Prospects for GeV Neutrino Transient Searches with the IceCube Upgrade
本文评估了IceCube Upgrade阵列在GeV能区搜寻中微子瞬变源的能力，表明其更致密的高效光学模块将显著提升1 GeV至1 TeV灵敏度，并探讨了相对DeepCore的探测优势及优化分析带来的潜在改进。
2025-07-21 astro-ph.HE
Prospects for detecting and localizing short-duration transient gravitational waves from glitching neutron stars without electromagnetic counterparts
众所周知，中子星的旋转频率会加速，这被称为毛刺。高度磁化的旋转中子星（中子星）经常被射电望远镜（和其他频率）观测到，在那里，毛刺被观察到作为脉冲的不规则到达时间，而这些脉冲在其他情况下是非常规则的。孤立中子星中的一个小故障可以激发基模振荡，从而产生引力波。电磁观测脉冲星（以及脉冲星故障）需要脉冲星的定向，使喷流指向探测器，但这并不是对引力波发射的要求，因为引力波发射是各向同性的，而不是像喷流。因此，引力波观测有可能发现附近的中子星，那里的喷流不指向地球。在这项工作中，我们研究的前景，发现毛刺中子星使用一个通用的全天搜索短持续时间的引力波瞬变。该分析涵盖了从LIGO-Virgo探测器的$1-4$ kHz到几秒信号的高频范围。我们为LIGO-Virgo探测器的第三次观测运行设定了上限，并对即将到来的LIGO、Virgo、KAGRA和LIGO印度的观测运行提出了展望。我们发现，可检测到的毛刺大小将在$10^{-5}$赫兹左右的第五次观测运行的旋转频率和距离的船帆座脉冲星。我们还提出了仅用引力波定位这些源在天空中的方向的前景，这可以促进电磁跟踪。我们发现，对于五个检测器配置，定位能力的$10^{-5}$ Hz的毛刺大小是大约$132\,\mathrm{deg}^{2}$在$1σ$的置信度为$50\%$的事件与船帆座的距离和自旋频率。
2022-11-29 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for detecting transient quasi-monochromatic gravitational waves from glitching pulsars with current and future detectors
本文比较已知脉冲星自转突快的引力波能量上限与当前及未来探测器灵敏度，评估匹配滤波搜索探测长持续瞬态准单色引力波的前景。
2022-12-16 astro-ph.HE gr-qc
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
Towards improving the prospects for coordinated gravitational-wave and electromagnetic observations
我们讨论了两种方法来寻找引力波（GW）和电磁（EM）的双中子星合并对应。第一种方法依赖于基于EM瞬变的检测来触发GW检测器数据的存档搜索。我们引入了一种定量的方法来评估GW检测器的改进，由于从EM瞬态获得的额外信息和从二进制合并的信号的存在下增加的信心。我们也提倡利用除短伽马射线暴以外的其他瞬变。第二种方法涉及通过有针对性的EM观察来跟踪GW候选者。我们认为，使用较慢，但最佳的参数估计技术，以本地化的源在天空中，和一个更复杂的使用天体物理学的先验信息，包括星系目录，找到首选的后续位置。
2011-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prospects for Detecting Fast Transients with the Radio Telescopes of the Argentine Institute of Radio Astronomy
本研究利用阿根廷射电天文研究所望远镜对磁星XTE J1810-197进行观测，通过星历折叠和单脉冲搜索，在36个时段中6个时段探测到磁星，并发现7个单脉冲，证实可在1400-1456 MHz频段探测其脉冲射电辐射。
2023-12-26 astro-ph.HE
Data-driven detection of multi-messenger transients
爆炸性天体物理瞬变研究的主要挑战是使用多个信使对其进行检测和表征。为此，我们开发了一个新的基于深度学习的数据驱动发现框架。我们展示了它的使用搜索涉及中微子，光学超新星，伽马射线。我们表明，我们可以匹配或大幅提高最先进技术的性能，同时显着减少对建模和仪器表征的依赖。特别是，我们的方法是为了近实时分析，这是必不可少的有效后续检测。我们的算法旨在结合一系列的工具和类型的输入数据，代表不同的信使，物理制度和时间尺度。该方法针对意外现象的不可知论搜索进行了优化，并有可能大幅提高其发现前景。
2020-05-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Population synthesis and detection prospects for Galactic long-period transients with LISA
University of Tübingen（蒂宾根大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；National Observatory of Athens（雅典国家天文台）；Academy of Athens（雅典科学院）；SRON Space Research Organisation Netherlands（荷兰空间研究组织）
本研究构建长周期射电暂现源合成星表，估计LISA四年内可探测到约0.05%至6%的这类源，其频率、振幅和天区位置的测量精度满足需求，可为射电巡天及双星本质验证提供支持。
2026-08-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Prospects of observing gamma-ray bursts with orbital detectors of ultra-high energy cosmic rays
TUS（跟踪紫外线装置）是第一个超高能宇宙射线轨道望远镜，它已证明这类仪器具有更广泛的能力，还可以探测流星、瞬时发光事件、人为辉光和地球大气层中发生的紫外线频率范围内的其他过程。在这封简短的信中，我们解决的问题，如果一个轨道UHECR探测器也可以注册伽马射线暴（GRB）通过荧光辉光照射的夜间大气。对费米GBM伽玛暴目录和几种有源和透视仪器的性能进行分析表明，具有与KLYPVE-EUSO（K-EUSO）或POEMMA望远镜相似的光学系统参数和适当的"\slow模式”触发器的探测器，平均每年只能观测到两个伽玛暴。POEMMA将在立体声模式下运行一年内记录多达3-4个伽玛暴。
2021-12-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects of direct detection of $^{48}$V gamma-rays from thermonuclear supernovae
对恒星爆炸中合成的放射性同位素发出的伽马射线进行探测，可以对超新星等瞬变过程提供重要的见解，并提供与宇宙化学演化相关的不同同位素种类丰度的详细普查。对附近超新星的观测已经提供了观测证据，证明$^{57}$ Co为SN 1987 A的光变曲线的晚期演化提供了动力，并且有确凿的证据表明$^{56}$ Ni及其子核为Ia型超新星的光变曲线提供了动力。在本文中，我们描述了探测核衰变线与$^{48}$ V，$^{48}$铬，这是预计将大量合成的子核衰变的前景- $M_{\mathrm{Cr}}\sim1.9\times10^{-2}\,\mathrm{M_\odot}$ -在瞬态引发的爆炸性氦燃烧（$α$ -捕获）的厚氦壳。我们计算了质量为$0.45\,M_{\odot}$的碳氧白矮星核心被质量为$0.21\,M_{\odot}$的厚氦层包围的热核爆炸的模拟爆炸模型的出射γ射线线通量。我们目前的观测限制$^{48}$ V在附近的SNe Ia 2014 J使用\textit{INTEGRAL}太空望远镜，不包括$^{48}$ Cr生产的表面上超过$0.1\,\mathrm{M_{\odot}}$。我们发现，根据我们对微弱热核瞬变的出生率预测，未来的伽马射线飞行任务AMEGO将有大约5%的机会在目前计划的运行寿命期间从这些事件中观测到$^{48}$ V伽马射线。我们描述了伽玛射线望远镜\text…
2021-09-08 astro-ph.HE
MWA rapid follow-up of gravitational wave transients: prospects for detecting prompt radio counterparts
本研究评估MWA快速触发与缓冲模式追踪BNS引力波事件的能力，通过种群合成比较三种阵列配置并提出覆盖并合前后的观测策略。
2023-09-28 astro-ph.HE
Exploring the Transient Radio Sky with VLITE: Early Results
我们报告的搜索无线电瞬变在340 MHz的Jansky甚大阵（VLA）低波段电离层和瞬态实验（VLITE）。在2015年7月29日至2015年9月27日期间，VLITE以卫星模式运行，在天空中拍摄了大约2800个点，覆盖12，000度$^2$，每天采样时间从几十秒到几个小时不等。此外，在2015年2月25日至2015年5月9日期间，VLITE观测到55个时期，每个时期大约2-4小时。使用现有的无线电源目录，我们已经搜索了所有的日常VLITE图像的瞬变，而对于COSMOS场，我们比较了单个图像和汇总图像，以在同一场的重复观测中搜索新的源。宽范围的时间尺度使VLITE敏感的相干和非相干瞬态源类。没有发现新的瞬变，使我们能够在毫扬斯基水平和低频率下对瞬变设定严格的上限，迄今为止，这种调查相对较少。一个全天空各向同性的突发无线电瞬变率与类似的速率，持续时间和强度不寻常的瞬态GCRT J1745 $-$ 3009，发现在宽场监测到银河系中心，被排除了高置信度。由此产生的非检测允许我们认为这是一个相干源，其性质最类似于不断增长的零源。最后，我们讨论了VLITE和其他实验的瞬变检测的未来前景。
2016-04-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Beyond first light: Global monitoring for high-energy neutrino astronomy
本文提出通过全球中微子望远镜联合观测与PLEnuM网络，解决IceCube探测率低与视野受限问题，加速高能中微子源发现并提升探测能力。
2025-09-17 astro-ph.HE
Deep learning detection of transients (ICRC-2019)
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。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，数据驱动的方法，多波长和多信使瞬态检测。
2019-08-05 astro-ph.HE
Luminous Red Novae: population models and future prospects
最近，一类被称为发光红新星（LRNe）的光学瞬变现象与经历共同包络演化的双星的质量喷射有关。我们使用人口合成代码COMPAS探索的影响范围的共同包络演化的物理性质的LRNe的假设。特别是，我们调查的各种模型的能量LRNe的预期事件率和光变曲线特性的影响，并与现有的样本进行比较。我们发现LRNe的银河系速率为$\sim 0.2$ yr $^{-1}$，与观测到的速率一致。在我们的模型中，银河系LRNe的光度函数涵盖了几十年的光度，并由恒星合并的信号主导，与iPTF和银河系LRNe样本的观测约束一致。我们讨论了如何最亮的LRNe的观测可能提供的大质量（$> 40$ M $_\odot$）红超巨星的存在的间接证据。这种LRNe可能是导致双致密物体形成的进化途径上的标记。我们预测的人口LRNe可观察到在未来的瞬态调查与大型天气调查望远镜和Zwicky瞬态设施。在所有合理的情况下，我们预测一个选择有限的可观察人口占主导地位的明亮，长时间的事件所造成的共同信封喷射。我们表明，大型综合巡天望远镜将观察$20$ - $750$ LRNe每年，迅速约束LRNe的光度函数和探测物理的共同信封事件。
2020-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Deep and Transient Universe in the SVOM Era: New Challenges and Opportunities - Scientific prospects of the SVOM mission
为了利用伽马射线暴（GRB）的天体物理潜力，中国和法国的天体物理学家参与了天基多波段天文可变物体监测器（SVOM）任务。空间和地面观测之间的协同作用导致了伽马射线暴研究的重大进展，SVOM任务实现了空间和地面仪器。这次飞行任务的科学目标特别强调两类伽马射线暴：z $>$ 5处的非常遥远的伽马射线暴，它们构成特殊的宇宙学探测器;以及微弱/柔和的临近伽马射线暴，它们允许探测祖先的性质和爆炸中的物理作用。这些目标对飞行任务的设计有重大影响：机载硬X射线成像仪的灵敏度低至4 keV，并在线计算图像和速率触发，地面上的后续望远镜对近红外敏感。在下一个十年的开始，SVOM将是伽玛暴位置和光谱参数在非常短的时间尺度上的主要提供者。SVOM仪器将与各种强大的天文设备同时运行。这种罕见的仪器结合，再加上与伽玛射线暴研究有关的科学主题的相关性，保证了SVOM的显着科学回报。此外，SVOM仪器主要是为伽马射线暴研究设计的，它构成了一个独特的多波长观测台，具有快速转换能力，将为整个天文学界找到与伽马射线暴相关的特定目标之外的多种应用。本报告列出了将从SVOM观测中受益的科学主题，无论是特定的GRB主题，还是更广泛地说，可以利用SVOM多波长功能的所有问题。
2016-10-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospects of measuring Gamma-ray Burst Polarisation with the Daksha mission
本文通过模拟评估 Daksha 双星任务的硬 X 射线偏振测量能力，表明其在 10^-4 erg cm^2 注量阈值下 MDP 约 30%，若伽马射线暴高度偏振，每年可测约五个暴的偏振。
2023-11-01 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
Searching for Neutrino Transients Below 1 TeV with IceCube
最近对来自新星的GeV伽马射线的观测导致了对这些物体的理解的范式转变。虽然现在人们相信冲击波对新星的能量收支有很大的贡献，但仍然不知道发射是强子还是轻子的起源。中微子可能是明确区分这两种情况的关键，尽管这种粒子的能量比中微子望远镜通常瞄准的要低得多。IceCube的密集仪器DeepCore子阵列提供了将观测阈值从1 TeV降至约10 GeV的能力。我们将讨论最近的测量在这个低能量的制度，一个新的子TeV的选择的细节，以及未来的搜索瞬态中微子发射的前景。
2021-08-03 astro-ph.HE
Prospects of Establishing the Origin of Cosmic Neutrinos using Source Catalogs
IceCube最近发现的宇宙中微子通量将有助于探测最高能量的天体物理过程。然而，这些中微子的起源仍然是未知的。虽然识别一个瞬变或银河系源类会更简单，但找到一群遥远的连续源是具有挑战性的。我们介绍了一个源类型的分类技术，结合所有可用的信息，从目录的源候选人。我们表明，IceCube-Gen 2可以统计建立宇宙中微子的起源，即使是最具挑战性的源种群-星暴星系，AGN或星系团，如果中微子轨道方向可以重建精度~ $0.3^\circ$。我们进一步表明，源目录到~100 Mpc可以是足够的最具挑战性的源类型，允许更直接的源调查。我们还描述了探测器属性的作用，即角分辨率，尺寸和否决权，以了解IceCube-Gen 2的设计细节的影响。
2017-06-25 astro-ph.HE
Strongly Lensed Transient Sources: A Review
在过去的几十年里，引力透镜在两个主要目标方面取得了很大进展：恒星和星系（具有活动星系核）。这一成功部分归功于这些光源的持续发光，使得检测和监测相对容易。随着正在进行和即将进行的各种电磁波和引力波波段的大型设施/调查的运行，时域调查时代将保证不断探测强透镜爆炸瞬态事件，例如各种类型的超新星、所有波段的有余辉的伽马射线暴、快速射电暴，甚至引力波。在研究宇宙中，透镜瞬变比传统的目标有许多优点，放大效应有助于理解高红移下的瞬变本身。本文根据近年来的研究成果，综述了各种瞬态透镜信号的探测方法、最新的探测结果及其在基础物理、天体物理和宇宙学中的应用。同时，对这一新兴的研究方向进行了补充评述和展望，希望对有意进入这一领域的读者有所帮助。
2022-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
High energy emission from transients
宇宙爆炸在很宽的时间尺度上将能量耗散到周围环境中：产生冲击波和相关的粒子加速。大部分银河系宇宙射线加速的历史罪魁祸首是超新星遗迹：大约10000年时间尺度上的爆炸。然而，越来越多的时变发射指向快速和有效的粒子加速在一系列不同的天体物理系统。伽马射线暴具有最短的时间尺度，推断的体洛伦兹因子约为1000，发射的光子超过100 GeV，但活动星系、脉冲星风星云和碰撞恒星风现在都与约TeV能量的时变发射有关。在这些能量下的宇宙光子和中微子为宇宙爆炸的潜在物理机制提供了强有力的探测，也是探索这些系统的基础物理学的工具。在这里，我们讨论了高能量观测瞬变的动机，目前的实验情况，以及未来十年的前景，特别是主要的下一代高能天文台CTA。
2013-01-16 astro-ph.HE
Galactic transient sources with the Cherenkov Telescope Array Observatory
本文探讨了利用切伦科夫望远镜阵列观测台（CTAO）探测银河系TeV暂现源的可行性，指出CTAO有望通过机会目标观测发现微类星体等新源，并分析了长曝光可探测性及多波长协同研究前景。
2025-05-28 astro-ph.HE
Timing coincidence search for supernova neutrinos with optical transient surveys
本文研究利用光学瞬变巡天确定核心坍缩时间，以提高Hyper-Kamiokande等下一代探测器对中间距离超新星中微子的探测显著性，发现需约十年运行方可实现可靠探测。
2023-06-30 astro-ph.HE
Prospects for sub-GeV astrophysical neutrino detection with IceCube
本研究致力于填补 IceCube 在 MeV 至 1 GeV 间的灵敏度空白，通过结合流形与监督机器学习方法，有效克服高背景率，实现对低至 100 MeV 的瞬变源亚 GeV 天体物理中微子的探测。
2025-07-11 astro-ph.HE
Interacting supernovae as high-energy multimessenger transients
本研究基于此前提出的超新星中微子时变模型，分析了相互作用超新星的宽波段电磁辐射，探究了含库仑损失的电磁级联过程，还讨论了模型在SN 2023ixf上的应用，为相关高能多信使暂现源研究提供了支撑。
2024-05-14 astro-ph.HE hep-ph
Extragalactic Transients in the Era of Wide-Field Radio Surveys. I. Detection Rates and Light Curve Characteristics
即将到来的宽场无线电测量时代有可能彻底改变我们对天体物理瞬变的理解。在这里，我们评估了广泛的计划和假设的无线电调查的前景，使用已知的和假设的河外同步加速器无线电瞬变（例如，轴上和轴外伽马射线暴（GRB）、超新星、潮汐破裂事件（TDE）、致密天体合并）。利用这些来源和物理动机的考虑，我们评估允许的相空间的射电光度和峰值时间尺度的河外瞬变。我们还包括第一次的影响，如红移的演变率，K-校正，和非欧几里德光度的距离，这会影响最敏感的调查的检测率。检测到的事件的数量是通过蒙特卡罗方法计算的，使用各种调查属性（深度，节奏，面积）和现实的检测标准，包括削减调查期间的瞬态的最小变化和评估宿主星系污染。近期GHz频率巡天（ASKAP/VAST，甚大阵列巡天）将探测到很少的事件：<~30-50个轴上和轴外长伽玛暴和离轴潮汐破裂事件，以及~10-20个中子星双星合并，如果~1%的合并导致稳定的毫秒磁星。低频调查（例如，LOFAR）不太可能探测到任何瞬变，而假设的大规模毫米波测量可能探测到约40个轴上长伽玛暴。另一方面，在~0.1-1 GHz的SKA调查有可能发现数以千计的瞬变，主要是轴上和轴外的长伽玛暴，轴上的短伽玛暴，离轴的TDE，和中子星与磁星残余物的二元合并。
2015-02-04 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst detection prospects for next generation ground-based VHE facilities
伽马射线暴（GRB）是由卫星探测器发现的，是瞬时$γ$射线发射的强大来源。费米卫星通过其专用的伽马射线暴监测器（GBM）探测到越来越多的此类事件，其中一些事件与大面积望远镜（LAT）的高能光子$(E > 10\, \mathrm{GeV})$有关。最近，切伦科夫望远镜的后续观测发现了伽马射线暴的非常高能量的发射$(E > 100\, \mathrm{GeV})$，开辟了一个新的观测窗口，对解释其中心引擎和非常高能量的光子在宇宙中的传播产生了影响。本文利用第二代Fermi-LAT伽玛暴星表中公布的数据，计算了高能伽玛暴辐射的持续时间、光度、红移和光变曲线。我们将这些性质外推到非常高的能量域，将结果与现有的观测结果和未来仪器的潜力进行比较。我们使用观测到的和模拟的伽玛暴种群估计检测的机会与宽场地面$γ$射线仪器。我们的分析旨在评估将安装在南半球的南方宽视场伽马射线天文台（SWGO）的机会，以补充CTA。我们表明，一个低能量的观测阈值$(E_{low} < 200\, \mathrm{GeV})$，具有良好的点源灵敏度$(F_{lim} \approx 10^{-11}\, \mathrm{erg\, cm^{-2}\, s^{-1}}$在$1\, \mathrm{yr})$，是最佳的要求，作为一个伽玛射线暴触发设施和探测的突发光谱特性的时间尺度一样短，$10\, \mathrm{s}$…
2021-09-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Neutrino Target-of-Opportunity Observations with Space-based and Suborbital Optical Cherenkov Detectors
能够达到超高能量的宇宙射线加速器预计也会通过源或其周围环境中的强子相互作用产生非常高能量的中微子。许多候选的天体物理源类要么是瞬变的性质或表现出耀斑活动。使用地球作为中微子转换器，POEMMA和EUSO-SPB 2等亚轨道和天基光学切伦科夫探测器将能够探测到由能量为$\sim 10$ PeV及以上的宇宙τ中微子产生的衰变τ轻子引起的向上移动的广泛空气簇射。EUSO-SPB 2和POEMMA都将能够快速重新定位，从而对天体物理瞬态事件做出快速反应。我们计算了EUSO-SPB 2和POEMMA的瞬态灵敏度和天空覆盖率，考虑了太阳和月球对观测时间的限制。我们还计算了两个探测器的中微子视界的各种建模天体物理中微子注量。我们发现，无论是EUSO-SPB 2和POEMMA将实现瞬态灵敏度在模拟中微子注量附近的来源的水平。最后，我们讨论的前景，每个任务检测至少一个瞬态事件的各种建模天体物理中微子源。
2022-06-06 astro-ph.HE
Chasing Serendipity: Tackling Transient Sources with Neutrino Telescopes
本文探讨利用中微子望远镜识别瞬态源的方法，分析了源的时间和天空定位对探测灵敏度的影响，并以蒸发原初黑洞为例，展示了其在天空位置对检测前景和定位精度的影响。
2026-01-13 astro-ph.HE hep-ph
High-energy transients: thermonuclear (type-I) X-ray bursts
许多不同类别的高能量可变性已经在天体物理源中观测到，在一系列的时间尺度上。最宽的范围（跨越微秒到几十年）是在吸积的恒星质量致密物体中发现的，包括中子星和黑洞。中子星具有特殊的观测意义，因为它们表现出表面效应，引起在黑洞中看不到的现象（热核爆发和脉动）。在这里，我们简要地回顾目前的理解热核（I型）X射线爆发。这些事件是由一系列广泛的核反应驱动的，在许多情况下，这些反应是这些环境所特有的。在过去的几年里，热核爆发已经被用来测量中子星的质量和半径，尽管系统误差对这些测量的影响仍然存在争议。我们描述了最近的努力，以更好地匹配突发模型的观测，以期解决一些与这些事件有关的天体物理学的不确定性。这些努力很有可能为核实验提供补充资料。
2019-09-06 astro-ph.HE
Galaxy Survey On The Fly: Prospects of Rapid Galaxy Cataloging to Aid the Electromagnetic Follow-up of Gravitational-wave Observations
星系星表是有效搜索具有高度不确定性的河外引力波（GW）信号的电磁对应物的关键。我们表明，人们可以有效地编目星系在短时间内与1-2米级的望远镜，如帕洛玛瞬态工厂（PTF）或MDM，响应于所观察到的GW信号从一个紧凑的二进制合并。我们发现，在相应的时间尺度为$\lesssim 1$周，最大源距为$>200$ Mpc，天区为100度$^2$的情况下，进行快速星系巡天是可行的。使用类似PTF的望远镜，即使一天也足以进行这样的调查。然后，这个目录可以提供给其他望远镜，以帮助电磁跟踪观测，从双星合并中找到千新星，以及其他来源。我们考虑H $α$观测，它跟踪恒星形成率，因此与致密双星合并率相关。H $α$巡天也能够过滤出比GW源最大距离更远的星系。在GW触发之后的快速星系巡天可以在恒星形成率方面实现$\sim90\%$完整性，这是目前无法实现的。这将大大减少所需的努力，并提高目录的即时可用性相比，未来可能的全天调查。
2015-01-26 astro-ph.HE
Effect of a High Opacity on the Light Curves of Radioactively Powered Transients from Compact Object Mergers
致密天体的并合是一种很有前途的天体物理引力波信号源。从这种合并中喷射出的r-过程材料可能会导致放射性供电的电磁对应物，如果被发现，将提高GW探测的科学回报。由于对重r过程元素的光学性质知之甚少，以前的光变曲线模型采用了类似于铁族元素的不透明度。在这里，我们报告说，存在较重的元素，特别是镧系元素，增加喷出物的不透明度的几个数量级。我们包括这些较高的不透明度随时间变化，多波长辐射传输计算预测的宽带光变曲线的一维模型在一系列参数（喷出物质量从0.001至0.1太阳质量和速度从0.1至0.3c）。我们发现，更高的不透明度导致更长的持续时间的光变曲线，可以持续一周或更长时间。由于强的光学线覆盖，发射向红外波段偏移，并且稍后时间的颜色代表接近镧系元素的复合温度（T ~ 2500 K）的黑体。我们进一步考虑的情况下，第二个质量流出，由56镍，从磁盘风喷出，并表明净结果是一个独特的两个组件的光谱能量分布，与明亮的光学峰由于56镍和红外峰由于r-过程喷出物。我们简要地考虑这些瞬态检测和识别的前景。
2013-03-22 astro-ph.HE
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
Novae as Tevatrons: Prospects for CTA and IceCube
发现新星作为~GeV伽马射线源，突出了冲击和相对论粒子加速在这些瞬态系统中的关键作用。虽然有证据表明，在某些新星的特定时期，能量在~1-100 GeV以上的光谱截止，但在这些加速器中实现的最大粒子能量仍然是一个悬而未决的问题。新星喷出物的高密度（比超新星遗迹大10个数量级）使激波上游的气体呈中性，并屏蔽了电离辐射。扩散冲击波加速所需的磁场的放大需要电离气体，从而将加速过程限制在冲击波正前方的狭窄光电离层内。基于在这层的混合非共振宇宙射线电流驱动的不稳定性（也考虑离子中性阻尼）的增长率，我们量化的最大粒子能量，Emax，在整个范围内的冲击速度和上游密度的利益。我们发现Emax的值约为10 GeV - 10 TeV，这与推断的光谱截止值大致一致，但原则上也可能导致发射扩展到大气切伦科夫望远镜（如计划中的切伦科夫望远镜阵列（CTA））可获得的更高能量>100 GeV。用冰立方探测TeV的中微子在强子的情况下似乎更具挑战性，虽然前景得到改善，如果在最早的冲击功率，超新星爆发的dennial阶段是高于所观察到的GeV的光变曲线所暗示的，由于下散射的伽马射线的电子内喷出物。新星提供了理想的附近实验室来研究磁场放大和宇宙射线加速的开始，因为其他依赖时间的源（例如射电超新星）通常发生得太远而无法检测到伽马射线源。
2015-10-26 astro-ph.HE
Neutrino Emission from Luminous Fast Blue Optical Transients
越来越多的证据表明，发光快速蓝色光学瞬变（LFBOTs）由一个紧凑的物体提供动力，发射不对称和快速的外流，负责在紫外线，光学，红外线，无线电和X射线波段观察到的辐射。旨在解释电磁辐射的拟议方案包括一个膨胀的茧，围绕着一个在扩展的恒星包层中窒息的喷流。或者，观测到的辐射可能来自于黑洞与沃尔夫-拉叶星延迟合并形成的圆盘。我们探讨了中微子生产在这些情况下，即在一个窒息喷流和流出和拱星介质（CSM）之间的相互作用的内部冲击。如果观察轴上，扼流射流提供了中微子流量的主要贡献。有趣的是，从最近的LFBOT，AT 2018 cow推断的中微子发射的冰立方上限，排除了电磁观测所允许的参数空间区域。在修正了爱丁顿对宇宙中微子观测的偏差后，我们得出结论，来自轴上扼流喷流和CSM相互作用的发射与IceCube中微子天文台在AT 2018 cow期间观测到的两个轨道状中微子事件的探测是兼容的，否则被认为是大气起源的。虽然来自LFBOTs的中微子发射并不构成IceCube观测到的中微子扩散背景的大部分，但IceCube和即将到来的IceCube-Gen 2的附近LFBOTs的探测前景令人鼓舞。后续的中微子搜索将是至关重要的解开机制，为这一新兴的瞬态类。
2022-07-07 astro-ph.HE hep-ph
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
Prospects For High Frequency Burst Searches Following Binary Neutron Star Coalescence With Advanced Gravitational Wave Detectors
物态方程在两颗中子星并合的物理过程中起着至关重要的作用。最近的数值模拟与微物理状态方程表明，这种事件的结果取决于质量的中子星。对于质量较小的系统，模拟有利于形成超大质量、准稳定的中子星，其振荡产生短而高频率的引力辐射爆发。它的主频含量与中子星的半径密切相关，它的测量可以用来约束超核状态方程。相比之下，更高质量系统的合并导致迅速的引力坍缩成黑洞。我们已经开发了一种算法，它结合了波形重建的形态独立的搜索与贝叶斯模型选择的引力波瞬态，合并后的情况之间的区别，并准确地测量占主导地位的振荡频率。我们证明了该方法的有效性，使用模拟二进制合并信号的数据从LIGO和处女座的目录，我们讨论了这种分析在先进的地面引力波探测器的前景。从波形考虑在这项工作中，并假设一个最佳取向的源，我们发现，合并后的中子星信号可以检测到$\sim 10\text{--}25$ \，Mpc的这种技术。我们还发现，我们成功地区分合并后的情况与$\sim 95\%$的准确性，并确定幸存的合并后的中子星的主导振荡频率内$\sim 10$，赫兹，平均超过所有检测到的信号。这导致了一个非旋转的1.6“，M $_{\odot}$参考中子星半径估计值的不确定性，其半径为$\sim 100\,$ m.
2014-06-20 astro-ph.HE gr-qc
POEMMA's Target of Opportunity Sensitivity to Cosmic Neutrino Transient Sources
我们研究了极端多信使天体物理探测器（POEMMA）在执行机会目标（ToO）中微子观测方面的能力。POEMMA将通过切伦科夫辐射从它们向上移动的广泛的空气簇射中探测τ中微子。POEMMA将能够快速转向（$90^{\circ}$在500秒内）天体物理源的方向，这与其轨道速度相结合，将为它提供无与伦比的跟踪瞬态警报的能力。我们计算POEMMA的瞬态灵敏度为两个观测模式，其两颗卫星（ToO-立体和ToO-双），并调查中微子灵敏度在整个天空中所产生的POEMMA的轨道的变化。我们探讨不同的情况下，长（$\sim 10^{6}$）和短（$\sim 10^3$）的爆发，占入侵从太阳和月球在长时间的情况。对于长时间的爆发，POEMMA将提高300 PeV以上的平均中微子灵敏度，相对于现有的实验（例如，IceCube，ANTARES和Pierre Auger），从几种类型的长持续时间天体物理瞬变（例如，双星中子星合并和潮汐破裂事件）。对于最佳情况下的短脉冲串，POEMMA将提高现有实验的灵敏度，至少在100 PeV以上的数量级。POEMMA的轨道和快速回转将提供进入整个天空的机会，包括地面实验无法进入的区域。最后，我们讨论了在附近宇宙中的候选天体物理中微子源探测中微子的前景。我们的研究结果表明，POEMMA在超高能量和独特的全天空覆盖下提高了中微子灵敏度，将成为扩大多信使网络的重要组成部分。
2020-10-03 astro-ph.HE hep-ph
SRG/eROSITA prospects for the detection of stellar tidal disruption flares
我们讨论的潜力eROSITA望远镜上的光谱伦琴伽马（SRG）天文台探测恒星潮汐破裂事件（TDE）在其为期4年的全天调查。预计这些事件将以紫外线/软X射线发射的发光耀斑的形式出现，这些耀斑与以前不活跃的星系中心有关，在几个月至几年的时间尺度上衰减几个数量级。考虑到eROSITA将每6个月完成一次全天空调查，并且在任务过程中总共将进行8次这样的扫描，我们建议使用两个标准来区分TDE和其他X射线瞬变：I）在随后的两次6个月扫描之间的大X射线变化（超过10倍）和ii）软X射线光谱。TDE候选者的预期数量是每次扫描$\sim 10^3$（大多数事件是给定扫描中的新发现），因此在4年调查期间总共可以发现数千个TDE候选者。实际数字可能与这一估计有很大差异，因为这一估计是基于迄今为止观察到的几个TDE。预计eROSITA全天空巡天对质量介于$\sim 10^6$和$\sim 10^7 M_\odot$之间的超大质量黑洞附近发生的TDE几乎同样敏感，因此将提供对本地宇宙（$z\lesssim 0.15$）中静止的SMBH和相关核恒星尖点的独特普查。在eROSITA检测和定位TDE候选物后的一天内，将提供有关TDE候选物的信息，从而有可能进行后续观察，发现特殊类型的TDE。
2013-10-03 astro-ph.HE
Multimessenger prospects of quasi-periodic eruptions
Institute of Theoretical Physics, Faculty of Mathematics and Physics（数学物理学院理论物理研究所）；Dipartimento di Fisica “A. Pontremoli”, Università degli Studi di Milano（米兰大学A. Pontremoli物理系）；Dipartimento di Fisica “G. Occhialini”, Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学G. Occhialini物理系）
研究QPE和LISA同时探测EMRIs的潜力，指出多数已知QPEs对应的引力波信号频率不在LISA敏感频段且检测偏差可能阻碍同时探测，未来应扩展QPE目录并寻找短周期QPEs以实现多信使探测。
2026-07-20 astro-ph.HE gr-qc
Searches for neutrinos from fast radio bursts with IceCube
虽然冰立方已经发现了一个弥漫的天体物理中微子流，但这些中微子的潜在来源仍然未知。瞬变天体，如快速射电暴（FRB），可以解释很大比例的测量通量。介绍了冰立方从FRB中寻找MeV到TeV中微子的分析技术。由于冰立方中微子和FRBs之间没有显着的相关性已被发现，我们提出的第一个限制MeV的FRBs的中微子发射和最具约束力的限制与GeV到TeV的能量中微子。我们还描述了未来冰立方中微子搜索的前景，正好与FRB检测下一代无线电干涉仪。
2019-08-30 astro-ph.HE
Extragalactic Magnetar Giant Flares: Population Implications, Rates and Prospects for Gamma-Rays, Gravitational Waves and Neutrinos
本文研究河外磁星巨型耀发的种群与发生率，提出区分sGRBs的分析工具，约束磁星初始磁场，并评估其高频引力波背景贡献。
2025-01-11 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
Prospects for detecting neutron star-white dwarf mergers with decihertz gravitational-wave observatories
基于NS-WD族群模型，借助DO-Optimal和DECIGO分赫兹引力波天文台的早期预警，研究NS-WD并合的探测率与定位能力，发现其能实现高精度定位，有助于未来电磁望远镜跟进暂现源并识别类似GRB 211211A事件起源，推动多信使天文学发展。
2024-01-31 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Multimessenger Prospects for Low-Luminosity Gamma-Ray Bursts: Joint Neutrino and X-Ray Observations
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所及尼尔斯·玻尔国际学院DARK中心）；Key Laboratory of Particle Astrophysics and Experimental Physics Division and Computing Center, 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重点实验室、实验物理部及计算中心）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）
研究通过联合X射线和中微子观测探讨低亮度伽马射线暴的多信使探测前景，发现下一代中微子望远镜可显著提高探测能力。
2026-01-15 astro-ph.HE
Prospects of Detecting Non-thermal Protons in Solar Flares via Lyman Line Spectroscopy: Revisiting the Orrall-Zirker Effect
太阳耀斑是有效的粒子加速器，释放的能量中有很大一部分是非热粒子。虽然非热电子在传输耀斑能量中所扮演的角色已经得到了很好的研究，但非热质子的性质和重要性还没有得到很好的理解。这在很大程度上是由于缺乏诊断，特别是在较低的能量（十千电子伏）范围内的非热质子分布的耀斑。识别十千电子伏质子存在的一种方法是通过最初由\cite{1976ApJ...208..618O}描述的效应。在Orrall-Zirker效应中，非热质子与周围的中性氢相互作用，并通过电荷交换在色球层中产生高能中性原子（ENA）。这些ENA随后在氢谱线的红翼中产生一个极度红移的光子。我们重新预测这种效果的强度，使用现代的相互作用的横截面，和能够自洽地模拟燃烧的非平衡电离分层，和非热质子分布（和，至关重要的是，他们对彼此的反馈）的数值模型。我们合成的热和非热发射从\lya \和\lyb，最有前途的线，可能表现出可检测的信号。这些新的预测比先前的估计更弱，也更短暂，但在偶然的情况下应该可以检测到这些影响。我们降低了\lyb \发射的日冕环境（SPICE）仪器上的太阳轨道飞行器的光谱成像的分辨率，表明，虽然可能很难，它应该是可能的，以检测非热质子的存在下观测到的耀斑SPICE。
2023-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The THESEUS Workshop 2017
瞬变高能天空和早期宇宙探测器（THESEUS）是一个大型欧洲财团在过去几年中开发的飞行任务概念，美国和其他非欧洲国家的研究小组有兴趣参与。正如Amati et al. 2017（arXiv：1710.04638）和Stratta et al. 2017（arXiv：1712.08153）所详述的那样，THESEUS旨在利用高红移伽马射线暴来获得早期宇宙的独特线索，并且是一种前所未有的强大机器，用于检测，准确定位和确定所有类型的GRB（长，短，高z，欠光，超长）和许多其他类别的瞬态源和现象，为多信使天体物理学和时域天文学提供实质性贡献。在这些方面，THESEUS将与未来的大型观测设施，如E-ELT，TMT，SKA，CTA，ATHENA，在电磁领域，以及下一代引力波和中微子探测器，显示出美丽的协同作用，从而重要地提高他们的科学回报。此外，它还将作为一个灵活的红外和X射线观测站运行，从而使科学界更广泛地参与，就像目前的雨燕飞行任务一样。为了进一步探索任务的宏伟前景科学，THESEUS联盟于2017年10月5日至6日在那不勒斯组织了一次研讨会。该方案包括来自世界公认的该领域专家的约50次评论和谈话。专题范围从飞行任务概念、仪器和技术的描述到主要科学、附加科学和观测科学，进一步显示了THESEUS观测将对天体物理学、宇宙学和基础物理学的若干领域产生的巨大影响。
2018-02-05 astro-ph.HE
Prospects for PBR detection of KM3-230213A-like events
本文探讨了PBR探测类似KM3-230213A极高能中微子事件的前景，计算了其探测超越标准模型物理的视界范围灵敏度，以解释KM3NeT观测与IceCube/Auger未观测之间的张力。
2025-09-18 astro-ph.HE
Prospects for optical detections from binary neutron star mergers with the next-generation multi-messenger observatories
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）；INAF – Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所，阿布鲁佐天文台）；Department of Astronomy and Astrophysics, The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学天文学与天体物理学系）；Dipartimento di Fisica, Università di Trento（特伦托大学物理系）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（意大利国家核物理研究所-特伦托基础物理与应用研究所）
本文研究下一代天文台探测双中子星合并光学信号的前景，考虑中子星人口属性和微观物理的不确定性对探测率的影响，通过建模引力波和千新星信号评估不同几何结构下的探测能力。
2026-06-04 astro-ph.HE
Prospects for detection of the pair-echo emission from TeV gamma-ray bursts
本文基于GRB 190114C和GRB 221009A建立唯象模型，预测TeV伽马射线暴的电子对回波延迟辐射，并证明延长观测至少3小时可探测10^{-17}–10^{-19} G的星系际磁场，为IGMF研究提供新途径。
2024-05-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
IceCube - Astrophysics and Astroparticle Physics at the South Pole
南极冰立方中微子观测站已于2010年12月建成。在本文中，我们描述了最终的检测器和报告结果的物理和性能使用的数据在不同阶段的尚未完成的检测器。目前还没有发现宇宙中微子的点源和扩散流信号，并讨论了这些研究的前景，包括建立多信使计划。伽玛射线暴对中微子的限制远低于模型预测，需要重新评估伽玛射线暴模型的假设。从大气μ子和中微子谱以及从空气簇射测量中获得了宇宙射线特性的各种测量结果;这些结果将对模型的发展产生重要影响。冰立方在多个角度尺度上观察到宇宙射线的各向异性，这是第一次在南部天空中观察到。IceCube的独特能力，监测瞬态低能量事件进行了简要讨论。最后展望了计划中的扩展，这将提高低能量和高能量侧的灵敏度。
2011-11-22 astro-ph.HE
Signatures of secondary acceleration in neutrino flares
高能中微子耀斑是光子耀斑的有趣的潜在对应物，因为它们的探测将保证源内加速强子的存在，提供有关宇宙射线加速和相互作用的宝贵信息，从而影响随后的爆炸瞬态非热辐射建模。在这些源中，光子的产生可以是有效的，产生大量的次级粒子，如带电的π介子和μ介子，它们衰变并产生高能中微子。在衰变之前，次级粒子会经历能量损失和加速，这会影响高能中微子光谱，从而影响它们的可探测性。在这项工作中，我们专注于二次加速度的影响。我们考虑一个单区模型，其特征主要是由一个可变性时标$t_{\rm var}$，一个光度$L_{\rm bol}$，一个体积洛伦兹因子$Γ$。从这些参数推导出平均磁场$B$。光子场是由一个破碎的幂律模型。这个通用模型可以系统地评估爆炸瞬变参数空间中高能中微子的最大能量，并表明对于大量源类别，它可能会受到二次加速的强烈影响。为了确定二次加速对高能中微子谱的影响，特别是对它的峰值能量和通量的影响，我们通过几个案例研究来补充这些估计。结果表明，二次加速可以增加中微子的最大通量，在有效加速的情况下，在最大能量处产生一个二次峰。因此，二次加速可以提高极高能量中微子的可探测性，这将是下一代中微子探测器的目标，如KM3NeT，IceCube-Gen 2，POEMMA或GRAND。
2020-06-15 astro-ph.HE
High-Frequency Quasi-Periodic Oscillations in black-hole binaries
我们提出了一个大型数据库的X射线观测的22个银河系黑洞瞬变与罗西X射线定时探测器在其整个操作寿命的总曝光时间为12毫秒的分析结果。我们排除了持久的系统和奇特的源GRS 1915+105，以及最近发现的来源。半自动均相分析的目的是检测高频（100-1000 Hz）准周期振荡（QPO），其中几个案例以前在文献中报道。考虑到独立试验的数量，我们仅从两个来源获得了11个检测结果：XTE J1550-564和GRO J1655-40。对于前者，检测到的频率聚集在180 Hz和280 Hz附近，如先前所发现的。对于后者，先前报道的二分法300-450 Hz被发现不那么尖锐。我们讨论了我们的结果相比，kHz QPO在中子星X射线双星和未来的定时X射线任务的前景。
2012-07-10 astro-ph.HE
