トラッカーファントムフィールドと宇宙定数：複合暗黒エネルギーモデルのダイナミクス
| Title |
Tracker_phantom_field_and_a_cosmological_constant:_dynamics_of_a_composite_dark_energy_model |
| Authors |
Francisco_X._Linares_Cede\~no,_Nandan_Roy_and_L._Arturo_Ure\~na-L\'opez |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07103 |
この作業では、スカラーポテンシャルの一般的なパラメーター化を使用してトラッカーファントム暗黒エネルギーモデルを研究します。私たちの分析では、ファントムフィールドと宇宙定数の両方を暗黒エネルギー成分として持つシナリオも考慮しています。現在の宇宙論的観測による詳細な統計分析は、ファントム暗黒エネルギーの存在によるハッブルパラメータの値の増加を示していますが、ハッブルの緊張を完全に緩和することはできません。ベイズ法を使用した我々の結果は、正の宇宙定数よりもファントムフィールドを支持する決定的な証拠を示唆していますが、負の宇宙定数の可能性は暗いセクターに隠されていることを排除することはできません。
| Title |
Primordial_Black_Holes_from_First-Order_Cosmological_Phase_Transitions |
| Authors |
Michael_J._Baker,_Moritz_Breitbach,_Joachim_Kopp,_Lukas_Mittnacht |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07481 |
初期の宇宙における一次相転移の間に原始ブラックホールを形成する可能性について議論します。よく知られているように、そのような相転移は、まだ偽の真空にある宇宙での真の真空の泡の形成を通して進行します。相転移中に質量が大幅に増加する粒子種が存在する場合、進行する気泡壁を通る対応する粒子の透過が抑制されます。その結果、壁の前に過密度が蓄積し、原始ブラックホールの形成を引き起こすのに十分な大きさになる可能性があります。ボルツマン方程式を解くことにより、このプロセスを定量的に追跡し、モデルパラメータの関数として結果として得られるブラックホール密度と質量分布を決定します。
| Title |
The_Formation_Probability_of_Primordial_Black_Holes |
| Authors |
Matteo_Biagetti,_Valerio_De_Luca,_Gabriele_Franciolini,_Alex_Kehagias,_Antonio_Riotto |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07810 |
超スローロールの期間に起因するものなど、インフレーション中に生成された大きな変動の地平線再突入時に崩壊中に生成された原始ブラックホールの正確な形成確率を計算します。平均密度コントラストの小さな値でのガウス分布と大きな値でのコーシー確率分布の間を補間することを示します。対応する原始ブラックホールの存在量は、ガウスのものよりも数桁大きい可能性があります。質量関数もより大きな質量にシフトします。
VLAマルチ周波数および偏波モニタリングからのクラスB1600 + 434の時間遅延
| Title |
The_time_delay_of_CLASS_B1600+434_from_VLA_multi-frequency_and_polarization_monitoring |
| Authors |
A._D._Biggs_(European_Southern_Observatory,_Garching,_Germany) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07905 |
8.5GHzでの偏光特性を含む、2画像重力レンズシステムクラスB1600+434のアーカイブマルチ周波数超大型アレイ監視データの分析を提示します。画像Aに現実的な外部変動を組み込んだ電波光度曲線をシミュレートすることにより、すべての周波数、および全フラックス密度と偏光で1$\sigma$で一貫した時間遅延が見つかります。不確実性が最小の遅延（8.5GHzでの総磁束密度）は$42.3^{+2.0}_{-1.8}$（ランダム）$\pm0.5$（系統的）d（$42.3\pm2.1$dに相当）です。すべての遅延推定値を組み合わせると、わずかに高い値$43.6\pm1.2$dが得られます。両方の値は、以前に公開された無線の結果よりも低く、光学系で見つかった値と一致していません。$H_0$の決定は、レンズの質量が複雑で、2つの画像だけで制約がないために困難です。ただし、アーカイブの超長基線干渉法データの分析により、このシステムのジェットが初めて明らかになり、その方向がモデルの制約を提供します。さらに、すべてのモニタリングデータを組み合わせて作成された非常に感度の高いマップは、レンズ銀河の片側でのかすかな放射を明らかにしています。これは、裸の尖頭レンズ構成の結果である可能性があります。最後に、数日から数年の時間スケールで画像Aの外部変動の明確な証拠を見つけます。その周波数依存性は、これが主にマイクロレンズによるものであるという以前の結論を裏付けています。画像Bには外部変動がまったくないようであり、これはレンズ銀河の星間物質における散乱の広がりの結果ではないようです。
ニュートリノ振動による暗黒エネルギーモデルの区別
ダークエネルギーモデルは多数あり、それらを区別することは困難になりつつあります。ただし、個別の観測プローブを使用すると、この探求が容易になり、ダークエネルギーの性質をより適切に評価できます。この目的のために、ダークエネルギーモデルのプローブとなるニュートリノ振動の妥当性が調査されます。最初に、湾曲した時空における古典的なスカラー場とのニュートリノ（スピノル場）相互作用の一般化された形式が提示されます。次に、この形式は、フラットなフリードマン-ルマ\^itre-ロバートソン-ウォーカーメトリックの2つのクラスのダークエネルギーモデルに適用されます。宇宙定数と、ニュートリノに結合されたスカラー場ダークエネルギーです。赤方偏移によるニュートリノ振動確率の進化を調べることにより、特定のニュートリノとスカラー場の結合特性について、これらのモデルを区別することができます。この進化は、将来の地下、地上、または地球外のニュートリノ望遠鏡におけるニュートリノフラックスによって追跡される可能性があり、この手法でダークエネルギーモデルのプロービングを評価します。
弱いレンズ効果の質量モデリングバイアスと偏心の影響
| Title |
Weak_lensing_mass_modeling_bias_and_the_impact_of_miscentring |
| Authors |
Martin_W._Sommer,_Tim_Schrabback,_Douglas_E._Applegate,_Stefan_Hilbert,_Behzad_Ansarinejad,_Benjamin_Floyd,_Sebastian_Grandis |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08027 |
弱いレンズ効果の観測からの銀河団密度プロファイルのパラメトリックモデリングは、質量バイアスにつながります。その詳細な理解は、宇宙論モデルを制約するための正確な質量観測可能な関係を導き出す上で重要です。既存の方法を利用して、暗黒物質ハローのシミュレーションへの1パラメーターフィットでこの質量バイアスを計算するための堅牢なフレームワークを開発します。私たちのアプローチには絶対ノイズレベルに依存しないという利点があるため、特定のシミュレーションのハローの数と実際のクラスターのシミュレートされたハローの代表性のみがバイアス推定の精度を制限することを示します。バイアスを対数正規分布としてモデル化し、ハローをNavarro-Frenk-Whiteプロファイルでモデル化しますが、この方法は、任意のバイアス分布と半径方向の質量分布のパラメトリックモデルに一般化できます。ハローの中心が誤っている場合、対数正規の仮定は厳密には有効ではないことがわかります。質量バイアスのコンテキストで弱いレンズ効果に由来するクラスター中心の使用を調査し、収束ピークの信号対雑音比が約4より大きい場合、そのような重心が適切な質量推定値を生成できることを暫定的に見つけます。これに関連して、ブートストラップを使用して弱いレンズ効果の質量ピークの位置の不確実性を推定する標準的なアプローチは、信号対雑音比が低いピークの真の位置の不確実性を大幅に過小評価していることもわかります。いくつかの実験設定でバイアス分布の質量と赤方偏移の依存性を決定しますが、そのような分布を計算するための一般的なアプローチを提供することに焦点を当てています。
超低温物体の熱構造に対する水潜熱の影響：褐色矮星と浮遊惑星
| Title |
Impacts_of_Water_Latent_Heat_on_the_Thermal_Structure_of_Ultra-Cool_Objects:_Brown_Dwarfs_and_Free-Floating_Planets |
| Authors |
Shih-Yun_Tang_(1_and_2),_Tyler_D._Robinson_(2,_3_and_4),_Mark_S._Marley_(5),_Natasha_E._Batalha_(6),_Roxana_Lupu_(7),_L._Prato_(1_and_2)_((1)_Lowell_Observatory,_(2)_Department_of_Astronomy_and_Planetary,_Northern_Arizona_University,_(3)_Habitability,_Atmospheres,_and_Biosignatures_Laboratory,_Northern_Arizona_University,_(4)_NASA_Astrobiology_Institute's_Virtual_Planetary_Laboratory,_University_of_Washington,_(5)_Department_of_Planetary_Sciences_and_Lunar_and_Planetary_Laboratory,_The_University_of_Arizona,_(6)_Space_Sciences_Division,_NASA_Ames_Research_Center,_(7)_BAER_Institute,_NASA_Ames_Research_Center,_Naval_Air_Station) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07000 |
褐色矮星は、広範囲の熱的および化学的条件にわたって惑星および亜恒星の大気を理解するための不可欠なターゲットです。調査がこれまで以上に深く調査され続け、観測能力が向上し続けるにつれて、既知のY矮星（有効温度が約600K未満の最も冷たいクラスの亜恒星天体）の数が急速に増加しています。重要なことに、このクラスの超低温オブジェクトは、太陽系の世界と重複する大気条件を持っており、その結果、地球、木星、土星、およびその他の近くの世界の研究から開発されたツールとアイデアは、亜恒星大気への適用に最適です。。そのために、私たちは、湿った断熱対流を含む超低温物体の1次元（垂直）大気構造モデルを開発しました。これは、多くの太陽系惑星にとって重要なプロセスであるためです。有効温度（350、300、250、200K）、金属量（[M/H]0.0、0.5、0.7、1.5）、および重力（log$g$4.0、4.5、4.7、5.0）は、シミュレートされた温度-圧力プロファイルに対する水の潜熱放出の強い影響を示しています。最高の金属量では、水蒸気の混合率は地球のような3％に達し、水が凝縮する大気領域の熱構造に大きな変化が伴います。金属量と湿った対流の分光学的および測光的特徴は、特にジェームズウェッブ宇宙望遠鏡の観測で、近赤外および中赤外波長で容易に検出できるはずであり、物体の形成履歴を示すのに役立ちます。
1年のエイリアスで現れる恒星の活動はバーナードbを偽陽性として説明します
| Title |
Stellar_Activity_Manifesting_at_a_One_Year_Alias_Explains_Barnard_b_as_a_False_Positive |
| Authors |
Jack_Lubin,_Paul_Robertson,_Gudmundur_Stefansson,_Joe_Ninan,_Suvrath_Mahadevan,_Michael_Endl,_Eric_Ford,_Jason_T._Wright,_Corey_Beard,_Chad_Bender,_William_D._Cochran,_Scott_A._Diddams,_Connor_Fredrick,_Samuel_Halverson,_Shubham_Kanodia,_Andrew_J._Metcalf,_Lawrence_Ramsey,_Arpita_Roy,_Christian_Schwab,_Ryan_Terrien |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07005 |
バーナード星は、太陽に近いことから、最も研究されている星の1つです。RVの安定性と赤道の赤緯により、完全な対流星の視線速度（RV）標準と見なされることがよくあります。最近、233日の軌道周期を持つ$M\sini=3.3M_{\oplus}$スーパーアース惑星候補がRibasらによって発表されました。（2018）。近赤外線ハビタブルゾーン惑星ファインダー（HPF）ドップラー分光計からの新しい観測は、この惑星信号を示していません。元のデータと、元のデータセットとHPFデータセットを組み合わせたものの両方で一連の実験を実行しました。これらの実験には、モデルの比較、ピリオドグラム分析、およびサンプリング感度が含まれます。これらはすべて、提案された233日の期間の信号が本質的に一時的なものであることを示しています。信号の電力は、観測から1000日以内に取得された211RV内に大部分含まれています。私たちが好むシステムのモデルは、惑星のない恒星の活動を特徴とするモデルです。候補となる惑星信号は、145日の自転周期の別名であると提案します。この結果は、複数年および複数の機器の観測キャンペーンにわたる長期の準周期的な活動信号を分析するという課題を浮き彫りにしています。
ケプラー221における3体共振の潮汐起源
過去20年の間に、惑星形成の伝統的なモデルは、太陽系外惑星の新たな国勢調査によって繰り返し挑戦されてきました。それらの中で重要なのは、軌道構造の問題です。軌道移動の標準モデルは、短周期オブジェクトの共鳴軌道を予測しますが、ほとんどの惑星は、軌道共鳴にあるようには見えません。ここでは、アクティブな軌道共鳴を持っていると以前は認識されていなかった4惑星系ケプラー221が、ケプラーサンプル内で固有の3体の通約可能性関係を持っていることを示します。一連の数値実験と摂動解析を使用して、このシステムが共振チェーンとして始まり、潮汐散逸の作用下で共振から離れる大規模な発散を経た可能性が高いことを示します。我々の結果はさらに、経年的なスピン軌道共鳴と相互傾斜によって引き起こされる赤道傾斜角がこの軌道発散を推進するための優れた候補であり、高い潮汐光度が惑星bの異常なサイズを説明するかもしれないことを示しています。フルトン半径ギャップ。
主な小惑星帯：彗星のような軌道上の破片の主な発生源
| Title |
The_main_asteroid_belt:_the_primary_source_of_debris_on_comet-like_orbits |
| Authors |
Patrick_M._Shober,_Eleanor_K._Sansom,_Phil_A._Bland,_Hadrien_A.R._Devillepoix,_Martin_C._Towner,_Martin_Cup\'ak,_Robert_M._Howie,_Benjamin_A.D._Hartig,_Seamus_L._Anderson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07442 |
木星ファミリーの彗星は、地球近傍天体にかなりの量の破片をもたらします。しかし、これらの物体の望遠鏡による観察は、それらが短い物理的寿命を持っていることを示唆しているようです。これが真実である場合、生成された物質も短命ですが、火の玉観測ネットワークは依然として彗星軌道上の物質を検出します。この研究では、2014年から2020年にかけてDesertFireballNetworkによって検出された、木星ファミリーの彗星のような軌道に由来するセンチメートルスケールの散発的な流星物質を調べます。各イベントの動的な履歴と物理的特性を分析して、それらが主な小惑星帯に由来するのか、太陽系外縁天体に由来するのかを自信を持って判断しました。私たちの結果は、JFCのような軌道上の散発的な流星物質の$<4\％$が遺伝的に彗星であることを示しています。この観測は統計的に有意であり、彗星の物質は地球近傍天体で生き残るには砕けやすいことを示しています。シャワーの寄与を考慮しても、JFCのような軌道上の流星物質は主にメインベルトからのものです。したがって、地上のコレクションに本物の彗星隕石が存在する可能性はほとんどありません。
惑星核の上部での熱成層のモデリング：地球と水星の核への適用とそれらのマントルとの熱結合
| Title |
Modelling_of_thermal_stratification_at_the_top_of_a_planetary_core:_Application_to_the_cores_of_Earth_and_Mercury_and_the_thermal_coupling_with_their_mantles |
| Authors |
Jurrien_Sebastiaan_Knibbe,_Tim_Van_Hoolst |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07651 |
球殻の一次元伝導問題の新しい数値スキームを提示します。このスキームは、選択された離散化の各区間での伝導方程式の解を採用します。これは、区間境界での流束が時間的に一定である場合に有効です。この区分的定常流束（PWSF）数値スキームは連続的であり、空間領域で微分可能です。これは、導電性成層層がコアの下に発達する惑星コアのエネルギー保存熱進化モデルに数値スキームを実装するのに便利です。-熱流束が非断熱的である場合のマントル境界。コアに断熱温度プロファイルを課すことと比較して、惑星体の一般的な進化に対する時間可変成層領域の影響を調べます。熱流束が断熱以下である惑星コアの成層を考慮することにより、冷却速度の半径方向の変動が考慮されますが、そうでない場合、コア内のエネルギーの分布は課せられた断熱によって固定されます。熱成層領域の成長中、コアの深部はコアの外側部分よりも急速に冷却されます。したがって、層状領域を考慮すると、内核はより大きなサイズに成長し、コアとマントルの境界での温度と熱流束はそれぞれ高くなり、大きくなります。地球にとって、その影響は非常に小さい可能性が高く、層状領域自体に特に関心がない熱進化研究では無視できます。マーキュリーにとって、これらの影響ははるかに大きいです。たとえば、熱層化を無視すると、内核の年齢は数十億年過小評価される可能性があります。マーキュリーのコアの熱成層を考慮すると、マントルの温度も上昇し、リソスフェアへの熱流束が大きくなり、マントル対流が長くなります。
CHEOPS白色矮星トランジット検索
白色矮星分光法は、白色矮星の大気のほぼ半分が、恒星進化の赤色巨星相を生き延びた惑星物質から降着したに違いない金属を含んでいることを示しています。白色矮星の効率的なサンプルを優先して通過物質を検索するために、白色矮星の大気中の金属汚染をフラグとして使用して、最近の降着を示すことができます。CHEOPS宇宙船で近くの6つの白色矮星を周回する微惑星の検索を提示します。CHEOPSのターゲットは比較的暗く、$11$mag$<G<12.8$magです。CHEOPSミッションのアパーチャ測光データ製品とカスタムPSF測光を使用して、微惑星の通過によるフラックスの周期的な変動を検索します。各ターゲットで60秒間の露出で$<2$pptの測光精度に達したにもかかわらず、宇宙船の系統分類学に起因する可能性のないフラックスの有意な変動は検出されません。観測をシミュレートして、小さな調査が主に月サイズの通過するオブジェクトに敏感であり、周期が$3$時間$<P<10$時間、半径が$R\gtrsim1000$kmであることを示します。
1D雲ひとつない偏心太陽系外惑星大気への可変照射
| Title |
Variable_Irradiation_on_1D_Cloudless_Eccentric_Exoplanet_Atmospheres |
| Authors |
L._C._Mayorga,_Tyler_D._Robinson,_Mark_S._Marley,_E._M._May,_and_Kevin_B._Stevenson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08009 |
離心率軌道上の太陽系外惑星は、ペリアストロン対アポアストロンで著しく大きくなる可能性のある入射恒星フラックスを経験します。この星座の変化は、放射および移流による加熱/冷却のタイムスケールが軌道のタイムスケールよりも短い大気の領域で、大気構造に劇的な変化をもたらす可能性があります。この現象を調査するために、時間依存の摂動に対する大気の熱および化学構造の動的応答をシミュレートできる、洗練された1次元（垂直）タイムステッピング大気構造コードEGP+を開発します。重要なことに、EGP+は惑星の複数の軌道を効率的にシミュレートできるため、計算コストの高いモデルを必要とせずに、太陽系外惑星のモデリングに新しい機会を提供できます。雲のない大気を単純化して仮定し、離心率の高い軌道上にあることが知られているHAT-P-2b、HD〜17156b、HD〜80606bにモデルを適用します。スピッツァー観測がある惑星の場合、惑星と星の比率の予測は観測とほぼ一致していることがわかります。ただし、ペリアストロン通過から観測されたピークオフセットを再現することはできません。最後に、明確で曇った奇行惑星やアクティブなホスト星を周回する世界のより詳細な研究を可能にする新しいモデルの複雑さを追加するための有望な経路について説明します。
WISE / NEOWISE観測による20個のテミス族小惑星の熱物理モデリング
| Title |
Thermophysical_Modeling_of_20_Themis_Family_Asteroids_with_WISE/NEOWISE_Observations |
| Authors |
Haoxuan_Jiang,_Jianghui_Ji |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08017 |
テミス族は、メインベルトで最大かつ最古の小惑星集団の1つです。水氷は親体に広く存在する可能性があります（24）テミス。この作業では、高度な熱物理モデルと、NASAの広域赤外線サーベイエクスプローラーからの中赤外線測定を使用して、20人のテミス族の熱パラメーターを調査します。ここでは、平均熱慣性と幾何アルベドが〜$39.5\pm26.0〜\rmJm^{-2}s^{-1/2}K^{-1}$と$0.067\pm0.018$であることを示しています。、それぞれ。家族の表面には比較的中程度の粗さの割合があります。テミスメンバーの比較的低いアルベドは、B型およびC型小惑星の典型的な値と一致していることがわかります。前述のように、テミス族は非常に低い熱慣性を持っています。これは、表面に微細で成熟したレゴリスがあることを示しています。テミスのメンバーの熱慣性と幾何アルベドの類似性は、起源と進化におけるそれらの密接な関係を明らかにするかもしれません。さらに、いくつかの著名な家族の熱パラメータの比較結果を提示します。
限界を超える：若い大規模クラスターにおけるGW190521のような合併とIMBHの合併の形成
| Title |
Breaching_the_limit:_formation_of_GW190521-like_and_IMBH_mergers_in_young_massive_clusters |
| Authors |
Manuel_Arca_Sedda,_Francesco_Paolo_Rizzuto,_Thorsten_Naab,_Jeremiah_Ostriker,_Mirek_Giersz,_Rainer_Spurzem |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07003 |
LIGO-Virgo-Kagraコラボレーション（LVC）は、最近GW190521を発見しました。これは、質量$66$M$_\odot$と$>85$M$_の2つのブラックホール（BH）間の合併に関連する重力波（GW）ソースです。\odot$。GW190521は、最初のBHバイナリ（BBH）の合併を表しており、一次質量は「上部質量ギャップ」に分類され、最初に$\sim150$M$_\odot$の残骸が残ります。これまでのところ、LVCは、合計質量が$>100$M$_\odot$である、つまり中間質量ブラックホール（IMBH）の質量範囲にある4つの合併の発見を報告しました。ここでは、コンパクトオブジェクトのマージを追跡するために相対論的補正を実装する若い大規模クラスター（YMC）の一連の80$N$体シミュレーションの結果について説明します。第3世代の合併と、総質量$〜（300-350）$M$_\odot$の4つのIMBH-BH合併の結果として、GW190521のようなシステムの開発が発見されました。これらのIMBH-BHの合併は、LISAとDECIGOで検出可能な低周波GWソースであり、$z=0.01-0.1$と$z>100$を赤方偏移することを示し、それらの検出がIMBHの出生スピンの解明にどのように役立つかについて説明します。GW190521テストケースの場合、第3世代の合併の残骸には、単純な二重合併よりも、単一の合併と比較して、GW190521で測定された$90\％$の信頼区間に一致するスピンと有効なスピンパラメーターがあることを示します。GWの反動キックにより、これらの合併の産物を保持するには、脱出速度$\gtrsim50-100$kms$^{-1}$の出生場所が必要であることを示します。この値は、銀河核と急勾配の大規模クラスターで通常達成されます。密度プロファイル。
検出器ネットワークとより現実的なテンプレートを使用した、強くレンズ化された重力波のイベントレート予測
| Title |
Event_rate_predictions_of_strongly_lensed_gravitational_waves_with_detector_networks_and_more_realistic_templates |
| Authors |
Lilan_Yang,_Shichao_Wu,_Kai_Liao,_Xuheng_Ding,_Zhiqiang_You,_Zhoujian_Cao,_Marek_Biesiada,_Zong-Hong_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07011 |
重力波（GW）の強いレンズ効果は、コミュニティの注目を集めています。銀河によるレンズ付きGWのイベント率は、単一の検出器で検出可能なGWひずみを評価するためにいくつかの近似を使用した、多数の論文で予測されました。機器のネットワークによるGW信号の共同検出は、より暗いおよびより遠いGW信号の検出能力を向上させ、レンズ付きGWの検出率を向上させる可能性があります。特に、アインシュタイン望遠鏡（ET）やコズミックエクスプローラー（CE）。さらに、現実的なGWテンプレートにより、予測の精度が向上します。この作業では、ネットワークシナリオを使用して、第2世代、第2.5世代、および第3世代の検出器でレンズ化されたGWイベントの検出を検討し、現実的なテンプレートを採用してGW信号をシミュレートします。私たちの予測は、地球の自転を考慮に入れることを可能にするモンテカルロ法に基づいています。私たちの結果は、第2世代および第2.5世代の検出器は、サービス中にレンズ付きGW信号を検出しないことを示しています。第3世代のGW検出器は、BNS、NSBH、およびBBHシステムについて、年間3.88、7.13、342.93のレンズイベントを個別に検出します。以前の作品と比較すると、第3世代の検出器の全体的な検出率は、現実的なテンプレートを採用すると約37％増加し、ネットワーク検出戦略を採用するとさらに約58％増加します。
内側の銀河の高密度の暖かいイオン化媒体
| Title |
The_Dense_Warm_Ionized_Medium_in_the_Inner_Galaxy |
| Authors |
W._D._Langer,_J._L._Pineda,_P._F._Goldsmith,_E._T._Chambers,_D._Riquelme,_L._D._Anderson,_M._Luisi,_M._Justen,_and_C._Buchbender |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07023 |
イオン化された星間ガスは、星間物質とそのライフサイクルの重要な要素です。温かいイオン化媒体（WIM）とコンパクトなHII領域の中間の密度を持つ、広く分布している高度にイオン化された温かい星間ガスの最近の証拠は、星間ガスの理解に大きなギャップがあることを示唆しています。ここでは、スペクトル分解されたSOFIAGREAT[NII]205ミクロン線放射とグリーンバンク望遠鏡水素電波再結合線（RRL）データを使用して、天の川の高密度温イオン化媒体（D-WIM）の特性を調査します。NII]122ミクロンのデータ、およびスペクトル分解された12CO。銀河面の20度<l<30度の領域で8本の視線を観測しました。[NII]とRRLの線幅から、運動温度と熱および乱流速度分散を導き出しました。[NII]205ミクロンの発光を持つ領域は、電子密度n（e）〜10〜35cm（-3）、温度3400〜8500K、およびカラム密度N（N+）〜7e16〜3e17cm（-2）。イオン化水素カラム密度は6e20〜1.7e21cm（-2）の範囲であり、窒素イオン存在量の割合はx（N+）〜1〜3e-4であり、銀河中心からの〜4.3kpcでの窒素存在量の向上を意味します。[NII]205ミクロンの放出はCO放出と一致しますが、速度のオフセットがしばしばあります。これは、D-WIMガスが、それ自体が分子ガスに関連する星形成領域内またはその近くにあることを示唆しています。これらの高密度イオン化領域は、これらのLOSに沿って観測された[CII]強度の>50％に寄与することがわかります。私たちが導き出した運動温度は低すぎて、電子衝突イオン化および/または原子状窒素のプロトン電荷移動に起因するN+の存在を説明できません。むしろ、これらの領域はおそらく極紫外線によってイオン化されます。
銀河円盤をLAMOSTおよびガイアレッドクランプサンプルVIIでマッピング：単一存在集団によって明らかにされた恒星円盤構造
| Title |
Mapping_the_Galactic_Disk_with_the_LAMOST_and_Gaia_Red_Clump_Sample_VII:_the_Stellar_Disk_Structure_Revealed_by_the_Mono-abundance_Populations |
| Authors |
Zheng_Yu,_Ji_Li,_Bingqiu_Chen,_Yang_Huang,_Shuhua_jia,_Maosheng_Xiang,_Haibo_Yuan,_Jianrong_Shi,_Chun_Wang,_and_Xiaowei_Liu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07151 |
LAMOSTとガイアの調査から選択された96,201個の一次レッドクランプ（RC）星のサンプルを使用して、銀河円盤の恒星構造を調査します。サンプルの星は、[{\alpha}/Fe]-[Fe/H]平面で、高-[{\alpha}/Fe]と低-[{\alpha}/Fe]の2つの分離されたシーケンスを示しています。サンプルの星を、[{\alpha}/Fe]と[Fe/H]の範囲が異なる5つのモノアバンダンスポピュレーション（MAP）に分割し、high-[{\alpha}/Fe]、high-[{\alpha}/Fe]＆high-[Fe/H]、low-[Fe/H]、solar、high-[Fe/H]MAP。RRZ平面の恒星数密度分布、および個々のMAPのスケールの高さとスケールの長さを、それらの垂直方向と半径方向の密度プロファイルをフィッティングすることによって示します。ガラクトセントリック半径によるスケールハイトの変動傾向である垂直プロファイルは、低[{\alpha}/Fe]と高-[{\alpha}/の両方で外側のディスクに明確なディスクフレアがあることを示しています。Fe]MAP。一方、放射状面密度プロファイルは、高[{\alpha}/Fe]および低[{\alpha}/Fe]MAPでそれぞれ7kpcおよび8kpcのピーク半径を示しています。また、個々のMAPの平均回転速度と金属量の相関関係を調査し、平均回転速度が十分に分離されており、高[{\alpha}/Fe]と低-[{\alpha}/Fe]MAP。最後に、高[{\alpha}/Fe]と高[Fe/H]MAPの特性について説明し、どちらの場合も高[{\alpha}/Fe]MAPに類似していることを確認します。半径方向および垂直方向の密度プロファイルまたは回転速度。
MUSE-ALMA Halos VI：銀河の原子、イオン化、分子ガス運動学の結合
| Title |
MUSE-ALMA_Halos_VI:_Coupling_Atomic,_Ionised_&_Molecular_Gas_Kinematics_of_Galaxies |
| Authors |
Roland_Szakacs,_C\'eline_P\'eroux,_Martin_Zwaan,_Aleksandra_Hamanowicz,_Anne_Klitsch,_Alejandra_Y._Fresco,_Ramona_Augustin,_Andrew_Biggs,_Varsha_Kulkarni,_Hadi_Rahmani |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07280 |
銀河の銀河系媒体（CGM）の進行中の研究であるMUSE-ALMAHalos（$z\leq$1.4）の結果を示します。混相流観測を使用して、赤方偏移範囲$z\sim0.3-0.75$の6つの吸収体と9つの関連する銀河を含むサブサンプル内の中性ガスとイオン化ガスを調べます。ここでは、新たにCOで検出された銀河Q2131-G1（$z=0.42974$）の詳細な分析を行い、検出されなかった銀河の質量と枯渇の時間制限を厳しくします。Q2131-G1は、列密度が$\textrm{log}（N_\textrm{HI}/\textrm{cm}^{-2}）\sim19.5$および$\textrm{log}（N_{\textrm{H}_2}/\textrm{cm}^{-2}）\sim16.5$、星形成率は$\textrm{SFR}=2.00\pm0.20\;\textrm{M}_{\odot}\textrm{yr}^{-1}$、$f_\textrm{DM}（r_{1/2}）の暗黒物質の割合=0.24-0.54$および分子$M_\textrm{mol}=3.52^{+3.95}_{-0.31}\times10^9\;のガス質量\textrm{M}_{\odot}$により、枯渇時間は$\tau_\textrm{dep}<4.15\;になります。\textrm{Gyr}$。Q2131-G1のCO（3--2）と[OIII]$\lambda5008$輝線の両方の運動学的モデリングは、分子相とイオン化気相が方向的によく整列しており、最大回転速度が厳密に一致していることを示しています。ディスク内のこれらの2つの気相は強く結合しています。2成分吸収機能によって追跡される原子および分子ガスの金属量、運動学、および配向は、落下するガスに関連する十分に分離された追加成分を備えた拡張回転ディスクの一部であることと一致しています。放出によって選択されたサンプルと比較して、HIによって選択された銀河は、星形成率が低いため、高分子ガスの質量を持っていることがわかります。その結果、これらのオブジェクトの枯渇時間が長くなります。
低光度AGNがそれらのホスト銀河に与える影響：MaNGA1-166919におけるkpcスケールの流出の無線および光学的調査
| Title |
The_impact_of_low_luminosity_AGN_on_their_host_galaxies:_A_radio_and_optical_investigation_of_the_kpc-scale_outflow_in_MaNGA_1-166919 |
| Authors |
Aisha_Al_Yazeedi,_Ivan_Yu._Katkov,_Joseph_D._Gelfand,_Dominika_Wylezalek,_Nadia_L._Zakamska,_Weizhe_Liu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07335 |
活動銀河核（AGN）がホスト銀河の進化に影響を与える1つの方法は、大規模（kpcスケール）の流出を生成することです。そのような流出の内容、エネルギー、および影響は、AGNとホスト銀河の両方の特性に依存し、それらの間の関係を理解するには、3つすべての特性を測定する必要があります。この論文では、MaNGA1-166919の最近の電波および光学面分光観測（IFU）を分析することによってこれを行います。私たちの結果は、この銀河の双円錐形の流出は、周囲の星間物質（ISM）に約100〜200km/sの衝撃を与える低光度、低エディントン比のAGN放出物質によって駆動されていることを示しています-高温を生成します、観測された流出に関連するイオン化ガスと相対論的粒子。この衝撃で生成された相対論的およびイオン化ガス材料のエネルギーは同等であり、この流出におけるイオン化ガスの質量流出と運動力の両方が、同様の放射光度を持つ他のAGNよりも高くなっています。最後に、ホスト銀河の総星形成率は、同様の恒星質量を持つ他の星形成銀河のそれと同等ですが、流出は、そのすぐ近くの星形成を抑制および強化するという証拠があります。
M82内およびその周辺の分子ガスのNOEMA高忠実度イメージング
| Title |
NOEMA_High_Fidelity_Imaging_of_the_Molecular_Gas_in_and_around_M82 |
| Authors |
Nico_Krieger,_Fabian_Walter,_Alberto_D._Bolatto,_Pierre_Guillard,_Matthew_Lehnert,_Adam_Leroy,_J\'er\^ome_Pety,_Kimberly_L._Emig,_Rebecca_C._Levy,_Melanie_Krips,_Hans-Walter_Rix,_Dragan_Salak,_Axel_Weiss,_Sylvain_Veilleux |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07440 |
近くのスターバースト銀河M82とその周辺のCO（1-0）線放射の154ポインティングIRAMNOEMAモザイクを提示します。ゼロ間隔の観測によって補完された観測は、5.0kms$^{-1}$のスペクトル分解能で$\sim$30pc（$\sim1.9^{\prime\prime}$）の空間分解能に達します。中央のスターバーストディスク、流出、および潮流のストリーマー内の分子ガスを分解します。結果として得られるモーメントとピーク輝度マップは、驚くべき量の構造を示しています。凝集分解アルゴリズムを使用して、$\sim2000$分子雲の物理的特性（半径$R$、線幅$\sigma$、質量$M$など）を分析します。一次的には、雲の特性は、環境に関係なく、非常に似ています。これは、雲のサイズと線の幅の関係にも当てはまります。$\sigma^2/R$対カラム密度$\Sigma$空間での雲の分布は、外圧が流出とストリーマーの物理的パラメーターの設定に重要な役割を果たしていないことを示唆しています。ストリーマー内の雲は、サイズ（$R\sim50$pc）と質量（$M\sim10^5$M$_\odot$）がほぼ一定であり、M82からの投影距離によって変化しないことがわかります。センター。一方、流出する雲は、南部の流出に向かう距離とともにサイズと質量が減少するように見えます。分子ガスの光度の低下は、高温の流出に埋め込まれた雲の雲の蒸発を示している可能性があります。
星形成に関するグローバルビュー：GLOSTAR銀河面調査III。 CygnusXでの6.7GHzメタノールメーザー調査
| Title |
A_Global_View_on_Star_Formation:_The_GLOSTAR_Galactic_Plane_Survey_III._6.7_GHz_Methanol_maser_survey_in_Cygnus_X |
| Authors |
Gisela_N._Ortiz-Le\'on,_Karl_M._Menten,_Andreas_Brunthaler,_Timea_Csengeri,_James_S._Urquhart,_Friedrich_Wyrowski,_Yan_Gong,_Michael_R._Rugel,_Sergio_A._Dzib,_Aiyuan_Yang,_Hans_Nguyen,_William_D._Cotton,_Sac_Nicte_X._Medina,_Rohit_Dokara,_Carsten_Koenig,_Henrik_Beuther,_Jagadheep_D._Pandian,_Wolfgang_Reich,_Nirupam_Roy |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07471 |
はくちょう座X星団は、天の川の星形成のグローバルビュー（GLOSTAR調査）、4〜8GHzの連続放射といくつかのスペクトル線での偏りのない電波波長銀河面調査によってカバーされています。GLOSTARの調査では、高質量の若い恒星状天体の排他的なトレーサーであるメタノール（CH3OH）の6.7GHz遷移が観測されました。B構成とD構成の両方で超大型アレイを使用して、メタノールラインと連続発光で同時に7度x3度のサイズのCygnusXの領域を観察し、相互登録を可能にしました。クラスIIのメタノールメーザー放出を伴う13の発生源と、メタノール吸収を伴う1つの発生源を検出しました。2つのメタノールメーザーソースが新たに検出されました。さらに、既知のメーザーに関連する4つの新しい速度成分が見つかりました。DR21リッジとW75Nには5つのメーザーが集中しています。検出されたメーザーの特性を決定し、赤外線、（サブ）ミリメートル、および無線連続放射との関連を調査しました。すべてのメーザーソースは、（サブ）ミリメートルのダスト連続放出に関連付けられています。これは、星形成のアクティブな段階にあるメーザートレース領域の画像と一致しています。一方、5人のメーザー（38+/-17％）だけが、GLOSTARで見られる〜1''以内の無線連続体の対応物を持っており、彼らの若さを証明しています。6.7GHzメタノールメーザーをホストするコアと完全なコア母集団のボロメータ光度と光度対質量比の分布の比較により、ホストするダストソースの下限L_Bol〜200L_SunおよびL_Bol/M_core〜1L_Sun/M_Sunを特定しました。メーザーエミッション。
原始ミニハロの収縮前恒星コアにおける乱流の増幅
| Title |
Amplification_of_turbulence_in_contracting_prestellar_cores_in_primordial_minihalos |
| Authors |
Sho_Higashi,_Hajime_Susa,_and_Gen_Chiaki |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07701 |
ミニハロ中の原始ガスの重力収縮による乱流の増幅を調べます。さまざまな初期乱流マッハ数と解像度のポリトロープ状態方程式を仮定して、雲の崩壊を追跡するために数値シミュレーションを実行します。乱流速度は重力収縮によってのみ増幅され、初期の乱流マッハ数が小さい場合でも（${\calM}_0\gtrsim0.05$）、最終的に音速に匹敵するようになることがわかります。崩壊する雲の乱流速度を増幅するための解析式を導き出し、数値結果が式と一致していることを確認します。これらの結果は、乱流が一般的な場合の雲の崩壊に重要な役割を果たす可能性があることを示唆しています。
銀河面吸収帯の最も内側にある銀河団で、電波フェニックスVLSSJ2217.5 +594の近くにあります。
| Title |
A_galaxy_cluster_in_the_innermost_Zone_of_Avoidance,_close_to_the_radio_phoenix_VLSSJ2217.5+594 |
| Authors |
W._Kollatschny,_H._Meusinger,_M._Hoeft,_G._J._Hill,_M.W._Ochmann,_G._Zeimann,_D._Froebrich,_S._Bhagat |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07714 |
急峻なスペクトルの電波源VLSSJ2217.5+5943は、複雑なフィラメント状の形態と湾曲したスペクトルを示しています。したがって、ソースは以前はラジオフェニックスとして分類されていました。しかし、この電波源に関連する銀河団は、銀河面の最も内側のゾーンの方向にb=+2.4degr（最も内側の銀河面吸収帯、ZoA）にあるため、これまでのところ自信を持って検出されていません。近赤外線（UKIDSS）と中赤外線（スピッツァー）でのアーカイブ観測を分析して、電波源のすぐ近くにある銀河を選択しました。23個の銀河のサンプルがクラスターメンバーの候補として選択されました。さらに、ホビー・エバリー望遠鏡の第2世代低解像度分光器（LRS2-R）の赤色ユニットを使用して、6450〜10500AAをカバーする深部面分光法を実施しました。また、325MHzと610MHzでのアーカイブGMRT観測を再分析しました。RA=22：17.5、DEC=+59：43（J2000）を中心に、半径2.5分以内の23個の銀河を選択しました。最も明るい銀河のうちの3つについてスペクトルが得られました。2つの銀河について、NaD吸収とTiOバンドヘッドに基づいて、z=0.165とz=0.161の赤方偏移を導き出しました。それらのスペクトルはE型銀河に対応しています。両方の銀河は、VLSSJ2217.5+5943と空間的に関連付けられています。電波源からわずかに離れている3番目の銀河のスペクトルは、z=0.042でLINERを示しています。私たちが特定したクラスターに関しては、明らかに前景の銀河です。VLSSJ2217.5+5943は、赤方偏移z=0.163+-。003の巨大な銀河団に関連付けられており、電波フェニックスとしての分類をサポートしています。
セイファート/ FRIのような電波ローブを備えた独特のWATNGC 2329
銀河団エイベル569の中心にある電波銀河NGC2329の複雑な電波特性を報告します。この研究では、さまざまな解像度と周波数、およびさまざまな解像度と周波数での超大型アレイ（VLA）からのアーカイブデータを使用しました。超大型干渉電波望遠鏡（VLBA）。音源の広角テール（WAT）ファナロフ-ライリータイプI（FRI）無線形態は文献で広く議論されていますが、内葉の性質はそれほど広く議論されていません。特に、内葉はセイファート銀河で観測された泡のような電波構造に似ていることに注意してください。VLAからの偏光に敏感なデータは、NGC2329の外葉のFRIsと内葉のSeyfertsと一致する磁場構造を明確に示しています。ラジオクワイエット（RQ）AGN、このソースをユニークにします。VLBAは、相対論的なpcスケールの流出を示唆する片側の無線ジェットを示しており、内葉につながっています。電子寿命の推定値は、外側のFRIのようなローブが内側のセイファートのようなローブ（$\sim$25Myr）のほぼ2倍古い（$\sim$45Myr）ことを示唆しています。この合体クラスターへのガス流入は、約$\sim$25Myr前にAGNを活性化させたようであり、降着円盤の状態に変化を引き起こした可能性があります。NGC2329の複雑な複合無線形態は、RL/RQ二分法がAGNのライフサイクルにおける時間の関数であることを示唆しています。
PKS1830-211に向けたサブミリ波メタノール吸収の研究：励起、プロトン-電子質量比の不変性、および系統分類学
| Title |
A_study_of_submillimeter_methanol_absorption_toward_PKS1830-211:_Excitation,_invariance_of_the_proton-electron_mass_ratio,_and_systematics |
| Authors |
S._Muller_(1),_W._Ubachs_(2),_K._M._Menten_(3),_C._Henkel_(3,4),_and_N._Kanekar_(5),_((1)_Department_of_Space,_Earth_and_Environment,_Chalmers_University_of_Technology,_Onsala_Space_Observatory,_SE-43992_Onsala,_Sweden,_(2)_Department_of_Physics_and_Astronomy,_Vrije_Universiteit,_De_Boelelaan_1081,_1081_HV_Amsterdam,_The_Netherlands,_(3)_Max-Planck-Institut_f"ur_Radioastonomie,_Auf_dem_H"ugel_69,_D-53121_Bonn,_Germany,_(4)_Astron._Dept.,_King_Abdulaziz_University,_P.O._Box_80203,_Jeddah_21589,_Saudi_Arabia,_(5)_National_Centre_for_Radio_Astrophysics,_Tata_Institute_of_Fundamental_Research,_Pune_University,_Pune_411007,_India) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08015 |
メタノールは、銀河の星間物質の物理的および化学的状態を調べるための重要なトレーサーです。メタノールは、無次元の自然定数であるプロトン-電子質量比muの潜在的な時空変動を調べるための最も感度の高いターゲット分子でもあります。メタノールが検出された唯一の高赤方偏移オブジェクトであるPKS1830-211に向かうz=0.89分子吸収体におけるメタノールの最強のサブミリ波吸収線[...]の広範なALMA研究を提示します。私たちの目標は、メタノールラインの励起を抑制し、相対的な運動学に基づいてミューの宇宙論的不変性を調査することです。[...]非局所熱平衡放射伝達コードRADEXを実行することにより、メタノール励起を調査します[...]励起解析は、低温（〜10-20K）および高密度（〜10^{4-5}）を示します。cm-3）メタノールガス。[...]さらに、存在比A/E=1.0+/-0.1、存在比CH3OH/H2〜2x10^{-8}、および12CH3OH/13CH3OH比62+/-3を測定します。。私たちの分析は、異なる遷移のバルク速度が、バックグラウンドクエーサーの放出の形態学的変化のために、主に観測エポックと相関していることを示しています。バルク速度と遷移の低レベルエネルギーの間には弱い相関関係があり、これは吸収ガスの温度-速度勾配の兆候である可能性があります。その結果、muの変動の証拠は見つかりません。また、多変量線形回帰から1シグマでDmu/mu=（-1.8+/-1.2）x10^{-7}を推定します。堅牢な上限を設定しました|\Dmu/mu|<3.6x10^{-7}（3sigma）は、宇宙の現在の年齢の半分のルックバック時間でのmuの不変性です。私たちの分析は、10^{-7}の地平線より下のDmu/muをテストすることを目的とした将来の放射性分子吸収研究では、系統分類学を注意深く考慮する必要があることを強調しています。（要約）
$ z \ geq7 $での超大質量ブラックホールの個体数に対するガスベースのシーディングの影響
| Title |
Impact_of_gas_based_seeding_on_supermassive_black_hole_populations_at_$z\geq7$ |
| Authors |
Aklant_K._Bhowmick,_Laura_Blecha,_Paul_Torrey,_Luke_Zoltan_Kelley,_Mark_Vogelsberger,_Kaitlyn_Kosciw,_Dylan_Nelson,_Rainer_Weinberger,_Lars_Hernquist |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08055 |
超大質量ブラックホール〜（SMBH）の形成を解読することは、今後の観測施設の重要な科学的目標です。これまでに提案されたほとんどの理論的チャネルでは、シード形成は局所的なガス条件に決定的に依存します。宇宙論的シミュレーションを使用して、ガスベースのブラックホールシード処方の範囲がSMBH集団に与える影響を体系的に特徴付けます。質量のシード$M_{\mathrm{seed}}\sim10^3-10^{6}〜M_{\odot}/h$は、星形成の金属量の少ないガス質量の臨界しきい値を超えるハローに配置されますおよびハロー質量（$M_{\mathrmの単位でそれぞれ$\tilde{M}_{\mathrm{sf、mp}}$および$\tilde{M}_{\mathrm{h}}$として定義されます{シード}}$）。$z\geq7$SMBHのプロパティに対するこれらのパラメーターの影響を定量化します。シードの質量が小さいほど、BHの合併率ははるかに高くなります（$z\sim7$および$z\sim15$でそれぞれ$\sim10$および$\sim1000$の係数で）。固定シード質量の場合、$\tilde{M}_{\mathrm{h}}$が高赤方偏移（$z\gtrsim15$、$\の10倍の増加）でBH集団に最も強い影響を与えることがわかります。tilde{M}_{\mathrm{h}}$は、合併率を$\gtrsim100$抑制します。より低い赤方偏移（$z\lesssim15$）では、$\tilde{M}_{\mathrm{sf、mp}}$がBH人口に大きな影響を与えることがわかります。$\tilde{M}_{\mathrm{sf、mp}}$を$5-150$から増やすと、$z\sim7-15$で$\sim8$の係数で合併率が抑制されます。これは、ここで検討したシード基準が、LISA合併率の赤方偏移分布に明確な痕跡を残す可能性があることを示唆しています。対照的に、AGNの光度関数は、シード基準に対する感度がはるかに低く、調査したシードパラメーター内の係数$\lesssim2-3$によって異なります。このような変動は、LynxやJWSTなどの将来の敏感な機器でも調査するのが難しいでしょう。全体として、私たちの体系的なパラメータ研究は、大量の宇宙論的シミュレーションのためのシードモデルの開発のための有用なベンチマークを提供します。
候補銀河PeVatronMGRO J1908 +06の多波長調査
| Title |
Multiwavelength_investigation_of_the_candidate_Galactic_PeVatron_MGRO_J1908+06 |
| Authors |
S._Crestan,_A._Giuliani,_S._Mereghetti,_L._Sidoli,_F._Pintore,_N._La_Palombara |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07001 |
100TeVを超えるハードスペクトルを示す候補PeVatronMGROJ1908+06は、銀河面で最も特異な$\gamma$線源の1つです。その複雑な形態とVHE放出領域に空間的に関連するいくつかの可能な対応物は、$\gamma$線放出のハドロン性またはレプトン性を区別することを妨げます。この論文では、MGROJ1908+06の新しい多波長分析を説明し、その性質と超高エネルギー放射の起源に光を当てることを目的としています。$^{12}$COおよび$^{13}$COの分子線放出の分析を実行し、ソース領域と空間的に相関する高密度の分子雲の存在を示しました。また、10GeVから1TeVまでの12年間のFermi-LATデータを分析し、ハードスペクトル（$\Gamma\sim1.6$）を持つ対応物を見つけました。XMM-Newtonデータの再分析により、この線源からのX線束にさらに厳しい制約を課すことができました。陽子または電子のどちらを加速するかに関係なく、単一の加速器では多波長データのセット全体を説明できないことを示しますが、MGROJ1908+06からの放出を説明するには2ゾーンモデルが必要です。VHE放出は、南部でPSRJ1907+0602を搭載したTeVPWNと、超新星残骸G40.5-0.5と北部地域に向かう分子雲との相互作用の重ね合わせである可能性が最も高いようです。
キロノバの詳細なシミュレーションの内挿：アダプティブラーニングとパラメータ推論アプリケーション
| Title |
Interpolating_Detailed_Simulations_of_Kilonovae:_Adaptive_Learning_and_Parameter_Inference_Applications |
| Authors |
Marko_Ristic_(1),_Elizabeth_Champion_(1),_Richard_O'Shaughnessy_(1),_Ryan_Wollaeger_(2),_Oleg_Korobkin_(2),_Eve_A._Chase_(2_and_3),_Christopher_L._Fryer_(2_and_4_and_5),_Aimee_L._Hungerford_(2),_Christopher_J._Fontes_(2)_((1)_Rochester_Institute_of_Technology,_(2)_Los_Alamos_National_Laboratory,_(3)_Northwestern_University,_(4)_University_of_Arizona,_(5)_University_of_New_Mexico) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07013 |
キロノバの詳細な放射伝達シミュレーションを観測に直接適用することは困難です。それらは、噴出物の質量、速度、形態、組成などのシミュレーションパラメータをまばらにしかカバーしていません。一方、キロノバの半解析モデルは、モデルパラメータに対して継続的に評価できますが、シミュレーションに組み込まれていない重要な物理的詳細を無視するため、体系的なバイアスが導入されます。広範囲の噴出物特性をカバーするキロノバ光度曲線の2D異方性シミュレーションのグリッドから始めて、アダプティブラーニング手法を適用して新しいシミュレーションを繰り返し選択し、それらのシミュレーションの忠実度の高い代理モデルを作成します。これらの代理モデルは、噴出物に関する微物理的な詳細を保持しながら、モデルパラメータ全体で継続的な評価を可能にします。マルチメッセンジャー推論の新しいコードを使用して、補間モデルを使用してキロノバパラメーターを推論する方法を示します。簡略化された分析モデルを使用した推論と比較して、さまざまなイジェクタプロパティを復元します。詳細な噴出物の不透明度の計算を使用して、同様の以前の作業と定性的に一致し、キロノバモデリングの体系的な課題を示すこの分析の意味について説明します。関連するデータとコードのリリースにより、補間された光度曲線モデル、作業を再現したり新しいモデルに拡張したりするために適用できる補間実装、およびマルチメッセンジャーパラメーター推論エンジンが提供されます。
長期的な多波長ブレーザー変動の数値研究
| Title |
A_numerical_study_of_long-term_multi-wavelength_blazar_variability |
| Authors |
M._Polkas,_M._Petropoulou,_G._Vasilopoulos,_A._Mastichiadis,_M._C._Urry,_P._Coppi,_C._Bailyn |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07030 |
チリの小口径および中口口径研究望遠鏡システム（SMARTS）を使用した光学および赤外線（OIR）波長、およびフェルミ大面積望遠鏡（LAT）を使用した$\gamma$線でのブレーザーの10年にわたる監視により、体系的な研究が可能になりました。それらの多波長の長期変動性の。この作業では、理論的な観点から、観測的に動機付けられた時間依存性を1ゾーンレプトンモデルの4つの主要なパラメータ（相対論的電子の注入光度、磁場の強さ）に導入することにより、ブレーザー放出の長期変動特性を調査します。、ドップラー係数、および外部フォトンフィールドの光度。初めて、確率密度関数と10年間のフェルミ-LAT光度曲線のパワースペクトル密度の両方を使用して、モデルパラメーターの変動パターンを作成します。SMARTSサンプルからの2つの明るいブレーザー（PKS2155-304および3C273）をテストベッドとして使用して、さまざまなパラメーターの10年間のOIR、X線、および$\gamma$線モデルの光度曲線を計算します。理論的調査の結果を、さまざまな変動性の尺度を使用した多波長観測と比較します。単一変動パラメータシミュレーションですべての多波長変動特性を説明できるわけではありませんが、PKS2155-304と3C273のそれぞれの電子光度と外部放射場の変化がそれらのほとんどを説明できます。私たちの結果は、多波長の長期ブレーザー変動を説明するために、2つ以上の物理的パラメーター間の結合による将来の時間依存研究を動機付けます。
モーメント形式の下での相対論的放射流体力学の基本方程式を使用して、一般相対論的放射駆動球形風を調べます。モーメント方程式は、平衡拡散近似を使用して閉じられることがよくあります。これには、因果関係の問題があり、さらに、節点タイプの臨界点が与えられます。代わりに、可変エディントン係数$f（\tau、\beta）$の閉包関係を持つ非平衡拡散近似を使用します。ここで、$\tau$は光学的厚さ、$\beta$はによって正規化された流速です。光の速度。次に、いくつかのパラメータについて臨界特性を詳細に分析したところ、サドルタイプの臨界点と、ノードタイプおよびスパイラルポイントが表示されることがわかりました。最適なタイプは、ブラックホールに近い領域に現れるサドルタイプです。また、典型的なパラメータを使用して遷音速解を計算し、光度がエディントン光度にほぼ匹敵し、ガスがブラックホールの近くで急速に加速され、風力ターミナルの速度が0.1$-$0.3$〜のオーダーであることを示します。c$。放射駆動のブラックホール風のこれらの結果は、例えば、超大質量ブラックホールの近くからの高速流出であると思われる超高速流出（UFO）に適用することができます。
はくちょう座繭領域からの高エネルギーニュートリノに関連する300TeVを超える光子の観測
| Title |
Observation_of_photons_above_300_TeV_associated_with_a_high-energy_neutrino_from_the_Cygnus_Cocoon_region |
| Authors |
D.D._Dzhappuev,_Yu.Z._Afashokov,_I.M._Dzaparova,_T.A._Dzhatdoev,_E.A._Gorbacheva,_I.S._Karpikov,_M.M._Khadzhiev,_N.F._Klimenko,_A.U._Kudzhaev,_A.N._Kurenya,_A.S._Lidvansky,_O.I._Mikhailova,_V.B._Petkov,_E.I._Podlesnyi,_V.S._Romanenko,_G.I._Rubtsov,_S.V._Troitsky,_I.B._Unatlokov,_I.A._Vaiman,_A.F._Yanin,_Ya.V._Zhezher_and_K.V._Zhuravleva |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07242 |
宇宙線が10^15eV以上のエネルギーに加速する銀河系のサイトは、PeVatronと呼ばれ、最近発見された100TeVを超えるエネルギーのガンマ線によって明らかになります。しかし、宇宙線と周囲の物質や放射線との相互作用を明確に示すガンマ線とニュートリノの共同生成は、これまで観察されていませんでした。2020年11月、IceCubeニュートリノ天文台は、最も有望な銀河系PeVatronの1つであるはくちょう座の繭の方向から約150TeVのニュートリノイベントを報告しました。ここでは、Carpet-2実験によって観測され、300TeVを超える光子の数か月のフレアと一致する、同じ方向からの3.1シグマ（試行後）の過剰な大気シャワーの観測について報告します。ニュートリノイベント。ガンマ線フレアのフルエンスは、ニュートリノ生成の標準的なメカニズムを仮定すると、ニュートリノ観測から予想されるものと同じオーダーです。これは、銀河系の線源で高エネルギーニュートリノとガンマ線が共同で生成された最初の証拠です。
Fermi-LATによって観測された高エネルギーガンマ線バースト光度曲線におけるプラトー放射の存在について
| Title |
On_the_Existence_of_the_Plateau_Emission_in_High-Energy_Gamma-Ray_Burst_LightCurves_observed_byFermi-LAT |
| Authors |
Maria_Giovanna_Dainotti,_Nicola_Omodei,_Gokul_.P._Srinivasaragavan,_Giacomo_Vianello,_Richard_Willingale,_Paul_O'_Brien,_Shigehiro_Nagataki,_Vahe_Petrosian,_Zooey_Nuygen,_Xavier_Hernandez,_Magnus_Axelsson,_Elisabetta_Bissaldi,_and_Francesco_Longo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07357 |
\Fermiガンマ線宇宙望遠鏡（\Fermi）に搭載されている大面積望遠鏡（LAT）は、ニールゲーレルによって観測されたX線残光と同様に、多くのガンマ線バースト（GRB）で長続きする高エネルギー放出を示します。スウィフト天文台\citep[\textit{Swift};][]{gehrels2004}。一部のLAT光度曲線（LC）は、X線プラトーを連想させる遅い時間の平坦化を示しています。2008年から2016年5月までの2番目の\latGRBカタログ\citep[2FLGC;][]{Ajello2019apj}のGRBを分析する、LATの時間的に拡張された放出におけるプラトーの存在を調査し、既知の赤方偏移を使用して、4に対応する閉鎖関係に従うかどうかを確認します。外部前方衝撃（ES）モデルによって予測された明確な天体物理学的環境。3つのLCは、X線プラトー\citep{Willingale2007}のフィッティングに使用されたのと同じ現象論的モデルでフィッティングできることがわかり、高エネルギーの拡張放出にプラトーが存在するという暫定的な証拠が示されています。最も好ましいシナリオは低速冷却方式ですが、各GRBの推奨密度プロファイルは、一定密度のISMから$r^{-2}$の風環境までさまざまです。また、2005年1月から2019年8月までのプラトーと既知の赤方偏移を伴う222個の\textit{Swift}GRBとの統計的比較を使用して、$\gamma$線とX線のプラトーの終了時間を比較します。GRB090510のは、プラトーの終了時間での色度の表示を示しています。最後に、プラトーの残りのフレームの終了時間、それに対応する光度、および\textit{Swift}によって観測された222GRBのピークプロンプト光度の間の3D基本平面関係を更新します。これらの3つのLATGRBはこの関係に従っていることがわかります。
広視野LOFARデータで対応する低無線周波数重力波を検索する
| Title |
Searching_for_low_radio-frequency_gravitational_wave_counterparts_in_wide-field_LOFAR_data |
| Authors |
K._Gourdji,_R._A._M._J._Wijers,_A._Rowlinson,_J._W._Broderick,_A._Shulevski,_P._G._Jonker |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07413 |
重力波（GW）の合併イベントに対応する電磁的なものは非常に求められていますが、局在領域が大きいために見つけるのは困難です。この研究では、低周波アレイ（LOFAR）によって収集された広視野データでコンパクトオブジェクトマージ無線の対応物を検索するための戦略を提示します。特に、144MHzを中心とし、約300deg$^2$に及ぶマルチエポックLOFAR観測を使用します。これは、2回目のAdvancedLigo-VirgoGW観測の実行であるO2中に検出された、後退した中性子星とブラックホールの併合候補の最適な感度です。検索された（重複する）1809deg$^2$フィールド全体の最小感度は50mJyであり、偽陰性率は200mJyを超えると0.1％です。トランジェントは検出されないため、1、2、および3か月のタイムスケールで、20mJyを超える1平方度あたり0.02トランジェントの95％の信頼度に上限を設定します。これは、これまでに利用可能な最も深い制限です。最後に、今後のGW観測実行でLOFARを使用してGWイベントを観測する可能性について説明し、単一のマルチビームLOFAR観測で、バイナリ中性子星合体の投影された中央値局在化領域全体を少なくとも10の中央値感度までプローブできることを示します。mJy。
| Title |
Neutron_Star_Mergers_and_Gamma-Ray_Bursts:_Stripping_Model |
| Authors |
S._Blinnikov,_D._Nadyozhin,_N._Kramarev_and_A._Yudin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07425 |
この論文は、短いガンマ線バーストのストリッピングモデルの現在の状態の概要を提供します。重力波イベントGW170817とそれに伴うガンマ線バーストGRB170817Aの歴史的な共同検出の後、短いガンマ線バーストと中性子星合体との関係が確実に確認されました。他の短いガンマ線バーストと比較して特異であることが判明したGRB170817Aの多くの特性が、ストリッピングモデル、具体的には重力波のピーク間の時間（1.7秒）のコンテキストで自然に説明されることを示します。信号とガンマ線バーストの検出、その総等方性エネルギー、および付随するキロノバの赤と青の成分のパラメータ。
IKT16：小マゼラン雲で22msの高エネルギー回転動力パルサーの発見
| Title |
IKT16:_Discovery_of_a_22_ms_energetic_rotation-powered_pulsar_in_the_Small_Magellanic_Cloud |
| Authors |
C._Maitra,_P._Esposito,_A._Tiengo,_J._Ballet,_F._Haberl,_S._Dai,_M._D._Filipovic,_M.Pilia |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07779 |
ここでは、小マゼラン雲（SMC）の超新星残骸であるIKT16に関連する中央のコンパクトなソースからの22ミリ秒での脈動のXMM-Newtonによる発見について報告します。測定された自転周期と自転周期導関数は、それぞれ21.7661076（2）msと$2.9（3）\times10^{-14}$s、s$^{-1}$に対応します。磁気双極子放射による標準的なスピンダウンを想定すると、スピンダウンパワーは$1.1\times10^{38}$、erg、s$^{-1}$に対応し、カニのようなパルサーを意味します。これにより、これまでにSMCで発見された中で最もエネルギッシュなパルサーであり、大マゼラン雲のカニのようなパルサーであるPSRJ0537--6910に類似しています。パルサーの特徴的な年齢は12キロです。このソースの期間測定を初めて行ったので、パークス望遠鏡を使用して無線で収集されたアーカイブデータ、およびフェルミ/LATを使用してガンマ線で信号を検索しましたが、これらのエネルギー帯域で脈動の証拠は見つかりませんでした。。
PeV周辺の新しい$ \ gamma $線観測を使用したローレンツ違反に対する強い制約
| Title |
Strong_constraints_on_Lorentz_violation_using_new_$\gamma$-ray_observations_around_PeV |
| Authors |
Liang_Chen,_Zheng_Xiong,_Cong_Li,_SongZhan_Chen_and_HuiHai_He |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07927 |
ローレンツ違反（LV）によって引き起こされる分散関係の小さな変更は、量子重力（QG）理論の本質的な問題であり、高エネルギーで長い伝搬距離での天体物理学的観測を扱うときに大きな影響に拡大することができます。LVは高エネルギーでの光子崩壊を引き起こすため、高エネルギー光子の観測はLVまたはQG理論さえも制約する可能性があります。大型高高度エアシャワー天文台（LHAASO）は、現在100TeV以上で動作している最も感度の高いガンマアレイ機器です。最近、LHAASOは、最大光子エネルギーが1PeVを超える100TeVを超える12個の光源の検出を報告しました。これらの観察によれば、この論文では最も厳しい制限が達成されています。つまり、LVエネルギースケールを$1.7\times10^{33}$eVに制限します。これは、プランクエネルギーの139,000倍を超え、約1.9の改善を達成します。以前の制限を桁違いに超えています。
ローレンツ対称性違反のプローブとしてのLHAASOからの超高エネルギー光子
大規模高高度エアシャワー天文台〜（LHAASO）は、現在TeVおよびPeVエネルギーで動作している最も感度の高いガンマ線検出器アレイの1つです。最近、LHAASO実験により、12個の天体物理ガンマ線源から最大$1.4〜\mathrm{PeV}$までの超高エネルギー〜（UHE;$E_{\gamma}\gtrsim100〜\mathrm{TeV}$）光子放出が検出されました。。このようなエネルギーでの宇宙光子の検出は、超光速ローレンツ対称性違反〜（LV）によって動機付けられた光子の自己崩壊をより高いレベルに制約する可能性があり、したがって特定のLVフレームワークに強い制約を課す可能性があることを指摘します。一方、LHAASOによるUHE光子の現在の観測では、特殊相対性理論を超える管腔下ローレンツ違反の存在が当然必要であり、$3.6\times10^{17}〜\mathrm{のスケールでの光速変動で説明できることを示します。GeV}$は最近、ガンマ線バースト〜（GRB）の時間遅延から提案されました。また、管腔下ローレンツ違反の重要なテストとして、$e^{+}e^{-}$対生成のLV誘起しきい値異常に起因する銀河系外源から来るPeV光子を検出することを提案します。これらの観察結果は、Dブレーンに触発された量子重力フレームワークである時空泡モデルと一致しているとコメントします。
ブラックホールのイメージングに関連する独自の課題が、新しい計算イメージングアルゴリズムの開発の動機となりました。事象の地平線望遠鏡が拡大し続けるにつれて、これらのアルゴリズムは、ますます要求されるデータの量と次元に対応するために進化する必要があります。
I3T：強度干渉計イメージング望遠鏡
| Title |
I3T:_Intensity_Interferometry_Imaging_Telescope |
| Authors |
Pierre-Marie_Gori,_Farrokh_Vakili,_Jean-Pierre_Rivet,_William_Guerin,_Mathilde_Hugbart,_Andrea_Chiavassa,_Adrien_Vakili,_Robin_Kaiser,_Guillaume_Labeyrie |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07072 |
チェレンコフ望遠鏡を同等の光学望遠鏡に変換するために、ハンベリーブラウンアンドツイス強度干渉法に基づく新しいアプローチを提案します。量子光学アプリケーションから借用したフォトニクスコンポーネントの使用に基づいて、観測された光源の空間的詳細を、観測の平均波長での直径によって設定されたチェレンコフ望遠鏡の回折限界まで回復できることを示します。このために、大気の乱れにもかかわらず、そのフーリエ係数と位相情報から天体の画像を再構築するために、サブ瞳孔強度のペアワイズおよびトリプル相関から開口合成技術を適用することを提案します。この方法の感度、つまり限界の大きさ、およびチェレンコフ望遠鏡の既存または将来の高エネルギーアレイへのその実装を調べます。建設中の非常に大きな光学望遠鏡と比較して光学品質が低いにもかかわらず、チェレンコフ望遠鏡は、特に可視波長から紫波長までの天体光源の回折限界イメージングを提供できることを示します。
機械学習アルゴリズムを使用した恒星スペクトルモデルの分類とパラメータ推定
| Title |
Stellar_Spectra_Models_Classification_and_Parameter_Estimation_Using_Machine_Learning_Algorithms |
| Authors |
Miguel_Flores_R.,_Luis_J._Corral,_Celia_R._Fierro-Santill\'an |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07110 |
現在のデータベースにおける空の調査と大量の恒星スペクトルの成長は、恒星研究の基本的なタスクである大気パラメータを推定するための新しい方法を開発する必要性を生み出しました。この作業では、星の合成スペクトルの分類と、T_eff（K）、log（L/Lo）、logg、M/Mo、およびVrotを含む基本的な星のパラメーターの推定に使用するさまざまな機械学習アルゴリズムの比較を示します。。両方のタスクについて、教師あり学習モデルのグループを確立し、アルゴリズムをトレーニングするために同じ構造のメジャーのデータベースを提案します。このデータには、実際に観測されたスペクトルで自然ノイズを再現するために、ノイズの多い合成スペクトルでの相当幅タイプの測定値が含まれています。この分析では、さまざまなレベルの信号対雑音比が考慮されます。
AlgoSCR：無線干渉計データからの太陽汚染除去のアルゴリズム
| Title |
AlgoSCR:_An_algorithm_for_Solar_Contamination_Removal_from_radio_interferometric_data |
| Authors |
Anh_Phan,_Santanu_Das,_Albert_Stebbins,_Peter_Timbie,_Reza_Ansari,_Shifan_Zuo,_Jixia_Li,_Trevor_Oxholm,_Fengquan_Wu,_Xuelei_Chen,_Shijie_Sun,_Yougang_Wang,_Jiao_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07126 |
水素強度マッピングは、赤方偏移した中性水素ガス（HI）の$21\、\textrm{cm}$線を使用して、宇宙の物質分布の3次元マップを作成することを約束する天文学の新しい分野です。Tianlai、CHIME、HERA、HIRAXなどのいくつかの進行中および今後の無線干渉計がこの技術を使用しています。これらの機器は、何ヶ月にもわたるドリフトスキャンによって空の広い範囲をマッピングするように設計されています。観測の課題の1つは、日中のデータが太陽からの強い電波信号によって汚染されていることです。Tianlaiの場合、これにより、測定データのほぼ半分が使用できなくなります。無線データから太陽汚染除去（AlgoSCR）のアルゴリズムを開発することにより、この問題に対処しようとしています。このアルゴリズムは、可視性マトリックスの固有値分析に基づいているため、干渉計にのみ適用できます。AlgoSCRをシミュレートされた可視性、およびTianlaiディッシュアレイからの実際の昼間のデータに適用します。このアルゴリズムは、他の空の信号に深刻な影響を与えることなく、太陽の汚染のほとんどを取り除くことができるため、データを特定のアプリケーションで使用できるようにします。
ゼルニケ波面センサーテーマのバリエーション：光子の最適使用
| Title |
Variation_on_a_Zernike_wavefront_sensor_theme:_optimal_use_of_photons |
| Authors |
Vincent_Chambouleyron,_Olivier_Fauvarque,_Jean-Fran\c{c}ois_Sauvage,_Kjetil_Dohlen,_Nicolas_Levraud,_Arthur_Vigan,_Mamadou_N'Diaye,_Beno\^it_Neichel,_Thierry_Fusco |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07690 |
ゼルニケ波面センサー（ZWFS）は、ワイドクラスのフーリエフィルタリング波面センサー（FFWFS）に属する概念です。ZWFSは、ダイナミックレンジが低く、感度が非常に高いことで知られているため、第2段階補償光学（AO）システムまたは準静的収差キャリブレーションセンサー用の独自のセンサーになっています。このセンサーは、直径と深さの2つのパラメーターで完全に記述された位相シフトドットで作られた焦点面マスクで構成されています。この手紙では、位相シフトドットの直径を変更することにより、このセンサーのパフォーマンスを向上させることを目指しています。まず、FFWFSプロパティの分析的説明を提供する一般的な理論的フレームワークから始め、次に、ドットの直径と深さのさまざまな構成で予想されるZWFS感度を予測します。次に、分析予測はエンドツーエンドのシミュレーションで検証されます。このことから、非常に魅力的な特性を示す古典的なZWFS形状のバリエーションを提案します。ZWFSの感度は、ドットの直径を変更することで最適化でき、空間周波数の感度が低いこととのトレードオフで、最適な理論上の限界に達することさえできることを示します。例として、2{\lambda}/Dドット直径（{\lambda}は検出波長、Dは望遠鏡直径）のZWFS（以降、Z2WFSと呼びます）が、従来の1.06の2倍の感度を示すことを示します。{\lambda}/DZWFSは、チップチルトモードを除くすべての位相空間コンポーネントに対応します。さらに、この感度の向上はセンサーのダイナミックレンジに影響を与えず、Z2WFSは従来の1.06{\lambda}/DZWFSと同様のダイナミックレンジを示します。この研究は、直径が最適化されたZWFSの概念への道を開きます。
大阪1.85mmm-submm望遠鏡用の新しい広帯域ヘテロダイン受信機システムの開発-4-21GHzIF出力を備えたSISミキサーを使用した230GHzおよび345GHz帯域での受信機開発と同時観測の最初の光
| Title |
Development_of_a_new_wideband_heterodyne_receiver_system_for_the_Osaka_1.85-m_mm-submm_telescope_--_Receiver_development_&_the_first_light_of_simultaneous_observation_in_230GHz_and_345GHz_bands_with_an_SIS-mixer_with_4-21GHz_IF_output |
| Authors |
Sho_Masui,_Yasumasa_Yamasaki,_Hideo_Ogawa,_Hiroshi_Kondo,_Koki_Yokoyama,_Takeru_Matsumoto,_Taisei_Minami,_Masanari_Okawa,_Ryotaro_Konishi,_Sana_Kawashita,_Ayu_Konishi,_Yuka_Nakao,_Shimpei_Nishimoto,_Sho_Yoneyama,_Shota_Ueda,_Yutaka_Hasegawa,_Shinji_Fujita,_Atsushi_Nishimura,_Takafumi_Kojima,_Kazunori_Uemizu,_Keiko_Kaneko,_Ryo_Sakai,_Alvaro_Gonzalez,_Yoshinori_Uzawa,_Toshikazu_Onishi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07786 |
大阪1.85mmm-submm望遠鏡を用いて、J=2-1およびJ=3-2遷移のCO線を同時に観測するための広帯域受信機システムを開発しました。周波数分離システムとして、分岐線カプラーとハイパスフィルターからなる3種類のダイプレクサーを接続するマルチプレクサーを開発しました。無線周波数（RF）信号は、最終的に4つの周波数帯域に分配され、それぞれが超伝導体-絶縁体-超伝導体（SIS）ミキサーに供給されます。ホーンからのRF信号は、56％の部分帯域幅を持つ広帯域ダイプレクサーによって2つの周波数帯域に分割され、次に各周波数帯域は各ダイプレクサーによってさらに2つの帯域に分割されます。開発されたマルチプレクサは、ベクトルネットワークアナライザを使用して設計、製造、および特性評価されました。測定結果はシミュレーションとよく一致している。受信機の雑音温度は、SISミキサーを接続することによって測定されました。SISミキサーの1つは、広帯域4〜21GHzの中間周波数（IF）出力を備えています。受信機の雑音温度は、220GHz帯域で約70K、230GHz帯域で約100K、330GHz帯域で110〜175K、345GHz帯域で150〜250Kと測定されました。この受信機は、野辺山電波天文台の1.85m望遠鏡に搭載されています。J=2-1およびJ=3-2のOrionKLへの遷移、およびOrionKLおよびW51へのオンザフライ（OTF）マッピングを使用して、6つのCOアイソトポログラインの同時観測に成功しました。。
宇宙集団のモデリングへの応用を伴うGPU加速階層ベイズ推定：CUDAHM
| Title |
GPU-Accelerated_Hierarchical_Bayesian_Inference_with_Application_to_Modeling_Cosmic_Populations:_CUDAHM |
| Authors |
J\'anos_M._Szalai-Gindl,_Thomas_J._Loredo,_Brandon_C._Kelly,_Istv\'an_Csabai,_Tam\'as_Budav\'ari,_L\'aszl\'o_Dobos |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08026 |
グラフィックスプロセッシングユニット（GPU）を使用して計算を高速化し、非常に大規模なデータセットへの展開を可能にする、単純な（通常は単一プレートの）パラメトリックグラフィカルモデルを使用した階層ベイズ推定の計算フレームワークについて説明します。そのC++実装であるCUDAHM（CUDAforHierarchicalModels）は、プレートのインスタンス間の条件付き独立性を活用し、GPUの単一の命令、複数のデータアーキテクチャを使用して、レプリケーションパラメーター空間の超並列探索を容易にします。これは、上位レベルのパラメーターを条件とするプレートレベルパラメーターのGPUアクセラレーションによるロバストな適応メトロポリスサンプリングと、GPUの結果。CUDAHMは、天文学における人口統計学的問題に動機付けられています。密度推定と線形および非線形回帰の問題は、複雑な不確実性を伴う可能性のある特徴が測定される数千から数百万のオブジェクトの母集団に対して対処する必要があります。このような人口統計データをモデル化するための、間引きされた潜在点プロセスフレームワークについて説明します。単一のNVIDIATeslaK40cGPUを使用して、最大300,000個のオブジェクトのシミュレートされた母集団に対して約1時間で正確なGPU加速パラメトリック条件付き密度デコンボリューションを示します。補足資料には、CUDAHMAPIとデモンストレーションの問題に関する詳細が記載されています。
2020年のSOARでのスペックル干渉法
2020年の4.1m南天体物理学研究望遠鏡（SOAR）でのスペックル干渉観測の結果、および以前の未発表のデータが示され、1288個の解決されたペアの1735個の測定値と、1177個のターゲットの非解像度が示されます。私たちは、主に近くの矮星の間で、既知のバイナリの59の新しいペアまたはサブシステムを初めて解決しました。この作業は、長期的なスペックルプログラムを継続します。その主な目標は、太陽の近くにある高次階層のメンバーやヒッパルコスペアを含む、近いバイナリの軌道運動を監視することです。また、若い引越しグループおよび協会の892人のメンバーの観察結果を報告し、103の新しいペアを解決しました。
ジャイロクロノロジーモデルの評価方法
| Title |
Gyrochronology_Model_Evaluation_Method |
| Authors |
Tomomi_Otani_(1),_Ted_von_Hippel_(1),_Derek_Buzasi_(2),_T._D._Oswalt_(1),_and_Alexander_Stone-Martinez_(1_and_3)_((1)_Embry-Riddle_Aeronautical_University,_Daytona_Beach,_United_States_(2)_Florida_Gulf_Coast_University,_Fort_Myers,_United_States_(3)_New_Mexico_State_University,_Las_Cruces,_United_States) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07266 |
正確な恒星の年齢は、天の川の星形成の歴史、銀河の化学進化を理解し、太陽系外惑星の形成モデルを制約するために不可欠です。恒星の自転と年齢の間の経験的関係であるジャイロクロノロジーは、質量範囲0.6〜1.0$M_\odot$にわたる主系列星の信頼できる年齢指標であるように見えます。ワイドバイナリに2つの同時代の星が含まれているという仮定の下で、3つのジャイロクロノロジーモデルを評価するために、$Kepler$、$K2$、および$TESS$調査からペアを選択しました（Barnes2007;Angusetal。2015;Mamajek＆Hillenbrand2008）。計画されたシリーズのこの最初の論文では、これらのモデルから導き出された年齢の精度と正確さを評価するためのモンテカルロアプローチについて説明します。この手法を使用して、現在のジャイロクロノロジーモデルが$\sigma_P$/P=0.1および$\sigma_{B-V}$=0.02の場合に、年齢で$\sim$25％の精度を達成することを示します。また、これを$\sim$10％に改善する方法の概要も説明します。
太陽フレアの抑制における磁束ロープの非軸対称性の役割
| Title |
The_role_of_non-axisymmetry_of_magnetic_flux_rope_in_constraining_solar_eruptions |
| Authors |
Ze_Zhong,_Yang_Guo_and_Mingde_Ding |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07339 |
太陽の噴火が成功するか失敗するかは、噴火を駆動するフラックスロープに作用するローレンツ力のさまざまな要素間の競争に依存します。現在のモデルは、磁束ロープに垂直な背景磁場によって生成されるストラップ力と、磁束ロープに沿った磁場によって生成される張力のみを考慮しています。光球上で観測された磁場を時間整合の底部境界として使用して、2015年1月30日の限定噴火のデータ駆動電磁流体力学シミュレーションを実行し、コロナ質量放出なしで観測された太陽フレアを正常に再現します。ここでは、放射状磁場またはフラックスロープの非軸対称性に起因するローレンツ力成分を示します。これは、本質的に噴火を抑制する可能性があります。私たちの発見は太陽噴火モデルに貢献し、その噴火挙動を研究する際にフラックスロープのトポロジー構造を考慮する必要性を示しています。
太陽フレアIIの熱トリガー：ガイド磁場の影響
プレフレア電流層の電磁流体力学モデルの構造安定性に対する熱的不均衡の影響を調査します（Ledentsov、Sol。Phys。296、74,2021）。電流層の区分的に均質なモデルは、電流の方向に対して縦方向の磁場によって補完されます。弱い縦方向場の存在は、プレフレア電流層のパラメータの最も予想される範囲で以前に計算された熱不安定性の空間周期を変化させず、さらに、不安定性の形成に寄与することが示されている。一方、強い縦磁場は、現在の層の空間的安定化に貢献します。
ツビッキー過渡施設と球状星団：後期型接触連星の周期-光度および周期-光度-色の関係
| Title |
Zwicky_Transient_Facility_and_Globular_Clusters:_the_Period-Luminosity_and_Period-Luminosity-Color_Relations_for_Late-Type_Contact_Binaries |
| Authors |
Chow-Choong_Ngeow,_Szu-Han_Liao,_Eric_C._Bellm,_Dmitry_A._Duev,_Matthew_J._Graham,_Ashish_A._Mahabal,_Frank_J._Masci,_Michael_S._Medford,_Reed_Riddl_and_Ben_Rusholme |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07575 |
この作業では、球状星団にある後期型接触連星の$gri$バンドの周期-光度（PL）と周期-光度-色（PLC）の関係を、掃天観測（ZTF）によって収集された均一な光度曲線。15個の球状星団の79個の接触連星から始め、ZTF光度曲線に十分な数のデータポイントがあり、ブレンドの影響を受けない10個の球状星団の30個の接触連星を保持しました。これらの接触バイナリの平均光と最大光の大きさは、4次フーリエ展開を使用して決定され、消滅補正は、ホストの球状星団までの均一な距離を採用するとともに、{\ttBayerstar2019}3D赤化マップを使用して行われました。初期型および「異常」接触連星を削除した後、導出された$gri$バンドPLおよび期間-Wesenheit（PW）関係は、近似係数に大きな誤差を伴うはるかに大きな分散を示します。それにもかかわらず、球状星団の接触連星のこの小さなサンプルに基づく$gr$バンドのPLとPWの関係は、近くの接触連星のより大きなサンプルに基づくものと一致していました。PLとPWの関係がよく一致していることから、ローカルのソーラー近隣と遠くの球状星団の接触連星の両方のサンプルを組み合わせて、PL、PW、PLCの関係を導き出し、調整できることが示唆されました。最終的に導出された$gr$バンドのPL、PW、およびPLCの関係は、球状星団内の接触連星の限られたサンプルに基づくものよりも大幅に改善されました。
太陽風のスイッチバックの起源は、太陽に近い遷移領域または太陽風自体のいずれかにあるソースの位置が異なる2つのクラスの理論で説明されています。理論の2つのクラスは、太陽からの距離の関数としてのスイッチバック率の予測が異なります。これらの理論をテストするために、パーカーソーラープローブデータの1時間平均を、軌道3から7にわたって合計しました。1.平均スイッチバック率は、太陽からの距離とは無関係でした。2.平均スイッチバック率は、太陽風の速度とともに増加しました。3.流れに垂直なスイッチバックサイズは、太陽からの距離であるRとして増加し、半径サイズはR2として増加したため、太陽からの距離に応じてスイッチバックのアスペクト比が大きく増加しました。4.スイッチバックの回転角は、太陽風の速度にも太陽からの距離にも依存しませんでした。これらの結果は、半径に伴う接線サイズの増加が赤道密度の半径方向の減衰を補償して、太陽からの距離に依存しないスイッチバック率を生成するため、遷移領域でのスイッチバック形成と一致しています。この一定の観測されたスイッチバック率は、その場のソースと一致していません。一旦形成されると、スイッチバックのサイズとアスペクト比は、回転角ではなく、半径方向の距離とともに少なくとも100太陽半径まで増加しました。さらに、スイッチバックパッチ間の静かな間隔は、最低の太陽風速度で発生しました。
共生恒星系RAqr周辺の内部星雲の構造とダイナミクス
| Title |
Structure_and_dynamics_of_the_inner_nebula_around_the_symbiotic_stellar_system_R_Aqr |
| Authors |
V._Bujarrabal,_M._Agundez,_M._Gomez-Garrido,_Hyosun_Kim,_M._Santander-Garcia,_J._Alcolea,_A._Castro-Carrizo,_and_J._Mikolajewska |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07687 |
白色矮星（WD）のコンパニオンの存在によって大きく影響を受ける、恒星共生システムRAqrの周りの分子が豊富な星雲の構造、ダイナミクス、および化学を調査します。AGB風とWDの間の強い動的相互作用と、星周シェルに対するWDUV放射による光分解の影響を研究します。12COJ=2-1、J=3-2、J=6-5ラインおよび13COJ=3-2の高品質ALMAマップを取得しました。マップは、観測を再現できるヒューリスティック3Dモデルを使用して分析されました。分子が豊富な星雲のこの説明を解釈するために、流体力学的相互作用と光誘起化学の高度な計算を実行しました。CO放出ガスは、<〜1.5"の比較的小さな領域に分布していることがわかります。その構造は、中央の高密度成分と、軌道面に高度に焦点を合わせた渦巻腕の一部であると思われる強く破壊された外側領域で構成されています。これらの渦巻腕の構造とダイナミクスは、私たちの流体力学的計算と互換性があります。観測された星雲は、風とWDの引力との間の動的相互作用の結果であると主張します。最も密度が高く、最もシールドされた領域、つまりAGB星の近くと、検出された線が来る渦巻腕のいくつかの断片を除いて、分子を効率的に光解離します。星状ガスの分布を忠実に説明できます。この典型的な情報源では、他のタイトなバイナリシステムに関する資料を研究するための便利なテンプレートになります。
平均場モデルによる全球対流ダイナモの調査：必要な乱流効果の全スペクトル
| Title |
Investigating_global_convective_dynamos_with_mean-field_models:_full_spectrum_of_turbulent_effects_required |
| Authors |
J\"orn_Warnecke,_Matthias_Rheinhardt,_Mariangela_Viviani,_Frederick_Gent,_Simo_Tuomisto,_Maarit_J._K\"apyl\"a |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07708 |
乱流効果は、太陽や星のダイナモに不可欠であると主張されています。観測的にはアクセスできませんが、グローバル対流ダイナモ（GCD）シミュレーションを使用して直接調べることができます。テストフィールド法を使用した例示的なGCDシミュレーションから、乱流輸送係数の観点からこれらの乱流効果を測定します。これらの係数は、平均場（MF）モデルへの入力として使用されます。MFソリューションとGCDソリューションの間には良好な一致が見られ、理論的アプローチが検証されています。この合意では、これまで重要でないと見なされていたものも含め、すべての乱流効果を含める必要があります。私たちの結果は、太陽や恒星のコミュニティで一般的に使用されている、非常に少数の正確に微調整された乱流効果に依存する単純なダイナモモデルは、天体のGCDの完全なダイナミクスを表していない可能性があることを示唆しています。
大規模ディスクハンプによるUXOri Stars Eclipses
| Title |
UX_Ori_Stars_Eclipses_by_Large-Scale_Disc_Humps |
| Authors |
S._G._Shulman_(1),_V._P._Grinin_(1_and_2)_((1)_St._Petersburg_State_University,_St._Petersburg,_Russia,_(2)_Pulkovo_Astronomical_Observatory,_Russian_Academy_of_Sciences,_St._Petersburg,_Russia) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07873 |
大規模な円盤状のこぶによるUXオリ型星の食を詳細に研究しています。皆既日食の深さと直線偏光のパラメータに対するこぶの広がりの影響がモデル化され、コンパクトな雲の日食モデルと比較されます。日食は、フレアディスクとダスト昇華ゾーンで膨らんだディスクの両方について調査されました。大規模なこぶ日食は、コンパクトな雲日食よりもかなり深く、それに比べて直線偏光度が大きいことが示されています。また、こぶの広がりと円盤の膨らみが、日食中の星の偏光度とカラーインデックスに強く影響する可能性があることも示されています。直線偏光の位置角も、内縁が膨らんだモデルの大規模なこぶによって、日食の最中および後に著しく変化する可能性があります。また、このモデルでは、直線偏光の最大次数は、明るさの最小値ではなく、日食の終わり近くで達成できます。
Ia型超新星爆発パラメータの迅速な確率的推定I：SN2002boの単一エポックスペクトル
| Title |
Rapid_Probabilistic_Estimation_of_Type_Ia_Supernovae_Explosion_Parameters_I:_Single_Epoch_Spectrum_of_SN_2002bo |
| Authors |
John_T._O'Brien,_Wolfgang_E._Kerzendorf,_Andrew_Fullard,_Marc_Williamson,_Ruediger_Pakmor,_Johannes_Buchner,_Stephan_Hachinger,_Christian_Vogl,_James_H._Gillanders,_Andreas_Floers,_Patrick_van_der_Smagt |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07910 |
Ia型超新星のスペクトル時系列への手動適合は、パラメトリックモデルから爆発を再構築する方法を提供しましたが、モデルの不確実性またはパラメータの縮退に関する情報が不足しているため、理論と観測を直接比較することは困難です。通常のIa型超新星SN2002boの確率的再構成を提示します。最大光の10日前に取得された単一のエポックスペクトルは、噴出物の元素組成と爆発の物理学（密度、温度、速度、爆発エポック）を説明する13パラメーターモデルに適合します。モデルの評価は、放射伝達コードTARDISが機械学習フレームワークによって加速される新しい高速スペクトル合成技術の適用を通じて実行されます。事後分布の分析により、複雑で縮退したパラメーター空間が明らかになり、さまざまな流体力学モデルと直接比較できます。私たちの分析は爆燃シナリオよりも爆轟を支持し、私たちの技術はシミュレーションと観測を比較する新しい方法を提供することがわかりました。
極紫外線で観測された太陽の動的拡張コロナ
| Title |
The_Sun's_Dynamic_Extended_Corona_Observed_in_Extreme_Ultraviolet |
| Authors |
Daniel_B._Seaton,_J._Marcus_Hughes,_Sivakumara_K._Tadikonda,_Amir_Caspi,_Craig_DeForest,_Alexander_Krimchansky,_Neal_E._Hurlburt,_Ralph_Seguin,_Gregory_Slater |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.08028 |
「中部コロナ」は、下部と外部の太陽コロナの非常に異なる物理的体制の間の重要な移行です。それにもかかわらず、このかすかな領域（1.5-3太陽半径）を観測するのが難しいため、それはよく理解されていないままです。2018年8月と9月のGOESソーラー紫外線イメージャーからの新しい観測は、この地域の特性と極紫外線（EUV）の長期的進化の最初の包括的な観察を提供します。私たちの分析は、ここでの支配的な放出メカニズムは、最近のモデル予測と一致して、衝突励起ではなく共鳴散乱であることを示しています。私たちの観測は、太陽圏の太陽風構造が、より低い高さでは発生しない、中部コロナに現れる複雑なダイナミクスに由来することを強調しています。これらのデータは、低冠状現象は、光球運動だけでなく、現在の冠状進化モデルではほとんど見過ごされている要因である、上からの流入によって強く影響を受ける可能性があることを強調しています。この研究は、いくつかのコロナ質量放出の開始の完全な運動学的プロファイルを明らかにし、太陽噴火の起源の理解を妨げてきた重要な観測ギャップを埋めます。これらの新しいデータは、中央コロナのEUV観測が、コロナと太陽圏を統合しようとしているモデルに強力な新しい制約をどのように提供するかを独自に示しています。
ポータル有効場の理論：光の隠れたセクターの相互作用のモデルに依存しない記述のためのフレームワーク
| Title |
Portal_Effective_Theories:_A_framework_for_the_model_independent_description_of_light_hidden_sector_interactions |
| Authors |
Chiara_Arina,_Jan_Hajer,_Philipp_Klose |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.06477 |
標準模型（SM）の有効場の理論を光の隠されたメッセンジャー場に結合するポータル有効場の理論（PET）を構築するためのフレームワークを提示します。このフレームワークを使用して、SMをスピン0、1/2、または1を運ぶメッセンジャーに結合する電弱および強力なスケールのPETを構築します。エレクトロウィークスケールPETは、次元5までのすべてのポータルオペレーターを含み、ストロングスケールPETは、クォークフレーバー違反遷移に主要な順序で寄与する次元6および7のすべてのポータルオペレーターをさらに含みます。強力なスケールのPETを使用して、隠れたセクターをQCDに結合するポータル電流のセットを定義し、これらの電流を軽い擬スカラー中間子に関連付けるポータルカイラル摂動論（$\chi$PT）を構築します。非摂動的マッチング手法を使用してSM観測によって固定されていないポータル$\chi$PTラグランジアンの係数を推定し、結果として生じる1中間子および2中間子のポータル相互作用の完全なリストを提供します。それらから、固定ターゲット実験での隠れセクター検索で使用される3つのゴールデンチャネルの遷移振幅を計算します。i）荷電パイ中間子とスピンゼロメッセンジャーへの荷電K中間子崩壊、ii）荷電レプトンとスピンへの荷電K中間子崩壊半分のメッセンジャー、およびiii）中性パイ中間子は光子に崩壊し、1つのメッセンジャーをスピンします。最後に、これらの振幅を、軽いスカラー粒子、アクシオンのような粒子、重い中性レプトン、および暗い光子を特徴とするモデルの特定の式と比較します。
ガンマカスケードで不足しているエネルギーの高統計検索のためのパスファインダー
| Title |
Pathfinder_for_a_High_Statistics_Search_for_Missing_Energy_In_Gamma_Cascades |
| Authors |
James_B._Dent,_Bhaskar_Dutta,_Andrew_Jastram,_Doojin_Kim,_Andrew_Kubik,_Rupak_Mahapatra,_Surjeet_Rajendran,_Harikrishnan_Ramani,_Adrian_Thompson_and_Shubham_Verma |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07007 |
現在テキサスA\＆Mで入手可能な200kgの％36Cs（Tl）シンチレータを使用して、核ガンマカスケードの目に見えない崩壊モードを検索するための高統計実験の実現可能性を調査します。この実験は、十分に識別されたガンマカスケードに光子が存在しないことを確実に確立することにより、不足しているエネルギーを検索することを目的としています。この検索に必要なエネルギー分解能の実験的デモンストレーションについて報告します。この検出器の概念の以前の調査では、$E_2$遷移で放出される可能性のあるバリオン結合物理学に焦点を当てていました。このプロトコルは、ガンマカスケードで生成された光子の隠れた粒子への変換を検索することにより、光子に結合された粒子も検索できることを指摘します。これらのプロセスの例には、光子の隠れ光子への振動、および磁場の存在下またはプリマコフプロセスを介した光子のアクシオン様粒子への変換が含まれます。この概念実証装置は、$E_0$および$M_0$遷移で生成されたこれまで制約のないバリオン結合スカラーおよび擬スカラーを検索する機能を備えているようです。正常に実装された場合、この実験は、100keVから30MeV。
ヒッグスインフレーションにおける宇宙論的観測量と電弱観測量の間の不一致
| Title |
Discrepancy_between_cosmological_and_electroweak_observables_in_Higgs_Inflation |
| Authors |
J._G._Rodrigues,_Micol_Benetti_and_Jailson_S._Alcaniz |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07009 |
この作業では、非最小結合のヒッグスインフレーションシナリオを再検討し、現在の宇宙マイクロ波背景放射、バリオン音響振動、およびIa型超新星データに照らしてその観測の実行可能性を調査します。原始宇宙のヒッグスポテンシャルに対するコールマン-ワインバーグ近似の効果を調査し、インフレーションスケールでのラグランジアンパラメーターの予測を、2ループ次数のくりこみ群法による電弱観測量に接続します。主な結果として、電弱スケールでの観測は、分析で使用された宇宙論的データセットから得られた制約と一致しないことがわかりました。具体的には、インフレーションパラメータとトップクォーク質量の電弱値との間に$\約8\sigma$の不一致が見られます。これは、分析されたシナリオからの大幅な逸脱が宇宙論データによって必要であることを示唆しています。
ギャップのある連続体に基づいて暗黒物質モデルの研究を開始します。暗黒物質は、宇宙が拡大するにつれて進化する連続的な質量分布を持つ状態の混合物で構成されています。ギャップのある連続体を説明する有効場の理論を提示し、ヒルベルト空間の構造を概説し、そのようなシステムの熱力学を処理する方法を示します。この形式主義により、ギャップのある連続体DMの宇宙論的進化と現象学を詳細に研究することができます。具体的な例として、おなじみのWIMPのギャップのある連続体の対応物である弱く相互作用する連続体（WIC）モデルを検討します。DMはZポータルを介してSMと対話します。モデルは、観測された遺物密度を正常に再現しますが、連続体力学の影響により、直接検出の制約は回避されます。このモデルは、宇宙史を通してのDM状態の連続的な崩壊や、衝突型加速器で生成されたDM状態のカスケード崩壊など、独特の観測結果をもたらします。また、WIC理論が、柔らかい壁を持つ5次元の歪んだ背景上を伝搬するローカルのユニタリースカラーQFTからどのように発生するかについても説明します。
完全に相対論的な数値波形を使用して、極端な質量比のインスピレーションにおける二次スピンの検出可能性を評価する
| Title |
Assessing_the_detectability_of_the_secondary_spin_in_extreme_mass-ratio_inspirals_with_fully-relativistic_numerical_waveforms |
| Authors |
Gabriel_Andres_Piovano,_Richard_Brito,_Andrea_Maselli,_Paolo_Pani |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07083 |
レーザー干渉宇宙アンテナ〜（LISA）によって検出可能な極端な質量比のインスピレーション〜（EMRI）は、天体物理学と基本的な物理学のユニークなプローブです。これらのソースのパラメータ推定は、特に波形が長く、複雑で、数値的にしか知られておらず、ダイナミクスが相対論的である最も関連性の高いレジームでは計算が遅いため、困難です。LISAコンステレーションの動き、高調波、および断熱後近似における二次のスピンからの主要な補正。フィッシャー行列の数値微分の収束と共分散行列の数値安定性に特に注意を払います。これは、一部のシステムでは、約$90$桁の精度で数値波形を計算する必要があります。私たちの分析は、バイナリのパラメータの測定誤差に関する以前の結果（近似されたがはるかに計算効率の高い波形で得られた）を確認します。また、高調波を含めると、光度距離と軌道角運動量角の誤差がそれぞれ1桁と2桁改善されることを示します。これは、EMRIが存在する環境を特定するのに役立つ可能性があります。特に二次スピンの測定可能性に注目し、十分な精度で測定できないことを確認しています。ただし、相関関係があるため、波形モデルに含めると、2次スピンに物理的に動機付けられた事前設定が課されない限り、他のパラメーターの測定の精度が桁違いに低下する可能性があります。
ワイルテンソルの曲率がストリングスケールに達したときにブラックホールの地平線の内側に発生するS-Braneが、ブラックホールの内側と新しい宇宙の始まりとの間の連続的な遷移を引き起こすことを示します。これにより、ブラックホールとビッグバンの特異点の両方を同時に解決できます。この文脈では、ブラックホール情報損失の問題も自然に解決されます。
この作業では、超対称アクシオンモデルのダークセクターを調査します。これは、後期崩壊するグラビティーノ/アクシオン暗黒物質とアクシオンダーク放射で構成されています。初期の宇宙では、アクシオン（サクシオン）のスカラー超対称性粒子の崩壊により、大量のエントロピーが生成されます。これは、グラビティーノ/アクシーノ暗黒物質の遺物密度を希釈して宇宙の過剰閉鎖を回避するだけでなく、膨張後の再加熱温度$T_{R}$の制約を緩和することもできます。一方、サクシオン崩壊からのアクシオン暗放射は、ニュートリノ種$N_{\rmeff}$の有効数を増やし、宇宙論的なハッブル張力を減らすのに役立ちます。後期宇宙では、長寿命のグラビティーノ/アクシーノ暗黒物質の崩壊により、MeVスケールの運動エネルギーでアクシオンが生成されます。これは、ニュートリノ実験で逆プリマコフプロセス$a+A\to\gamma+A$を介してテストできます。、ハイパーカミオカンデなど。
天体物理学の$ \ gamma $プロセスに関連するエネルギーでの$ ^ {160} $ Dy（$ p、\ gamma $）の測定
| Title |
Measurements_of_$^{160}$Dy($p,\gamma$)_at_energies_relevant_for_astrophysical_$\gamma$_process |
| Authors |
Hao_Cheng,_Bao-Hua_Sun,_Li-Hua_Zhu,_Motohiko_Kusakabe,_Yun_Zheng,_Liu-Chun_He,_Toshitaka_Kajino,_Zhong-Ming_Niu,_Tian-Xiao_Li,_Cong-Bo_Li,_Dong-Xi_Wang,_Meng_Wang,_Guang-Shuai_Li,_Kang_Wang,_Lin_Song,_Ge_Guo,_Zhi-Yong_Huang,_Xiu-Lin_Wei,_Fu-WeI_Zhao,_Xiao-Guang_Wu,_Yimuran_Abulikemu,_Jian-Cheng_Liu_and_Ping_Fan |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07249 |
天体物理学的条件での質量数$A\約160$の原子核の光崩壊反応に関するまれな情報は、$p$-原子核の起源の理解を妨げます。重要な（$p、\gamma$）断面積の実験的決定は、核反応モデルを検証し、$\gamma$プロセスで関連する（$\gamma、p$）反応の速度を提供するために重要な役割を果たしてきました。この論文では、$^{160}$Dy（$p、\gamma$）$^{161}$Hoと$^{161}$Dy（$p、n$）$^の最初の断面積の測定値を報告します。{161}$Hoは3.4〜7.0MeVのビームエネルギー範囲で、ガモフウィンドウを部分的にカバーしています。このような決定は、さまざまな同位体分率を持つ2つのターゲットを使用することで可能です。断面データは、ハウザー-フェッシュバッハ統計モデルの$A\upperx$160の核レベル密度とガンマ強度関数に強い制約を課す可能性があります。さらに、利用可能なA$\thicksim$160データ、$^{160}$Dy（$p、\gamma$）$^{161}$Hoおよび$^{162}$を再現するTALYSの最適なパラメーターを見つけます。Er（$p、\gamma$）$^{163}$Tm、および広い温度範囲での制約付き$^{161}$Ho（$\gamma、p$）$^{160}$Dy反応速度を推奨$\gamma$の場合-ネットワーク計算を処理します。1〜2GKの温度で決定された$^{161}$Ho（$\gamma$、p）の恒星反応速度は、非喫煙者の予測と最大1桁異なる可能性がありますが、影響はわずかです。$^{160}$Dyの収量、したがって$p$-核、$^{156,158}$Dy。感度研究により、$^{160}$Dy（$p$、$\gamma$）$^{161}$Hoの断面積が、$\内の$p$核の収量を予測するのに十分正確に測定されていることが確認されています。gamma$-プロセス。
| Title |
Evolution_of_bare_quark_stars_in_full_general_relativity:_Single_star_case |
| Authors |
Enping_Zhou,_Kenta_Kiuchi,_Masaru_Shibata,_Antonios_Tsokaros,_Koji_Uryu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07498 |
数値相対論シミュレーションで裸のクォーク星を処理するためのアプローチ、特にプリミティブ回復手順の変更を紹介します。実装の信頼性と収束は、質量の異なる2つの3軸回転クォーク星モデルと、動的に不安定になるほど十分に大きな運動エネルギーを持つ差動回転クォーク星モデルを進化させることによって実証されます。これらのシミュレーションにより、私たちの方法がクォーク星の不連続な表面の進化とそれらからの質量放出の可能性を解決できることを確認することができます。三軸変形の進化と三軸回転クォーク星からの重力波放出の性質も、差動回転ケースの質量放出とともに研究されてきた。質量が小さいモデルよりもはるかに速く軸対称性を回復し、重力波の振幅が$10\、$msのタイムスケールで急速に減衰するため、超大規模なクォーク星は連続的な重力波の理想的な源ではない可能性が高いことがわかります。より大規模なモデルからの振幅は大きくなります。差動回転の場合と同様に、我々の結果は、クォーク星が中性子星の場合と同様に非軸対称の不安定性を経験する可能性があることを確認していますが、以前の初期データ研究によると予想される差動回転の程度は非常に小さいです。
ニュートリノを研究することが宇宙をよりよく理解するのにどのように役立つかについての簡単なエッセイ。
保存されたエネルギー運動量テンソルを伴う$ f（R、T）$重力の中性子星：静水圧平衡と星震学
| Title |
Neutron_stars_in_$f(R,T)$_gravity_with_conserved_energy-momentum_tensor:_Hydrostatic_equilibrium_and_asteroseismology |
| Authors |
Juan_M._Z._Pretel,_Sergio_E._Jor\'as,_Ribamar_R._R._Reis_and_Jos\'e_D._V._Arba\~nil |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07573 |
保守的なエネルギー運動量テンソルを用いた$f（R、T）$重力の枠組み内で、ポリトロープ状態方程式（EoS）を考慮して、球対称相対論的星の平衡と半径方向の安定性を調査します。修正された恒星構造方程式とチャンドラセカールの脈動方程式の両方が$f（R、T）=R+h（T）$重力モデルに対して導出されます。ここで、関数$h（T）$は、保存方程式を保護するために特定の形式を取ります。エネルギー運動量テンソルのために。半径、質量、結合エネルギー、振動スペクトルなどの中性子星の特性が詳細に研究されています。私たちの結果は、結合エネルギーがコンパクト星の適切な質量の関数としてプロットされたときに、不安定性の出現を示すカスプが形成されることを示しています。基本振動モードの二乗周波数は、結合エネルギーが最小であるようなカスプに対応する中心密度値でゼロを通過することがわかります。
宇宙論的重力波検出に対するパルサータイミングアレイ実験の意味
重力波は、電磁波では観測できない多くの宇宙論的および天体物理学的現象を明らかにすることができる宇宙の新しいプローブを提供します。重力波のさまざまな周波数がさまざまな手段で検出されます。その中で、パルサータイミングの正確な測定は、光年スケールの波長を持つ重力波の自然な検出器を提供します。このレビューでは、最初にパルサータイミングアレイを使用して確率的重力波バックグラウンドを検出するための基本的なフレームワークを紹介し、次に12。5年のNANOGravデータの最新の観測結果の可能な解釈について説明します。
ストリングからの原始ブラックホールと二次重力波は、一般的なスケールのない超重力に影響を与えました
原始ブラックホール（PBH）暗黒物質の形成とスカラー誘導二次重力波（SIGW）の生成は、一般的な非スケール超重力インフレーションモデルで研究されています。K\"ahlerポテンシャルに指数項を追加することにより、インフラトンは超低速ロールの期間を経験し、原始パワースペクトルの振幅は$\mathcal{O}（10^{-2}）$に拡張されます。原始曲率摂動の強化されたパワースペクトルは、鋭いピークと広いピークの両方を持つことができます。PBHの広い質量範囲がモデルで実現され、スカラー誘導重力波の周波数はnHzからHzの範囲です。3つのベンチマークポイントを示します。インフレーション中に生成されるPBH質量は、約$\mathcal{O}（10^{-16}M_{\odot}）$、$\mathcal{O}（10^{-12}M_{\odot}）$であり、$\mathcal{O}（M_{\odot}）$。$\mathcal{O}（10^{-16}M_{\odot}）$と$\mathcal{O}（10^{-12}M_{\odot}）$は、ほぼすべての暗黒物質を構成でき、関連するSIGWは、今後の宇宙ベースの重力波（GW）天文台によって調査できます。また、太陽質量PBHは、nHzbの確率的GWバックグラウンドを解釈するために使用できます。そして、重力波のための北米ナノヘルツ天文台によって検出され、将来の干渉計タイプのGW観測によってテストすることができます。
非線形電気力学によって引き起こされる物質-反物質の非対称性
この研究では、初期の宇宙の特異点の欠如、宇宙の早期加速、物質と物質の非対称性の生成など、いくつかの未解決の宇宙論的問題に対処するための経済的なモデルを提案します。このモデルは、初期の宇宙が非線形の電気力学場で構成されているシナリオに基づいています。非線形電気力学モデルには、状態方程式$p=\frac{1}{3}\rho-\frac{4}{3}\beta\rho^{1+\alpha}$があることがわかります。は、宇宙が$p=\frac{1}{3}\rho$で与えられる放射時代への初期のエポック加速を受けることを示しています。エネルギー密度、圧力、曲率の特異点が初期段階では存在しないことを示します。このシナリオでは、バリオン非対称性は非線形性パラメーター$\beta$によって生成されます。さらに、結果として生じるバリオン非対称性を計算し、モデルのパラメーター空間のさまざまな値に対して重力バリオン数生成がどのように成功するかについて説明します。
中性子星の非圧縮性と対称性エネルギーパラメータ
体系的で一貫性のある方法をたどって、中性子星のさまざまな構造的およびアイソスピン組成特性のマグニチュード範囲を正確に数えます。中性子星の非圧縮性、対称性エネルギー、勾配パラメーター、および曲率は、コヒーレント密度変動モデルのフレームワーク内で関数的な相対論的エネルギー密度を使用して調査されます。中性子星物質のエネルギー密度汎関数の解析式は、Br$\ddot{u}$ckner汎関数から動機付けられ、3つの異なる相対論的平均場パラメーターセット（NL3、G3）の飽和曲線の多項式フィッティングによって取得されます。およびIU-FSU）。修正された関数は、中性子星の密度依存の重み関数で折りたたまれ、コヒーレント密度変動モデルを使用して非圧縮性と対称エネルギーの数値を計算します。最も硬い状態方程式であるNL3パラメーターセットは、他の2つのパラメーターセットと比較して、すべてのプロパティの大きさが大きくなります。
R二乗重力における密度依存相対論的平均場モデル内のエキゾチック粒子を伴う中性子星の潮汐変形能
| Title |
Tidal_deformability_of_neutron_stars_with_exotic_particles_within_a_density_dependent_relativistic_mean_field_model_in_R-squared_gravity |
| Authors |
K_Nobleson,_Tuhin_Mallik_and_Sarmistha_Banik |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07813 |
主に宇宙の加速膨張を説明する目的で、修正された重力理論を調査することに関心が高まっています。これは、いくつかの独立した観測によって確認されています。中性子星のようなコンパクトオブジェクトは強い重力効果を示すため、修正ニュートン力学の理論を研究するために使用されます。$f（R）=R+aR^2$モデルを使用します。ここで、RはRicciスカラーであり、$a$は自由パラメーターです。このモデルは、摂動と非摂動の両方で研究されています。しかし、摂動法は中性子星の非物理的解をもたらすことがわかった。この論文では、質量、半径、潮汐変形性などの中性子星の特性を、さまざまな粒子組成の密度依存相対論的状態方程式を用いた非摂動的$f（R）$重力モデルで調べます。NSのコアにある${\bf\Lambda}$ハイペロン、$K^-$凝縮体、およびクォークの形のストレンジクォークが考慮されます。質量と半径の関係により、広範囲のパラメーター$a$が可能になる一方で、潮汐の変形可能性を考慮すると、パラメーター$a$は1桁下がることがわかりました。
ガンマ線バーストの観測を使用して発見された50年間の連続した理論的進歩と新しい物理学の長い行進は、最終的に、これらの最もエネルギーの高い天体物理学源に電力を供給するためにカーブラックホールの回転エネルギーを抽出できる効率的なメカニズムの定式化につながりました。活動銀河核。ここでは、重力電気力学に基づいた、この待望のメカニズムの顕著な特徴を紹介します。これは、ブラックホールのパラダイムが永遠に「生きている」天体物理学的オブジェクトとして真に変化することを表しています。
衝突プラズマに対する一貫した相対論的線形応答
| Title |
Consistent_Relativistic_Linear_Response_for_Collisional_Plasmas |
| Authors |
Martin_Formanek,_Christopher_Grayson,_Johann_Rafelski,_Berndt_M\"uller |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2105.07897 |
電流保存を保証する形式で選択された緩和率近似に衝突項を組み込んだボルツマン方程式の枠組みの中で、電磁場に対する相対論的プラズマの応答を調査します。平均緩和率$\kappa$の観点から、フェルミ-ディラック平衡分布の線形化された摂動の明示的な解を取得します。超相対論的極限と非相対論的極限における分極テンソルの結果として生じる共変量、ゲージ不変量、および電流保存形式を研究します。超相対論的極限における磁化率を評価し、$\kappa$への依存性を調査します。最後に、プロパゲーターの縦極と横極の分散関係を調べます。$\kappa>2\omega_p$（$\omega_p$がプラズマ周波数）の場合、プラズマ波モードが過減衰することを示します。反対の場合、$\kappa\ll\omega_p$では、伝搬するプラズマモードは弱く減衰します。
自明でないニュートリノ磁気モーメントと強い磁場の存在下での超新星ニュートリノフレーバーの進化は、2フレーバーとシングルアングル近似を使用して数値的に導き出されます。集合的なニュートリノ振動の新しい特性が研究され、フレーバーとスピンフレーバーのスペクトル分割の明確なパターンが提示されます。最後に、ニュートリノの磁気モーメントが観測可能な超新星ニュートリノエネルギースペクトルにどのように影響するかについても説明します。
最大の力と宇宙検閲
自然界に最大の力があるという考えは受け入れられないように思われますが、この概念がブラックホールの制限された状況で意味をなすことができるかどうかを調査します。均一に加速された宇宙論的ブラックホールについて議論し、これらのブラックホールに作用する最大の力を原理的に導入することができますが、この概念はかなりトートロジー的であることがわかります。
暖かいインフレーションでは、インフラトンフィールドと他の光の自由度との相互作用による散逸は、インフレーションの最後の10〜20倍の間に原始スペクトルの強化に自然につながります。インフラトンが四次カオスポテンシャルを持つ軽いスカラーに結合する、ウォームリトルインフラトンモデルの変形でこの効果を研究します。再突入時のこれらの大きな変動は、光を形成し、原始ブラックホールを蒸発させ、質量は$10^6$gよりも軽くなります。しかし同時に、それらは2次のテンソルのソースとして機能します。増強はインフレーションの終わり近くで最大になり、重力波（GW）のスペクトル密度は今日周波数$f\simO（10^3-10^5）$Hzでピークに達し、振幅は$\Omega_{GW}\sim10^{-10}-10^{-8}$。周波数範囲は現在および計画中のGW検出器の範囲外ですが、MHz周波数を超える宇宙論的確率的GWバックグラウンドを検索するように設計された将来の高周波重力波検出器で到達する可能性があります。
