Insights from GRBs for optical follow-up of gravitational wave counterparts
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Deutsches Zentrum für Astrophysik DZA(德国天体物理中心);Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam(波恩大学物理与天文研究所);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);GRAPPA Institute, Anton Pannekoek Institute for Astronomy and Institute of High-Energy PhysicsUniversity of Amsterdam(阿姆斯特丹大学GRAPPA研究所、安东·潘内科克天文学研究所和高能物理研究所);Nikhef(荷兰国家核子和粒子物理研究所);School of Physics, University College Dublin(都柏林大学学院物理学院);Cerro Tololo Inter-American Observatory/NSF NOIRLab(塞罗托洛洛美洲际天文台/美国国家科学基金会NOIR实验室)
研究通过分析LIGO-Virgo-KAGRA探测器网络在O5观测期间对近邻合并诱导GRB的定位,评估仅依靠引力波定位能否检测到光学对应物,发现需依赖观测深度和可靠识别真实对应物。
2026-04-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Apertif Radio Transient System (ARTS): Design, Commissioning, Data Release, and Detection of the first 5 Fast Radio Bursts
本文提出Apertif射电暂现源系统(ARTS),通过实时探测与干涉定位,在5周内发现5个快速射电暴,实现毫秒级无偏探测,开启了利用暴发探测宇宙的新阶段。
2023-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Detection and localisation of the highly active FRB 20240114A with MeerKAT
利用MeerKAT探测并定位高活跃FRB 20240114A,测量色散量、通量分布及偏振,识别宿主星系,并预测持续射电源通量。
2024-08-20 astro-ph.HE
A Demonstration of Extremely Low Latency $γ$-ray, X-Ray & UV Follow-Up of a Millisecond Radio Transient
我们报告了一个新的高能量的后续观察潜在的快速射电爆发的结果。射电爆发由VLA/realfast探测,尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台利用斯威夫特的新操作能力(arXiv:2005.01751)在非常低的延迟下进行跟踪,从T0+32分钟开始进行定点软X射线和紫外观测,并在T0左右保存硬X射线/伽马射线事件数据。这些观测结果比迄今为止任何无线电瞬变的先前X射线/紫外线随访$>10$ x倍。T0时未观察到与FRB候选者一致的发射,0.2 s通量$5σ$上限为$1.35\times10^{-8}$ erg cm $^{-2}$(14-195 keV),也没有在T0+32分钟下降到UVOT u波段的$3σ$上限22.18 AB等,和$3.33\times10^{-13}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$从0.3-10 keV用于2 ks观测。候选的FRB本身还不足以被认为是天体物理学的,所以这篇文章作为一个技术演示。这些新的Swift操作能力将允许未来的FRB检测与Swift在比这里展示的更低的延迟下跟进:15-20分钟应该是经常可以实现的,5-10分钟偶尔可以实现。我们鼓励FRB检测设施以低延迟发布警报,以实现这一科学。
2020-06-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fast response electromagnetic follow-ups from low latency GW triggers
我们研究了合并双星中子星(BNS)的低延迟引力波(GW)探测和瞬发电磁(EM)跟踪观测。假设BNS合并与短持续时间的伽马射线暴(SGRB),我们评估快速EM后续行动是否可以捕捉到即时排放,早期发动机活动或揭示任何潜在的副产品,如磁星或快速射电暴。为了检查极低延迟搜索管道的预期性能,我们模拟了一群合并的BNS,并使用这些来估计合并前不同时间的可检测性和定位效率。使用观测SGRB通量数据校正到先进的GW干涉探测器的范围内,我们确定什么EM观测可以实现从低频无线电高能量$γ$射线。我们表明,虽然具有挑战性,但通过低延迟管道实现突破性的多信使科学是可能的。
2016-03-14 astro-ph.HE
Distributed Architectures and Constellations for Gamma-Ray Burst Science
引力波/伽马射线暴GW/GRB 170817事件标志着多信使天体物理学时代的开始,其中对引力波(GW)的新观测与来自同一天体物理源的传统电磁观测相结合。在接下来的几年里,日本的Advanced LIGO/VIRGO和KAGRA以及LIGO-India将达到它们的标称/极限灵敏度。在电磁领域,Vera C.鲁宾天文台和切伦科夫望远镜阵列(CTA)将在未来几年内上线,它们将彻底改变对光学和TeV波段瞬态和可变宇宙源的研究。具有良好定位能力的高效X射线/伽马射线全天监测器的运行将在提供GW干涉仪和鲁宾天文台的高能对应物方面发挥关键作用,使多信使天体物理学走向成熟。为了在时间和空间上达到不可预测的物理事件的定位和及时性的所需精度,需要覆盖整个天空的传感器分布。我们讨论了大规模,小平台的分布式架构和星座的潜力,建立一个敏感的X射线/伽马射线全天空监视器和编程的影响,这包括建立一个高效的装配线的硬件开发和数据分析。我们还讨论了在其他波长(UV/IR)下运行的小型平台星座的潜力,这些平台能够快速重新指向后续的高能瞬变。
2021-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
A real-time transient detector and the Living Swift-XRT Point Source catalogue
我们提出了生活Swift-XRT点源目录(LSXPS)和实时瞬态检测器。该系统首次允许我们对新的瞬态X射线事件进行低延迟搜索,这些事件比当前一代宽视场成像仪可用的事件更微弱,并近实时地报告它们的检测。以前,这类事件只能在延迟搜索中找到,例如档案数据;我们的低延迟分析现在可以快速和持续跟踪这些事件,从而能够探测以前无法访问的时间尺度。LSXPS是X射线星表中独一无二的,几乎实时更新,使其成为由灵敏的X射线望远镜:斯威夫特X射线望远镜(XRT)探测到的点源的第一个最新记录。相关的上限计算器同样利用所有可用的数据,允许按需快速产生当前的上限。这些设施,使低延迟瞬态系统也完全提供给社会,提供了一个强大的资源,时域和多信使天体物理学。
2022-10-14 astro-ph.HE
The Cherenkov Telescope Array sensitivity to the transient sky
切伦科夫望远镜阵列(CTA)将能够对瞬变极高能天空进行前所未有的观测。在线科学警报生成管道(SAG)具有所需的30秒延迟,将允许发现或跟踪活动星系核、星系致密物体和引力波或中微子信使的电磁对应物的伽马射线暴和耀斑发射。CTA对极短曝光的灵敏度不仅取决于阵列的技术性能(例如有效面积、背景辨别效率)。评估检测的重要性的算法还定义了灵敏度,以及它们的计算效率,以满足SAG延迟要求。我们探讨了孔径光度学和似然分析技术,以及相关的参数(例如,在源到离源曝光比,所需的信号事件的最小数量),定义了CTA在短曝光时检测显著信号的能力。所得到的CTA差分通量灵敏度作为观测时间的函数,使用最新的蒙特卡罗模拟获得的,比较费米-LAT和电流产生IACT的灵敏度在重叠的能量范围内获得。
2019-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
A study of two FRBs with low polarization fractions localized with the MeerTRAP transient buffer system
本文利用MeerTRAP瞬态缓冲系统对两个快速射电暴实现约1角秒精度定位,识别出其中一个的宿主星系,并分析其低偏振、色散量和散射特性,揭示了宿主星系等离子体环境对观测性质的影响。
2024-07-02 astro-ph.HE
Low-latency neutrino follow-up combining diverse IceCube selections
本文扩展了IceCube的快速响应分析框架,通过结合多种事件选择实现覆盖更宽能量范围和所有中微子味的低延迟全天候中微子后续观测,并提出了新流水线以纳入计算量更大的重建方法。
2025-07-11 astro-ph.HE
Capturing the electromagnetic counterparts of binary neutron star mergers through low latency gravitational wave triggers
我们研究了联合低延迟引力波(GW)探测和瞬发电磁波(EM)跟踪观测合并双星中子星(BNS)的前景。对于BNS合并与短持续时间的伽马射线暴(SGRBs),我们第一次评估的可行性快速EM后续行动,以捕捉即时排放,早期发动机活动或揭示任何潜在的副产品,如磁星或快速射电暴。为了实现我们的目标,我们首先模拟人口的合并BNS使用现实的源参数分布,并估计在合并前的不同时间的可检测性和定位效率。然后,我们使用一系列已签订GW后续协议的设施,从低频无线电到高能$γ$ -射线,来评估及时跟进的前景。我们量化我们的评估使用观测SGRB通量数据外推到先进的GW干涉探测器LIGO和处女座的地平线距离内,并立即在二进制合并后的提示阶段。我们的研究结果表明,虽然具有挑战性,但突破性的多信使科学是可能的,EM后续设施具有快速响应和广泛的视野。我们证明了抓住SGRB的瞬发阶段($<$ 5 s)的机会,可以通过加快GW观测站和EM后续设施的检测管道来增强。我们进一步表明,除了澳大利亚仪器的最佳探测器网络可能会提高角分辨率的两个因素,从而大大有助于GW-EM多信使天文学。
2016-03-04 astro-ph.HE gr-qc
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
Electromagnetic counterparts to gravitational wave events from Gaia
最近发现的引力波事件,在一种情况下也是它的电磁(EM)对应物,使我们能够以一种新颖的方式研究宇宙。LIGO和Virgo探测器灵敏度的提高为定期探测恒星残骸合并产生的EM瞬态事件提供了可能性。预计引力波源的天空定位范围可达几百平方度,因此盖亚作为一种全天空多历元光度测量,有可能成为寻找EM对应物的良好工具。在本文中,我们研究了使用盖亚科学警报系统探测电磁对应的引力波源的可能性。我们开发了一个扩展到目前使用的算法,找到瞬变和测试其能力,发现候选瞬变的LIGO和处女座的观测周期O1和O2的事件样本。对于目前运行的O3的引力波事件,我们预计大约16%(25%)应该在引力波之后7(10)天落在盖亚观测到的天空区域。新算法每天将从整个天空中提供大约10个候选人。
2020-04-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gauge Theoretic Signal Processing II: Zero-Latency Whitening for Early Warning Pipelines
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校)
本文提出一种基于规范理论的信号处理框架,通过几何精确的更新规则实现因果白化滤波,减少延迟并保持信号检测精度。
2026-04-28 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Multivariate Time Series Classification of Fermi-Detected Gamma-Ray Transients Using Convolutional-Recurrent Neural Networks
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram(印度科学教育研究所特里凡得琅分校)
本文提出两种深度学习分类器,通过卷积和递归神经网络架构区分伽马射线瞬变的四类:伽马射线暴、地面伽马射线闪光、太阳耀斑和软伽马重复体,实现93%的分类准确率。
2026-03-28 astro-ph.HE
Orbital Foregrounds for Ultra-Short Duration Transients
来自地球轨道上物体的反射可以产生亚秒级的恒星般的闪光,类似于天体物理学的瞬变。反射在历史上曾引起瞬时调查的假警报,但人口没有得到系统的研究。我们使用Evryscope快速瞬变引擎报告这些轨道闪光的事件发生率,Evryscopes的低延迟瞬变检测管道。我们选择可能由地球卫星引起的单历元探测,并将事件率建模为震级和天空位置的函数。我们测量了$1800^{+600}_{-280}$天空$^{-1}$小时$^{-1}$的速率,峰值在$m_g = 13.0$,在像Evryscopes这样的调查中,闪光形态退化与真实的天体物理信号。其中,$340^{+150}_{-85}$天空$^{-1}$小时$^{-1}$足够明亮,在典型的郊区天空中肉眼可见,视觉极限星等为$V\approx4$。这些测量使轨道闪光的事件率比所有活跃的全天空快速时间尺度瞬态搜索的公共警报的组合率高出几个数量级,包括中微子,引力波,伽马射线和射电天文台。短时间尺度的轨道闪光形成了一个占主导地位的前景,非触发搜索快速瞬变低分辨率,广角调查。然而,像快速射电暴(FRB)与弧分尺度的本地化事件有一个低概率($\sim10^{-5}$)的符合与轨道闪光,允许光学调查,以限制其潜在的光学对应物在单一的图像。即将推出的卫星互联网星座,如SpaceX Starlink,不太可能对正常运行中的轨道闪光数量做出重大贡献。
2020-11-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Distinguishing the nature of ''ambiguous'' merging systems hosting a neutron star: GW190425 in low-latency
GW 190425是新发现的引力波源,与中子星-中子星合并一致,啁啾质量为$1.44\pm0.02M_\odot.$。该值落在$ambiguous$间隔内,因为仅从GW信号我们不能排除双星中存在黑洞。在这种情况下,该系统将拥有一颗中子星和一个非常轻的恒星黑洞,质量接近中子星的最大值,充满了$mass$ $gap$。与GW/GRB 170817相比,由于天空定位信息不足和距离更远,因此没有电磁对应物与此事件密切相关。本文考虑两个状态方程,并考虑黑洞自旋效应和一个新的喷出物质量公式,建立了双中子星和黑洞-中子星系统的GW 190425的kilonova光变曲线模型.与双中子星的情况相比,GW 190425中假定存在的轻黑洞会产生更亮的千诺瓦辐射,让我们区分中子星的伴星的性质。关于GW 190425的候选对应物,后来被归类为超新星,我们的模型可能已经放弃了在其早期$r$带演化中检测到的两个瞬变。结合的啁啾质量和亮度距离信息GW信号与库的kilonova光变曲线有助于识别电磁对口早on. We备注,在低延迟释放的啁啾质量在此间隔的$ambiguous$值似乎是至关重要的成功的电磁后续行动。
2020-05-29 astro-ph.HE
Localization of short duration gravitational-wave transients with the early advanced LIGO and Virgo detectors
激光干涉引力波观测站和Virgo是先进的地面引力波探测器,将于2015年开始收集科学数据。随着第一次探测的预期,重要的是量化如何以及一般的引力波瞬变可以定位在天空中。这对于正确识别电磁对应物以及理解引力波物理和源群至关重要。我们提出了一个研究的天空定位能力的两个搜索和参数估计算法:\emph{coherent WaveBurst},一个约束的似然算法操作接近实时,和\emph{LALInferenceBurst},马尔可夫链蒙特卡罗参数估计算法开发恢复通用瞬态信号的延迟几个小时。此外,我们专注于先进探测器时代的前几年,当时我们预计只有两个(2015年)和三个(2016年)运行探测器,所有低于设计灵敏度。这些探测器配置可以产生显着不同的天空定位,我们量化的细节。正如预期的那样,我们观察到从两个检测器到三个检测器网络时,平均检测信号的定位有明显的改善。虽然定位取决于波形形态,但在2015年观察100 - 200度$^2$和2016年观察60 - 110度$^2$后,大约50%的检测信号将被成像,尽管波形知识可以将其减少到22度$^2$。这是第一次全面研究先进的LIGO和Virgo探测器早期网络的一般瞬态的天空定位能力,包括早期的LIGO只有两个探测器的配置。
2014-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
NNETFIX: An artificial neural network-based denoising engine for gravitational-wave signals
引力波探测器中的仪器和环境瞬态噪声突发或毛刺可能会对天空定位和引力波信号的参数估计产生不利影响,从而损害天体物理观测。探测器数据的去噪在低延迟操作期间尤其相关,因为候选探测的电磁跟踪需要准确、快速的天空定位和天体物理源的推断。NNETFIX是一种基于机器学习的算法,旨在消除与瞬态引力波信号一致检测到的毛刺。NNETFIX使用人工神经网络来估计由于故障的存在而丢失的数据部分,这允许重新计算天体物理信号的天空定位。去噪数据的天空定位可以比从原始数据或通过移除受毛刺影响的数据部分获得的天空定位显著更准确。我们测试NNETFIX在模拟场景中的二进制黑洞合并信号,并讨论其在未来的低延迟LIGO-Virgo-KAGRA搜索使用的潜力。在大多数情况下,对于具有高信噪比的信号,我们发现用去噪数据和原始数据获得的天空图的重叠优于用原始数据和去除毛刺的数据获得的天空图的重叠。
2021-01-12 astro-ph.CO 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
GW190814 follow-up with the optical telescope MeerLICHT
高级LIGO和Virgo引力波天文台在2019年8月14日的第三次观测运行中检测到一个信号,名为GW 190814。大量的电磁设施进行了后续活动,在寻找一个可能的对应的引力波事件,这是特别有前途的早期来源分类的中子星-黑洞merger. We提出的GW的后续活动的结果与宽视场光学望远镜MeerLICHT,位于南非天文台萨瑟兰网站。我们使用我们的结果来约束可能的kilonova模型。MeerLICHT在三个光学波段(u,q,i)中每晚观察到超过95%的概率定位超过一周,我们的初始观察在GW检测后近2小时开始。我们描述了在MeerLICHT数据中寻找新的瞬变,并研究了如何使用我们的极限幅度来约束AT2017gfo样kilonova。在我们对MeerLICHT数据的分析中发现了一个新的瞬变,由于档案数据中瞬变坐标处存在空间未解析源,因此我们将其排除在GW 190814的电磁对应物之外。使用我们的极限幅度,我们可以排除在GW 190814距离处存在AT 2017 gfo样kilonova的置信度很低($<10^{-4}$)。
2021-03-03 astro-ph.HE
GERry: A Code to Optimise the Hunt for the Electromagnetic Counter-parts to Gravitational Wave Events
针对引力波事件电磁对应体搜寻中因稀缺、微弱及定位差导致的观测与识别难题,提出了引力波电磁恢复代码GERry,通过综合分析时空覆盖、消光及光变演化量化观测活动性能,助力优化策略并提升对应体探测概率。
2024-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Superluminous Transient ASASSN-15lh as a Tidal Disruption Event from a Kerr Black Hole
当一颗恒星经过超大质量黑洞的潮汐半径时,它就会被撕裂。对于一颗质量为太阳的恒星($M_\odot$)和一个质量为$<10^8 M_\odot$的非旋转黑洞,潮汐半径位于黑洞事件视界之外,扰动导致发光耀斑。在这里,我们报告了一个为期10个月的瞬态观测,迄今为止被解释为超亮超新星。我们的数据表明,瞬态reblipping实质上在紫外线和光谱经历了三个不同的光谱阶段,从来没有成为星云。我们的观测结果与潮汐破裂事件比超亮超新星更一致,因为温度演化,视线中高度电离的CNO气体的存在以及我们对被动星系核中瞬态的改进定位,其中大质量恒星的存在是极不可能的。虽然超大质量黑洞的质量为$> 10^8 M_\odot$,但如果黑洞快速旋转,与太阳质量相同的恒星可能会在事件视界外被破坏。快速旋转和高黑洞质量可以解释这一事件的高亮度。
2016-12-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
GstLAL O4 Online Results Paper
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Wisconsin-Milwaukee(威斯康星大学密尔沃基分校);University of Minnesota(明尼苏达大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
本文总结了GstLAL实时分析在O4观测运行中的性能和结果,展示了其在低延迟、高检测效率和长时间运行方面的表现,并报告了其在引力波暂现目录事件中的贡献。
2026-05-18 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Rapid and Robust Parameter Inference for Binary Mergers
随着全球地面引力波探测器网络灵敏度的提高,紧凑双星合并的探测率也在增长,现在已经达到了分析的鲁棒自动化至关重要的阶段。已经开发了自动化的低延迟算法,当检测到候选信号时发出警报。警报包括有助于电磁跟踪观测的星图,以及该系统可能包含中子星的概率,因此更有可能产生电磁对应物。数据质量问题,如强噪声瞬变(毛刺),可能会对低延迟算法产生不利影响,导致错误警报并丢弃参数估计。这里提出了一种新的分析方法,该方法对故障具有鲁棒性,并且能够在几分钟内产生完全的贝叶斯参数推断,包括天空图和质量估计。该方法的关键要素是基于小波去噪,惩罚最大化的可能性在初始搜索,快速天空定位使用预先计算的内积,和外差似然充分贝叶斯推断。
2021-05-06 astro-ph.HE gr-qc
LOFAR observations of gravitational wave merger events: O3 results and O4 strategy
本文总结 LOFAR 对 O3 中三个含中子星引力波并合事件的 144 MHz 后续观测,并通过方向相关校准与拼接提出更灵敏均匀的 O4 宽视场策略。
2023-06-08 astro-ph.HE
Discovery and Analysis of Afterglows from Poorly Localised GRBs with the Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO) All-sky Survey
针对宽视场伽马暴初始定位差、余辉难探测的问题,本文利用GOTO的快速巡天能力定位了7个2024年触发的长伽马暴余辉,结合多波段观测分析其物理参数,揭示了此类观测的选择效应与喷流、中心引擎的相关特征。
2025-11-14 astro-ph.HE
Pan-STARRS follow-up of the gravitational-wave event S250818k and the lightcurve of SN 2025ulz
针对千新星稀缺性问题,通过Pan-STARRS对引力波事件S250818k开展后续观测,发现并排除候选体SN 2025ulz为千新星,证明早期观测对探测引力波天图距离后验的最优性及候选体时效性。
2025-11-18 astro-ph.HE
Searching for Electromagnetic Counterparts to Gravitational-wave Merger Events with the Prototype Gravitational-wave Optical Transient Observer (GOTO-4)
我们报告了在LIGO-Virgo合作(LVC)O3运行的前半部分,使用引力波光学瞬态观测器(GOTO)在其原型4望远镜配置(GOTO-4)中对29个引力波触发器进行光学跟踪观测的结果。虽然没有可行的电磁对应的候选人被确定,我们估计我们的三维(体积)覆盖使用测试光曲线的轴上和轴外伽马射线暴和kilonovae。在可以立即观察到源区域的情况下,GOTO-4能够在不到一分钟的时间内对GW警报做出反应。首次观察的平均时间为收到警报后$8.79$小时(触发后$9.90$小时)。每个事件的平均值为$732.3$平方度,代表LVC概率图的平均$45.3$百分比,或可观察概率的平均$70.3$百分比。随着该设施与不断发展的引力波探测器网络的定位性能一起扩大,这一覆盖范围将进一步改善。即使在其4望远镜原型配置中,GOTO也能够在有利的观测条件下探测到超过200 Mpc的AT 2017 gfo类千新星。我们目前不能对遥远的($\hat{D}_L = 1.3$ ~Gpc)二元黑洞合并的人口施加有意义的电磁限制,因为我们的测试模型太微弱,无法在这个距离恢复。然而,随着GOTO升级到其完整的32望远镜,2节点(La Palma \& Australia)配置,预计它将足够敏感,以覆盖预测的O 4双星中子星合并体积,并将能够对南北触发器做出反应。
2020-07-28 astro-ph.HE
Multimessenger study of merging massive black holes in the OBELISK simulation: gravitational waves, electromagnetic counterparts, and their link to galaxy and black hole populations
本文基于OBELISK宇宙学模拟评估高红移大质量黑洞并合的LISA引力波与多波段电磁可探测性,并揭示可观测事件偏向高吸积、高质量黑洞。
2023-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Web application for galaxy-targeted follow-up of electromagnetic counterparts to gravitational wave sources
激光干涉引力波天文台(LIGO)和Virgo合作组织的第三次观测运行要求开发广泛适用的引力波后续工具。这些工具必须解决多信使时代的主要挑战,即覆盖大的本地化区域和快速识别衰减的瞬变。为了解决这些挑战,我们提出了一个公共的网络界面,以帮助天文学家进行星系为目标的后续行动的引力波事件,提供一个快速和公开的列表后,引力波触发的目标。在引力波触发后,后端星系检索算法根据LIGO和Virgo计算的概率和从高级探测器时代星系列表(GLADE)V2星系目录中获取的星系属性来识别星系并对其进行评分。在几分钟内,用户可以检索,下载,并限制排名星系名单从网络应用程序。该算法和网站已经在过去的引力波事件中进行了测试,并分析了执行时间。该算法在观察运行3期间自动触发,如果需要,将扩展其功能。Web应用程序是使用基于Python的Flask Web框架开发的。该Web应用程序可免费获得,并可在gwtool.watchertelescope.ie上公开访问。
2019-12-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
The detection efficiency of on-axis short gamma ray burst optical afterglows triggered by aLIGO/Virgo
假设中子星(NS)或中子星/恒星质量黑洞(BH)合并为祖先的短伽马射线暴,我们推导并证明了一个简单的分析工具,用于模拟恢复轴上光学余辉的效率由高级LIGO和Virgo网络检测到的候选引力波事件触发。利用观测到的伽马射线暴,对不同类型的工作望远镜的符合探测效率进行了评估。我们展示了效率如何依赖于光学余辉的光度分布,望远镜的功能,和天空定位的引力波触发。我们估计了一个合理的光学余辉和引力波符合率为1年$^{-1}$(0.1年$^{-1}$)的NS-NS(NS-BH),以及如何按比例缩小探测效率的时间,它需要图像的引力波天空定位和望远镜的极限星等。对于NS-NS(NS-BH),我们发现当总成像时间小于200 min(80 min)且极限幅度小于20时,$>80%$的检测效率最大(21)。我们表明,相对较小的望远镜$(m<18)$可以实现类似的检测效率米级设施$(m<20)$具有类似的视野,只有当不太敏感的仪器可以响应触发器并在10- 15分钟。将LIGO印度纳入引力波天文台网络将大大减少具有有限星等$\sim20$但具有中等视场的望远镜的成像时间。风景一个最佳的符合搜索需要一个全球网络的敏感和快速响应的广域仪器,可以有效地成像相对较大的引力波天空定位,并产生进一步的光度和光谱后续的瞬态候选人。
2014-09-15 astro-ph.HE
Unveiling the enigma of ATLAS17aeu
瞄准在引力波触发器GW 170104的天空定位中偶然发现了不寻常的瞬变ATLAS 17 aeu。与来自双黑洞合并的引力波的可能关联的重要性导致了广泛的后续活动,目的是评估与GW 170104的可能联系。方法.我们用几台望远镜对ATLAS 17 aeu进行了光度和光谱观测,在第一次探测后的$\sim 3$和$\sim 230$天之间进行了几个时期。结果详细研究了ATLAS 17 aeu及其宿主星系的时间和光谱性质。我们检测到的光谱特征类似的宽线超新星叠加到一个典型的长伽玛射线暴余辉。通过对光变曲线、光谱和宿主星系SED的分析,我们认为该源的红移可能是$z \simeq 0.5 \pm 0.2$。结论.虽然我们已经确定的红移范围是勉强兼容的引力波事件,超新星成分的存在和$_{\rm p}$ -E $_{\rm iso}$相关性的一致性,这个瞬态支持的结论,ATLAS 17 aeu与长伽马射线暴GRB 170105 A。这排除了GRB 170105 A/ATLAS 17 aeu瞬变与引力波事件GW 170104的关联,后者是由于双黑洞合并造成的。
2018-07-10 astro-ph.HE
Searching for sub-TeV IceCube neutrinos correlated to sub-threshold GW events
本研究利用IceCube归档中微子数据搜索与LVK公开的亚阈值GW候选体相关的亚TeV中微子,以验证多信使关联并改进候选体定位与参数阈值理解。
2025-06-11 astro-ph.HE
Panning for gold, but finding helium: discovery of the ultra-stripped supernova SN2019wxt from gravitational-wave follow-up observations
本研究在引力波事件S191213g的后续观测中发现暂现源SN2019wxt,证实其为双星系统起源的超剥离Ib型超新星,并估算了同类事件对引力波电磁对应体搜索的污染率。
2023-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Zadko Telescope: Exploring the transient Universe
扎德科望远镜是一架1米f/4卡塞格伦望远镜,位于西澳大利亚州珀斯以北约80公里处。该设施在澳大利亚天文学中发挥着独特的作用,因为它是澳大利亚唯一一个专门对从跨越整个电磁波谱的不同外部仪器/探测器收到的警报或触发信号进行自动跟踪成像的米级设施。此外,该设施位于其他米级设施未覆盖的经度上,为时间紧迫的项目提供了重要资源。本文回顾了自2010年3月开始机器人操作以来Zadko设施和科学项目的状况。我们报告了基础设施和设备的重大升级(2012-2014年),这些升级导致机器人操作的显著改善。其次,我们回顾了核心科学计划,包括自动快速跟踪伽马射线暴(GRB)光学余辉,从ANTARES中微子天文台的中微子候选人的成像,测光罕见的(野蛮)小行星,超新星搜索在附近的星系。最后,我们讨论了参与新开始的国际项目,包括光学后续的引力波候选人从美国和欧洲的引力波天文台网络,并提出了第一次测试非常低的延迟后续的快速射电暴。在这些项目的背景下,我们概述了未来的升级计划,将优化从无线电,光学,高能,中微子和引力波波段的警报触发成像的设施。
2016-09-21 astro-ph.HE
On the gravitational lensing interpretation of three gravitational wave detections in the mass gap by LIGO and Virgo
我们从LIGO-Virgo的第三次运行中寻找可能受到引力透镜影响的引力波事件。引力透镜延迟了引力波的到达,并改变了它们的振幅--从而使推断出的原始质量产生偏差。这将为在中子星和黑洞之间的“质量间隙”中检测到GW提供一个物理上很好理解的解释,即引力透镜双星中子星(BNS)合并。我们在LIGO-Virgo的第三次运行中选择了三个GW检测,其中至少有一个组成紧凑物体在质量间隙中的概率被报告为高,延迟低-即候选透镜BNS合并。我们观测到的强大的强透镜星系团位于其天空定位误差图的峰值附近,用双子座望远镜上的GMOS仪器在$z'$波段达到了$\rm AB\simeq25.5$的灵敏度,并且没有检测到候选的透镜光学对应物。我们结合最近的kilonova光变曲线模型与最近的预测透镜BNS人口和我们跟踪的对象的属性,以表明现实的光学对应物在我们的观测中是可检测的。对其中两个候选者的进一步详细分析表明,它们是同一个低质量双黑洞合并的一对可信的图像,由本地星系或小星系群透镜。这进一步强调,以低延迟访问准确的大量信息将提高候选透镜BNS选择的效率。
2023-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Low-latency Forecasts of Kilonova Light Curves for Rubin and ZTF
本研究开发了一个基于双向LSTM的公开工具,利用模拟引力波低延迟警报数据预测ZTF和Rubin巡天中的千新星光变曲线,并通过引入抛射物质量等物理特征将预测均方误差降至0.1,以辅助后续观测规划。
2025-07-15 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
ENGRAVE follow-up of a type IIb supernova spatially coincident with the sub-threshold gravitational wave trigger S250818k
University of Warwick(华威大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);DTU Space, Department of Space Research and Space Technology, Technical University of Denmark(丹麦技术大学空间研究与空间技术系);Gran Sasso Science Institute(格兰萨索科学研究所);INAF - Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所天体物理学与行星科学研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie(巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心、亚原子粒子与宇宙学);Graduate Institute of Astronomy, National Central University(中央大学天文研究所);INAF - Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文学研究所);ASI Space Science Data Centre(意大利航天局空间科学数据中心);University of Messina(墨西拿大学);School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院)
ENGRAVE合作组对与亚阈值引力波触发S250818k时空重合的瞬变体SN2025ulz开展多波段后续观测,确认其为IIb型超新星,与S250818k无关,还发现IIb型超新星激波冷却尾是千新星搜索的重要污染源。
2026-08-04 astro-ph.HE
Archival Search for IceCube Sub-TeV Neutrino Counterparts to Sub-Threshold Gravitational Wave Events from the Third Observing Run of the LIGO-Virgo-KAGRA
本研究提出利用IceCube DeepCore归档数据,通过非分箱极大似然法搜索LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行中约100个次阈值引力波事件的亚TeV中微子对应体,以增强其天体物理意义并推进多信使天文学发展。
2025-09-16 astro-ph.HE