Accretion disk signatures in Type I X-ray Bursts: prospects for future missions
来自吸积中子星的I型X射线爆发和超爆发照亮了吸积盘,并产生了反射信号,随着爆发的减弱而演变。研究光谱中反射特征的演变将使我们深入了解爆发-吸积盘相互作用,这是吸积盘物理学的一个潜在的强有力的探测器。目前,仅在两次异常持续时间的爆发期间观察到反射。我们调查的反射签名的可探测性与四个最新的研究X射线天文台的概念:瞳,NICER,雅典娜,和LOFT。突发光谱建模为不同的值的通量,温度和磁盘电离参数,这是最已知的爆发和源的代表。Hitomi类望远镜的有效面积和吞吐量不足以表征爆发反射特征。NICER和Athena将检测具有峰值通量$\ge 10^{-7.5}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的I型爆发中的反射特征,并且还有效地约束在几秒钟的曝光中具有$10^{-7}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的通量的明亮爆发的反射参数。因此,这些天文台将为吸积流和X射线爆发的相互作用提供至关重要的新见解。对于具有低视线吸收的源,这些仪器的宽带通允许检测软X射线反射特征,其对盘金属丰度和密度敏感。作为LOFT设计一部分的大收集区域将通过在整个短爆发中详细追踪吸积几何形状的演变来彻底改变该领域。
2016-05-19 astro-ph.HE
Prospects for GeV-TeV detection of short gamma-ray bursts with extended emission
我们讨论了GeV到TeV的伽马射线暴(GRB)的光子发射的刷新冲击和连续注入的情况下,在很大一部分的短GRB的扩展发射的观察动机。在第一个模型中,我们假设中央发动机迅速发射出具有一系列洛伦兹因子的物质。当速度最快的壳层开始减速时,它将一个前向激波带入周围介质,并在喷出物中产生一个反向激波。这些冲击被速度较慢、到达较晚的物质重新激发。在第二个模型中,我们假设在一段较长的时间内有一个持续的物质喷射,不断到达的新物质不断地重新激发由前面的喷射物壳形成的冲击。我们计算的同步加速器和同步自康普顿辐射组件的前向和反向冲击,并发现,未来和当前的GeV到TeV范围内的仪器,如CTA,HAWC,VERITAS,MAGIC和HESS有一个很好的机会来检测余辉的短脉冲与延长发射,假设一个合理的响应时间。
2014-04-21 astro-ph.HE
Prospects for Gamma-Ray Bursts detection by the Cherenkov Telescope Array
费米-大面积望远镜(LAT)合作提出的第一个伽马射线暴(GRB)目录包括28个GRB,自费米任务发射以来的前三年内检测到超过100 MeV。然而,由于一种新的探测算法和一种新的LAT事件重建(所谓的“Pass 8”)的发展,预计在六年的数据收集期间将发现100多个伽马射线暴。“我们的目标是根据这些新的LAT发现,在CTA时代提供GRB警报的修订前景。我们最初集中在大尺寸望远镜(LST)的伽玛射线暴探测的可能性。此外,我们调查的贡献,中等大小的望远镜(MSTs),这是至关重要的搜索较大的地区短后触发时标。重点介绍了瞬发和余辉阶段不同光谱成分的研究,以及河外背景光的极限。详细研究了重定向部分或整个数组的不同策略。
2015-09-04 astro-ph.HE
Pulsar revival in neutron star mergers: multi-messenger prospects for the discovery of pre-merger coherent radio emission
研究了由致密天体间磁层相互作用引起的中子星合并前相干射电辐射。我们考虑两个合理的辐射机制,并表明,如果一个中子星有一个表面磁场$B_{\rm s} \ge 10^{12}$ G,相干毫秒射电爆发的特征时间形态和倾角的依赖性是可观察到的Gpc距离与下一代无线电设施。我们探索多信使和多波长的方法来识别NS合并起源的无线电爆发,如在快速无线电爆发调查,伽马射线暴和引力波事件的触发观测,以及在寻找kilonova和无线电余辉发射的快速射电暴的光学/无线电跟踪。我们目前和未来的观测设施,我们的研究结果,并提出建议,验证或约束模型。
2022-12-02 astro-ph.HE
A Beaming-Independent Estimate of the Energy Distribution of Long Gamma-Ray Bursts: Initial Results and Future Prospects
本文报道了24个长持续时间伽马射线暴(GRB)的单历元射电余辉观测,观测时间尺度为暴后100 d以上。这些观察跟踪余辉的演变时,冲击波已经减速到温和或非相对论速度,并大致各向同性。我们使用Sedov-Taylor自相似解推断出与波束无关的动能,并发现检测到的爆发样本的中值约为7 × 10^51 erg,90%置信区间为1.1 × 10^50 - 3.3 × 10^53 erg。中位数和90%的置信范围都略大于多波长,多历元余辉建模(包括大波束校正)的结果,和波束校正的伽马射线能量的分布。这是由于在我们的样本中只有一个单频观测的爆发,我们只能确定同步加速器光谱峰值的上限。这种限制导致了比具有良好测量的谱峰的爆发更宽的允许能量范围。我们的研究表明,单历元厘米波段观测覆盖光谱峰值的时间尺度为1年,可以提供一个强大的估计总动能分布与小投资的望远镜时间。EVLA带宽的大幅增加(高达8 GHz,同时在1-40 GHz实现全覆盖)将为估计伽马射线暴的动能分布提供机会,每次爆发仅需几个小时的数据。
2011-01-03 astro-ph.HE
Probing the very high redshift Universe with Gamma-ray Bursts: prospects for observations with future X-ray instruments
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最猛烈的爆炸。长持续时间的伽玛暴与大质量恒星的坍缩有关,在光度上与它们的宿主星系相媲美。GRB 090423是宇宙中最遥远的天体,它的发现为高红移宇宙打开了一扇新的窗口,使得研究宇宙“再电离”时代和之前的黑暗时代以及使用伽玛射线暴产生第一批恒星(第三星族)成为可能。显然,这使得大量的新的研究利用近红外(nIR)的特性的伽玛射线暴余辉。在这里,我们探索一条不同的道路,专注于下一代X射线任务与大面积聚焦望远镜和快速重定向能力。我们发现,X射线数据可以补充近红外观测和最明亮的伽玛暴可以提供一个准确的和独立的红移测定。一旦知道了红移,金属丰度的研究也可以很有收益地进行。最后讨论了星族III星在X射线波段的伽玛暴观测特征。
2010-08-18 astro-ph.HE
Prospects for Detecting Gamma-Ray Bursts at Very High Energies with the Cherenkov Telescope Array
我们讨论了探测伽马射线暴(GRB)的切伦科夫望远镜阵列(CTA),下一代,地面设施的成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)操作几十个GeV以上的前景。凭借其快速回转能力,与当前IACT相比较低的能量阈值,以及与卫星仪器相比大得多的有效面积,CTA可以测量在多GeV能量下具有出色光子统计的伽马射线暴的光谱和可变性。采用一个模型的伽玛暴人口的属性是大致一致的观测伽马射线暴监视器(GBM)和大面积望远镜(LAT)的费米,我们模拟的后续观测的伽玛暴与大尺寸望远镜(LST),CTA的组件具有最快的转换速度和最佳的灵敏度在能量低于几百GeV。对于我们的基准假设,我们预计,LST可以检测到约0.1伽玛暴每年在提示阶段和约0.5每年在余辉阶段,考虑只有一个阵列站点和GBM和天基多波段天文可变对象监视器(SVOM)作为警报仪器。的检测率可以提高约5和6的因素,分别为即时发射和余辉,假设两个阵列网站具有相同的灵敏度和GBM定位误差可以减少到小于1度。的预期分布的红移和光子计数,显示尽管适度的事件率,数百或更多的多GeV的光子可以预期从一个单一的爆发,一旦他们被检测到。我们还研究了如何检测率取决于固有的伽玛暴属性和延迟时间之间的爆发触发和后续观察。
2012-06-12 astro-ph.HE
Gamma-ray burst radio afterglows from Population III stars: Simulation methods and detection prospects with SKA precursors
我们调查的前景探测长伽马射线暴(GRB)的第三族(Pop III)的祖先使用SKA的先驱仪器WMA(Murchison宽场阵列)和ASKAP(澳大利亚SKA探路者)。我们推导出一个现实的模型,包括最广泛的合理的物理参数和观测角度的伽玛射线暴余辉。我们定义了最好的情况下的Pop III伽玛暴能量和红移分布。利用与观测到的长伽玛暴微物理参数拟合的概率分布函数,我们模拟了大量Pop III伽玛暴余辉,以寻找全局检测概率。我们发现,ASKAP可能能够检测35%的Pop III伽玛暴余辉在乐观的情况下,和27%在悲观的情况下。在任何一种情况下,MWA都可以检测到可忽略的数量。通过将固有速率与可检测时间尺度相结合,发现ASKAP的每幅图像检测率高达$\sim$ 6000,低至$\sim$ 11,这表明乐观的情况是不现实的。我们跟踪余辉通量密度如何在不同的时间间隔内变化,并发现,由于其非常缓慢的变化,这些余辉的盲目搜索的节奏应该尽可能长。我们还发现,在高红移的Pop III伽玛暴的射电余辉光变曲线是无法区分的,从那些经常长伽玛暴在更本地的宇宙。
2015-06-12 astro-ph.HE
Phase transitions and He-synthesis driven winds in neutrino cooled accretion disks: prospects for late flares in short gamma-ray bursts
我们考虑了短伽马射线暴(SGRB)背景下致密星潮汐破裂后碎片的长期演化。最初的相遇冲动地创造了一个热的,致密的,中微子冷却的盘,能够为即时发射提供动力。经过长时间的延迟,我们发现强大的风从磁盘的表面发射,由自由核子重组成α粒子驱动。相关的能量释放耗尽了质量供应,并最终关闭了中央引擎的活动。因此,光度和质量吸积率偏离了早期的自相似行为预期的一个孤立的环与有效的冷却。这就使得第二次延迟活动成为一个突出的可观测的签名,当物质在潮汐尾产生的初始遭遇返回到附近的中心对象。新的吸积事件的时间尺度可以达到几十秒到几分钟,这取决于系统的细节。相关的能量和时间尺度与X射线耀斑中发生的一致。
2009-06-01 astro-ph.HE
Prospects for Detecting Fast Radio Bursts in Globular Clusters of Nearby Galaxies
最近在M81的一个老的球状星团中探测到重复的快速射电暴(FRB),这挑战了传统的FRB形成机制,该机制基于最近在核心坍缩超新星中形成的年轻中子星的磁活动。此外,在这样一个邻近星系中检测到这种中继器意味着球状星团中类似事件的局部宇宙率很高。从M81 FRB推断的属性的基础上,我们预测的FRB源附近的($d \lesssim 20\,$ Mpc)星系与已知的大型球状星团系统的数量。通过解释不确定的爆发能量分布,我们估计了在这些星系中通过射电仪器如FAST和MeerKat可检测到的爆发率。在所有的本星系中,我们发现M87是FRB探测的最佳候选星系。我们预测M87的球状星团系统目前包含$\mathcal{O}(10)$ FRB源,一个专门的无线电调查(由FAST或MeerKat)的$\mathcal{O}(10)\,$小时有$90\%$概率检测到一个球状星团FRB在M87。即使是少量的额外的球状星团FRB的检测将提供宝贵的限制FRB机制和人口属性。以前的研究已经证明,在动力学形成的大质量白矮星双星合并崩溃后形成的年轻中子星可能为这些爆发提供了最自然的机制。我们探讨白矮星合并的情况下,使用一套$N$体集群模型,特别是集中在这样的合并在M87集群。我们描述了一些突出的特点,这种情况下,在原则上可以测试与附近的球状星团观察到的FRB合奏。
2022-12-17 astro-ph.HE
TeV Afterglows of Gamma-Ray Bursts: Theoretical Analysis and Prospects for Future Observations
INAF-IAPS Roma(罗马国家天体物理研究所-空间物理与天体物理学研究所)
本文通过理论分析和观测数据探讨TeV能量伽马射线暴的余辉特性,揭示不同GRB的最大能量差异及其对粒子加速机制的启示。
2025-08-06 astro-ph.HE
On the prospects of gamma-ray burst detection in the TeV band
一个伽马射线暴(GRB)喷流进入外部介质,预计将产生持续数分钟至数小时的发光GeV-TeV辐射。高能辐射是由激波加热的{ \it thermal}等离子体对瞬发和余辉光子的逆康普顿上散射产生的。在其峰值处,高能辐射携带在前向冲击处耗散的功率的很大一部分。我们详细讨论了预期的TeV光度,使用一个强大的“最小”的排放模型。然后,使用的伽玛暴人口的统计特性(光度函数,红移分布,余辉能量),我们模拟预期的探测率伽玛暴当前和即将到来的大气切伦科夫仪器。我们发现,伽玛暴爆炸到一个低密度的星际介质必须产生TeV的排放,将已经检测到目前运行的切伦科夫望远镜。没有探测到的情况与伽玛射线暴前身爆炸成密集的风是一致的。如果长伽玛暴的典型环境是沃尔夫-拉叶祖风,正如最近对费米LAT数据的分析所表明的那样,那么即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA)应该能够探测到一小部分触发星载探测器的伽玛暴。由于河外背景光的吸收限制了除了最邻近的爆发($z\lesssim 1$)之外的所有爆发的探测能力超过0.1 TeV,CTA降低的能量阈值是对当前仪器的关键改进,这将使探测率至少提高3倍。
2016-11-15 astro-ph.HE
Reverse Shocks in Short Gamma-Ray Bursts -- The case of GRB 160821B and prospects as gravitational-wave counterparts
产生伽玛暴余辉的激波系统由一个正激波和一个反向激波组成。对于短伽玛暴,观测到的反向激波的证据很少,然而,伽玛暴160821 B的余辉需要在早期的反向激波来解释射电观测。此外,GRB 160821 B还伴随着最佳采样的macronova,没有引力波探测,以及一个有趣的晚期X射线余辉行为,表明了一个刷新冲击。在轴上短伽玛暴中观测到的反向激波的存在意味着反向激波应该被认为是引力波探测到的合并的潜在对应物。作为引力波的对应物,离轴伽玛射线暴喷流的余辉可以揭示喷流结构--在这些结构化喷流系统中将存在反向激波,如果观察到这些反向激波的特征,则可以指示出流中的磁化程度。在这里,我们展示了GRB 160821 B的情况,以及如何在离轴观测者的结构射流中出现反向激波。
2020-06-10 astro-ph.HE
Prospect of Gamma-Ray Burst Neutrino Detection with Enhanced Neutrino Detectors
本文估计了灵敏度比IceCube提高10倍的未来中微子探测器对GRB中微子的探测概率,指出若5-10年内仍未探测到叠加GRB中微子,则可有效排除耗散光球模型和内激波模型等主流瞬时辐射模型。
2025-07-07 astro-ph.HE
Neutrino constraints and detection prospects from gamma-ray bursts with different jet compositions
本文通过四个特殊伽马射线暴研究不同喷流成分下的中微子辐射,发现仅GRB 211211A可在耗散光球模型下被有效限制,并评估了IceCube-Gen2对高能中微子的探测前景。
2024-11-24 astro-ph.HE
IACT observations of gamma-ray bursts: prospects for the Cherenkov Telescope Array
费米大天区望远镜(LAT)观测到的伽马射线暴(GRBs)在静止坐标系能量高达90 GeV。有相当大的希望,确认伽玛射线暴的检测将有可能与即将到来的切伦科夫望远镜阵列(CTA),它将有一个更大的有效面积和更好的低能量灵敏度比目前一代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)。为了估计这样的检测的可能性,我们已经开发了一个现象学模型的伽马射线暴发射1 GeV和1 TeV之间的费米-LAT的高能量的伽马射线暴探测的动机,并允许我们外推的伽马射线暴的统计数据所看到的较低能量的仪器,如Swift-BAT和BATSE的康普顿伽马射线天文台。我们显示了一些统计数据检测到的伽玛暴,并描述了如何与CTA伽玛暴的可检测性可能会有所不同的基础上的一些参数,如典型的观测延迟之间的爆发开始和地面观测的开始。我们还考虑了使用费米GBM作为快速地面跟踪伽玛暴的发现者的可能性。虽然GBM定位的不确定性是有问题的,但IACT的小视场可以通过扫描GBM误差区域来克服。总的来说,我们的研究结果表明,CTA应该能够检测到一个伽玛射线暴,每20至30个月与我们的基线仪器模型,假设持续快速追求伽玛射线暴警报,并提供低于100 GeV的光谱中断是不是一个共同的特点,明亮的伽玛射线暴人口。如果采用更乐观的仪器模型,探测率可高达每年1至2个伽玛暴。
2012-03-26 astro-ph.HE
Constraining the Jet Structure of Gamma-Ray Bursts from Viewing Angle Observations
在伽马射线暴(GRB)中,辐射的角度依赖性对于理解潜在的物理机制以及多信使搜索工作具有根本的重要性。我们研究的前景,使用重建伽玛射线暴喷流的开口角和离轴观察者的角度在确定喷流结构。我们发现Ryan等人(2015)重建的角度与均匀射流结构不一致。我们进一步计算了精确重建的开放和观察者的角度,以区分一些现象学的非均匀结构的伽玛暴的数量。
2015-11-02 astro-ph.HE
Gravitational waves from primordial black holes passing by neutron stars: observational prospects for the Galactic center
Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Instituto de Física Teórica UAM/CSIC, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理研究所)
研究行星质量原始黑洞经过或穿越中子星时产生的引力波信号,估计银河系中心事件率,并计算LIGO-Virgo-KAGRA十年观测的探测概率,发现探测概率极低(P≲10⁻⁸)。
2026-06-19 astro-ph.HE
Prospects for Observing Astrophysical Transients with GeV Neutrinos
University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Columbia University(哥伦比亚大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
本研究针对冰立方等切伦科夫中微子探测器对1-100GeV暂现源的探测潜力,结合即将开展的IceCube-Upgrade的性能提升,调研多类暂现源模型并对比中微子注量与探测器灵敏度,阐明GeV暂现源的观测前景。
2025-10-21 astro-ph.HE
Prospects for the Detection of High-Redshift Gamma-Ray Bursts in the Era of EP and SVOM
本文通过种群合成模型评估EP/WXT与SVOM/ECLAIRs对高红移伽马射线暴的探测能力,预计EP每年可探测约5.1个z>6事件,并有望利用扩大样本探索早期宇宙及喷流结构。
2025-07-18 astro-ph.HE
The Swift short gamma-ray burst rate density: prospects for detecting binary neutron star mergers by aLIGO
目前,只有30%的短伽马射线暴(SGRB)具有准确的红移,并且该样本由于{ \it Swift}检测SGRB的有限灵敏度而高度偏差。我们占主导地位的偏见来计算一个现实的SGRB率密度出$z = 0.5$使用{ \it Swift}样本的峰值通量,红移,和那些SGRB的光束角约束从X射线/光学观测。假设一个显着的比例的二进制中子星合并产生SGRB,我们计算的检测率下限和上限(1-180)每一年的一个先进的LIGO和处女座符合搜索。我们的检测率与使用银河系脉冲星观测和种群合成的外推是兼容的。
2012-06-22 astro-ph.HE 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 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 Prompt Gamma-Ray Burst Polarimetry with POLAR-2
Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学射电天文学与天体物理研究所);Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO), The Open University of Israel(以色列开放大学天体物理研究中心);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);Department of Natural Sciences, The Open University of Israel(以色列开放大学自然科学系);University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);DPNC, University of Geneva(日内瓦大学基本粒子与核物理中心)
POLAR-2通过高能偏振探测器研究伽马射线暴突发γ射线偏振,以区分辐射机制并约束喷流物理参数。
2026-03-04 astro-ph.HE
Early X-ray emission of short Gamma-Ray Bursts: insights into physics and multi-messenger prospects
Gran Sasso Science Institute(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);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所-布雷拉天文台)
本文研究了16个由并合驱动的伽马射线暴候选体的早期X射线辐射,发现峰值能量与等效辐射亮度的紧密相关性,揭示了短伽马射线暴的起源及多信使探测前景。
2026-11-09 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关,它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在太空和地面实验取得开创性突破后,他们的研究正进入一个新的阶段,最近发射的卫星进行了观测,大型中微子和引力波探测器也有望探测或限制。评述了这些观测与伽马射线暴和相关天体的理论模型之间的相互作用。
2014-01-13 astro-ph.HE
Multi-messenger detection prospects of gamma-ray burst afterglows with optical jumps
某些伽马射线暴(GRB)的余辉光变曲线具有非常复杂的时间和光谱特征,如在光学波段瞬发后约1小时出现强度突变。我们假设这一特征是由于两个相对论壳层的后期碰撞,并在多信使框架内研究相应的高能中微子发射,同时将我们的研究结果与经典余辉模型的结果进行对比。对于恒定密度的环暴介质,当相对于自相似余辉场景发生光学跳跃时,发射的中微子总数可以增加约一个数量级。通过探索与冰立方中微子天文台和未来的无线电阵列,如冰立方-Gen 2无线电,RNO-G和GRAND 200 k,以及POEMMA航天器的探测前景,我们得出结论,中微子的探测与冰立方-Gen 2无线电可以使我们能够约束的部分伽玛暴余辉跳跃以及环暴介质的属性。我们还研究了GRB 100621 A和GRB 130427 A类爆发的余辉与光学跳跃的中微子信号。从伽玛射线暴余辉中探测中微子对于探索尚未揭示的光学跳跃机制至关重要。
2022-05-24 astro-ph.HE hep-ph
Gamma Ray Bursts and their links with Supernovae and Cosmology
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸,其起源和机制一直是人们研究的焦点。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关,它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在空间和地面实验取得开创性突破后,他们的研究正进入一个新的阶段,最近发射的\fermi卫星进行了观测,以及大型中微子和引力波探测器探测或限制的前景。这种观测和伽马射线暴的理论模型之间的相互作用,以及它们与超新星和宇宙学的联系进行了审查。
2012-09-05 astro-ph.HE
High-Energy Neutrino Emission from Short Gamma-Ray Bursts: Prospects for Coincident Detection with Gravitational Waves
本文研究了高能中微子和引力波(GWs)同时探测的现状和前景。短伽马射线暴(SGRB)被认为起源于包含中子星的致密双星合并。我们估计高能中微子的注量从即时发射,扩展发射,X射线耀斑,和平台发射,并表明与扩展发射的中微子信号是最有前途的。假设宇宙线的载荷因子为$\sim10$,洛伦兹因子分布为对数正态分布,计算了当前和未来中微子探测器探测到扩展发射中微子的概率,发现未来的仪器甚至当前的仪器都有可能准同时探测到高能中微子、伽马射线和引力波。我们还讨论了堆叠分析,这也将是有用的未来的实验,如IceCube-Gen 2。
2017-09-18 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Prospects of detecting Fast Radio Bursts using Indian Radio Telescopes
快速射电暴(FRB)是一种短持续时间的高能量色散射电脉冲。我们开发了一种通用形式(Bera { \em et al.},2016年),以估计FRB检测率的任何射电望远镜与给定的参数。通过使用该模型,我们估计了两个印度射电望远镜的FRB检测率; Ooty宽场阵列(OWFA)(Bhattacharyya { \em et al.},2017)和升级的巨型米波射电望远镜(uGMRT)(Bhattacharyya { \em et al.},2018)具有三种波束形成模式。在这篇文章中,我总结了这两部作品。我们认为FRB的能谱是幂律的,FRB的能量分布是Dirac δ函数和Schechter光度函数。我们还考虑了Bhat { \em et al.}(2004)和Macquart \& Koay(2013)的研究,我认为没有散射的FRB脉冲是这篇综述的特例。我们发现,未来使用这两台印度射电望远镜探测FRB的前景是好的。它们每天都能检测到大量的FRB。根据我们的预测,我们可以每天检测$\sim 10^5-10^8$,$\sim 10^3-10^6$和$\sim 10^5-10^7$ FRB分别使用OWFA,GMRT和uGMRT的模拟系统。即使没有检测到的预测事件将是非常有用的约束FRB属性。
2018-12-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Observations of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
费米天文台及其伽马射线暴监测器(GBM)和大面积望远镜(LAT)正在观测伽马射线暴,其光谱覆盖范围和灵敏度前所未有,从~10 keV到> 300 GeV。在任务的前3年,它观察到35个伽马射线暴的100 MeV以上的发射,相对于以前在这个能量范围内的观测,这是一个数量级的增益。在本文中,我们回顾了在这样的样本上获得的主要结果,还强调了与低能量特征(由GBM测量)的关系,以及与其他波长的观测站的测量结果。我们还简要讨论了未来甚高能天文台如HAWC和CTA以及引力波实验对伽玛暴探测的前景。
2013-05-23 astro-ph.HE
SRG/eROSITA prospects for detection of GRB afterglows
我们讨论了潜在的eROSITA望远镜上的\emph{Spectrum-X-Gamma}天文台探测伽马射线暴(GRB)的X射线余辉在其为期4年的全天调查。在eROSITA数据中没有任何关于爆发本身的信息的情况下,与长持续时间伽马射线暴相关的余辉的预期速率是每年4- 8次事件。另外一小部分余辉,每年$\lesssim 2$,可能与短伽马射线暴、超硬(GeV)伽马射线暴和X射线闪光有关。因此,eROSITA可以提供第一个无偏(不受伽马射线暴触发影响)的$\lesssim 40$ X射线余辉样本,可用于伽马射线暴余辉的统计研究,并用于限制伽马射线暴$\log N$ - $\log S$在其低注量端的分布形状。eROSITA探测到的余辉总数可能会更高,这是由于孤儿余辉和失败的伽玛暴。因此,实际的探测率可以提供有趣的限制相对论性喷流的性质与大质量恒星的崩溃。最后,eROSITA可以在事件发生后的一天内提供新发现的余辉的精确($\lesssim 30"$)坐标,以便尽早安排进一步的后续观测。
2012-10-10 astro-ph.HE
Jets and Gamma-Ray Burst Unification Schemes
有几条证据表明,驱动伽马射线暴(GRB)的超相对论外流被准直成窄喷流。然而,这些都是间接的,喷流结构的约束相当差。更重要的是,射流动力学仍然没有得到详细的研究。已经有人提出,在不同的长持续时间事件之间观察到的变化,从明亮的光谱硬伽玛暴到暗淡和光谱软的X射线闪光(XRF),可能主要是由于相对于相当相似的相对论喷流的不同视角(或视线)。在这里,我们描述了这些主题的知识现状,解释了一些基本原理背后的一些最相关的物理学,并讨论了未来的前景。
2010-12-22 astro-ph.HE
Thermonuclear X-ray bursts
I型X射线爆发是由中子星表面的吸积燃料不稳定的热核燃烧产生的。在本章中,我们回顾了燃烧过程的基本物理学,并总结了过去十年的观测、数值和核实验进展。我们描述了目前的理解的条件下,导致突发点火,和突发燃料的观测特性的影响。我们提供了一个概述的过程,形成的爆发X射线光谱,包括观测难以捉摸的离散光谱特征。我们报告的研究有关的核燃烧,包括突发振荡和兆赫准周期振荡的定时行为。我们描述了核实验物理在解释天体物理数据和模型中日益重要的作用。我们调查了迄今为止已经发生的模拟项目,并绘制了越来越多的建模者,观察员和核实验学家之间的对话。最后,我们确定了一些开放的问题,在下一次审查的时间表内解决的前景。
2017-12-18 astro-ph.HE
Very High Energy Gamma-ray Afterglow Emission of Nearby Gamma-ray Bursts
伽马射线暴(GRB)前向激波的同步自康普顿(SSC)辐射可以扩展到极高能(VHE; $E_γ> $ 100 GeV)范围。这样的高能光子是罕见的,在到达我们之前被宇宙红外背景衰减。在这项工作中,我们讨论了使用目前的地基切伦科夫探测器探测这些VHE光子的前景。我们的计算结果与GRB 030329,GRB 050509 B和GRB 060505在余辉阶段的几个切伦科夫探测器获得的上限是一致的。对于我们附近的GRB样本中的5个爆发(GRB 030329除外),目前的地基切伦科夫探测器预计无法探测到模拟的VHE信号。只有对于像GRB 030329这样的非常明亮的近距离爆发,在有利的观测条件和$\la$ 10小时的延迟观测时间下,才有可能探测到VHE光子。
2009-07-24 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts at high and very high energies
伽马射线暴(GRB)是银河系外极高能的伽玛射线瞬态辐射,被认为与大质量恒星的死亡或双星系统中致密天体的合并有关。它们巨大的光度涉及到一个新生的恒星质量黑洞的存在,它发出相对论性的准直流出物,加速粒子并产生来自无线电域的最高能量的非热辐射。在这篇文章中,我回顾了最近的进展,在100 MeV以上的伽玛暴喷流物理的理解,基于费米观测明亮的伽玛暴。我讨论了这些观测的物理意义和它们对GRB建模的影响,我提出了一些在不久的将来在非常高的能量GRB观测的前景。
2015-12-14 astro-ph.HE
Searching for hypermassive neutron stars with short gamma-ray bursts
中子星合并可以形成一个超大质量中子星(HMNS)残余物,它可能是一个短的伽马射线暴(SGRB)的引擎,然后在合并后的几百毫秒内坍缩成一个黑洞。在HMNS的寿命期间,数值相对论模拟表明,它将经历强烈的振荡并发射频率为几千赫兹的GWs,不幸的是,这太高了,无法用先进的LIGO进行检测。在这里,我们讨论了当前和未来的前景,检测这些振荡的调制SGRB。对HMNS振荡的物理机制的理解将提供关于热HMNS状态方程的信息,而对SGRB数据中这些频率的观测将使我们深入了解SGRB的发射机制。
2019-09-17 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
Pulse Profile Modeling of Thermonuclear Burst Oscillations I: The Effect of Neglecting Variability
本文研究热核暴时变特性对暴振荡脉冲轮廓建模的影响,发现忽略热区温度和大小变化会显著偏置中子星质量与半径推断,并强调需建立时变模型或分割数据。
2023-04-04 astro-ph.HE
X-ray afterglows of Short gamma-ray bursts: Magnetar or Fireball?
关于伽马射线暴的X射线余辉的起源,人们经常争论不休。我们用GRB 130603 B和140903 A的X射线数据拟合了伽马射线暴的火球激波模型和毫秒磁星模型。我们使用贝叶斯模型选择来回答哪个模型最好地解释数据的问题。这取决于允许的最大非旋转中子星质量$M_{\textrm{TOV}}$,它只取决于未知的核物质状态方程。我们发现,GRB 140903 A的数据有利于毫秒磁星模型的所有可能的状态方程,而GRB 130603 B的数据有利于毫秒磁星模型,如果$M_{\textrm{TOV}} \gtrsim 2.3 M_{\odot}$。如果是$M_{\textrm{TOV}} \lesssim 2.3 M_{\odot}$,则GRB 130603 B的数据支持火球冲击模型。我们讨论了这一结果的含义方面的核物质状态方程和引力波发射的新诞生的毫秒磁星的前景。
2018-12-19 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations in Short Recurring Bursts of the Soft-Gamma Repeater J1550-5418
磁星巨耀斑中准周期振荡的发现为中子星星震学的研究开辟了新的前景。巨大耀斑的稀缺性使得在更短的时间内寻找QPO,从软伽马中继器(SGR)的众多爆发是可取的。在Huppenkothen等人(2013)中,我们开发了一种贝叶斯方法来搜索短磁星爆发中的QPO,考虑到复杂的爆发结构的影响,并在小样本爆发上显示了其可行性。在这里,我们将相同的方法应用于SGR J1550-5418中286个爆发的爆发风暴的更大样本。我们报告了一个候选信号在260 Hz的搜索的个人爆发,这是相当广泛的。我们还发现两个QPO在93赫兹和一个在127赫兹,平均周期图从一些突发在个人触发,在接近QPO以前观察到的磁星巨星耀斑的频率。最后,第一次,我们探索的整体突发的变化在样本中,并报告一个弱的反相关性的幂律指数的宽带模型表征非周期性突发的变化,和突发持续时间:较短的突发有陡峭的幂律指数比较长的突发。这表明较长的爆发在更宽的时间尺度范围内变化,而不仅仅是短爆发的较长版本。
2014-04-10 astro-ph.HE
Prospects for radio detection of stellar plasma beams
猛烈的太阳爆发经常伴随着相对论性的带电粒子束。在太阳背景下,它们被称为SPE(太阳粒子事件),并已知会产生特征性的扫频无线电爆发。由于它们的电离势,这种光束影响大气化学和可居住性。射电观测提供了恒星耀斑产生和不产生粒子束的关键判别。在这里,我使用太阳的经验数据和半定量的理论估计,以衡量检测相关的无线电爆发的可行性。我的主要结论是,在现有的低频($ν\lesssim 10^2\,{\rm MHz}$)数据集中专门搜索第二时间尺度上的扫频射电爆发,虽然技术上具有挑战性,但可能会证明类太阳恒星中的高能粒子束。
2020-06-21 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
All-sky sensitivity of HAWC to Gamma-Ray Bursts
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台是位于墨西哥普埃布拉州的地面TeV伽马射线天文台,海拔4100米。它的22,000 m $^2$仪器区域,宽视场($\sim$ 2 sr)和>95%的反射率使其成为发现$\sim$ 100 GeV伽马射线暴(GRB)发射的理想仪器。这一发现将提供有关伽玛暴发射起源的关键信息,以及对河外背景光(EBL)模型的约束和违反洛伦兹不变性的关键信息。我们将提出一个简单的,全天空的搜索算法,使用HAWC数据,是最敏感的短伽玛暴发现伽玛暴发射在$\sim$ 100 GeV的前景。这里提出的搜索算法也可以用来检测其他短瞬变的时间尺度和通量类似的短伽玛暴。
2015-08-18 astro-ph.HE
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
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
Probing Gamma-Ray Burst afterglows with the Cherenkov Telescope Array
本文研究了下一代伽马射线天文台CTA对伽马射线暴亚TeV余辉的探测能力,发现高动能或大洛伦兹因子喷流减速进入稠密介质时探测前景更好,且宇宙学短GRB探测前景中等,本地中子星合并对应体在喷流朝向观察者时可被探测。
2023-05-19 astro-ph.HE
Neutrino Counterparts of Fast Radio Bursts
一个发光射电暴FRB 200428的发现,与快速射电暴(FRB)的性质相似,与银河磁星SGR 1935+2154的X射线耀斑重合,支持宇宙学FRB的磁星模型。爆发的X射线与无线电注量比,以及X射线光谱形状和峰值能量,与FRB 200428是超相对论冲击(例如,通过喷射的等离子体团)传播到磁化的富含重子的外部介质中;激波同时通过激波后面加热的电子的热同步辐射产生X射线/伽马射线,并通过同步加速器脉泽机制产生相干无线电辐射。在这里,我们指出,这种重子加载的冲击场景的一个独特的后果是产生的高能中微子,产生的光强子相互作用的相对论性离子-加热或加速的冲击-与热同步光子的重合爆发。我们估计了这些中微子爆发FRB对应物的性质,发现耀斑能量的~ 1 e-8- 1 e-5(或射电各向同性能量的~ 1 e-4-0.1)被引导到具有典型能量~ TeV-PeV的中微子的产生中。最后,我们讨论了探测这个信号与冰立方和未来的高能中微子探测器的前景。
2020-08-31 astro-ph.HE
Prospects for the detection of GRBs with HAWC
对具有VHE γ射线的伽马射线暴(GRB)的观测,不仅可以了解GRB中粒子的加速机制,而且还可以用来探测河外背景光和限制Lorentz不变性破坏。我们提出了基于地面的HAWC(高海拔水切伦科夫)伽玛射线天文台的伽玛暴探测的前景。我们模型的VHE光谱的伽玛暴外推观测费米LAT和其他天文台更高的能量。假设只有与河外背景光相关的电子对产生是光谱中高能截止的原因,我们发现HAWC将具有高达1.65 GRB/年的探测率。HAWC对伽玛暴的灵敏度主要来自瞬发相的短硬伽玛暴。我们探讨了GRB谱中普遍高能截止的可能性,发现只要在静止坐标系中典型的本征截止在200-300 GeV以上,HAWC的GRB探测率应至少是这个数字的一半。
2013-06-05 astro-ph.HE
Prospects for joint gravitational wave and short gamma-ray burst observations
我们提出了一个详细的评估联合引力波和短伽马射线暴(GRB)的观测在未来几年的预期率。我们首先评估的距离灵敏度的引力波搜索,所产生的使用伽玛射线暴观测限制的时间和天空的位置的源的改进。我们认为,这给了25%的灵敏度增加相比,全天,所有的时间搜索,相应的可检测的引力波信号的数量增加了一倍以上与伽玛射线暴。利用这一点,我们提出了与先进的LIGO和Virgo仪器联合观测的预期速率,同时考虑到引力波探测器网络的预期演变。我们表明,在早期的高级引力波探测器观测运行中,从2015年到2017年,只有很小的机会进行联合观测。然而,随着探测器接近其设计灵敏度,如果费米和行星际网络等广域伽马射线暴卫星继续运行,就有很好的机会进行联合观测。这个速率也将严重依赖于祖先的性质,中子星-黑洞系统比双中子星系统可观测到更远的距离。双星合并和暴的相对速率取决于暴的喷流张开角。因此,联合观测,以及准确测量的伽玛暴率和二进制合并率,将允许一个改进的估计伽玛暴的张开角。
2015-09-11 astro-ph.HE gr-qc
The Very Bright and Nearby GRB 130427A: The Extra Hard Spectral Component and Implications for Very High-energy Gamma-ray Observations of Gamma-ray Bursts
瞬发伽马射线暴(GRB)后的高能γ射线(>100 MeV)辐射通常具有单一的幂律谱,这被解释为余辉同步辐射。我们报告了费米大面积望远镜(LAT)观测到的来自非常明亮和附近的GRB 130427 A的>100 MeV的发射,高达~100 GeV。通过对GRB 130427 A的时间分辨光谱拟合,我们发现了一个强有力的证据,证明在GRB的扩展高能发射中存在着一个超过几个GeV的额外的硬光谱分量。这个额外的光谱成分可能代表了长期追求的余辉逆康普顿发射的第一个明确的证据。极高能伽马射线观测的前景,即,以上100 GeV,描述。
2014-01-08 astro-ph.HE
High-energy emission from Gamma-Ray Bursts
由于费米大天区望远镜的观测,在过去十年中,在高能量($\sim\,0.1-100$ GeV)下探测到的伽马射线暴(GRB)的数量迅速增加。改进的统计和数据质量导致更好地表征高能发射特性,并对理论模型进行更强的约束。尽管取得了许多成就和进展,但一些观测性质仍然对理论模型提出了挑战,揭示了我们的理解远未完成。本文综述了伽玛暴$\sim\,0.1-100$ GeV辐射的主要光谱和时间特性,并总结了解释观测结果的最有前途的理论模型。由于对GeV辐射的理解可能来自更高能量的观测,因此还讨论了极高能量($\sim$ 100 GeV以上)观测的现状和未来前景。未来设施的灵敏度提高,加上理论预测,支持未来地面伽玛射线暴探测在高/甚高能量域的具体可能性。
2018-04-04 astro-ph.HE
Prospects for searching for sterile neutrinos with gravitational wave and $γ$-ray burst joint observations
本研究首次预测利用第三代引力波探测器与THESEUS类望远镜的短γ射线暴联合观测,在ΛCDM框架下探测惰性中微子,发现可显著增强无质量惰性中微子探测至3σ,但对大质量惰性中微子仅能改善约束而无法有效探测。
2024-11-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prospects and Strategies for Detecting Nonlinear Gravitational Wave Burst with Memory from Potential Merger Event SDSSJ1430$+$2303 by Pulsar Timing Arrays
最近在塞弗特1星系SDSSJ 1430 $+$ 2303的光变曲线中观察到的啁啾信号可以用银河系中心的一个后期螺旋式超大质量双星黑洞(SMBBH)系统来解释,该系统将在不久的将来合并(或者可能已经合并)。对于合并SMBBH场景,SDSSJ 1430 $+$ 2303可以是具有记忆(BWM)的非线性引力波(GW)爆发的源,这可以为未来的脉冲星定时阵列(PTA)观测提供有希望的目标。在这项工作中,我们调查的前景,检测从SDSSJ 1430 $+$ 2303由国际PTA(IPTA)和FAST-PTA在未来$5$年的BWM信号。首先提出了搜索该目标信号的策略,包括毫秒级搜索器的选择和观测时间的分配。然后,基于所提出的策略对PTA观测值进行了仿真,得到了考虑SMBBH参数的不确定性以及所选MSP的白噪声和红噪声的情况下,BWM信号的网络信噪比和参数估计误差的概率密度函数。我们的研究结果表明,虽然IPTA可以勉强检测到的BWM在$5$年,快速PTA可以检测到它具有显着更高的置信度。此外,存档的IPTA数据是重要的,在估计合并时间的SMBBH,结合FAST-PTA数据。这项工作可以作为未来PTA观测和SDSSJ 1430 $+$ 2303和类似系统的多信使研究的指导。
2022-04-08 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Prospective sensitivity of CTAO on detection of evaporating primordial black holes
本文评估了CTAO探测当前时代蒸发原初黑洞伽马射线爆发的灵敏度,结果表明5年观测可将局域爆发率密度上限提升至约36 pc⁻³ yr⁻¹,比LHAASO提高一个数量级,并提出了优化观测策略。
2025-09-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc