Neural Post-Einsteinian Test of General Relativity with the Third Gravitational-Wave Transient Catalog
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);National Center for Supercomputing Applications(国家超级计算应用中心);University of Toronto(多伦多大学)
利用神经后爱因斯坦框架,基于第三引力波暂态目录和部分O4事件,对广义相对论进行测试,未发现显著违反,首次在统一框架下约束非广义相对论理论。
2026-05-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
The Memory Remains (Undetected): Updates from the Second LIGO/Virgo Gravitational-Wave Transient Catalog
LIGO和Virgo天文台在第三次观测运行的第一部分报告了39个新的引力波探测,使总数达到50个。大多数新的探测结果都与双黑洞合并相一致,使它们成为寻找引力波记忆的合适目标,引力波记忆是广义相对论的一种非线性效应。我们扩展了在以前的出版物中开发的方法来分析这些事件,以确定贝叶斯因子比较的内存假设的无记忆假设。具体来说,我们使用两个具有高阶模式的波形模型计算贝叶斯因子,这使我们能够分析具有极端质量比和旋进自旋的事件,这两者在以前都是不可能的。根据波形模型,我们发现一个有利于记忆的组合$\ln \mathrm{BF}_{\mathrm{mem}} = 0.024$或$\ln \mathrm{BF}_{\mathrm{mem}} = 0.049$。这一结果与最近的预测是一致的,这些预测表明需要$\mathcal{O}(2000)$双星黑洞探测来确定记忆的存在或不存在。
2021-05-06 astro-ph.HE gr-qc
Fast Transients from Magnetic Disks Around Non-Spinning Collapsar Black Holes
本文通过三维广义相对论磁流体力学模拟揭示非旋转坍缩星黑洞磁吸积盘驱动的磁外流可解释Ib/c型超新星双峰光变曲线的首个峰值,并预测未来观测可区分竞争模型。
2025-03-09 astro-ph.HE
Chasing candidate Supergiant Fast X-ray Transients in the 1,000 orbits INTEGRAL/IBIS catalog
我们报告的调查结果,在硬X射线(18 keV以上)和软X射线(低于10 keV)的X射线瞬态位于银河系平面上的样本,并检测与爆发的方法,报告在最新的1,000轨道INTEGRAL/IBIS目录。我们的主要目标是将那些X射线特征与超巨星快速X射线瞬变(SFXTs)非常相似的个体化。结果,我们发现了四个未识别的快速X射线瞬变,现在可以被认为是很好的SFXT候选者。特别是,三个瞬变(IGR J16374-5043,IGR J17375-3022和IGR J12341-6143)在目前的工作之前的文献中研究得非常少,我们的研究结果在很大程度上提高了他们的X射线特性的知识。另一个瞬态(XTE J1829-098)以前只在10千电子伏以下详细研究,相反,目前的工作提供了第一个详细的研究在18千电子伏以上的爆发。此外,我们使用档案红外观测的瞬变精确定位,其中的领域对象,他们最好的候选人。我们发现,它们的光度特性与早期类型的光谱分类是兼容的,进一步支持我们提出的SFXTs的性质。建议用红外光谱来证实或反驳我们的解释。报告的调查结果允许迄今为止已知的候选SFXT样本显著增加,有效地使其数量翻了一番。
2019-11-22 astro-ph.HE
An 11-Year Catalog of Gamma-Ray Transients: A Comprehensive Search with Fermi Gamma-ray Burst Monitor Data
Sabancı University(萨巴吉大学);İstanbul University(伊斯坦布尔大学)
本文通过费米GBM数据,利用多种搜索方法和统计技术,构建了包含超百万事件的伽马射线暂现目录,涵盖已知事件类型并提供事件详细信息。
2026-01-16 astro-ph.HE
The Zwicky Transient Facility Bright Transient Survey I: Spectroscopic Classification and the Redshift Completeness of Local Galaxy Catalogs
兹威基瞬变设施(ZTF)正在对可见的北方天空(~3 $π$)进行为期三天的周期调查。在这次调查中发现的临时候选人通过公共警报公布。作为补充产品,ZTF还开展了一项大型光谱活动:ZTF明亮瞬态巡天(BTS)。BTS的目标是对所有在峰值亮度下亮度超过18.5等的河外瞬变进行光谱分类,并立即向公众宣布这些分类。ZTF发现的河外主要是超新星(SNe)。BTS是迄今为止最大的通量限制SN调查。在这里,我们展示了在调查的前九个月(2018年4月1日至2018年12月31日)进行分类的761 SNe目录。BTS SN星表包含基于SN模板匹配的红移和可用的光谱宿主星系红移。基于这些数据,我们进行了本地星系目录的红移完整性的分析,被称为红移完整性分数(RCF; SN主机星系的数量与已知的光谱红移之前SN发现除以SN主机的总数)。总的来说,我们确定了512个Ia型超新星的宿主星系,其中227个具有已知的光谱红移,产生$44\% \pm1\%$的RCF估计。我们发现,随着距离的增加,在本地宇宙的RCF稳定下降。对于z<0.05或~200 Mpc,我们发现RCF=0.6,这在寻找多信使天文事件时具有重要的分支。大幅提高RCF的前景仅限于新的多光纤光谱仪器或宽场窄带测量。我们发现,现有的星系红移目录只有$50\%$完整的$r\approx16.9$磁。推动这个限制几个数量级更深时,将支付巨大的红利时,寻找电…
2019-10-28 astro-ph.HE
BlackCAT: A catalogue of stellar-mass black holes in X-ray transients
在过去的50年中,X射线双星中的黑洞候选者数量大大增加,在瞬态低质量X射线双星中探测到59个银河系天体,加上一些持久系统(包括~5个河外双星)。我们收集了近红外,光学和X射线的信息,分布在数以百计的参考,以研究人口的黑洞在X射线瞬态作为一个整体。我们提出了最新的黑洞瞬变目录,其中包括X射线,光学和近红外观测及其天体测量和动力学性质。它提供了新的有用的信息,在统计和观测参数提供了一个全面和完整的概述黑洞人口在银河系。通过对观测系统的距离和空间分布的分析,我们估计银河系黑洞瞬变的总数量约为1300个。这意味着我们已经发现了不到银河系总分布的5%。该目录的完整版本将在网上和虚拟天文台中不断更新,包括查找其他波长的图表和数据。
2015-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for Eccentricity: Signatures of Dynamical Formation in the First Gravitational-Wave Transient Catalogue of LIGO and Virgo
二元黑洞被认为主要通过两种途径形成:孤立演化和动力学形成。二元黑洞系统的质量、自旋和偏心率为它的形成历史提供了线索。我们专注于偏心率,这可能是一个签名的动力形成。采用自旋对齐偏心波形模型SEOBNRE,对LIGO和Virgo的第一个引力波瞬变星表中的双黑洞合并事件进行了贝叶斯推断.我们发现,所有这些事件都符合零偏心率。我们设定的偏心率上限范围为0.02至0.05,置信度为90%,参考频率为10 Hz。这些上限并没有明显限制在球状星团中动态形成的LIGO-Virgo事件的比例,因为预计只有约5%的事件会合并到可测量的偏心率。然而,随着引力波瞬时目录将在未来几个月内急剧扩大,可能很快就有可能使用偏心率测量来显着限制发生在球状星团中的合并比例。
2019-10-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multiband Observation of LIGO/Virgo Binary Black Hole Mergers in the Gravitational-wave Transient Catalog GWTC-1
先进的LIGO和Virgo探测器开启了研究宇宙中黑洞(BH)的新时代。一群恒星质量的双星BH(BBH)被发现比以前预期的要重。这些重型BBH为我们提供了一个机会,实现多波段观测与地基和天基引力波(GW)探测器。在这项工作中,我们使用的BBH发现的LIGO/Virgo合作作为不容置疑的例子,并详细研究了在不久的将来与GW探测器的多波段观测的前景。我们将Fisher矩阵应用于旋转,非旋进的吸气合并振铃波形,同时充分考虑天基GW探测器的运动。我们的分析表明,探测器的分赫兹灵敏度有望记录恒星质量的BBH信号具有非常大的信噪比,并提供准确的参数估计,包括天空的位置和时间合并。此外,多个探测器的组合将实现对BBH性质的前所未有的测量。作为一个明确的例子,我们提出了多波段的敏感性,一般偶极辐射的黑洞,这是非常重要的等效原理的基础上的引力,特别是那些理论预测曲率诱导标量化的黑洞。
2020-05-27 astro-ph.HE gr-qc
Semianalytic Sensitivity Estimates for Catalogs of Gravitational-Wave Transients
本文研究引力波搜索中匹配滤波器响应的半解析建模方法,验证其在LIGO-Virgo-KAGRA第三次观测运行中能高保真再现真实搜索灵敏度,并讨论计算加速策略及第四次观测运行预测。
2023-07-06 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Unexpected correlations in outstanding subpopulations of the gravitational wave transient catalogue data
随着第三次观测运行,引力波发射事件的数量显着增加。检查所记录的事件的数据以搜索总体上的总体属性。子种群的属性被确定,并从模拟的预测进行比较。看来最杰出的系统在总二元和啁啾质量的参数空间中遵循线性关系。这些关系太紧密,不可能有随机起源,并且每个关系至少有五个独立事件支持。相关性的起源仍然有待确认,而可能的来源,从仪器文物未知的物理,进行了讨论,并部分排除。根据关系的来源,两个事件(GW190814和GW200210_092254)具有2.5和2.9 Msun之间的较小质量分量,可能会显示出非常不同的光线。
2022-11-12 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Building better spin models for merging binary black holes: Evidence for non-spinning and rapidly spinning nearly aligned sub-populations
最近的工作描绘了一个矛盾的肖像黑洞自旋分布在合并双星测量与引力波。一些分析发现,相当一部分的合并双星包含至少一个黑洞的自旋倾斜$>90^\circ$相对于轨道角动量矢量,这已被解释为一个签名的动态组装。其他分析发现,数据是一致的双峰人口,其中一些双星包含黑洞与可忽略的自旋,而其余的包含黑洞的自旋矢量优先与轨道角动量矢量对齐。在这项工作中,我们仔细检查模型的分布黑洞自旋,以查明可能的故障模式,该模型产生一个错误的结论。我们重新分析数据从第二个LIGO-室女座引力波瞬态目录(GWTC-2)使用修订的自旋模型,它允许一个子群的黑洞可以忽略不计的自旋。与Roulet等人最近的结果一致,我们发现GWTC-2的检测结果与两个不同的亚群是一致的。我们估计合并双星的$29-75\%$(90\%可信区间)包含自旋可忽略的$χ\approx 0$的黑洞。剩下的双星是第二个子群的一部分,其中自旋矢量优先(但不完全)与轨道角动量对齐。第二个子群中的黑洞的特征是自旋为$χ\sim0.45$。我们认为,推断的自旋分布是一致的假设,所有合并的双星形式通过字段形成的情况。
2022-04-23 astro-ph.HE gr-qc
Eccentric mergers of black holes with spinning neutron stars
我们研究了动态捕获的黑洞-中子星(BH-NS)并合过程中中子星自旋的影响。这些事件可能发生在稠密的恒星区域,如球状星团,那里的大多数中子星预计将快速旋转。我们初始化的BH-NS系统的位置和速度对应于边际未绑定的牛顿轨道,并使用广义相对论流体动力学模拟发展它们。我们发现,即使是适度的自旋也可以显着增加未结合材料的质量。在一些更极端的情况下,可能有高达太阳质量的三分之一的非束缚物质。同样,大量潮汐剥离的物质可以保持束缚,并最终吸积到BH上-在某些情况下多达太阳质量的十分之一。这些模拟表明,为了对伴随这些源的引力波和电磁瞬态信号进行可靠的预测,处理中子星自旋是重要的。
2015-06-26 astro-ph.HE gr-qc
Quasi periodic whispers from a transient ULX in M\,101: signatures of a fast-spinning neutron star?
利用Chandra和XMM-Newton资料,研究了M 101,4XMM J140314.2 $+$ 541806(以下简称J1403)超亮X射线源的异常时变。在过去的二十年中,J1403已经显示出X射线光度为$\sim1-3 \times 10^{39}$ erg s $^{-1}$的短持续时间爆发,以及光度为$\sim0.5-1 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的较长间隔。双峰行为和快速爆发演化(有时只有几天)更符合一个中子星的吸积器/螺旋桨的情况下,比与恒星质量黑洞的规范爆发周期。如果这种情况是正确的,在吸积器和螺旋桨状态的光度表明一个快速的自旋($P \approx$ 5毫秒)和低表面磁场($B \sim 10^{10}$ G),尽管我们确定J1403作为一个高质量的X射线双星。J1403最引人注目的特性是存在强的$\sim$ 600-s准周期振荡(QPO),主要是在超铝状态期间的几个时期发现的$\approx 1.3-1.8$ mHz频率附近。我们说明了这样的QPO的属性,特别是它们的频率和振幅之间的变化和观察内,与各种技术(快速傅立叶变换,Lomb-Scargle periodograms,加权小波Z变换分析)。QPO频率范围$<$ 10 mHz是X射线双星和超亮X射线源中几乎未被探索的区域。我们比较我们的研究结果与其他吸积源中发现的(少数)非…
2022-01-18 astro-ph.HE
Catalog of Short Gamma-Ray Transients Detected in the SPI/INTEGRAL Experiment
我们分析了由INTEGRAL天文台上的SPI望远镜获得的数据,以搜索持续时间从1毫秒到几十秒的短瞬变事件。已经开发了一种用于识别伽马射线事件的算法,其背景是大量带电粒子与探测器的相互作用。对事件进行了分类。除了已被其他空间实验证实的宇宙伽马射线暴(GRB)事件和已知的软伽玛重复源(如SGR 1806-20)的活动外,还发现了以前未报道过的GRB,并筛选出可能与已知SGR和AXP活动有关的GRB候选者和短γ射线事件。对星表中28个亮伽玛暴的光谱演化进行了广泛的研究。提出了一种研究谱演化的新方法。对于具有简单光变曲线结构的爆发和多脉冲事件的单个脉冲,其光谱滞后的能量依赖性可用对数函数lag ~ A*log(E)来描述。已经确定的是,参数A取决于脉冲持续时间,与所有的研究伽玛暴的依赖是普遍的。对于光变曲线结构简单的爆发,没有发现负的光谱滞后。
2014-05-15 astro-ph.HE
Inferring the Astrophysical Population of Gravitational Wave Sources in the Presence of Noise Transients
本研究提出一种贝叶斯推断方法,通过对真实引力波事件与噪声故障(glitches)的源族群进行同时推断,从受污染的目录中提取无偏的天体物理族群约束,并准确估计事件类别与数量。
2023-06-14 astro-ph.HE gr-qc
Trends in the Population of Binary Black Holes Following the Fourth Gravitational-Wave Transient Catalog: a Data-Driven Analysis
本研究利用$\pistroke$ formalism对GWTC-4中的双黑洞族群进行数据驱动分析,证实了次级黑洞质量分布约$45\\,M_\odot$处的间隙及自旋分布展宽,指出自旋与质量比的反相关可能源于模型误设,并发现自旋幅度存在特定聚集及相关性。
2025-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Catalog of Long-Term Transient Sources in the First 10 Years of Fermi-LAT Data
我们提出了第一个费米大面积望远镜(LAT)长期$γ$射线瞬态源(1FLT)的目录。这包括在费米-LAT操作的第一个十年期间每月时间间隔检测到的源。每月的时间尺度使我们能够识别瞬态和变量源,尚未在其他费米-LAT目录报告。每月的数据集进行了分析,使用基于小波的源检测算法,提供候选新的瞬态源。搜索范围仅限于银河系外的天空区域,以避免在银河系低纬度地区银河系弥漫辐射占主导地位。然后使用标准费米-LAT极大似然分析方法分析瞬态候选物。在最终目录中列出了在至少一个月分组中检测到的统计学显著性高于4 $σ$的所有来源。1FLT星表包含142个瞬态$γ$射线源,这些射线源未包含在4FGL-DR 2星表中。其中许多源(102个)已被确信与活动星系核(AGN)有关:24个与平谱射电类星体有关; 1个与BL Lac天体有关; 70个与不确定类型的耀变体有关; 3个与射电银河系有关; 1个与紧凑陡谱射电源有关; 1个与陡谱射电类星体有关; 2个与其他类型的AGN有关。其余40个源在其他波长没有候选对应物。1FLT-AGN源的中值$γ$射线谱指数比最新的Fermi-LAT AGN总星表中报道的要软。这一结果是一致的假设,即最软的$γ$射线发射器的检测效率较低时,数据集成在长达一年的时间间隔。
2021-05-31 astro-ph.HE
Search setup for long-duration transient gravitational waves from glitching pulsars during LIGO-Virgo third observing run
脉冲星是旋转的中子星,它发出电磁束。我们希望双星会慢慢降低它们的旋转频率。然而,突然增加的旋转频率已被观察到从不同的恒星。这些事件被称为“小故障”,随后是一个放松阶段,时间从几天到几个月不等。引力波(GW)的发射可能遵循这些特殊的事件。我们给出了一个概述的设置GW数据的分析从先进的LIGO和处女座第三次观测运行(O3)arXiv:2112.10990搜索瞬态GW信号持续数小时至数月后,在已知的卫星故障。该搜索方法包括放置一个模板网格在频率旋转降频空间与固定的网格间距。然后,对于每个点,我们计算瞬态F统计量,该统计量在一组瞬态参数(如电位信号的持续时间和开始时间)上最大化。然后设置检测统计量的阈值,并且我们在每个候选者的参数空间上搜索峰值。
2022-01-21 astro-ph.HE gr-qc
Hybrid waveform model for asymmetric spinning binaries: Self-force meets post-Newtonian theory
本文提出整合一阶自引力与后牛顿结果的 WaSABI-C 混合波形模型,无需数值相对论调参,即在中等至极端质量比自旋双星旋进中显著降低波形失配。
2025-10-17 astro-ph.HE gr-qc
IIb or not IIb: A Catalog of ZTF Kilonova Imposters
针对中子星并合产生的千新星观测难、易被其他快速光学暂现源混淆的问题,本研究汇编千新星赝品目录,提出基于光度分析排除赝品的方法,为千新星候选体筛选提供非光谱学手段。
2025-07-22 astro-ph.HE
Formation of Fast-spinning Neutron Stars in Close Binaries and Magnetar-driven Stripped-envelope Supernovae
通过双星演化模拟,本文证明密近双星中高效角动量传输的潮汐自转加速氦星可形成快速旋转磁星,统一解释多类磁星驱动剥离包层超新星。
2024-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Open mulTiwavelength Transient Event Repository (OTTER): Infrastructure Release and Tidal Disruption Event Catalog
University of Arizona(亚利桑那大学);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Utah(犹他大学);Leiden University(莱顿大学)
OTTER是一个开放的多波段暂现事件数据库,旨在通过存储和分析多波段光度学数据,提高对暂现事件物理机制的理解,特别关注潮汐破坏事件的光度学档案。
2026-01-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Fermi-GBM 3-year X-ray Burst Catalog
费米伽马射线暴监测器(GBM)是伽马射线暴研究领域中众所周知的全天伽玛射线监测器。虽然GBM在探测硬而明亮的河外伽玛暴方面表现出色,但它的灵敏度超过8 keV和全天视野使其成为探测罕见的短暂银河瞬变的优秀仪器。在2010年3月,我们开始了一个系统的搜索瞬态使用GBM数据。我们通过提供1084个X射线爆发的3年目录来结束这一阶段的搜索。使用光谱分析,位置和空间分布,我们分为752热核X射线爆发,267个瞬态事件的吸积耀斑和X射线脉冲,和65个未触发的伽马射线暴的1084事件。所有热核爆发的峰值黑体温度与光球半径膨胀(PRE)爆发大致一致。我们发现平均每天有1.4个PRE爆发,在大约10千秒差距内的所有银河系爆发中积分。其中超致密X射线双星4U~0614+09和2S~0918-549分别有33次和10次爆发。我们讨论这些复发时间和估计的总质量喷射的PRE爆发在我们的银河系。
2016-04-01 astro-ph.HE
Types of Transients in the Centers of Post-Starburst and Quiescent Balmer-Strong Galaxies
潮汐破裂事件(TDEs)已经被发现显示出对后星暴(PS)和静止的巴耳默强(QBS)星系的偏好。此偏好可用于帮助在瞬态勘测中查找TDE。但是,还有什么其他的瞬变现象可能会“污染”这样的搜索,污染的程度有多大?我们检查了所有与French & Zabluquet(2018)光谱确认的PS和QBS星系目录中的星系中心重合的瞬变,以及光度确定的PS和QBS星系候选者。我们发现,TDEs和Ia型超新星(SNe)是唯一的类型的瞬变分类在这些星系的中心(除了一个活动星系核耀斑),与Ia型SNe是8.3+-0.2倍更普遍比TDEs(1西格玛置信区间)。这个因子比静止星系的对照样本低2.7倍。将样本缩小到光谱证实的QBS星系并没有改变这些统计数据。然而,在光谱证实的PS星系中,TDE的数量超过Ia型SNe 2+-0.6比1。不幸的是,目录中几乎没有这样的星系。通过对整个目录中的瞬变进行分类,预计会发现三倍以上的TDE,但Ia型SN污染会大16倍。我们使用公开的ZTF光度档案来搜索French & Zablu(2018)星系中可能错过的TDE。我们发现三个未分类的明确瞬变-没有一个可能是错过了基于其光曲线颜色的TDE。
2021-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Systematic Search for Short-period Close White Dwarf Binary Candidates Based on Gaia EDR3 Catalog and Zwicky Transient Facility Data
银河系短周期密近白矮星双星(CWDBs)是星载引力波(GW)探测器的重要目标。由于固有的低光度,只有大约25个已确定的CWDB可被激光干涉仪空间天线(LISA)探测到,这些CWDB也被称为验证二进制(VB)。盖亚早期数据发布3(EDR 3)提供了一个包含大量CWDB候选者的目录,其中还包括视差和测光测量。我们交叉匹配Gaia EDR 3和Zwicky Transient Facility公共数据版本8,并应用周期查找算法来获得周期变量的样本。通过对相位折叠光变曲线的检测,最终得到了包含429个CWDB候选的二元样本。我们进一步将样本分为食双星(包括58个HW Vir-type双星,65个EA-type双星,56个EB-type双星和41个EW-type双星)和椭球变星(209个ELL-type双星)。我们发现了四个具有独特光变曲线形状的超短周期双星候选者。我们估计了所有候选双星的GW振幅,并计算了天琴和LISA的相应信噪比(S/N)。在天琴(LISA)的标称任务时间内,我们发现了两个(6个)信噪比大于5的潜在GW候选者,这使得天琴(LISA)的候选VBs总数增加到18个(31个)。
2023-02-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravitational-wave inference in the catalog era: evolving priors and marginal events
随着引力波瞬变探测数量的增加,在引力波目录中包含边缘重要事件将导致误报的污染增加。在本文中,我们讨论了如何根据一部分轻微的引力波事件起源于陆地这一事实进行人口研究的问题。我们表明,以前发表的估计$p_\text{astro}$,一个事件是天体物理起源的概率,意味着一个有效的噪声可能性,它可以用来考虑人口研究中的边缘事件的不确定起源。我们推导出一种形式主义进行人口研究与模糊的引力波事件。我们使用来自LIGO/Virgo引力波瞬变星表1(GWTC-1)的事件以及Venumadhav等人的IAS星表中的事件来证明这种形式。“我们推导出总体参数的后验分布,并讨论了当我们考虑$p_\text{astro}$时它们如何变化。我们通过包括群体信息来提供更新的个体事件后验分布。
2019-12-20 astro-ph.HE
X-ray counterpart of gravitational waves due to binary neutron star mergers: light curves, luminosity functions, and event rate densities
Zhang(2013)提出了一种与双中子星(NS-NS)合并相关的无GRB X射线瞬变,推测是一种快速旋转的磁星合并产物,视线偏离短GRB喷流。我们通过考虑不同观察者的视角来研究这些瞬态的可能的光变曲线。我们进行蒙特卡罗模拟计算的峰值光度函数(LF)和事件率密度的这些X射线瞬态。通过考虑一小部分大质量中子星可能是超大质量的,后来在自旋下降后坍缩成黑洞,我们研究了预测的LF如何取决于中心物体的状态方程(EoS)和系统的几何形状。一般而言,LF可以通过在$10^{46.4}$和$10^{49.6}$ $\rm erg\,s^{-1}$周围达到峰值的两个对数正态分布来拟合,这两个对数正态分布分别对应于捕获区和自由区。对于大多数EoS模型,目前未探测到的情况与自由区立体角最多为短伽玛射线暴喷流立体角的几倍是一致的。这些X射线瞬变的事件率密度对于高于$10^{45}$ $\rm erg\,s^{-1}$的光度大约是几十个$\rm Gpc^{-3}yr^{-1}$。我们预测,未来的X射线望远镜(如爱因斯坦探测器)与灵敏度$\sim 10^{-11}$ $\rm erg\,s^{-1}\,cm^{-2}$将检测多达几十个这样的瞬变每年每球面度。在200 Mpc的aLIGO平均范围内的NS-NS合并,这些瞬变事件的估计率约为1瞬变每年所有的天空。
2017-05-12 astro-ph.HE
Revealing Four Subpopulations of Binary Black-Hole Mergers with the Fifth Gravitational-Wave Transient Catalog
Monash University(莫纳什大学);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(引力波发现ARC卓越中心)
研究利用LIGO - Virgo - KAGRA第五次引力波瞬变目录数据,采用混合数据驱动和参数模型发现方法,揭示了双黑洞合并的四个亚群,其模型比标准模型优势显著,推动了恒星质量黑洞考古学研究。
2026-07-31 astro-ph.HE
Expanding the Population of Short Gamma-Ray Transients with a Coherent Fermi/GBM Search. A 13-year catalog of short GRBs
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(印度基础科学研究塔塔研究所国际理论科学中心)
本文利用泊松匹配滤波管道对13年Fermi/GBM数据进行全相干分析,显著提高了短伽马射线暴的探测灵敏度,识别出568个新候选体,并通过Swift/BAT数据验证,构建了概率排序目录,扩展了短GRB和磁星耀斑群体。
2026-09-04 astro-ph.HE
BeppoSAX-WFC catalog of fast X-ray transients
SRON Space Research Organization Netherlands(荷兰空间研究所);University of Ferrara(费拉拉大学);INAF-OAS Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台);ESTEC, ESA(欧洲空间研究和技术中心);INAF-IAPS Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文物理研究所)
BeppoSAX-WFC发现149个快速X射线暂现源,其中63个为首次记录,包括新恒星耀斑和GRBs/XRFs分类,揭示了暂现源的双峰分布特性。
2025-12-18 astro-ph.HE
The 100-month Swift catalogue of supergiant fast X-ray transients II. SFXT diagnostics from outburst properties
超巨星快速X射线瞬变(SFXT)是一种高质量X射线双星,其X射线爆发的峰值亮度可达10 $^{38}$ erg/s,其大部分时间处于更平静的状态,亮度低至10 $^{32}$ -10 $^{33}$ erg/s。我们对SFXT Swift触发器进行全面和统一分析的主要目标是提供工具来预测没有已知X射线对应物的瞬态是否可能是SFXT候选。这些工具可用于开发未来的飞行任务,通过大型FoV仪器探索可变X射线天空。我们检查了2005年8月30日至2014年12月31日期间收集的触发Swift/BAT的SFXTs爆发的所有可用数据,特别是那些宽带数据,包括Swift/XRT数据,也可用。我们用Swift Burst Analyser统一处理了所有BAT和XRT数据,以产生每次爆发的光谱演化相关通量光变曲线。BAT的数据使我们能够推断出有用的诊断设置SFXT触发器除了一般的伽玛射线暴人口,SFXTs引起独特的图像触发器,同时非常长,微弱,和“软”硬X射线瞬态。BAT数据本身可以很好地区分SFXTs从其他快速瞬变,如异常X射线源和软伽马重复。然而,为了将SFXTs与例如吸积毫秒X射线暴和喷射潮汐破裂事件区分开来,在BAT触发时收集的XRT数据是决定性的。对35/52个SFXT BAT触发器的XRT观测表明,在软X射线能带中,SFXT显示出在一天内从爆发峰值至少3个数量级的通量衰减,并且很少经历大…
2022-12-09 astro-ph.HE
GW190711_030756 and GW200114_020818: astrophysical interpretation of two asymmetric binary black hole mergers in the IAS catalog
Department of Physics, University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校物理系);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(印度塔塔基础研究院国际理论科学中心);Center for Gravitational Physics, University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校引力物理中心);Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系);Chennai Mathematical Institute(金奈数学研究所);Kavli Institute for Cosmological Physics, The University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);School of Natural Sciences, Institute for Advanced Study(高等研究院自然科学院);Department of Particle Physics & Astrophysics, Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所粒子物理与天体物理系)
本文分析了IAS目录中两个重要的双黑洞并合候选体,通过数值相对论代理模型推断其源属性和残余属性,发现两者均为非对称质量双星,并探讨了其天体物理意义。
2026-04-08 astro-ph.HE gr-qc
Forward Modelling the O3(a+b) GW transient mass distributions with BPASS by varying compact remnant mass and SNe kick prescriptions
我们提出了前向建模从BPASS代码套件的人口观察到的引力波(GW)的瞬态报告的LIGO/VIRGO联盟(LVC)在其第三次观测运行,O3(a+b)。具体来说,我们预测预期的啁啾质量和质量比分布GW瞬态,考虑到检测器的灵敏度,以确定有多少事件应该被检测到的O3(a+b)中的电流检测器网络。我们研究这些预测如何改变四个不同的残余质量估计方案和两个超新星(SNe)踢处方之间的交替。我们发现,从这些变化产生的模型人口准确匹配整个O3(a+b)GW瞬态目录。然而,一些模型与部分目录的一致性表明了实现更完全匹配的方法。这些措施包括减少接近质量间隙的低质量黑洞(BH)的数量,同时也增加了低于对不稳定SN极限的高质量黑洞的数量。最后,我们发现,从恒星模型的剩余质量的值和选择的SN踢之间的相互作用是复杂的,不同的踢处方可能需要取决于是否形成一个中子星或BH。
2022-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
MOSFiT: Modular Open-Source Fitter for Transients
时域天文学的许多进展是通过将观测的多波长时间序列数据与我们对物理定律的理解所产生的模型相关联来实现的。这个目标通常通过将任务分为两部分来实现:收集数据(观察)和构建模型来表示数据(理论化)。由于专业化的自然趋势,最好的理论和最好的数据之间可能会出现脱节,这可能会延迟我们理解新类别瞬态的进展。我们推出MOSFiT:Modular Open-Source Fitter for Transients,一个基于Python的软件包,它从开放的在线目录下载瞬态数据集(例如,开放超新星目录),生成对那些数据集及其相关联的贝叶斯参数后验的半分析光变曲线拟合的蒙特卡罗集合,并且可选地将拟合结果传递回那些相同的目录以使它们可用于社区的其余部分。MOSFiT旨在帮助弥合时域天文学中观测和理论之间的差距;除了使现有模型的应用和新模型的创建尽可能简单外,MOSFiT还可以产生统计上可靠的瞬态特性预测,并具有标准输出格式,其中包括再现给定结果所需的所有设置信息。随着LSST等大规模调查发现全新的瞬态类别,MOSFiT等工具对于以统计一致、可重复和科学有益的方式快速比较模型与数据至关重要。
2018-02-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Onboard catalog of known X-ray sources for EP-WXT
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心);The Shanghai Institute of Technical Physics of the Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海技术物理研究所)
研究针对爱因斯坦探针宽视场X射线望远镜面临的已知X射线源干扰问题,通过合并多源数据构建机载目录,经实时交叉匹配解耦背景源与瞬变警报流,验证了系统稳定性和效率,确保对天体物理发现快速准确响应。
2026-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
The Complete Catalog of Gamma-Ray Transients Observed by GRBAlpha & VZLUSAT-2 CubeSat Missions
Masaryk University(马萨里克大学);Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,地球科学与天文学研究中心);Hiroshima University(广岛大学)
该研究利用GRBAlpha和VZLUSAT-2立方星,展示了迄今为止最大的伽马射线瞬变样本,包括多种类型瞬变及高红移伽马射线暴。证明纳米卫星可常规监测伽马射线天空,还表明地球周围纳米卫星星座能以一定显著性观测到多数费米/GBM伽马射线暴,并贡献于行星际网络。
2026-08-10 astro-ph.HE
Inspiral of a Spinning Black Hole--Magnetized Neutron Star Binary: Increasing Charge and Electromagnetic Emission
黑洞-中子星双星的并合一直是天体物理学研究的热点之一,因为这类事件可能产生包括引力波和宽带电磁波在内的多信使信号。在本文中,我们研究了自旋BH和磁化NS组成的双星螺旋的电磁辐射。在观测上,BH通常比$\sim7M_\odot$质量更大,NS的质量为$\simeq 1.4M_\odot$。在这样一个双星的螺旋过程中,BH将根据Wald的充电情况积累越来越多的电荷,尽管BH最终将不可避免地吞下NS。通过磁偶极辐射、电偶极辐射和磁重联三种能量耗散机制计算了辐射的亮度和能量。我们发现,磁偶极子辐射由于自旋的越来越多的充电BH和磁重联之间的BH和NS可能是最显着的最后inspiral阶段。我们发现,如果BH快速旋转,NS被强烈磁化,这些机制将导致可检测的EM信号(例如,短持续时间的X射线瞬变)。
2019-03-08 astro-ph.HE
Discovery of the black hole X-ray binary transient MAXIJ1348-630
我们报告了对新银河系黑洞候选者MAXI J1348-630的第一个半年监测,该候选者于2019年1月26日用MAXI上的气体狭缝相机(GSC)发现。在监测期间,该源表现出两个爆发峰值,其中第一个峰值通量(在T =0发现后的T=14天)为~ 4Crab(2-20 keV),第二个峰值通量(在T =132天)为~ 0.4Crab(2-20 keV)。该源在高/软态和低/硬态之间表现出明显的光谱跃迁,在硬度-强度图上呈现明显的“q”形曲线,这两个特征都是黑洞双星的著名特征。与其他明亮的黑洞瞬态相比,MAXI J1348-630的特点是其低盘温度(最大值约为0.75 keV)和高/软状态下的高峰值通量。低的峰值温度导致了一个大的最里面的半径,被确定为最里面的稳定圆形轨道(ISCO),由黑洞的质量和自旋决定。假设软硬跃迁光度(Ltranss)与爱丁顿光度(LEdd)之间的经验关系为Ltranss/LEdd ~ 0.02,并假设一个非旋转的黑洞周围有一个正面盘,则源距和黑洞质量分别为D ~ 4 kpc和~7(D/4 kpc)Mo.如果圆盘是倾斜的,而黑洞是旋转的,那么黑洞的质量会更大。这些结果表明,MAXI J1348-630可能是银河系已知黑洞双星中质量相对较大的黑洞。
2020-07-31 astro-ph.HE
Transient events in the near-nuclear regions of AGNs and quasars as the sources of the proper motion imitations
本文通过交叉匹配SRG/eROSITA X射线源与GAIA光学星表,确认248个河外源的显著自行实为AGN核区暂现事件造成的伪迹,并提出该交叉匹配方法可作为独立探测AGN近核区暂现事件的新手段。
2023-09-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件,来自第一,第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋($χ_{\rm max}$)的函数,假设LIGO/处女座二进制黑洞(BBH)合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现,对于$0.1$,$0.3$,$0.5$,$0.8$的最大祖自旋,平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$,$250$ km s $^{-1}$,$350$ km s $^{-1}$,$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境,如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样,才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余,即使是低祖先自旋($χ_{\rm max}=0.1$)。在高祖先自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$)的情况下,只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现,如果GW 170729,GW 190412,GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$),而GW 190517的祖先是快速自旋($χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$),则可以再现有效自…
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Which black hole is spinning? Probing the origin of black-hole spin with gravitational waves
本研究通过“单自转”框架分析GWTC-3引力波数据,探究双黑洞自转起源,发现至少28%的系统主级黑洞显著自转(可能存在质量比反转),且无次级显著自转证据,但该框架相较于双黑洞自转模型受到适度反对。
2024-02-26 astro-ph.HE gr-qc
Searching for continuous gravitational waves from slowly spinning neutron stars with DECIGO, Big Bang Observer, Einstein Telescope and Cosmic Explorer
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
该研究针对慢转强磁化中子星与周期突变脉冲星,评估下一代地面及空间引力波探测器在20Hz以下的连续波探测潜力,通过灵敏度估算验证了相关源的可探测性与科学价值。
2025-05-09 astro-ph.HE gr-qc
Linking Extragalactic Transients and their Host Galaxy Properties: Transient Sample, Multi-Wavelength Host Identification, and Database Construction
了解具有特定特征的宿主星系对瞬变类型的偏好是研究瞬变物理和星系演化的关键,也是LSST时代瞬变识别和分类的关键。在这里,我们描述了一个增值数据库的河外瞬变-超新星,潮汐破裂事件,伽马射线暴,和其他罕见的事件-和他们的宿主星系的属性。基于报告的坐标,红移,和主机星系(如果已知)的事件,我们交叉识别其主机星系或最有可能的主机候选人在各种增值或调查目录,并编译现有的光度,光谱,和派生的物理性质的主机星系在这些目录。这个新的数据库涵盖了从远紫外到中红外的光度测量。光谱测量和衍生的物理性质也可用于较小的主机子集。对于我们的36333个独特的事件,我们已经用主机名称交叉识别了13753个主机星系,加上4480个主机坐标。除了那些已知的主机,有18100瞬变与新确定的主机候选人。这个大型数据库将允许探索瞬变与其主机的连接,包括基于主机属性的瞬变警报过滤和概率分类的路径。
2021-11-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Catalog of outbursts of neutron star LMXBs
该研究编制了87颗中子星低质量X射线双星截至2025年中期的爆发目录,新识别出109次爆发,并发现许多暗弱银心X射线双星可能是中子星X射线双星。
2025-10-11 astro-ph.HE
Discovery of an Ultrasoft X-ray Transient Source in the 2XMM Catalog: a Tidal Disruption Event Candidate
我们发现了一个超软X射线瞬变源2XMMi J184725.1-631724,它是在两次XMM-牛顿观测中偶然发现的,方向是星系IC 4765-f01-1504的中心,红移为0.0353。这两次观测相隔211天,0.2-10千电子伏的吸收通量增加了约9倍。它们的光谱最好由热盘或单温黑体分量(贡献>80%的通量)加上弱幂律分量主导的模型来描述。热发射的温度为几十eV,弱幂律分量的光子指数约为3.5。类似于热态的黑洞X射线双星,我们的源表现出吸积盘,其光度似乎遵循$L\propto T^4$关系。这将表明,使用最佳拟合的内盘半径,黑洞的质量约为10^5-10^6 M_sun。两个XMM-牛顿观测都显示了大约21%的小时时间尺度的变化,这可以解释为由于质量吸积速率的快速变化。ROSAT在1992年的一次观测中没有探测到该辐射源,这表明在较长时间尺度上的变异系数大于64。在2011年2月的一次雨燕观测中,该源在X射线中没有再次被探测到,这意味着自上次XMM-牛顿观测以来,通量减少了12倍以上。除了X射线光谱的极端柔软性和缺乏强光发射线所暗示的星系的不活动性之外,瞬态性质使其成为候选的潮汐破裂事件。如果是这种情况,第一个XMM-牛顿观测将处于上升阶段,第二个处于衰减阶段。
2011-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion in a dynamical spacetime and spinning up of the black hole in the gamma ray burst central engine
本文计算了一个准球形缓慢旋转的吸积流在黑洞周围的演化过程,黑洞的质量和自旋演化到足以通过视界进行质能转移的程度。我们的模型与驱动长伽马射线暴的中央引擎相关,该射线暴起源于大质量恒星的坍缩。GRB引擎在动态演化时空度规中的计算是重要的,特别是由于事件的瞬态性质,在该过程中,大量的质量被吸积并改变基本的黑洞参数,其质量和自旋。我们讨论的背景下的角动量大小的崩溃的恒星的结果。我们还研究了可能的形成和演化的冲击的信封,这可能会暂时影响吸积。我们的研究结果对于伽玛暴和引力波的电磁观测对黑洞的质量和自旋范围的限制具有重要意义。我们推测这些天体物理黑洞的最终质量和自旋的可能约束。结果表明,如果它们的前身核只是弱旋转的,那么最大质量的黑洞不是在强伽玛射线暴爆炸中形成的。
2018-10-11 astro-ph.HE
The disk-torus system in active galactic nuclei: possible evidence of highly spinning black holes
我们研究的比率$R$之间的光度的环面和吸积盘,推断从相对论模型KERRBB的样本约2000光度选择的射电宁静I型活动星系核从斯隆数字巡天目录。我们发现一个平均比率$R \approx 0.8$和相当数量的来源与$R \gtrsim 1$。我们对观测到的比值分布的统计分析表明,尽管源具有无线电安静的性质,但最大值可能与大黑洞自旋($a > 0.8$)引起的强相对论效应有关。$R$的平均值对平均环面孔径角(在$30^{\circ} < θ_{\rm T} < 70^{\circ}$范围内)设置了约束,并且对于大约三分之一的源,自旋必须是$a > 0.7$。此外,我们的结果表明,磁盘辐射的强度(即,爱丁顿比)可以形成环面几何形状和相对光度比$R$。鉴于所涉及的统计调查的不确定性的重要性,进行了广泛的分析和讨论,以评估我们的结果的鲁棒性。
2021-09-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
A VLBI Calibrator Grid at 600MHz for Fast Radio Transient Localizations with CHIME/FRB Outriggers
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校);McGill University(麦吉尔大学);West Virginia University(西弗吉尼亚大学)
本研究依托CHIME/FRB项目新增的格林班克天文台VLBI外站,通过不同时长基带快照开展巡天,构建了迄今最大的亚GHz 30毫角秒尺度致密校准源目录,为每年数百个FRB的精确定位提供支撑。
2024-09-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
The X-ray Binary Population of the Nearby Dwarf Starburst Galaxy IC 10: Variable and Transient X-ray Sources
我们已经监测仙后座矮星系(IC 10)在一系列的10钱德拉ACIS-S的观测,以捕捉其可变的和瞬态的X射线源人口,预计将占主导地位的高质量X射线双星(HMXB)。我们提出了一个样本的21个X射线源之间的观测变量在3西格玛水平,从一个目录的110个独特的点源。我们发现了4个瞬变(通量变化率大于10)和另外8个比值> 5的物体。观测时间跨度为2003 - 2010年,达到了>10 $^{35}$ erg/s的极限光度,提供了对IC 10中X射线双星以及前景银河系中耀斑星的灵敏度。从光变曲线、X射线谱、能量分位数和光学对应物研究了可变源的性质。本研究的目的是发现年轻星暴环境中的X射线双星星族的组成。IC 10在恒星星族年龄(<10 My)上与麦哲伦云(40-200 My)形成了鲜明的对比,大部分已知的HMXB都位于麦哲伦云中。我们发现10个强HMXB候选人,2个可能的背景活动星系核,4个前景耀斑星或活动双星,和5个尚未分类的来源。样品的完整分类需要光谱学进行径向速度分析和更深的X射线观测,以获得更高的S/N谱和寻找脉动。提供了一个目录和支持数据集。
2016-11-25 astro-ph.HE
Hints of spin-magnitude correlations and a rapidly spinning subpopulation of binary black holes
本研究利用GWTC-3的引力波数据,通过分层推断方法发现双黑洞自旋存在两个子群(可信度超95%),为黑洞自旋种群模型提供了新线索。
2024-11-04 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Anomaly Detection in the Open Supernova Catalog
在接下来的十年里,大型天文调查将发现数百万个瞬变现象,这在这个过程中提出了前所未有的数据挑战。只有使用机器学习算法才能处理如此大的数据量。大多数被发现的瞬变现象都属于已知的天体类别。然而,预计一些瞬变将是罕见的或完全新的未知物理性质的事件。找到它们的任务可以被定义为异常检测问题。在这项工作中,我们第一次在开放式超新星目录(OSC)的光度数据中进行自动异常检测分析,这是这些方法对未来大规模调查的适用性的概念证明。该分析包括以下步骤:1)从OSC中选择数据并使用高斯过程近似预处理的数据,2)降维,3)使用隔离森林算法搜索离群值,4)对识别出的离群值进行专家分析。管道返回了81个候选异常,其中27个(33%)被证实来自天体物理学上的特殊物体。发现的异常对应于约2000个对象的初始自动识别数据样本的1.4%的选定样本。在确定的异常值中,我们识别出超亮超新星,非经典Ia型超新星,不寻常的II型超新星,一个活动星系核和一个二元微透镜事件。我们还发现,在文献中被归类为超新星的16个异常可能是类星体或恒星。我们提出的管道代表了一种有效的战略,以保证我们不会忽视隐藏在我们努力获得的数据中的令人兴奋的新科学。本次调查的所有代码和产品都是公开的。
2019-08-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Catalog of the Galactic population of X-ray pulsars in High-mass X-ray binary systems
本文编制了银河系大质量X射线双星系统中82个X射线脉冲星(18个持续、64个瞬态)的目录,涵盖自转、轨道、光度、磁场等基本参数,并列出候选体以供后续研究。
2023-08-18 astro-ph.HE
Backward Population Synthesis: Mapping the Evolutionary History of Gravitational-Wave Progenitors
提出一种从引力波观测中同时推断前身星属性和星族合成参数的流程,应用于GWTC-3星表并发现稳定质量转移效率可能随主黑洞质量变化。
2022-06-08 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR