRT CDF-S~ XT 2,一个拟议的磁星动力的双中子星合并事件所观察到的。在应用完整性校正后,我们计算了53.7 $_{-15.1}…
2022-04-29 astro-ph.HE
Time lag in transient galactic and extragalactic accreting sources
X射线双星是基本物理过程的大熔炉,它们几乎出现在整个电磁波谱中。X射线瞬变源的子类显示出多频行为,为了理解产生的物理现象,这些行为值得特别关注。这些双星系统由一颗致密星和一颗光学星组成,因此这两颗星之间存在相互影响,驱动着低能(LE)(即射电、红外、光学)和高能(HE)(即紫外、X射线、$γ$射线)过程。LE过程主要发生在光学星上,HE过程主要发生在致密星上,典型的是中子星。因此,很明显,通过LE过程的研究,也可以理解HE过程,反之亦然。在本文中,我们将从首次在X射线/Be系统A0535+26/HDE 245770中检测到的LE和HE过程之间的延迟的实验证据开始讨论这个问题(例如,Giovannelli \& Sabau-Graziati,2011; Giovannelli,Bisnovatyi-Kogan \& Klepnev,2013(在GBK 13之后); Giovannelli等人,2015年b)。这种延迟在激变变星(CV)和其他含有中子星或黑洞的双星系统中很常见。由于LE过程和HE过程之间的延迟已经在几个活动星系核(AGN)中被实验观察到,我们也将讨论大质量黑洞对恒星的潮汐扰动,遵循Rees(1998)的原始想法:星系核中的恒星可以被中心黑洞捕获或潮汐扰动。一些碎片会被高速喷射出来,其余的会被黑洞吞噬,造成一个明亮的耀斑,最多持续几年。
2019-08-26 astro-ph.HE
$Fermi$-LAT detection of a transient $γ$-ray source in the direction of a distant blazar B3 1428+422 at $z =4.72$
我们通过分析110个月的{ \it Fermi}-LAT Pass 8数据,报告了在B3 1428+422($z=4.72$)方向探测到一个瞬态$γ$射线源。新的瞬态$γ-$射线源远离银道面,具有相当软的光谱,与高红移耀变体一致。我们认为,新发现的瞬态是$γ$射线对应的B3 1428+422,这可能是{ \it最遥远的} GeV源,迄今为止检测。一组如此遥远的$γ-$射线耀变体的探测将有助于重建光度函数的演化和研究如此高红移的河外背景光。
2018-09-17 astro-ph.HE
Fast X-ray Transient Detection with AXIS: application to Magnetar Giant Flares
本研究评估AXIS卫星探测磁星巨耀发的可行性,发现偶然探测伽马尖峰概率低,但快速跟踪可探测至20 Mpc的X射线尾,并首次实现河外周期调制测量。
2025-10-25 astro-ph.HE
An overview of the EXTraS project: Exploring the X-ray Transient and Variable Sky
EXTraS项目(探索X射线瞬变和可变天空)将收集迄今为止尚未探索的时间域信息,这些信息隐藏在欧空局XMM-牛顿X射线观测站上的欧洲光子成像照相机仪器自发射以来收集的偶然数据中。这将包括搜索快速瞬变,以及搜索和表征的变化(周期性和非周期性)在数十万源跨越超过九个数量级的时间尺度和六个数量级的流量。X射线结果将得到新发现的多波长表征的补充。还将进行可变源的现象学分类。我们的所有结果都将提供给社区。还将在意大利、德国和英国的选定高中实施教学计划。EXTraS项目(2014-2016年)由欧盟/FP 7框架内资助,由INAF(意大利),IUSS(意大利),CNR/IMATI(意大利),莱斯特大学(英国),MPE(德国)和ECAP(德国)合作开展。
2015-03-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
AT2018cow: a luminous millimeter transient
我们提出了详细的亚毫米到厘米波观测的非凡河外瞬变AT 2018 cow。它的表观特征--高射电光度、毫米波段长寿命发射平台和亚相对论速度--是前所未有的。对数据的基本解释表明,$E_k \gtrsim 10^{48}$ erg与致密($n_e \approx 3 \times 10^{5}\,$ cm $^{-3}$)介质中的快速但亚相对论性($v \approx 0.13c$)冲击耦合。我们发现,X射线发射是不自然的解释的无线电submm同步加速器光谱的扩展,也不是由逆康普顿散射的主要黑体UVOIR光子内的正向冲击的高能电子。到了$Δt \approx20\,$天,X射线发射显示出光谱软化和不稳定的日间变化。综上所述,我们不得不求助于另一个X射线发射源:事件的中心引擎。不管这个中心引擎的性质如何,这个源预示着一类新的高能瞬变冲击致密介质,早期最容易在毫米波长下观察到。
2019-10-29 astro-ph.HE
On the optical counterparts of radio transients and variables
本文研究了各种射电瞬变和变量的射电(F_r)和光学(F_o)通量密度之间的关系,目的是分析这些信息将来是否可以用来对这类事件进行分类。利用1-10 GHz之间的磁通密度值和光学波段V和R,我们建立了一个样品,总共测量了12,441个F_r和F_o。样本中既有银河系天体,如恒星源和X射线双星,也有河外天体,如伽马射线暴和类星体。通过直接比较这两个参数,已经可以区分银河系和河外星系的人口。虽然单个类很难从F_r-F_o参数空间中分离到高精度,并且只能提供近似值,但基本方法为开发更精确的分类技术提供了有用的基础。此外,我们还说明了不同类的示例对象如何随着时间的推移而在参数空间中移动,从而提供了一种可用于减少类之间混淆的功能。一个小的,盲测试的分类性能也进行了使用的第一瞬态和可变源的目录,以证明该方法的优点和当前的局限性。随着未来多波长数据的出现,我们讨论了其他分类技术,F_r-F_o方法可以与之结合,并有可能成为自动无线电瞬变分类系统的重要组成部分。
2018-06-26 astro-ph.HE
A search for extra polarisations using a Gaussian process in Gravitational-Wave Transient Catalogue 3
本文利用引力波零流和高斯过程模型,在LIGO-Virgo-KAGRA第三期目录的42个三探测器事件中搜寻超出广义相对论的额外偏振,未发现证据,并对事件GW190602_175927设定了90%置信度下应变分数偏差低至0.39的上限。
2025-07-03 astro-ph.HE gr-qc
Probing the extragalactic fast transient sky at minute timescales with DECam
光学瞬变的观测通常以几天到几周的节奏进行,为超新星的发现进行了优化。光学快速瞬变天空仍然在很大程度上未被探索,迄今为止只有少数调查对以亚小时时间尺度演变的河外瞬变的检测施加了有意义的限制。在这里,我们提出了使用暗能量相机,我们的全波长和全信使更深,更广,更快的方案的核心设施,对昏暗,分钟时间尺度的河外快速瞬变的深度搜索结果。我们使用连续20秒的曝光,系统地探测时间尺度低至1.17分钟的震级限制$g > 23$(AB),检测数百个瞬态和可变源。九个候选者通过了我们关于持续时间和非恒星性的严格标准,所有这些都可以根据深度多波段成像归类为耀斑星。在同时进行的多设施观测期间,对快速射电暴和伽马射线对应物的观测没有产生与光学瞬变对应的结果。此外,使用SkyMapper光学望远镜进行的成像前和后续观测没有发现长期变异。我们为一系列深度和时间尺度的分钟时间尺度快速光学瞬态速率设定了上限。最后,我们证明,光$g$波段光变曲线行为本身不能区分确认河外快速瞬变,如提示伽玛射线暴闪光和银河系恒星耀斑。
2020-02-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Radio Scattering Horizons for Galactic and Extragalactic Transients
无线电波散射会导致银河系和河外快速($\sim$毫秒持续时间)瞬变的探测灵敏度严重降低。虽然银河系的源,如恒星在银河系星际介质(ISM)中经历散射,但河外快速射电暴(FRB)也可以在其宿主星系和其他干扰其视线的星系中经历散射。我们评估银河系和河外散射地平线的快速无线电瞬变使用NE2001的组合模型的分散措施(DM)和散射时间($τ$)贡献的银河系盘,并独立构建电子密度模型的银河系晕和其他星系的ISM和晕,占不同的星系形态,质量,密度和强度的湍流。对于源红移$0.5\leq z_{\rm s}\leq1$,全天空各向同性FRB人口的模拟值的$τ(1\rm~GHz)$范围从$\sim1~μ$ s到$\sim2$ ms($90\%$置信度,观测框架),主要由宿主星系,虽然$τ$可以在低银河系纬度$\gg2$ ms。在$z_{\rm s}=5$的人口有$0.01\lesssimτ\lesssim300$毫秒在1 GHz($90\%$信心),由干预星系为主。这些高红移FRB中约有$20\%$在1 GHz(观测者坐标系)下具有$τ>5$ ms,而在$z_{\rm s}\sim0.5-5$之间的FRB的$\gtrsim40\%$在$ν\leq 800$ MHz下具有$τ\gtrsim1$ ms。我们的散射预测可能是保守的,如果散射从环境是显着的,这是可能在特定条件下。如果环星系湍流引起的小尺度(…
2022-06-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
AT 2020afjz (TSS2020a): The First Fast Extragalactic Transient Discovered by TESS
University of Canterbury(坎特伯雷大学);Curtin University(科廷大学);University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
本研究发现了TESS首个小时级河外快速暂现源AT 2020afjz,经建模其或为轴上“脏火球”或轴外孤儿余烬,展现了TESS发现此类暂现源的潜力。
2026-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supergiant Fast X-ray Transients uncovered by the EXTraS project: flares reveal the development of magnetospheric instability in accreting neutron stars
利用EXTraS项目公开提供的产品,利用XMM-牛顿公开观测,研究了被称为超巨星快速X射线瞬变的高质量X射线双星的子类的低光度、X射线耀斑活动。EXTraS的目标之一是从XMM-牛顿公共档案中提取EPIC(0.2-12 keV)软X射线范围内观察到的所有源的非周期性变化信息。采用贝叶斯分块法对SFXTs样品的X射线光变曲线进行分解,从中挑选出144个X射线耀斑,覆盖了软X射线的大范围光度(1 e32 - 1 e36 erg/s)。我们测量了时间量,如耀斑的上升时间和衰减时间,它们的持续时间和相邻耀斑之间的时间间隔。我们还估算了耀斑的峰值光度、平均吸积率和能量释放。观测到的软X射线的低光度耀斑活动的SFXTs的性质是在定性协议的应用程序的瑞利-泰勒不稳定性模型在吸积等离子体附近的中子星磁层的预期。在快速旋转的中子星的情况下,不能排除来自临时盘的零星吸积。
2019-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
A citizen science exploration of the X-ray transient sky using the EXTraS science gateway
现代软X射线天文台可以对时域天体物理学产生独特的见解,并且大量信息存储在数据档案中,并且大部分未被利用。像寻宝一样,EXTraS项目收获了迄今为止尚未探索的时间域信息,这些信息隐藏在XMM-牛顿卫星上的欧洲光子成像相机仪器在20年的观测中收集的偶然数据中。结果是一个巨大的目录,描述了数十万个X射线源的时间行为。但目录只是一个起点,因为它还需要进一步分析。在该项目期间,为意大利、德国和英国的高中生确定了一项教育活动,并在几个讲习班上开展了这一活动。最终的目标是让学生和公民科学家参与整个验证过程:他们查看数据并尝试发现新的来源,或描述已知的来源。本文介绍了如何使用EXTraS科学网关来完成这些任务,并强调了第一个发现,在球状星团NGC 6540的耀斑X射线源。
2019-11-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
A search for extragalactic fast optical transients in the Tomo-e Gozen high-cadence survey
利用Tomo-e Gozen高节奏巡天数据搜寻河外快速光学暂现源,未发现可靠候选体,并给出了时间尺度小于1天的明亮暂现源事件率的严格上限。
2023-11-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The EXTraS Project: Exploring the X-ray transient and variable sky
在X射线天空中,通量和光谱形状的时间变化是普遍存在的,并且携带关于源的性质和发射物理的关键信息。XMM-牛顿天文台上的EPIC仪器是研究即使是微弱光源的变化性的最有力工具。每一天,它都会收集大量关于数百个新的偶然来源的信息,但由此产生的巨大(且不断增长的)数据集在时域中基本上是未被探索的。这个名为“探索X射线瞬变天空”(EXTraS)的项目系统地提取了XMM-牛顿档案中的所有时域信息。这包括搜索和表征的变化,周期性和非周期性的,在数十万个源跨越超过8个数量级的时间尺度和6个数量级的通量,并搜索快速瞬变错过了标准的图像分析。所有结果、产品和软件工具都已在公共存档中发布给社区。还实现了一个科学网关,允许用户在最近的XMM数据集上远程运行EXTraS分析。我们详细介绍了新的算法,设计和实施的EPIC数据分析,包括数据准备,源和背景建模,生成的时间序列和功率谱,并搜索和表征不同类型的变量的所有步骤。我们描述我们的结果和产品,并提供有关其基本统计特性的信息和使用建议。我们还介绍了可用的在线资源。EXTraS结果数据库及其辅助产品是天体物理学几乎所有领域任何类型研究的丰富资源。从我们的项目中学到的算法和经验教训也是一个非常有用的参考任何当前和未来的实验在时域。
2021-05-06 astro-ph.HE astro-ph.IM
X-ray Transients in the Advanced LIGO/Virgo Horizon
Advanced LIGO和Advanced Virgo将是全天空监视器,用于合并数百Mpc内的紧凑物体。找到这些事件的电磁对应物需要理解低红移(z<0.1)的瞬变天空。我们进行了系统的搜索河外,低红移,瞬态事件的XMM-牛顿回转巡天。在一个通量有限的样本中,我们发现高度可变的物体占样本的10%,其中10%在空间上与编目的光学星系重合。这导致了每平方度4 × 10 ^-4个瞬变,高于3 × 10 ^-12 erg cm-2 s-1 [0.2-2 keV]的通量阈值,这可能会与LIGO/Virgo的对应物混淆。这是先进LIGO/Virgo视界内软X射线瞬变率的首次河外测量。我们的搜索发现了6个天体,它们在空间上与之前编目的星系一致,缺乏光学活动星系核的证据,显示出大约10^43 erg s-1的高光度,与ROSAT全天巡天相比,通量变化超过10倍。其中至少有四个显示的属性与以前观察到的潮汐中断事件一致。
2013-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Galactic neutron star population I - an extragalactic view of the Milky Way and the implications for fast radio bursts
天文学家研究河外瞬变的一个关键工具是它们在宿主星系上的位置。银心偏移量、封闭通量和光统计分数在不同波长下被广泛用于帮助推断瞬变祖星的性质。受磁星和快速射电暴(FRB)之间的联系的启发,我们使用其大小,结构和颜色的最佳估计创建了银河系的正面图像。我们将银河系磁星,磁星,低质量和高质量的X射线双星放在这张照片上,使用可用的距离信息。银河系的偏心距,封闭的通量和这些系统的光分布的分数相比,河外瞬态样本。我们发现FRB遵循银河系中子星最接近的分布,我们执行的安德森-达林检验中有24个(75%)的p值大于0.05。这表明FRB位于其宿主上的方式与银河系中子星在银河系的光中一致,尽管我们无法确定哪个特定的中子星种群是最佳匹配。在所进行的比较范围内,银河系分布与其他河外瞬变现象一致的频率要低得多,其中Ia型SNe位居第二,只有33%的测试超过0.05。总体而言,我们的研究结果提供了进一步的支持FRB模型调用孤立的年轻中子星,或包含一个中子星的双星。
2021-11-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
K2: Background Survey -- the search for undiscovered transients in Kepler/K2 data
开普勒太空望远镜的K2任务提供了一个独特的可能性,以高节奏测光检查银河系和银河系外起源的来源。除了在目标星系中探测到的大量超新星和类星体外,开普勒很可能还意外地在整个K2中观测到了许多瞬变现象。这些事件可能发生在背景像素中,恰好围绕着科学目标。分析背景像素提供了进行高节奏调查的可能性,每个活动的面积为几平方度。我们展示了独立恢复关键K2瞬态,如KSN 2015 K和SN 2018 oh的能力。通过这项调查,我们希望检测到大量的瞬变,并确定第一个全面的瞬变率与寿命$\leq1$天。
2020-06-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Representation Learning for Time-Domain High-Energy Astrophysics: Discovery of Extragalactic Fast X-ray Transient XRT 200515
Institute for Computational and Mathematical Engineering, Stanford University(斯坦福大学计算与数学工程研究所);University of Cambridge(剑桥大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino(意大利国家天体物理研究所都灵天文台);The University of Sydney(悉尼大学)
提出一种基于 E-t 图和 E-t-dt 立方体表示的无监督表示学习方法,用于高能数据异常检测,并借此发现了首个河外快速X射线暂现源 XRT 200515。
2025-03-04 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.AI
Late time HST UV and optical observations of AT~2018cow: extracting a cow from its background
本文分析 AT2018cow 爆发后 713–1474 天的 HST 紫外/光学观测,扣除复杂宿主背景后发现其持续偏蓝,并基于 TDE 盘模型测得黑洞质量。
2023-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the CMB Optical Depth Through the Dispersion Measure of Cosmological Radio Transients
最近发现的快速射电暴FRB 150418等河外射电瞬变的色散测度可以用来测量星系际介质中自由电子的柱密度。同样的电子也散射了宇宙微波背景(CMB)光子,影响了宇宙学参数的精确测量。我们探讨了再电离时期(EoR)期间存在的无线电瞬变的色散测量和CMB的总光学深度$τ_{CMB}$之间的联系,表明这种瞬变的存在将提供一个新的灵敏的探测$τ_{CMB}$。作为一个例子,我们考虑FRB的种群。假设它们存在于EoR期间,我们表明:(i)这样的源可以通过测量$τ_{CMB}$来探测再电离历史,精度低于百分之一,(ii)它们可以通过平方公里阵列等仪器进行高显著性检测。
2016-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
The LOFAR search for radio pulsars and fast transients in M33, M81 & M82
射电脉冲星和旋转射电瞬变粒子群只在银河系及其附近才被发现。调查其他星系中的这类人口需要深入脉冲星和瞬态搜索。我们用LOFAR对邻近星系M33、M81和M82进行了4小时射电观测。我们的主要目的是测量其他星系中脉冲星群体的亮端,并将其与银河系进行比较。我们通过双脉冲搜索寻找河外射电暴,通过单脉冲搜索寻找零星的快速射电瞬变。我们相干地组合了最多23个LOFAR核心高频天线(HBA)站,并使用多个捆绑阵列波束覆盖了M33、M81和M82的全部。没有发现脉动源或单脉冲,因此,我们建立了更严格的限制河外脉冲星流量密度在较低的频率比以前的Arecibo,GBT,和WSRT搜索。我们的结论是,在附近的星系M33,M81和M82中,没有恒星以比我们银河系中最亮的恒星大几倍的伪光度射向地球。
2016-06-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Disentangling transients and their host galaxies with Scarlet2: A framework to forward model multi-epoch imaging
Scarlet2扩展了场景建模框架以处理多历元成像,能同时提取暂现源与宿主星系模型,准确测量空间偏移,并支持搜索游荡大质量黑洞。
2025-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
A multi-wavelength approach to classifying transient events in the direction of M31
在寻找罕见的时域事件时,将奇异的河外现象与更常见的银河前景事件混淆是一个重要的考虑因素。我们展示了如何从多个波段的观测,在这种情况下,光学和X射线观测,可以用来促进两者之间的区别。在对M31的光学观测中,我们发现了一个非常明亮和快速的瞬变事件。这个瞬变的持久光学对应物以前被认为是M31中的一颗变星,没有任何戏剧性的通量偏移。iPTF事件最初似乎是一个异常快速和充满能量的河外瞬变,M31中的一颗非常快的新星是令人兴奋的可能性之一,在不到1千秒的时间内有一个~ 3等的正通量漂移。在钱德拉档案数据的帮助下,我们找到了一个X射线对应物并获得了它的X射线光谱。我们发现静态发射的X射线光谱可以用一个光学薄等离子体发射的模型来描述,该模型的温度为~ 7 MK,典型的活跃恒星的日冕发射。假设X射线源位于M31(~3.10^36 erg/s),X射线光度和色温的组合排除了M31中任何类型的已知吸积致密天体或活动恒星。相反,我们认为,光学瞬态源是一个M型主序星,活跃的恒星位于银河系的磁盘在~0.5-1千秒差距的距离。它的X射线持久光度在~(1.3-5).10^30 erg/s范围内,在R波段的绝对光学星等为9.5-11.0等。观测到的光学耀斑在R波段的等效持续时间约为95分钟,总能量约为0.3- 1.10^35尔格,这使它成为M型星上观测到的最亮的耀斑之一。
2018-03-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Luminous Fast Blue Optical Transients in the 2040s
Radboud University(拉德堡德大学);ESA-ESTEC(欧洲空间局欧洲空间研究与技术中心);University of Cambridge(剑桥大学);University of Warwick(华威大学);University of Bath(巴斯大学);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学)
本文探讨2040年代对明亮快速蓝色光学瞬变体的观测需求,旨在揭示其起源及对黑洞形成、核心引擎物理和星系相互作用的影响。
2025-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Chiral Effective Field Theory and the High-Density Nuclear Equation of State
中子星诞生于核心坍缩超新星的余波中,它所包含的物质在特殊的密度和温度条件下很难在实验室中重现。近年来,中子星的观测已经开始产生新的见解,强相互作用的物质在高密度区,目前的理论模型受到挑战的性质。同时,手征有效场论已经发展成为一个强有力的框架,研究核物质的性质与量化的不确定性在中等密度区的中子星模型。在这篇文章中,我们回顾了手征有效场论的最新发展,并重点介绍了多体微扰理论作为计算热密核物质性质的有效工具。我们还展示了如何有效场论,使统计上有意义的比较核理论预测,核实验和观测约束的核物质状态方程。
2021-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph