2D End-to-End Modeling of Kilonovae from Binary Neutron Star Merger Remnants
本文基于HMNS遗迹的GRMHD模拟结果，结合FLASH与Sedona代码开展千新星二维端到端建模，分析加热率、遗迹寿命与观测视角的影响，发现长寿命HMNS的磁化外流可解释AT2017gfo这类蓝色千新星。
2025-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Magnetically driven baryon winds from binary neutron star merger remnants and the blue kilonova of August 2017
在引力波中探测到的与第一个双星中子星（BNS）合并有关的放射性动力kilonova的观测证明，这些事件是产生重r过程元素的理想场所。然而，这个千诺瓦早期（“蓝色”）和晚期（“红色”）成分的喷射物质的物理来源仍然存在争议。在这里，我们调查的可能性，早期/蓝色kilonova起源于磁驱动的重子风合并后发射的亚稳中子星残余。利用磁化的BNS合并模拟超过250毫秒的合并后的演变，我们可以第一次遵循完整的质量喷射过程，直到它的最后下降。我们发现，重子风携带$\simeq\!0.010\!-\!0.028\,M_\odot$的未结合的材料，证明了高质量估计的蓝色kilonova可以实现。我们还发现膨胀速度高达$\sim\!0.2\,c$，与观测估计的低端一致，我们讨论了这里忽略的可能影响，可能会进一步增加最终喷出物的速度。总的来说，我们的结果表明，磁驱动的重子风代表了一个可行的渠道来解释蓝千诺瓦。
2020-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Directed search for continuous gravitational waves from the possible kilonova remnant G4.8+6.2
G4.8+6.2被认为可能是银河系中与公元1163年的韩国客星有关的千诺瓦遗迹。根据历史记载，它的年龄约为860岁。如果在G4.8+6.2的中心留下一颗中子星，这颗年轻的中子星可能会辐射出强烈的连续引力波，这可能会超过目前LIGO灵敏度的间接年龄上限。在这项工作中，我们在$20-1500 \mathrm{~Hz}$频段上搜索了这样的连续引力波。这次搜索使用了来自汉福德和利文斯顿探测器的两天LIGO O3b数据。虽然没有发现信号，但我们对引力波应变设置了上限。为了进行比较，我们还展示了使用各种搜索管道获得的全天空搜索的最新结果。随着引力波探测器的升级，它将提供一个机会，看看黑洞或中子星是否窝藏在G4.8+6.2。
2022-12-28 astro-ph.HE gr-qc
Chandra X-ray Observations of the Neutron Star Merger GW170817: Thermal X-Ray Emission From a Kilonova Remnant?
最近发现的中子星合并和多信使事件GW 170817（也称为kilonova GRB 170817 A）提供了一个前所未有的实验室来研究这些神秘的物体，以及一个机会来测试强场制度中的尖端引力理论。在此之前，我们对引力本质的理解的这种测试是不可能的。在这项研究中，我们分析了2017年8月17日激光干涉仪引力波天文台（LIGO）探测到GW 170817事件后，NASA钱德拉X射线天文台获得的X射线观测结果。出于理解X射线光的发射机制和合并事件的结果，我们拟合钱德拉数据与非热（如以前在文献中所做的）和热模型。我们专门探讨热等离子体模型，预计从一个kilonova残留物（KNR）。我们重现了Nynka等人最近发表的非热结果。（2018）。我们还发现热等离子体的热韧致辐射可以解释该源的X射线辐射。此外，我们认为模型允许从合并事件的内在吸收，产生较软的幂律模型光子指数比以前公布的，或较低的等离子体温度。我们还报告线发射的证据，或超过连续模型，近1.3千电子伏和2.2千电子伏的KNR及其核合成产物的解释带来了新的光。我们讨论了KNR作为起源的热X射线发射在这个阶段的千诺瓦演变的可行性。
2018-12-29 astro-ph.HE
HESS J1507-622: A Plausible Young Galactic Kilonova Remnant
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 Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文系）
本文提出HESS J1507-622是一个年轻的银河系千新星遗迹，通过轻子逆康普顿散射模型解释其GeV-TeV辐射，并推断其距离和年龄，为验证该假说提供了多波长观测前景。
2026-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Kilonova Emissions from Neutron Star Merger Remnants: Implications for Nuclear Equation of State
通过三维广义相对论磁流体动力学模拟和核合成建模，结合GW170817/AT2017gfo多信使观测，研究千新星电磁观测对核状态方程（EoS）的约束能力，得出1.4M⊙中子星半径和最大质量的约束范围。
2025-08-21 astro-ph.HE nucl-th
A long-lived remnant neutron star after GW170817 inferred from its associated kilonova
对引力波事件GW 170817及其多波长电磁波事件的成功联合观测，首次使人们看到了两颗中子星的合并事件。这一历史事件证实了短持续时间伽马射线暴（GRB）的起源，特别是确定了理论上预测的千诺瓦现象，该现象由$r$过程重元素的放射性衰变提供动力。然而，在这次合并事件中是否会形成一个长寿命的残余NS仍然是未知的，尽管这样一个中心引擎已经被一些短持续时间的伽马射线暴的余辉观测所建议。通过调用这个长寿命的残余NS，我们在这里提出了一个模型的混合能源的kilonova AT 2017 gfo与GW 170817。虽然AT 2017 gfo的早期发射仍然像通常建议的那样具有放射性，但其晚期发射主要是由残余NS的延迟能量注入引起的。在我们的模型中，只需要一个单一的不透明度和$κ\simeq0.97\,\rm cm^2g^{-1}$的中间值被揭示，这可能是自然提供的镧系元素丰富的喷出物，是深电离的排放从风的NS。这些自洽结果表明，在GW 170817的合并事件中，形成了一个长寿命的残余NS，它必须具有非常刚性的状态方程。这对核-夸克物质中的强相互作用提供了非常严格的约束。这进一步暗示，这样的GW事件可以提供对NS早期自旋和磁性演化的探测，例如，表面磁场的埋藏。
2018-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Does a long-lived remnant neutron star exist after short gamma-ray burst GRB 160821B?
双中子星（DNSs）的合并可能会导致长寿命的大质量残留NS的形成，这是以前提出的解释AT 2017 gfo kilonova发射在著名的GW 170817事件。对于一个受NS影响的kilonova，预计一个非热发射分量可以贡献的脉冲星风星云（PWN），这是由于风的相互作用，从残余NS与前面的合并喷出物。因此，这种非热PWN辐射的发现可以为残余NS的存在提供证据。与GRB 170817 A类似，GRB 160821 B也是最近的短伽马射线暴（SGRB）之一。一个候选的千诺瓦被广泛认为出现在GRB 160821 B的紫外-光学-红外余辉中。通过对GRB 160821 B的余辉光变曲线和余辉光谱的模拟，我们发现非热PWN辐射的激发确实与观测数据相一致。这可能表明在DNS合并事件中形成稳定的大质量NS可能并不罕见，因此，合并后NS的状态方程应该足够刚性。
2021-08-03 astro-ph.HE
Gamma-rays from kilonova: a potential probe of r-process nucleosynthesis
至少含有一个中子星成分的致密双星的合并是产生和抛射$r$过程元素的潜在先导场所。星系双星、短伽马射线暴和引力波探测的发现都限制了这些事件的发生率，而引力波加上双中子星合并（GW 170817）的宽带电磁覆盖也限制了合并喷出物的性质（质量和成分）。但是光学和红外辐射模型的不确定性和模糊性使得很难确定地测量这些合并中重同位素的分布。相比之下，在这些富含中子的喷出物的衰变中发射的伽马射线可以提供更直接的产额测量。我们计算的伽马产生残留的中子星合并，考虑两个时代：一个kilonova时代，持续约两个星期，和一个更晚的时代的数万年和数十万年后的合并。对于kilonova时代，当膨胀的喷出物仍然只有部分透明的伽马辐射，我们使用三维辐射传输模拟产生的光谱。我们发现，与β-和α-衰变的伽马射线光谱提供了一个指纹的喷出物的属性，并为足够近的残余物，可能是可检测的，即使是旧的残余物。我们将我们的伽马光谱与下一代探测器的潜在探测极限进行了比较，这些探测器包括月球掩星探测器（LOX），全天空中能伽马射线天文台（AMEGO）和康普顿光谱仪和成像仪（COSI）。我们表明，裂变模型可以通过存在的残余光谱中的短寿命裂变碎片进行区分。
2020-04-09 astro-ph.HE
$^{56}$Ni production in long-lived binary neutron star merger remnants
本研究通过含双矩中微子输运的数值相对论模拟，发现长寿命双中子星并合遗迹会产生约$10^{-3}M_\odot$的$^{56}$Ni，其衰变会使极向千新星光变曲线变平，可作为遗迹存在的观测标志。
2025-03-21 astro-ph.HE
The Potential of Coordinated Gravitational-Wave Followup for Improving Kilonova Detection Prospects: Lessons from GW190425
本文通过分析 GW190425 的无协调电磁后续观测，发现协调搜索可在数小时内覆盖大部分定位概率区域，而无协调搜索 5 天后仅覆盖 50%，表明协调后续观测能显著提高发现引力波事件电磁对应体的几率和效率。
2025-04-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prospect for Detection of Strongly Lensed Multi-messenger Signals of Binary Neutron Star Mergers
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文学与空间科学学院）
研究双中子星合并多信使信号的引力透镜效应，通过估算探测率及考虑不同策略，发现未来伽马射线望远镜对透镜化短伽马射线暴探测率低，已知透镜定点策略对微弱千新星等有灵敏度提升，近红外设施可探测透镜化千新星且X射线观测可能探测到一定数量透镜化余辉。
2026-07-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-lived neutron-star remnants from asymmetric binary neutron star mergers: element formation, kilonova signals and gravitational waves
本研究通过三维广义相对论模拟非对称双中子星并合，揭示长寿命残骸的动力学、r-过程元素形成及千新星与引力波多信使信号。
2025-07-11 astro-ph.HE gr-qc
End-to-end kilonova models of neutron-star mergers with delayed black-hole formation
本研究针对延迟黑洞形成的双中子星并合场景，采用改进的Shakura-Sunyaev方案实现端到端千新星建模，发现不对称前身星缩短遗迹寿命、提升抛射物质量，此类场景对r过程富集贡献次要，模型光变曲线数天后与AT2017gfo吻合较好。
2023-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nucleosynthesis in outflows of compact objects and detection prospects of associated kilonovae
本研究对比三类天体的核合成产额，明确r过程元素的主要来源，同时给出MR CCSNe的事件率上限，并预测LSST依托引力波触发每年可探测的千新星事件数量。
2023-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Red or blue? A potential kilonova imprint of the delay until black hole formation following a neutron star merger
中子双星的合并通常会导致超大质量中子星的形成。该残余物是否以及何时坍缩为黑洞（BH）主要取决于状态方程和角动量输运过程，这两者都是不确定的。在这里，我们表明，合并残留物的寿命可能会直接印在合并后的放射性供能的kilonova排放。我们采用轴对称的，随时间变化的流体动力学模拟剩余吸积盘轨道的可变寿命的HMNS，并表征这种延迟BH形成盘风喷出物的影响。当BH形成相对迅速（~ 100 ms）时，从盘流出的中子足够丰富，形成重r过程元素，导致在近红外（NIR）光谱峰值的~一周的发射，类似于动态喷出物产生的。相比之下，延迟BH的形成允许从HMNS的中微子，以提高在极方向上的电子分数的值，使潜在的镧系元素的流出产生。较低的不透明度将产生一个更明亮，更蓝，和更短的寿命~一天的发射（一个“蓝色颠簸”）之前，晚近红外峰值从动态喷出物和赤道风。这种新的诊断BH的形成应该是有用的事件的信噪比低于所需的重力波形签名的直接检测。
2014-05-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Spectroscopic r-Process Abundance Retrieval for Kilonovae I: The Inferred Abundance Pattern of Early Emission from GW170817
新合成的r-过程中的千新星喷出物中的元素印记吸收光谱上的功能，观察到的GW 170817双中子星合并。这些光谱特征对r过程的物理条件和喷射物质的起源进行了编码，但将特征与特定元素相关联并推断出由此产生的丰度模式在计算上具有挑战性。我们介绍了光谱r-过程Abstraction检索Kilonovae（SPARK），一个模块化的框架进行贝叶斯推断kilonova光谱推断元素丰度模式和识别吸收功能的目标在早期。SPARK将来自反应网络计算的原子谱线列表和丰度模式输入TARDIS辐射转移代码。然后，它进行快速贝叶斯推断观察到的kilonova光谱通过训练高斯过程代理kilonova喷出物参数的近似后验，通过主动学习。我们使用GW 170817在1.4天的光谱对kilonova光谱进行第一次推断，并恢复完整的丰度模式。我们的推论表明，这一喷出物是由一个r过程产生的，其电子分数Y_e ~ 0.35，熵值s/k_B ~ 25，或Y_e ~ 0.30，熵值s/k_B ~ 14。这些参数是一致的冲击，极性动力学组件，和粘性驱动流出的残余吸积盘，分别。我们还恢复了以前在~8000 AA处的锶吸收的鉴定，并在< 4500 AA处初步鉴定了钇和/或锆。我们的方法将使计算易于推理的光谱发现通过多信使观测未来kilonovae。
2022-12-22 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy sky: prospects for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个SNR进行单独研究之外，将这些对象作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数，并增加我们对所涉及机制的理解。我们提出了蒙特卡罗模拟人口的银河系信噪比发射TeV的伽马射线。我们还讨论了如何模拟人口可以面对未来的观测提供了一个新的测试宇宙射线起源的SNR假设。
2017-09-12 astro-ph.HE
The Effect of Vera C. Rubin Observatory Cadence Selections on Kilonova Detectability
本研究针对千新星探测需求，引入经ZTF验证的快速暂现源度量指标优化Vera C. Rubin天文台LSST巡天节奏，发现基线节奏结合presto gap三重观测组可最大化千新星探测概率。
2025-03-21 astro-ph.HE
The supernova remnant population in the very-high-energy sky: prospects for CTA
从超新星遗迹壳层中探测到的极高能伽马射线证明了在强烈冲击下粒子的加速。然而，粒子加速的许多方面仍然不清楚。对单个物体的研究是非常有帮助的，但对在这个范围内检测到的SNR的整个群体及其特征的研究也可以带来有价值的科学。使用蒙特卡罗模拟，可以模拟TeV和多TeV范围内明亮的壳层的群体。这些模拟的结果旨在与在这些范围内运行的结构的观测进行比较，例如切伦科夫望远镜阵列（CTA）。我们的研究结果表明，CTA应该能够有效地限制斜率的粒子加速在SNR和电子质子比。
2018-03-16 astro-ph.HE
Binary Neutron Star Mergers: Multi-Messenger Systematics and Prospects with Next-Generation Facilities
University of Manitoba（曼尼托巴大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Queens University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
研究通过综合模型分析BNS合并的多信使观测前景，揭示下一代设施对BNS合并探测的潜力及系统学影响。
2025-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Can we measure the collapse time of a post-merger remnant for a future GW170817-like event?
测量中子星合并残留物的坍缩时间可以为极端物质的物理学提供信息，并改善短伽马射线暴和相关千诺瓦的建模。合并后残留物的寿命直接影响到短伽马射线暴的喷射发射机制。我们开发并测试了一种方法来测量合并后残留物的崩溃时间。我们发现，在$\sim\!40\,$ Mpc的GW170817类事件，爱因斯坦望远镜与宇宙探测器网络需要检测$\sim\!10\,$ ms的崩溃时间。对于一个两个检测器网络在A+设计灵敏度，合并后的残留物与$\sim\!10\,\mathrm{ms}$崩溃时间必须是$\lesssim 10\,$ Mpc是可测量的。如果我们包括提议的中子星极端物质观测站（NEMO），这将增加到$\sim\!18-26\,$ Mpc，有效体积将增加$\sim\!30$倍。
2021-06-08 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic signatures from pulsar remnants of binary neutron star mergers: prospects for unique identification using multi-wavelength signatures
本研究探讨双中子星并合形成的长寿命磁星遗迹的多波段电磁辐射，通过建模脉冲星风云系统，发现其在并合后1 - 10天可观测，多数波段视界距离≥1 Gpc，为多信使观测约束遗迹参数及关联引力波信号提供支撑。
2025-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Detecting electromagnetic counterparts to LIGO/Virgo/KAGRA gravitational wave events with DECam: Neutron Star Mergers
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；University of Ferrara（费拉拉大学）；INFN, Sezione di Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；INAF, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；Universität Potsdam（波茨坦大学）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理学研究所（爱因斯坦研究所））；Utrecht University（乌得勒支大学）；Nikhef（荷兰国家核物理与粒子物理研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）
利用DECam检测LIGO/Virgo/KAGRA引力波事件的电磁对应物，通过模拟中子星并合事件预测千新星的检测率及超大质量中子星残骸的形成比例。
2026-01-13 astro-ph.HE gr-qc
Spatial models of r-process remnants and their gamma-ray detectability
本文通过构建r过程遗迹的空间分布模型并模拟伽马射线能谱，评估COSI和HEX-P等下一代仪器的探测前景，发现空间建模是主要不确定性来源，但仪器灵敏度仍是根本瓶颈，需混合任务才能实现较大概率的探测。
2025-08-15 astro-ph.HE
$^{60}$Fe in core-collapse supernovae and prospects for X-ray and $γ$-ray detection in supernova remnants
我们调查$^{60}$铁在大质量恒星和核心坍缩超新星集中在不确定性，影响其生产的15，20和25 $M_\odot$恒星在太阳的金属丰度。我们发现，$^{60}$ Fe产率是不确定的$^{59}$ Fe $(n,γ)^{60}$ Fe横截面的单调递增函数，并且反应速率降低10倍导致$^{60}$ Fe产率降低8-10倍;而速率增加10倍则使产率增加4-7倍。我们发现，我们已经进行的189个模拟是一致的核心坍缩超新星触发太阳系的形成，只有使用$^{59}$ Fe $(n,γ)^{60}$ Fe截面小于或等于NON-SMOKER模型可以重现所观察到的$^{60}$ Fe/ $^{26}$ Al线通量比在扩散ISM。我们研究了从$^{60}$ Fe衰变产生的$γ$射线发射中探测银河系中古老的核心坍缩超新星遗迹（SNRs）的前景，发现下一代伽马射线任务可能能够发现多达$\sim100$这样的古老SNRs，并测量少数已知银河系SNRs的$^{60}$ Fe产额。我们还预测的X射线光谱，产生的原子跃迁在$^{60}$ Co后，其电离的内部转换，并给出理论X射线线通量作为剩余年龄的函数，以及多普勒和精细结构线加宽效应。X射线发射为解决未来X射线任务的SNR缺失问题提供了一个有趣的前景。
2019-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Dynamics and Energetics of Remnant and Restarting RLAGN
本文综述了射电噪活动星系核（RLAGN）剩余与重启阶段的研究进展，涵盖射电观测推断的动力学与能量学、多波段观测、模拟研究及未来巡天前景，为理解这类天体的生命周期与反馈作用提供参考。
2023-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
GW170817 and the prospect of forming supramassive remnants in neutron star mergers
GW 170817的引力波数据支持预测致密中子星（NS）的状态方程（EoS）模型，与X射线观测的半径限制一致。基于这一显著的进展，我们研究了NS合并中形成的残余物的命运，并重点研究了角动量和质量分布的作用。在质量脱落极限（无量纲角动量等于开普勒值，即，$j=j_{\rm Kep}$），所采用的{7个EoS模型，除了H4和ALF 2，}在超过一半的合并中产生超大质量NS。然而，对于$j\lesssim 0.7j_{\rm Kep}$，在合并中形成的超大质量NS的不可忽略的部分的存在或不存在敏感地依赖于EoS和质量分布的二元系统。总引力质量为$\leq 2.6M_\odot$的NS合并被发现能够对EoS模型和残余物的角动量都有价值的光，如果超大质量NS仍然缺席。我们还讨论了由于塌陷前残留物的$j$未知而导致的非旋转NS最大引力质量（$M_{\rm max}$）估算的不确定性。利用GW 170817的数据和$0.03M_\odot$的质量损失假设，我们分别得到了$j=(1.0,~0.8)j_{\rm Kep}$的$M_{\rm max}<(2.19,~2.32)M_\odot$（90%置信水平）。
2018-04-05 astro-ph.HE gr-qc
High-energy neutrino signatures from pulsar remnants of binary neutron-star mergers: coincident detection prospects with gravitational waves
本研究模拟双中子星并合产生的磁星遗迹驱动脉冲星风与千新星 ejecta 相互作用形成的中微子辐射，分析其与GW共探测前景，发现CE+ET触发IceCube-Gen2在20年运行期内探测概率高或能建立模型约束。
2025-08-20 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Direct Detection of Black Hole Formation in Neutron Star Mergers with Next-Generation Gravitational-Wave Detectors
本文通过190个数值相对论模拟研究中子星并合后黑洞形成的引力波特征，发现黑洞形成遗迹在高频段表现出过量功率和准正则振铃，并展示了下一代探测器在100 Mpc距离内直接探测黑洞形成的前景。
2024-06-26 astro-ph.HE gr-qc
GRMHD simulations of neutron-star mergers with weak interactions: r-process nucleosynthesis and electromagnetic signatures of dynamical ejecta
双中子星（BNS）系统合并过程中在$<10$ ms上动态喷射的快速物质可以产生系统引力波发射的独特电磁对应物，可以作为区分BNS和NS黑洞合并的“吸烟枪”。我们提出了新的从头计算模型的基础上的三维广义相对论磁流体动力学模拟的BNS合并与列表，成分依赖，有限温度状态方程（EOSs），弱相互作用，近似中微子输运的相关kilonova前体和kilonova余辉。我们分析了1.35-1.35Msun二进制，典型的银河系双NS系统和第一次观察到的BNS合并GW 170817的属性相一致的动态质量喷射，使用三个核EOSs，跨越允许的紧凑性范围。核反应网络计算产生了一个强大的第二至第三峰r过程。我们发现几个1 e-6 Msun的快速（$v>0.6$ c）喷出物，引起宽带同步辐射的时间尺度上的~yr，与最近的初步证据过量的X射线/无线电发射后，GW 170817。我们发现2 e-5 Msun的自由中子在<h的时间尺度上为千诺瓦前驱体提供动力。由于先前被忽视的相对论效应，早期的紫外/光学亮度增加了几倍，合并后10小时内有明显的增强，为未来使用紫外/光学望远镜（如雨燕或ULTRASAT）探测到250 Mpc提供了有希望的前景。我们发现，最近预测的不透明度提高由于高度电离的镧系元素在~ 70000 K是不太可能影响早期kilonova光曲线的基础上得到的喷出物结构。方位角的不均匀性，在动态喷出物组成的软…
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Prospects for characterizing Population III remnants with next-generation gravitational-wave observatories
School of Physics and Astronomy and Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院及引力波天文研究所）
本研究通过贝叶斯框架结合ET-CE探测器网络，量化不同低频截止频率下z≥15的第三星族双黑洞遗迹的测量不确定性，发现5 Hz配置可提升红移推断精度与探测范围，减小天空定位误差。
2026-08-07 astro-ph.HE
A Late-time Radio Survey of Short GRBs at $z<0.5$: New Constraints on the Remnants of Neutron Star Mergers
双星中子星（BNS）合并产生的大量快速旋转的磁星残余物可能会将一部分能量沉积到周围的千诺瓦喷出物中，从而为喷出物与环暴介质相互作用产生的同步加速器无线电信号提供动力。我们提出了6.0 GHz的甚大阵列（VLA）观测的九个，低红移短伽玛射线暴（SGRB; $z<0.5$）的休息帧时间尺度的$\approx2.4-13.9$年后的爆发。我们把$3σ$限制在无线电连续发射的$F_ν\lesssim6-20\,μ$ Jy在爆发的位置，或$L_ν\lesssim(0.6-8.3)\times10^{28}$ erg s $^{-1}$ Hz $^{-1}$。比较这些限制与新的光变曲线模型，适当地结合相对论效应，我们得到的能量沉积到喷出物的$E_{ej}\lesssim(0.6-6.7)\times 10^{52}$尔格（$E_{ej}\lesssim(1.8-17.6)\times10^{52}$尔格）喷出物质量的$0.03\,M_{\odot}$（$0.1\,M_{\odot}$）的限制。我们提出了一个统一的重新分析的27个SGRB与$5.5-6.0$ GHz的观测，并发现$\gtrsim50\%$ SGRB没有形成稳定的磁星残留物在他们的合并。假设SGRB是由BNS合并从银河系BNS人口加上一个额外的组成部分，高质量的GW 194025-like合并的情况下的一小部分$f_{GW1904…
2020-09-01 astro-ph.HE
Galaxy Survey On The Fly: Prospects of Rapid Galaxy Cataloging to Aid the Electromagnetic Follow-up of Gravitational-wave Observations
星系星表是有效搜索具有高度不确定性的河外引力波（GW）信号的电磁对应物的关键。我们表明，人们可以有效地编目星系在短时间内与1-2米级的望远镜，如帕洛玛瞬态工厂（PTF）或MDM，响应于所观察到的GW信号从一个紧凑的二进制合并。我们发现，在相应的时间尺度为$\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
Failed Supernova Remnants
在一颗失败的超新星中，由于在质子中子星阶段的中微子发射削弱了核心的引力，可能会发生祖星外壳的部分喷射。我们考虑发射时，这种喷出物扫了拱星物质，类似于超新星遗迹（SNRs）。我们专注于蓝超巨星的失败爆炸，并发现发射可以在软X射线中明亮。由于它的软发射，我们发现，在大麦云（LMC）的源比在银河系盘更有希望检测。与典型SNR相比，这些残留物的特征在于小（$\lesssim 10$ pc）和慢（100 s的${\rm km\ s^{-1}}$）。虽然可探测到的源的预期数量很小（eROSITA 4年全天空调查最多只有几个），但针对大麦哲伦星云进行更深入调查的前景更好。对这些失效SNRs的探测将实现对黑洞形成过程中物质抛射的观测研究。
2021-04-22 astro-ph.HE
Prospects of electromagnetic follow-up of neutron star-black hole mergers in the LIGO-India era
Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学天体物理中心）；Syracuse University（雪城大学）
本研究模拟LIGO-India时代NSBH并合，提出事件特定曝光优化策略，使EM后随观测数翻倍，年探测率最高达4.19，并有助于测量哈勃常数。
2026-09-10 astro-ph.HE gr-qc
X-ray Synchrotron Polarization from Turbulent Plasmas in Supernova Remnants
随着超新星遗迹（SNRs）的老化，它们在外壳冲击波下成为有效的宇宙射线加速器。目前的冲击加速理论的范例有利于在这些冲击附近的湍流场环境，湍流驱动的电流不稳定性，涉及高能离子。随着专用X射线偏振仪即将成为现实，探测与发射X射线的超TeV电子耦合的湍流的可能性迫在眉睫。本文给出了在不同“混沌”程度的模拟MHD湍流中运动的高能电子的模型X射线偏振特征。“发射体积是有限的板块，代表年轻的SNR壳的活跃区域。我们发现，湍流场的能量必须是相当有限的，相对于总的字段，为了X射线偏振度是一样强的无线电测量中获得的一些残留物。所呈现的结果与计划中的IXPE和XIPE旋光仪有关。
2017-11-30 astro-ph.HE
The Nucleosynthetic Yields of Core-Collapse Supernovae, prospects for the Next Generation of Gamma-Ray Astronomy
虽然中微子驱动的对流模型的核心坍缩爆炸机制得到了强有力的支持，在最近几年的爆炸参数仍然有很多不确定性-如爆炸能量，残余质量，和生命终结的恒星丰度作为初始条件。使用一组广泛的球对称的核心崩溃模拟，我们研究这些关键参数对爆炸核合成和最终爆炸产量的影响。通过核合成网格（NuGrid）核网络对ZAMS 15、20和25太阳质量祖先的反弹后温度和密度演化进行后处理，以获得详细的爆炸产额。特别是，这项研究的重点是对下一代伽马射线天文观测特别感兴趣的放射性同位素：43 K，47 Ca，44 Sc，47 Sc，48 V，48 Cr，51 Cr，52 Mn，59 Fe，56 Co，57 Co，57 Ni。这些核素可能是通过探测爆炸发动机参数来加深我们对核心坍缩超新星内部运作的理解的关键。我们发现，作为爆炸能量强指标的同位素是43 K，47 Ca，44 Sc，47 Sc和59 Fe，那些依赖于祖先结构的是48 V，51 Cr和57 Co，而那些既不探测也不探测的是48 Cr，52 Mn，57 Ni和56 Co。我们讨论了在超新星遗迹中观测这些放射性核素的前景。
2019-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
AT2025ulz and S250818k: Deep X-ray and radio limits on off-axis afterglow emission and prospects for future discovery
针对LIGO-Virgo-KAGRA公布的双中子星并合候选体S250818k的光学对应体AT2025ulz，通过多波段深度观测排除其余辉关联，确认其为包层剥离超新星，并推导余辉参数约束，探讨离轴余辉未来发现前景。
2025-10-29 astro-ph.HE
Prospects for joint gravitational-wave and electromagnetic observations of neutron-star--black-hole coalescing binaries
合并中子星黑洞（NS-BH）双星是一个很有前途的引力波（GW）信号源，可以用大型激光干涉仪（如Advanced LIGO和Virgo）探测。它们也是短伽马射线暴（SGRB）的主要候选祖先之一。如果黑洞潮汐性地破坏了它的伴星，当一个足够大质量的吸积盘在黑洞残余物周围形成时，SGRB就可能被点燃。在GW和电磁（EM）频谱中检测NS-BH聚结提供了有关源性质的丰富信息。然而，从联合检测实际上可以推断出多少是不清楚的，因为质量/自旋简并可能降低GW测量精度。为了阐明这个问题和联合EM+GW观测的潜力，我们在这里结合了最近的半分析预测的残余磁盘质量的参数空间部分，是由GW检测选择的估计。我们确定的情况下，支持SGRB点火，在其他情况下，它可以被排除在外，最后在其他情况下，结果取决于所选择的模型，目前未知的NS状态方程。我们查明了一系列的系统，这将使我们能够把状态刚度方程的下限，如果GW的排放和EM对应观察。我们开发的方法可以扩大现有GW检测和参数估计算法的范围，并且可以允许我们在SGRB触发后忽略NS-BH搜索中大约一半的模板，从而提高其速度和灵敏度。
2014-07-24 astro-ph.HE gr-qc
Confined Population III Enrichment and the Prospects for Prompt Second-Generation Star Formation
人们普遍认为，第一颗第三星族超新星的核合成产物是决定后续恒星世代特征的催化剂。大多数关于最早期浓缩的工作都是假设第一批恒星质量极大，并且相关的超新星能量异常高，足以完全解开宿主宇宙微晕中的重子，并将合成的金属分散到星系际介质中。然而，最近的研究表明，第一批恒星实际上可能质量较小，其特征质量尺度为几十个太阳质量。我们提出了一个宇宙学模拟运输的第三族超新星合成的金属，假设它有一个能量为1 e51尔格，与标准的II型超新星兼容。一个年轻的超新星遗迹被插入在第一颗恒星的遗迹HII地区的自由膨胀阶段，并遵循40万年采用自适应网格细化和拉格朗日示踪粒子技术。超新星遗迹仍然部分被困在迷你晕和薄雪犁壳发展明显的不稳定性和指状。大约有一半的喷出物转向并落回晕的中心，其中1%的喷出物在3万年内到达中心，10%在1万年内到达中心。返回的喷出物和从宇宙网进入晕中心的原始细丝的平均金属丰度为0.001 - 0.01 Z_sun，但两者保持不混合，直到吸积到中央流体静力学核心上，在模拟结束时尚未解决。我们的结论是，如果第三星族恒星的极端质量较小，它们会迅速用金属富集宿主的小晕，并引发第二星族恒星的形成。
2015-05-01 astro-ph.CO 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
