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Tue 11 Oct 22 18:00:00 GMT -- Wed 12 Oct 22 18:00:00 GMT

CMB と SKA で拡張されたスタロビンスキー インフレを追い詰める

Title Cornering_Extended_Starobinsky_Inflation_with_CMB_and_SKA
Authors Tanmoy_Modak,_Lennart_R\"over,_Bj\"orn_Malte_Sch\"afer,_Benedikt_Schosser,_Tilman_Plehn
URL https://arxiv.org/abs/2210.05698
スタロビンスキーインフレーションは、プランク測定を説明する魅力的な基本モデルであり、その高次拡張により、量子重力効果を調べることができる可能性があります。SKAからの21cm強度マップと組み合わせた将来のCMBデータが、そのような拡張されたスタロビンスキーモデルを有意義に調査することを示します。組み合わせた分析は、正確な測定とインフレのダイナミクスへの興味深い洞察を提供し、天体物理学的パラメーターとの相関関係も説明します。

電波宇宙探査と光学宇宙探査の相乗効果による重力の制約

Title Constraining_gravity_with_synergies_between_radio_and_optical_cosmological_surveys
Authors Santiago_Casas,_Isabella_P._Carucci,_Valeria_Pettorino,_Stefano_Camera,_Matteo_Martinelli
URL https://arxiv.org/abs/2210.05705
この作業では、$\Lambda$CDMを超える宇宙密度摂動の挙動の偏差を捉えることができる重力のパラメーター化された修正に関する最新の予測を提示します。これらの予測のために、SKAObservatory(SKAO)を無線周波数での将来の宇宙論調査のベンチマークとして採用し、弱いレンズ効果と角度のある銀河クラスタリングの連続体調査と、バリオン音響振動と赤方偏移を検出できる分光銀河クラスタリングのHI銀河調査を組み合わせます。空間の歪み。さらに、21cmHI強度マッピングも追加します。これは、より高い赤方偏移で非常に貴重な情報を提供し、断層撮影の解像度を補完できるため、修正された重力モデルの赤方偏移に依存する偏差を調べることができます。これらのケースのいくつかでは、プローブをダークエネルギー分光装置(DESI)やヴェラC.ルービン天文台(VRO)などの他の光学調査と組み合わせます。このような相乗効果が、観測量の非線形および小規模モデリングにおける体系的な影響と縮退を取り除くための強力なツールであることを示します。全体として、すべてのSKAO無線プローブの組み合わせは、$\Lambda$CDM($\mu$および$\Sigma$)からの偏差をパラメータ化する関数の現在の値を$2.7\%の精度で制約することができることがわかります。それぞれ$と$1.8\%$であり、光学調査から予想される制約や、標準モデルの重力相互作用に関する制約と競合します。電波と光学の相乗効果を調査すると、VROとSKAOの組み合わせにより、$\mu$と$\Sigma$(それぞれ$0.9\%$と$0.7\%$)に対して非常に厳しい制約が得られることがわかりました。強度マッピングとDESI銀河間の相互相関が含まれています。

確率的重力波背景の波動光学極限

Title Wave-optics_limit_of_the_stochastic_gravitational_wave_background
Authors Alice_Garoffolo
URL https://arxiv.org/abs/2210.05718
確率的重力波背景(SGWB)は宇宙論的情報の豊富なリソースであり、そのソース統計と伝搬効果によって誘導される異方性の両方にエンコードされています。幾何光学の極限でのみ有効なボルツマン方程式を使用せずに、それを理論的に説明します。私たちの形式は、いわゆる古典的な物質近似に基づいており、干渉や回折などの波動光学効果を捉えることができます。重力波と視線に沿った宇宙構造との間の相互作用が、観測可能なスカラー偏光とベクトル偏光を生成することを示します。SGWBのテンソルモードの統計を記述する2点相関関数を構築し、重力ストークスパラメーターを導入します。非偏極、ガウス型、統計的に均一で等方性のSGWBの場合、物質との相互作用は、予想どおり、左ヘリシティテンソルモードと右ヘリシティテンソルモードの間に正味の差を生じさせないことを示しますが、QおよびUを生成する可能性があります。偏光モード。

Lyman-$\alpha$ エミッターのボイド確率関数を使用したパッチ状の再イオン化の調査

Title Probing_Patchy_Reionization_with_the_Void_Probability_Function_of_Lyman-$\alpha$_Emitters
Authors Lucia_A._Perez,_Sangeeta_Malhotra,_James_E._Rhoads,_Peter_Laursen,_Isak_G.B._Wold
URL https://arxiv.org/abs/2210.05722
我々は、VoidProbabilityFunction(VPF)クラスタリングが、領域の関数として再電離期(LAGER)ナローバンドサーベイにおけるライマンアルファ銀河に与えることができる地球規模の電離水素分画に対する制約を調べます。中性水素はライマンアルファ放出の霧のように機能し、ライマン$\アルファ$エミッター(LAE)の光度関数の低下を測定することは、狭帯域調査でイオン化率を制限するために使用されています。ただし、LAEのクラスタリングは、光度関数の固有の進化とは無関係であり、さまざまなモデルでの再イオン化に追加の制約を提供できます。VPFは、特定の円が空になる可能性を測定します。これは、高次相関の動作を追跡するボリューム平均クラスタリング統計であり、その単純さは、調査を計画するための有用なフレームワークを提供します。\citet{Jensen2014}によるさまざまな量の電離銀河間媒体内のLAEのシミュレーションを使用して、VPFの挙動を1つ(301x150.5x30Mpc$^3$)、4つ(5.44$\times10^6$Mpc$)で予測します。^3$)、またはLAGERイメージングの8(1.1$\times10^7$Mpc$^3$)フィールド。LAE密度とランダムからの2DVPFの分離によって暗示された最小スケール、および8フィールドの15.5deg$^2$LAGER領域からの最大スケールに対応する、5および13分角でのVPFを調べます。LAGER(2-3deg$^2$)の1つのDECamフィールドでさえ、ほぼ中性とイオン化を区別できることがわかりました。さらに、4つのフィールドで30、50、および95%のイオン化を区別できることがわかりました。そして、8つのフィールドは、30、50、73、および95%のイオン化されたものを区別することさえできました。

GWSim: 連星ブラック ホールのさまざまな天体物理集団と宇宙モデルの GW モック サンプルを作成するための python パッケージ

Title GWSim:_A_python_package_to_create_GW_mock_samples_for_different_astrophysical_populations_and_cosmological_models_of_binary_black_holes
Authors Christos_Karathanasis,_Benoit_Revenu,_Suvodip_Mukherjee,_Federico_Stachurski
URL https://arxiv.org/abs/2210.05724
重力波(GW)源を使用した精密宇宙論では、重力波源の人口と宇宙のダイナミクスを支配する宇宙論的パラメーターとの間の相互作用を理解する必要があります。GW検出の急速な増加に伴い、宇宙論と基礎物理学の多くの側面を調査するために、銀河カタログの有無にかかわらず、いくつかの人口モデルと宇宙論モデルのGWモックサンプルをシミュレートできるツールを開発する必要があります。GWSimと呼ばれる新しいコードを開発しました。これにより、GWの特定のネットワークに対して、宇宙論、合併率、およびGWのソースパラメータ(特に質量とスピンの分布)を変更して、幅広い構成からGWの模擬イベントを作成できます。検出器。宇宙論を空間的に平坦な宇宙に限定し、さまざまな暗エネルギーの状態方程式を持つモデルを含みます。GWSimは、空の位置と赤方偏移を含む各模擬イベントを提供します。これらの値は、等方性で均一なシミュレートされた宇宙またはユーザー提供の銀河カタログからのランダムなホスト銀河のものです。検出器のLIGOおよびVirgoネットワークの現実的な検出器構成を使用して、最新の観測実行および今後の観測実行に対するこのコードのパフォーマンスを示します。

テンソル/スカラー比が任意に小さい単純な単一フィールド インフレーション モデル

Title Simple_single-field_inflation_models_with_arbitrarily_small_tensor/scalar_ratio
Authors Nina_K._Stein_William_H._Kinney
URL https://arxiv.org/abs/2210.05757
パラメトリックに小さいテンソル振幅を持ち、スカラースペクトルインデックスを実行しないPlanck/BICEPKeck境界と一致する単純な単一フィールドインフレーションモデルのファミリを構築します。この構造は、インフレーション後半に支配的になる高次演算子によって誘発される自由パラメータとしてインフレーションの終わりを残した、一定ロールのヒルトップインフレーションポテンシャルで構成されます。この構成は、単純な単一フィールドインフレーションモデルのテンソル/スカラー比に下限がないことを直接示しています。

スカラー暗黒物質の平均場理論のテスト

Title Testing_the_mean_field_theory_of_scalar_field_dark_matter
Authors Andrew_Eberhardt,_Alvaro_Zamora,_Michael_Kopp,_Tom_Abel
URL https://arxiv.org/abs/2210.05842
スカラー場暗黒物質は、従来のWIMP暗黒物質の描写に代わる興味深い選択肢を提供します。天体物理学的および宇宙論的シミュレーションは、このモデルの暗黒物質粒子の質量を制約するのに役立ちます。これは特に、暗黒物質粒子の波状の性質が天体物理学的スケールで現れる低質量で当てはまります。これらのシミュレーションは通常、古典的な場の近似を使用します。この作業では、これらのシミュレーションを拡張して、量子補正を含めることを検討します。大規模な修正がスカラーフィールド暗黒物質の予測に影響を与える方法と、これらの修正が大きくなる時間スケールの両方を調べます。補正は、密度の変動を減らし、「量子圧力」の効果を高める傾向があります。崩壊の間、これらの補正は指数関数的に成長し、量子補正は約30回の動的時間で重要になります。これは、古典的な場のシミュレーションの予測が、動的時間が短い系の量子補正によるものとは異なる可能性があることを意味します。

崩壊する暗黒物質とライマン-$\alpha$ 森林制約

Title Decaying_Dark_Matter_and_Lyman-$\alpha$_forest_constraints
Authors Lea_Fu{\ss},_Mathias_Garny
URL https://arxiv.org/abs/2210.06117
DecayingColdDarkMatter(DCDM)は、主に宇宙マイクロ波背景放射(CMB)と特定の大規模構造測定の間の$S_8$張力に関して現在調査中のモデルです。1つの大質量娘粒子と1つ(または複数)の質量のない娘粒子への崩壊は、相対質量分裂$\epsilon=(1-m^2/M^2)/2$母粒子と巨大な娘粒子の間、および寿命$\tau$。この作業では、BOSSDR141次元ライマン$\alpha$フォレストフラックスパワースペクトルがDCDMモデルに与える影響を、天体物理学的な不確実性を説明する保守的な有効モデルアプローチを使用して調査します。減衰によるパワースペクトルの抑制が低赤方偏移で蓄積されるため、$S_8$張力に対処するパラメーター空間内の領域は、ライマン-$\alpha$フォレストと十分に互換性があることがわかります。それにもかかわらず、縮退パラメータ$\epsilon\sim0.1-0.5\%$の値については、BOSSLyman-$\alpha$データによって調査されたスケール内で出力抑制が発生し、以前のCMBおよび銀河と比較して改善された制約が見つかりました。クラスタリング分析、$\tau\gtrsim18$Gyrsの小さな質量分割を取得します。さらに、BOSSLyman-$\alpha$フラックスパワースペクトルの分析により、値$\tau\sim10^2$Gyrs、$\epsilon\sim1\%$が考慮され、組み合わせによって優先されることがわかっています。$S_8$でのKiDS事前確率を使用したプランクと銀河のクラスタリングデータの組み合わせであり、この体制内でわずかな優先度さえ見られます。

最近の宇宙論的緊張に照らしたハリソン・ゼルドビッチスペクトルの復活

Title Return_of_Harrison-Zeldovich_spectrum_in_light_of_recent_cosmological_tensions
Authors Jun-Qian_Jiang,_Gen_Ye,_Yun-Song_Piao
URL https://arxiv.org/abs/2210.06125
スカラー摂動のスペクトルインデックス$n_s$は、観測可能な宇宙のインフレーション理論によって設定された重要な初期条件です。Planckの結果によると、現在の制約は$n_s=0.965\pm0.004$ですが、正確なスケール不変のHarrison-Zeldovichスペクトル、つまり$n_s=1$は$8.4\sigma$有意水準で除外されています。しかし、標準の$\Lambda$CDMモデルが$\sim5\sigma$有意水準にあるハッブル張力に悩まされていることはよく知られています。この不一致は、最後の散乱面での共動音域が実際には予想よりも低いことを示している可能性が高いため、$n_s=1$のリターンが求められているようです。ここで、最近の観測に照らして、$n_s=1$宇宙の強力な証拠を見つけました。もしそうなら、CMB-S4実験によって決定的に確認されることを示します。

暗黒物質ハローのプローブとしてのパルサーの重力レンズ作用

Title Gravitational_lensing_of_pulsars_as_a_probe_of_dark_matter_halos
Authors Francesca_von_Braun-Bates
URL https://arxiv.org/abs/2210.06151
宇宙論における特定の未解決の問題は、小さなスケールの暗黒物質が塊状であり、銀河内に分布する重力で束縛されたハローを形成するかどうかです.この仮説を検証する際に固有の実際的な困難は、天体物理学的スケールでは、暗黒物質は他の物体との重力相互作用によってのみ観測可能であるという事実に起因しています。この論文は、ミリ秒パルサー観測での署名を介して、低質量の暗黒物質ハローのマッピングと特性評価のための重力レンズに基づくソリューションを提示します。これには次のことが含まれます。まず、ハローの参照フレームで生成された時間遅延と拡大サーフェスを決定します。次に、観測者の参照フレームで対応するパルサーシグネチャを取得します。最後に、さまざまな距離にある複数のハローにこの方法を一般化します。遅延が単一レンズと複数レンズの両方で観測的に検出可能かどうかについて説明します。時間遅延の主な依存関係は、ハローに採用された密度プロファイルです。私は、さまざまな提案されたハロー質量プロファイル(楕円、シュヴァルツシルト、水平ディスクレンズ、およびNavarro-Frenk-White(NFW)密度プロファイル)を利用します。これらは、広範囲のハロー質量に適用できます。ハンケル変換を使用して、相対論的な時間遅延計算の効率を高める方法を示します。このようなハローの観測上の特徴は、その高い回転周波数と周期安定性のために、ミリ秒パルサーを使用して最もよく識別されます。私の方法では、レンズ現象の兆候を探すときに大きな調整は必要ないため、専門的なデータ削減パイプラインを実装する必要はありません。したがって、既存の調査と将来の調査の両方からのデータを簡単に活用できます。この方法は、近くの球状星団や銀河に容易に拡張でき、そのような距離でのパルサー検出の改善が待たれます。

アーベル・ヒッグス宇宙ストリングネットワークのマルチメッセンジャー制約

Title Multi-messenger_constraints_on_Abelian-Higgs_cosmic_string_networks
Authors Mark_Hindmarsh_and_Jun'ya_Kume
URL https://arxiv.org/abs/2210.06178
アーベルヒッグス(AH)モデルのニールセンオルセン渦は、ゲージフィールド理論における宇宙ストリングの最も単純な実現です。大規模な数値解は、ランダムな初期条件から生成されたAHストリングのネットワークの支配的な減衰チャネルが古典的なフィールド放射であることを示しています。ただし、特別な初期条件を使用すると、古典的なフィールド放射が抑制され、重力放射への主要な減衰チャネルを持つ南部後藤(NG)ストリングのように動作するストリングのループを作成できることも示しています。これは、宇宙ひもが一般的に高エネルギー粒子と重力波の両方の発生源であることを示しています。ここでは、粒子と重力波の両方の生成を可能にするAH文字列ネットワークの単純なパラメーター化を採用し、このモデルの「マルチメッセンジャー」調査の基礎を設定します。可能性のある重力波背景のNANOGrav検出を説明するために、シミュレーションからのNGのようなループ生成に関する制約と宇宙マイクロ波背景からの境界を満たしながら、プランク単位でのAHストリングの張力$G\mu$とNGのようなループの割合$f_{\rmNG}$は、$G\muf_{\rmNG}^{2.6}\gtrsim3.2\times10^{-13}$at95$を満たす必要があります。\%$信頼度。一方、このような弦の張力の場合、拡散ガンマ線背景放射(DGRB)からの制約は、全ネットワークエネルギーの97$\%$以上が暗黒物質(DM)または暗放射に変換されるべきであることを示している。また、弦の崩壊によって生成されるDMの消滅断面積、質量、および遺物存在量に対する結合制約も考慮します。たとえば、DMの質量が500GeVの場合、観測された遺物の存在量は、NANOGrav信号の原因ともなるAHストリングの減衰によって説明できます。

LOFARデータによる宇宙フィラメントの磁場進化

Title Magnetic_field_evolution_in_cosmic_filaments_with_LOFAR_data
Authors E._Carretti,_S._O'Sullivan,_V._Vacca,_F._Vazza,_C._Gheller,_T._Vernstrom,_A._Bonafede
URL https://arxiv.org/abs/2210.06220
宇宙フィラメントの磁場を測定すると、宇宙がどのように磁化されているか、およびそれを磁化したプロセスが明らかになります。LoTSSDR2データからの144MHzでのRotationMeasures(RM)を使用して、RM銀河系外成分のrmsを赤方偏移の関数として分析し、フィラメント内の磁場の赤方偏移による進化を調査します。以前の結果から、144MHzでのRMrmsの銀河外項は、フィラメントからの寄与によって支配されている(90%以上)ことがわかります。ソースに局所的な小さな寄与を説明する誤差項を含めて、$B_f=B_{f,0}\,(1+z)^\alphaとして発展する物理フィラメント磁場のモデルにデータを適合させます。$および5つの磁気発生シナリオの宇宙論的シミュレーションから引き出された密度。最適な勾配は、$\alpha=[-0.2,0.1]$の範囲にあり、$\sigma_\alpha=0.4$--0.5の不確実性があることがわかりました。これは、進化がないことと一致しています。共動場は、$\gamma=\alpha-2=[-2.2,-1.9]$の傾きで赤方偏移とともに減少します。$z=0$での平均電界強度は、$B_{f,0}=39$--84~nGの範囲です。$\delta_g=10$の典型的なフィラメントガス過密度の場合、$z=0$でのフィラメントフィールド強度は、$B_{f,0}^{10}=8$--26~nGの範囲になります。$B_{\rmMpc}=0.04$--0.11~nGの初期共動磁場を持つ原始確率磁場モデルが優先されます。原始均一場モデルは拒否されます。

重力波の弱いレンズ効果と銀河調査による後期宇宙論のテストの展望

Title Prospects_of_testing_late-time_cosmology_with_weak_lensing_of_gravitational_waves_and_galaxy_surveys
Authors Anna_Balaudo,_Alice_Garoffolo,_Matteo_Martinelli,_Suvodip_Mukherjee_and_Alessandra_Silvestri
URL https://arxiv.org/abs/2210.06398
重力波の弱いレンズ効果(GW-WL)と銀河場の間の相互相関を調べて、後期宇宙論を制約する際の今後の銀河調査と重力波(GW)実験の相乗効果を調査します。特定のGW検出器の構成に焦点を当てることなく、いくつかのシナリオを考慮し、検出されたGWイベントの数と、光源の光度距離と赤方偏移の推定に関する不確実性を変化させることにより、宇宙パラメータの高精度測定の要件をベンチマークします。$\Lambda$CDMとスカラーテンソル宇宙論に焦点を当て、有効場の理論形式を統一言語として使用します。調査されたセットアップの一部では、GW-WLが$\Lambda$CDM以外のパラメーターの精度を2倍にすることで銀河信号に寄与し、最も有利なシナリオでパーセントおよびサブパーセントのレベル境界に到達できるようにすることがわかりました。ここに提示された最も極端なケースは、現在計画されている個々のGW検出器の観測能力を超えている可能性が高いですが、それにもかかわらず、イベントの十分な統計が蓄積されれば、GW-WLはLSSサーベイを補完する宇宙探査機になる可能性を提供します。、特に標準のサイレンなどの他のGWプローブによって制約できないパラメーターの場合。

「一次元放射対流平衡モデルによる地球型惑星の水上海洋上のさまざまな大気」に関するメモ

Title A_Note_on_the_"Various_Atmospheres_over_Water_Oceans_on_Terrestrial_Planets_with_a_One-Dimensional_Radiative-Convective_Equilibrium_Model
Authors Tetsuya_Hara,_Anna_Suzuki,_Masayoshi_Kiguchi,_and_Akika_Nakamichi
URL https://arxiv.org/abs/2210.05963
水上海洋上のさまざまな大気の可能性が調査されています。海洋上のN$_2$大気に関して、H$_2$大気とHe大気を考慮しました。アストロバイオロジーの主要なテーマの1つは、ハビタブルゾーンの推定です。地球上に大気のある海がある場合、コマバヤシ・インガソル限界(KI限界)と呼ばれる赤外線放射の上限があります。この制限は、大気の成分によって異なります。我々は、中島らによって採用された一次元灰色放射対流平衡モデルを使用して、単純なモデルの下でこの依存性を調べた。(1992)。表面温度($T_s$)を伴う発信赤外線($F_{IRout}$)は、いくつかの特異な動作を示しています。H$_2$O蒸気のH$_2$、He、およびN$_2$バックグラウンドガスの例を調べた。主に蒸気で構成されるシンプソン・ナカジマ限界(SN限界)と呼ばれる別の限界があります。この蒸気制限は、背景の大気成分に依存しません。スーパーアースの場合($g=2\times$9.8m/s$^2$)では、いくつかのケースも計算されます。初期圧力に対するKI限界依存性が提示されます。Koll&Cronin(2019)によるさまざまな排出率が調査されています。

惑星形成と光蒸発円盤の相互作用 I: 禁じられたライン診断

Title The_interplay_between_forming_planets_and_photo-evaporating_discs_I:_Forbidden_line_diagnostics
Authors Michael_L._Weber,_Barbara_Ercolano,_Giovanni_Picogna,_Christian_Rab
URL https://arxiv.org/abs/2210.06097
円盤風と惑星形成は、原始惑星系円盤の進化と分散を促進し、惑星が形成および進化する環境を定義する最も重要なメカニズムの2つであると考えられています。両方とも過去に広く研究されてきましたが、両方のメカニズム間の相互作用を分析することを目標に、X線光蒸着を受けている巨大惑星をホストするディスクの3次元放射流体力学シミュレーションを実行することにより、それらを1つのモデルに結合します。.観測診断への影響を研究するために、詳細な放射伝達と光イオン化計算を使用して、一般的に使用される風追跡禁制輝線の合成観測を行います。我々は、十分に巨大な惑星がガス円盤にギャップを刻み、圧力駆動の​​光蒸発風の構造と運動学に大きな影響を与えるのに十分な深さであることを発見しました。この効果は、[OI]6300\r{A}や[SII]6730\r{A}線など、いくつかの風診断線の合成高解像度観測で見ることができるほど強力です。ディスクが約40{\deg}以上の傾斜で観測される場合、スペクトルラインプロファイルはスペクトルの赤方偏移部分にピークを示すことがありますが、これは単純な風のモデルだけでは簡単に説明できません。さらに、巨大な惑星は円盤内に非対称な下部構造と光蒸発風を誘発する可能性があり、惑星の軌道周期の4分の1未満の時間スケールで観測できるほど強力なラインプロファイルの時間的変動を引き起こします。

VLT/SPHERE IFS のスペクトル キューブ抽出: 完全なフォワード モデリングと改善された感度を備えたオープンソース パイプライン

Title Spectral_cube_extraction_for_the_VLT/SPHERE_IFS:_Open-source_pipeline_with_full_forward_modeling_and_improved_sensitivity
Authors Matthias_Samland,_Timothy_Brandt,_Julien_Milli,_Philippe_Delorme,_Arthur_Vigan
URL https://arxiv.org/abs/2210.06390
生のSPHERE積分フィールド分光器(IFS)データからスペクトルデータキューブを再構築する新しいオープンソースデータ削減パイプラインを提示します。パイプラインはPythonで書かれており、CHARISIFS用に開発されたパイプラインに基づいています。SPHEREデータ解析にいくつかの改善が導入され、最終的に後処理の感度が大幅に向上します。最初に新しいデータを使用して、4つのレーザー校正波長でSPHERE小型レンズの点像分布関数(PSF)を測定しました。これらのレンズレットPSFにより、SPHEREデータのフォワードモデル化、最小二乗フィットを使用したスペクトルの抽出、および測定されたレンズレットPSFを使用したスペクトルクロストークの除去が可能になりました。また、私たちのアプローチは、スペクトルと空間の両方で必要な補間の数を減らし、SPHEREIFSで元の六角形レンズレットジオメトリを保持できます。最小二乗抽出の場合、データの補間は実行されません。直接画像化された太陽系外惑星51Eribと、HD2133の高温白色矮星コンパニオンの観測で、この新しいパイプラインを実証します。HD2133Bの抽出されたスペクトルは、理論モデルと一致し、数パーセントの良好な分光測光キャリブレーションを実証します。2つの51Eribデータセットの後処理は、SPHEREデータセンターによって再構築されたキューブの使用と比較して、2015年と2017年のデータでそれぞれ80%と30%の感度の中央値の改善を示しています。観測条件が悪いほど、最大の改善が見られます。新しいSPHEREパイプラインは、最新のラップトップでデータキューブを生成するのに3分もかからず、すべてのSPHEREIFSデータを再処理することが実用的になります。

ひだのアイロンがけ: 暗黒物質のサブハロー検出器としての GSE のような合併の位相空間シェブロン

Title Ironing_the_folds:_The_phase_space_chevrons_of_a_GSE-like_merger_as_a_dark_matter_subhalo_detector
Authors Elliot_Y._Davies,_Eugene_Vasiliev,_Vasily_Belokurov,_N._Wyn_Evans_and_Adam_M._Dillamore
URL https://arxiv.org/abs/2210.05679
最近の研究では、天の川銀河の恒星暈の位相空間の特徴が明らかになりました。これは、最後の主要な合体に起因する可能性があります。衛星からの恒星物質がそのホストに降着すると、相が混ざり合い、相空間で細かく下部構造化されたように見えます。高度に偏心した合併の場合、この部分構造は、$(E,\theta_r)$空間のストライプに対応する、$(v_r,r)$空間の多数のラッピングシェブロンとして最も明確に現れます。この下部構造を、冷たい恒星の流れの代替サブハロー検出器として使用するというアイデアを紹介します。GSEに似たN体の合併をシミュレートし、これらのシェブロンに対するサブハローの影響を評価します。それらの変形が質量、周辺中心、およびサブハローの数にどのように依存するかを調べます。摂動の影響を定量化するために、$(E,\theta_r)$空間のシェブロンの外観を利用して、新しい量(アイロンかけパラメーター)を導入します。我々は次のことを示します:(1)シェルのアポセンターに匹敵する、またはその中にある周辺中心を持つ大規模な($\sim10^{10}$M$_{\odot}$)サブハローの単一のフライバイは、下部構造を滑らかにします(2)低質量($\lesssim10^8$M$_{\odot}$)の1回のフライバイの影響は無視できる(3)$10^7-10^の間のサブハロー質量関数から派生したサブハローの複数のフライバイ{10}$M$_{\odot}$はポテンシャルの奥深くにある場合、重大な損傷を引き起こします。(4)既知の摂動因子(射手座など)の影響は検出可能であり、それらの初期質量に制約を与える必要があります。サブハローの個体数に対する感度は、天の川のサブハロー質量関数に上限を設定できるはずであることを示唆しています。

大規模光分光サーベイ時代の低温ガス質量測定

Title Cold_gas_mass_measurements_for_the_era_of_large_optical_spectroscopic_surveys
Authors Dirk_Scholte_and_Am\'elie_Saintonge
URL https://arxiv.org/abs/2210.05683
ガスは銀河の形成と進化の多くのプロセスで重要な役割を果たしていますが、ガスの重要性を定量化することは、銀河の大きなサンプルのガス質量を測定するという課題によって妨げられてきました。原子および分子ガスの直接測定のデータセットは、単純なスケーリング関係を確立するのに十分ですが、多くの場合、3つのパラメーターの関係または2次依存関係を定量化するには十分な大きさではありません。別のアプローチとして、SDSSの主な銀河サンプルとPHANGS-MUSEサーベイの銀河の光イオン化モデルを使用して、光輝線から間接的な低温ガス測定値を導き出します。xCOLDGASSおよびPHANGS-ALMA分子ガス測定を使用してガス表面密度測定を較正し、測定の信頼性を確保します。光学的深さ($\tau_V$)とガス表面密度($\Sigma_{gas}$)の間の関係のスケール依存性を考慮することの重要性を示し、$\Sigma_{gas}を推定するための一般的な処方箋を提供します。$\tau_V$からの$、金属量、ダスト対金属比、任意の物理的解像度で。間接低温ガス質量が銀河の進化におけるガスの役割を定量化するのに十分正確であることを実証するために、SDSS銀河の質量-金属量関係(MZR)を研究し、3番目のパラメーターとして、ガス質量がSFRよりも還元において優れていることを示します。モデルとシミュレーションによって予測される関係の分散。

BICEP / Keck XVI: 中性水素との相関によるダスト分極の特徴付け

Title BICEP_/_Keck_XVI:_Characterizing_Dust_Polarization_Through_Correlations_with_Neutral_Hydrogen
Authors BICEP/Keck_Collaboration:_P.A.R._Ade_(1),_Z._Ahmed_(2),_M._Amiri_(3),_D._Barkats_(4),_R._Basu_Thakur_(5),_D._Beck_(2,7),_C.A._Bischoff_(6),_J.J._Bock_(5,8),_H._Boenish_(4),_E._Bullock_(9),_V._Buza_(10),_J.R._Cheshire_IV_(9),_S.E._Clark_(2,7),_J._Connors_(4),_J._Cornelison_(4),_M._Crumrine_(11),_A._Cukierman_(7,2,5),_E.V._Denison_(12),_M._Dierickx_(4),_L._Duband_(13),_M._Eiben_(4),_S._Fatigoni_(3),_J.P._Filippini_(14,15),_S._Fliescher_(11),_C._Giannakopoulos_(6),_N._Goeckner-Wald_(7),_D.C._Goldfinger_(4),_J._Grayson_(7),_P._Grimes_(4),_G._Halal_(7),_G._Hall_(11),_M._Halpern_(3),_E._Hand_(6),_S._Harrison_(4),_S._Henderson_(2),_S.R._Hildebrandt_(5,8),_J._Hubmayr_(12),_H._Hui_(5),_K.D._Irwin_(7,2,12),_J._Kang_(7,5),_K.S._Karkare_(4,10),_E._Karpel_(7),_S._Kefeli_(5),_S.A._Kernasovskiy_(7),_J.M._Kovac_(4,16),_et_al._(49_additional_authors_not_shown)
URL https://arxiv.org/abs/2210.05684
BICEP/KeckおよびPlanckデータを中性水素(HI)観測に基づく偏光テンプレートと相関させることにより、銀河ダストフィラメントを特徴付けます。ダスト偏極は、星間物質(ISM)における天体物理学的プロセスの理解と、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)における原始重力波の探索の両方にとって重要です。拡散ISMでは、HIはダストと強く相関し、部分的に局所磁場に整列したフィラメントに組織化されます。BICEP/Keckがインフレーション理論に最適な限界を設定した空の低列密度領域で、95、150、および220GHzでの深いBICEP/Keckデータを分析します。HI放射を異なる速度成分に分離し、マゼランストリームIに関連するHIではなく、ローカル銀河HIと相関するダスト偏光の検出を示します。フィラメント状と相関する偏光ダスト放射の堅牢な多周波数検出を提示します95GHzまでのHIモフォロジーテンプレート。95~353GHzの周波数の相関関係は、多重極$20<\ell<200$で~10~50%であることがわかります。フィラメント状ダスト成分のスペクトルエネルギー分布のスペクトルインデックスを測定すると、$\beta=1.54\pm0.13$となります。フィラメントとダストフィールドの残りの部分の間、または中間速度HIに関連するダストの包含から、この領域で無相関の証拠は見つかりません。最後に、HIベースのフィラメントモデルの形態学的パラメーター空間を探索します。

複雑な星形成の歴史をモデル化することでリラー1の形成の手がかりを得る

Title Clues_to_the_formation_of_Liller_1_from_modeling_its_complex_star_formation_history
Authors E._Dalessandro,_C._Crociati,_M._Cignoni,_F.R._Ferraro,_B._Lanzoni,_L._Origlia,_C._Pallanca,_R.M._Rich,_S._Saracino,_E._Valenti
URL https://arxiv.org/abs/2210.05694
リラー1とテルザン5は天の川バルジにある2つの大規模なシステムで、年代($\Deltat>7-8$Gyr)と金属量($\Delta$[Fe/H]$\sim1$)が大きく異なる特徴があります。デックス)。それらの起源は文献で依然として激しく議論されており、これまでに提案されたすべての形成シナリオには、ある程度の微調整が必​​要です。これらの星系の詳細な星形成履歴(SFH)は、その起源を評価するための重要な情報を表している可能性があります。ここでは、リラー1についてこのような分析を実行する最初の試みを紹介します。最初に見つかった重要な結果は、リラー1が生涯にわたって星を形成してきたことです。より具体的には、3つの広範なSFエピソードが明確に検出されます:1)12~13Gyrほど前に発生し、最大$\sim3$Gyrまで尾部が伸びた優勢なエピソード、2)6~9Gyr前の間の中間バースト、3)および最近のものは、1から3Gyr前に発生しました。古い個体群は星の総質量の約$70\%$に寄与し、残りの部分は中間の個体群と若い個体群の間でほぼ均等に分割されます。これらの結果を額面どおりに受け取ると、最近提案されたように、このシステムが古い球状星団と巨大分子雲の間の合併によって形成された可能性が低いことを示唆しています。それどころか、私たちの調査結果は、リラー1が、星形成の高赤方偏移銀河で観察される巨大な塊と同様に、銀河のバルジ形成に寄与した巨大な原始構造の生き残った遺物であるという考えをさらに支持します。

GOALS-JWST: 明るい赤外線銀河 VV 114 に埋もれた星団を明らかにする

Title GOALS-JWST:_Revealing_the_Buried_Star_Clusters_in_the_Luminous_Infrared_Galaxy_VV_114
Authors Sean_T._Linden,_Aaron_S._Evans,_Lee_Armus,_Jeffrey_A._Rich,_Kirsten_L._Larson,_Thomas_Lai,_George_C._Privon,_Vivian_U,_Hanae_Inami,_Thomas_Bohn,_Yiqing_Song,_Loreto_Barcos-Mu\~noz,_Vassilis_Charmandaris,_Anne_M._Medling,_Sabrina_Stierwalt,_Tanio_Diaz-Santos,_Torsten_B\"oker,_Paul_van_der_Werf,_Susanne_Aalto,_Philip_Appleton,_Michael_J._I._Brown,_Christopher_C._Hayward,_Justin_H._Howell,_Kazushi_Iwasawa,_Francisca_Kemper,_David_T._Frayer,_David_Law,_Matthew_A._Malkan,_Jason_Marshall,_Joseph_M._Mazzarella,_Eric_J._Murphy,_David_Sanders,_Jason_Surace
URL https://arxiv.org/abs/2210.05763
{\itJamesWebbSpaceTelescope}NIRCamによる明るい赤外線銀河VV114内の若い大質量星団(YMC)の調査結果を提示します。$S/N\geq3$を持つ374のコンパクトなYMC候補を特定します。、F150W、F200W、F356Wでそれぞれ5、5です。{\itHST}クラスターカタログと直接比較すると、これらのソースの$\sim20\%$が光波長で検出されないことがわかります。{\ityggdrasil}恒星人口モデルに基づいて、{\itJWST}カタログでF150W-F200WおよびF200W-F356Wの色を持つ16のYMCを特定し、それらはすべて非常に若い($1-4$Myr)、ほこりっぽい($A_{V}\geq5$)、大量($10^{5.8}<M_{\odot}<10^{6.1}$)。これらの「隠された」ソースの発見は、その多くが2つの核の間の「オーバーラップ」領域で発見され、VV114で検出された$t<4$Myrクラスターの数を3倍にします。d\tau\propto\tau^{\gamma}$)より若い年齢まで、$10^{6}<\tau(\mathrm{yr})に対して$\gamma=-1.27\pm0.32$の勾配が見つかります。<10^{7}$、これは$10^{7}<\tau(\mathrm{yr})<10^{8.5}$から以前に決定された値と一致し、VV114が急な年齢勾配を持っていることを確認します観測された星団の年齢の全範囲にわたるすべての大質量星団について。最後に、{\itJWST}と{\itHST}で導き出された年代分布の勾配の間の一貫性は、クラスターの形成と破壊のバランスが、過去0.5GyrにわたってVV114で大幅に変更されていないことを示しています。

ボイドウォール内のハローのガス付着とラム圧力ストリッピング

Title Gas_accretion_and_Ram_Pressure_Stripping_of_Haloes_in_Void_Walls
Authors B._B._Thompson,_R._Smith_and_K._Kraljic
URL https://arxiv.org/abs/2210.05777
14個のボイドの流体力学的宇宙ズームシミュレーションを実行して、z=0のボイド全体のさまざまな場所でハローがガスを降着する能力を調べます。周囲のガスに対するハローの相対速度を測定すると、ハローの10分の1が高速の流れがそれらを通過したため、外部ガスを蓄積できないと予想されます(いわゆる「高速流ハロー」)。これらは通常、空隙の壁の近くにあります。これらのハローは最近ボイドウォールを横切り、まだそこから遠ざかっていると判断しました。空隙壁に向かって落下する周囲ガスの動きとは反対の動きは、外部ガスの降着を非常に困難にする高速の流れをもたらし、結果として生じるラム圧力によって部分的なガス損失を引き起こすことがよくあります。分析的アプローチを使用して、さまざまな質量のハロー内のガスに対するこのようなラム圧力の影響をモデル化します。ハローの外部ガス降着は通常、ハローガスの部分的な剥ぎ取りで遮断されます。10$^{9}$M$_{\odot}$の数倍以下の質量の場合、それらのハローガスは大幅に切り詰められていますが、完全には取り除かれていません。透明なクラゲのようなガス形態を持つハローの多くの例を特定します。これは、周囲のガスが一掃され、それ以上の外部降着から切り離されていることを示しています。これらの結果は、空隙の壁の密度が比較的低い場合でも、一部の銀河が大規模な流れと相互作用して、ガスの含有量とガスの降着能力に影響を与える方法を強調しています。

銀河多様体: 2 つのパラメーターによる銀河の特徴付けと理解

Title Galaxy_Manifold:_Characterizing_and_understanding_galaxies_with_two_parameters
Authors Suchetha_Cooray_(1),_Tsutomu_T._Takeuchi_(1_and_2),_Daichi_Kashino_(1),_Shuntaro_A._Yoshida_(1),_Hai-Xia_Ma_(1),_Kai_T._Kono_(1)_((1)_Nagoya_University,_(2)_Institute_of_Statistical_Mathematics,_Japan)
URL https://arxiv.org/abs/2210.05862
局所銀河の多次元光度空間内の二次元銀河多様体の発見を報告します。多次元光度空間は、GALEX、SDSS、およびUKIDSSで観測された赤方偏移<0.1の銀河について、遠紫外から近赤外に及ぶ11のバンドを使用して構築されます。2つの潜在パラメーターは、銀河サンプルの分散の93.2%を表すのに十分であり、この銀河多様体が銀河の最も効率的な表現の1つであることを示唆しています。観測された光度と多様体パラメータの間の変換が解析マッピングとして提供されます。多様体表現は、単純な線形境界で正確な(85%)形態学的分類を提供し、2次元多様体でキャリブレーションすることにより、銀河の特性を最小限の散乱(星形成率と星質量でそれぞれ0.12dexと0.04dex)で推定できます。位置。多様体が銀河の可能なパラメータ空間を表現しているという仮定の下で、多様体上での進化を考えます。恒常的かつ指数関数的に減少する星形成の歴史は、多様体上でほぼ直交する進化モードを形成することがわかりました。これらの単純なモデルを通じて、2つのモードがガスの含有量に密接に関連していることがわかります。これは、マニホールドとガスの降着との密接な関係を示唆しています。星形成の歴史を仮定せずに、ガス調節モデルは、多様体上で$\sim$1.2Gyrsのタイムスケールで指数関数的に減少する星形成の歴史を再現します。最後に、発見された多様体は、銀河がその質量/スケールと特定のSFRによって特徴付けられるパラダイムを示唆しており、これは次元削減の以前の研究と一致しています。

JCMT BISTRO サーベイ: モノケロス R2 ハブ フィラメント構造におけるスパイラル磁場

Title The_JCMT_BISTRO_Survey:_A_Spiral_Magnetic_Field_in_a_Hub-Filament_Structure,_Monoceros_R2
Authors Jihye_Hwang,_Jongsoo_Kim,_Kate_Pattle,_Chang_Won_Lee,_Patrick_M._Koch,_Doug_Johnstone,_Kohji_Tomisaka,_Anthony_Whitworth,_Ray_S._Furuya,_Ji-hyun_Kang,_A-Ran_Lyo,_Eun_Jung_Chung,_Doris_Arzoumanian,_Geumsook_park,_Woojin_Kwon,_Shinyoung_Kim,_Motohide_Tamura,_Jungmi_Kwon,_Archana_Soam,_Ilseung_Han,_Thiem_Hoang,_Kyoung_Hee_Kim,_Takashi_Onaka,_Eswaraiah_Chakali,_Derek_Ward-Thompson,_Hong-Li_Liu,_Xindi_Tang,_Wen_Ping_Chen,_Masafumi_Matsumura,_Thuong_Duc_Hoang,_Zhiwei_Chen,_Valentin_J._M._Le_Gouellec,_Florian_Kirchschlager,_Fr_ed_erick_Poidevin,_Pierre_Bastien,_Keping_Qiu,_Tetsuo_Hasegawa,_Shih-Ping_Lai,_Do-Young_Byun,_Jungyeon_Cho,_Minho_Choi,_Youngwoo_Choi,_Yunhee_Choi,_Il-Gyo_Jeong,_Miju_Kang,_Hyosung_Kim,_Kee-tae_Kim,_Jeong-Eun_Lee,_Sang-sung_Lee,_Yong-Hee_Lee,_Hyeseung_Lee,_Mi-Ryang_Kim,_Hyunju_yoo,_et_al._(107_additional_authors_not_shown)
URL https://arxiv.org/abs/2210.05937
MonocerosR2(MonR2)の中央の1pc$\times$1pcハブフィラメント構造に向かう850$\mu$mでの偏光ダスト放出の観測を提示し、分析します。データは、BISTRO(Star-formingRegionObservationsのBフィールド)調査の一環として、JamesClerkMaxwellTelescope(JCMT)のSCUBA-2/POL-2で取得されます。磁場の向きは、MonR2のらせん構造に従います。これは、軸対称磁場モデルによってよく説明されます。我々は、我々の観測と、基礎となる大規模平均磁場の最適適合モデルとの間の角度差を使用して、磁場の乱流成分を推定します。この推定値は、Davis-Chandrasekhar-Fermi法を使用して磁場強度を計算するために使用され、$Herschel$データとC$^{18}$O($J$=3-2)JCMTでHARPを使用して取得したデータ。磁場強度と質量対フラックス比のマップを作成し、磁場強度が0.02から3.64mGまで変化し、平均値が1.0$\pm$0.06mGであり、平均臨界質量対フラックス比が0.47$\pm$0.02.さらに、アルフフの平均マッハ数は0.35$\pm$0.01です。これは、MonR2では、磁場が大規模な重力崩壊に対する抵抗力を提供し、磁気圧力が乱流圧力を上回っていることを示唆しています。また、MonR2の各フィラメントの特性も調査します。ほとんどのフィラメントは磁場方向に沿って整列しており、磁気的に臨界未満です。

RAD@home シチズン サイエンスによる、合体する伴銀河に大きな単極電波バブルを噴き出す AGN の発見

Title RAD@home_citizen_science_discovery_of_an_AGN_spewing_a_large_unipolar_radio_bubble_onto_its_merging_companion_galaxy
Authors Ananda_Hota,_Pratik_Dabhade,_Sravani_Vaddi,_Chiranjib_Konar,_Sabyasachi_Pal,_Mamta_Gulati,_C_S._Stalin,_Ck_Avinash,_Avinash_Kumar,_Megha_Rajoria,_and_Arundhati_Purohit
URL https://arxiv.org/abs/2210.06100
銀河合体中のAGNフィードバックは、ブラックホールと銀河の共進化を説明する最も好まれたモデルでした。しかし、AGNによって駆動されるジェット/風/放射線が合体する銀河のガスとどのように結びついて、正のフィードバック、一時的な星形成の促進、その後の負のフィードバック、つまり星形成の減少につながるかについてはよくわかっていません。ジェットと伴銀河の相互作用が、ジェットの軸外の小さな歪みと、ガスに富むマイナー伴銀河の星形成の強化につながる場合は、ほんのわずかしか知られていません。ここでは、RAD@home市民科学共同研究機関によって発見された1つの異常なケース、RAD12について簡単に報告します。このケースでは、初めて、電波ジェット駆動のバブル~137kpcが、ガスではない銀河に衝突した後、対称的な反射を示しています。主要な合体における豊富なマイナーだがガスの少ない初期型銀河。驚くべきことに、カウンタージェット側の正のフィードバックもラジオローブも、検出されたとしても検出されません。RAD12が本物の片側ジェット機なのか、それとも合体中の衝撃によって閉じ込められ、圧縮され、再加速された電波ローブの場合なのかは、不可解です。これはRAD12の最初のイメージング研究であり、GMRT、アーカイブMeerKAT無線データ、およびCFHT光学データによるフォローアップを示しています。

$\nu^2$GC 半解析モデルを使用した銀河の粒子サイズ分布の宇宙進化

Title Cosmic_evolution_of_grain_size_distribution_in_galaxies_using_the_$\nu^2$GC_semi-analytic_model
Authors Ryu_Makiya,_Hiroyuki_Hirashita
URL https://arxiv.org/abs/2210.06176
粒子サイズ分布の進化に焦点を当てて、半解析的な銀河形成モデル($\nu^2$GC)を使用して、星間塵の宇宙進化を調査します。このモデルは、宇宙の歴史全体にわたる銀河のダスト質量と粒子サイズ分布の統計的特性を予測します。モデルが局所宇宙におけるダスト対ガス比と金属量の関係を再現し、天の川(MW)様サンプルの粒子サイズ分布が、いわゆるMRN分布に類似することを確認します。観測されたMW吸光曲線。しかし、私たちのモデルは、赤方偏移$z\lesssim0.8$の大質量端でのダスト質量関数を過大予測する傾向がありますが、より高い赤方偏移でのダスト銀河の豊富さを再現しています。また、粒子サイズ分布と銀河の特性(金属性、特定の星形成率、ガス分率、星の質量)との相関関係を調べ、大粒子優勢、小粒子優勢、およびMRN様の明確な傾向を観察します。進化していない段階から進化した段階までの粒度分布。結果として、消光曲線の形状は、進化していないフェーズから進化したフェーズまで、平坦で急な中間(MWのような)です。固定された金属量では、粒度分布は、赤方偏移が低い小さな粒の割合が大きくなる傾向があります。したがって、吸光曲線は赤方偏移が低いほど急になる傾向があります。また、高赤方偏移の超太陽金属性天体は、弱い2175\AA隆起強度を持つ平坦な消光曲線を持つことも予測しています。

新しい化学後処理アルゴリズムを使用した分子雲における HCO$^{+}$ の進化

Title The_evolution_of_HCO$^{+}$_in_molecular_clouds_using_a_novel_chemical_post-processing_algorithm
Authors M._Panessa,_D._Seifried,_S._Walch,_B._Gaches,_A._T._Barnes,_F._Bigiel,_L._Neumann
URL https://arxiv.org/abs/2210.06251
分子雲の内部化学をモデル化することは、分子雲の進化を正確にシミュレートするために重要です。計算コストを削減するために、3Dシミュレーションでは通常、化学モデリングを強力な加熱および冷却効果を持つ種に制限します。SILCC-Zoom分子雲シミュレーションでトレーサー粒子を後処理することで、これに対処します。39の種と299の反応(COとH$_2$Oの凍結を含む)の化学ネットワークと、スパーストレーサー粒子データから充填密度グリッドを再構築する新しい反復アルゴリズムを使用して、時間依存の密度分布を生成します。さまざまな種。COの重要な形成反応物であるHCO$^+$の進化に焦点を当てていますが、通常はオンザフライでモデル化されていません。トレーサー粒子の進化を分析して、HCO$^+$生成が優先的に行われる体制を評価します。冷たい分子ガスのHCO$^+$含有量は、$n_\textrm{HCO$^+$}\simeq10^3$-$10^4$cm$^{-3}$付近でその場で形成されることがわかります。雲の深部からの乱流混合を介してこの密度領域に分散されるのではなく、約1Myrの時間スケール。さらに、主要なHCO$^+$形成経路が視覚的消光に依存していることを示し、H$_3^+$+COの反応が$A_\textrm{V,3D}=3$.新しいグリッド再構築アルゴリズムを使用して、HCO$^+$列密度$N$(HCO$^+$)の最初のマップを作成し、$10^{15}$cmの値に達することを示します。$^{-2}$.HCO$^+$質量の50%が$A_\textrm{V}$範囲$\sim$10-30、密度範囲$10^{3.5}$-$10^にあることがわかります{4.5}$cm$^{-3}$。最後に、$N$(HCO$^+$)マップをW49Aの最近の観測結果と比較し、良好な一致を見つけました。

超銀河スケールでの同期球状星団の形成について:おとめ座ケンタウルス座のグループのつながり

Title On_Synchronized_Globular_Cluster_Formation_over_Supra-galactic_Scales:_A_Virgo-Centaurus_Group_Connection
Authors Juan_Carlos_Forte
URL https://arxiv.org/abs/2210.06426
この研究では、次世代おとめ座サーベイデータを使用して、巨大な楕円銀河NGC4486に関連付けられた球状星団の統合された色の分布で、複数の尖った色パターンが検出されたことを報告しています。この機能は、これらのクラスターのよく知られている二峰性の色分布に刻印されています。驚くべきことに、このパターンは、HSTAdvancedCameraVirgoSurveyからの測光に基づいた以前の研究で見つかったものと類似しており、質量の少ない乙女座銀河で見られます。この特性は、ガラクトセントリック半径で最大45分角(217Kpc)まで追跡できます。これは、おとめ座の球状星団の形成が、銀河団のサイズに匹敵する空間スケールで機能する、いくつかの個別のイベントによって構成される集合的なプロセスによって、少なくとも部分的に調節されていることを示唆しています。さらに、おとめ座超銀河団の郊外にあるNGC5128に同様のカラーパターンが存在することは、この現象の空間スケールについて興味深い疑問を投げかけています。カラーパターンに至るプロセスの性質は不明です。しかし、初期宇宙における銀河または銀河団の合体とSMBH活動に関連するエネルギーイベントは、統合された色の変調に反映された、球状星団形成の最終的な強化/消滅を説明する可能性のある候補として表示されます。このような出来事は、おそらく、おとめ座銀河の星形成の歴史全体にも影響を与えた可能性があります。

超高輝度X線パルサーNGC 300 ULX-1のスペクトル進化

Title Spectral_Evolution_of_Ultraluminous_X-ray_Pulsar_NGC_300_ULX-1
Authors Mason_Ng,_Ronald_A._Remillard,_James_F._Steiner,_Deepto_Chakrabarty,_and_Dheeraj_R._Pasham
URL https://arxiv.org/abs/2210.05678
2018年から2019年にかけての中性子星内部組成探査機(NICER)による超高輝度X線パルサーNGC300ULX-1の1年間の軟X線観測キャンペーンの結果を報告します。私たちの分析では、Swift/XRTとXMM-Newtonからのデータも利用して、近くで食しているX線連星NGC300X-1からの汚染をモデル化して除去しました。NGC300ULX-1の一連の5日間平均NICERスペクトルを0.4~4.0keVの範囲で作成してフィッティングし、光源の長期的なスペクトル進化を評価しました。全体的にベストフィット。観測の過程で、ソースフラックス(0.4--4.0keV;吸収)は$2\times10^{-12}$から$10^{-13}{\rm\,erg\,s^{-1}\,cm^{-2}}$となり、スペクトルは柔らかくなり、光子指数は$\Gamma\approx1.6$から$\Gamma\approx2.6$になりました。スペクトルの軟化は、降着円盤の端からの再処理された放射が見えてくる一方で、パルサーはおそらく歳差運動している円盤によって隠されていると解釈します。いくつかのスペクトルフィットは、ディスク黒体コンポーネントを含めることで大幅に改善されました。パルサーの時折の出現によって中断されたシステムの低フラックス状態(視線吸収による)を観察したと仮定し、長期的な降着円盤の歳差運動時間スケールにネストされた短期的なソース変動を示しています。

光としてのスターバースト核 暗黒物質研究所

Title Starburst_Nuclei_as_Light_Dark_Matter_Laboratories
Authors Antonio_Ambrosone,_Marco_Chianese,_Damiano_F.G._Fiorillo,_Antonio_Marinelli_and_Gennaro_Miele
URL https://arxiv.org/abs/2210.05685
スターバースト銀河は、高エネルギーのガンマ線を天体物理学的に活発に放射しています。それらは、高エネルギーの陽子を$\sim10^5$年間閉じ込める大きな磁場のおかげで、宇宙線の「貯留層」としてよく知られています。このような長い時間にわたって、宇宙線の輸送は、サブGeV暗黒物質による散乱の影響を大きく受ける可能性があります。ここで、この散乱が宇宙線スペクトルをゆがめ、このゆがみはハドロン衝突によって宇宙線によって生成されたガンマ線を測定することによって間接的に観測できることを指摘します。現在のガンマ線データは、そのような歪みの兆候を示さず、陽子と暗黒物質の間の断面積に厳密な境界をもたらします。これらは現在の限界に匹敵しますが、チェレンコフ望遠鏡アレイからの0.1~10TeV範囲の将来のガンマ線測定により、限界を2桁ほど強化することができ、改善の余地が大きくあります。

後期 X 線残光からの短いガンマ線バーストのジェット開口角とイベント率の分布

Title The_Jet_Opening_Angle_and_Event_Rate_Distributions_of_Short_Gamma-ray_Bursts_from_Late-time_X-ray_Afterglows
Authors Alicia_Rouco_Escorial_(Northwestern_University/CIERA),_Wen-fai_Fong,_Edo_Berger,_Tanmoy_Laskar,_Raffaella_Margutti,_Genevieve_Schroeder,_Jillian_C._Rastinejad,_Dylaan_Cornish,_Sarah_Popp,_Maura_Lally,_Anya_E._Nugent,_Kerry_Paterson,_Brian_D._Metzger,_Ryan_Chornock,_Kate_Alexander,_Yvette_Cendes,_and_Tarraneh_Eftekhari
URL https://arxiv.org/abs/2210.05695
$Chandra$と$XMM-Newton$を使用して、バースト後$\約0.8-60$日後に観測された29の短いガンマ線バースト(SGRB)の包括的な研究を提示します。中性子星の合体率と比較するために、SGRBジェットの開口角と真のイベント率の推定分布を提供します。残光の均一な分析とモデリングを実行し、10の開口角度測定値と19の下限値を取得します。$\langle\theta_{\rmj}\rangle\approx6.1^{\circ}$[-3.2$^{\circ}$,+9.3$^{\circ}$](完全な分布で​​68\%の信頼度)ジェット測定のみから。残りのイベントについては、$\theta_{\rmj}\gtrsim0.5-26^{\circ}$を推測します。$\theta_{\rmj}\gtrsim10^{\circ}$($\theta_{\rmj}\gtrsim15^{\circ}$の2つの測定値を含む)のより広いジェットを持つSGRBの集団を明らかにします。、サンプルの$\sim28\%$を表します。多波長残光情報と組み合わせて、MHDと一致する$\langleE_{\rmtrue,tot}\rangle\approx10^{49}-10^{50}$\,ergの総真エネルギーを導き出します。ジェット発射機構。さらに、$\mathfrak{R}_{\rmtrue}\approx360-1800$Gpc$^{-3}$yr$^{-1}$のビーミング補正イベントレートの範囲を決定します。ローエンドにはワイドジェットの集団を含め、ハイエンドにはジェット測定のみを含めます。最新の合体率との比較から、私たちの結果は中性子星連星合体に由来するSGRBの大部分と一致しています。しかし、私たちの推定率は最新の中性子星とブラックホールの合体率をはるかに上回っており、そのような合体に由来するSGRBのせいぜいごく一部と一致しています。

太陽圏における銀河宇宙線のデータ駆動解析: 宇宙陽子と原子核の拡散

Title Data_driven_analysis_of_Galactic_cosmic_rays_in_the_heliosphere:_diffusion_of_cosmic_protons_and_nuclei
Authors Nicola_Tomassetti,_Bruna_Bertucci,_Federico_Donnini,_Emanuele_Fiandrini,_Maura_Graziani,_Behrouz_Khiali,_Alejandro_Reina_Conde
URL https://arxiv.org/abs/2210.05699
太陽圏内部の銀河宇宙線(GCR)は、いわゆる太陽変調効果をもたらす磁気乱流と太陽風の擾乱の影響を受けます。この現象を調査するために、太陽周期にわたるGCRフラックスの時間依存性のデータ駆動型分析を実行しました。AMS-02、PAMELA、およびCRISによって月単位で宇宙で収集されたGCRデータのグローバルな統計的推論により、GCR拡散パラメーターの時間と剛性への依存性を決定しました。この会議では、GCR陽子と原子核の結果を提示し、粒子輸送の基本的なプロセスと太陽圏プラズマのダイナミクスとの関係の観点からそれらの解釈について議論します。

電波パルサー -- 2 つの古い質問 (Ya.N.Istomin の祝福された記憶)

Title Radio_pulsars_--_two_old_questions_(in_blessed_memory_of_Ya.N.Istomin)
Authors V.S.Beskin
URL https://arxiv.org/abs/2210.05720
電波パルサーの理論における2つの未解決の問題に注目します。最初のものは、磁気軸と回転軸の間の傾斜角に関するものです。パルス間パルサーの存在そのものが、すべての可能な角度が実現されていることを示していることを示します。2つ目は、PPdotダイアグラムの死線のブレークの問題です。このブレークは、二次プラズマ生成のメカニズムによって簡単に説明できることを示しています。

Zwicky Transient Facility からの強力に除去されたカルシウムが豊富な IIb

超新星のサンプルを使用したコア崩壊型超新星の低質量端の調査

Title Probing_the_low-mass_end_of_core-collapse_supernovae_using_a_sample_of_strongly-stripped_Calcium-rich_Type_IIb_Supernovae_from_the_Zwicky_Transient_Facility
Authors Kaustav_K._Das,_Mansi_M._Kasliwal,_Christoffer_Fremling,_Sheng_Yang,_Steve_Schulze,_Jesper_Sollerman,_Tawny_Sit,_Kishalay_De,_Anastasios_Tzanidakis,_Daniel_A._Perley,_Shreya_Anand,_Igor_Andreoni,_C._Barbarino,_K._Brudge,_Avishay_Gal-Yam,_Viraj_Karambelkar,_S.R._Kulkarni,_Yashvi_Sharma,_Yi_Yang,_Yuhan_Yao,_Andrew_Drake,_Russ_R._Laher,_Frank_J._Masci,_Michael_S._Medford,_Harrison_Reedy,_Reed_Riddle
URL https://arxiv.org/abs/2210.05729
ゼロ年齢主系列(ZAMS)範囲$\approx8-12$Msunの星の運命は不明です。それらは進化して白色矮星を形成するか、電子捕獲超新星(SNe)または鉄コア崩壊SNe(CCSNe)として爆発する可能性があります。初期質量関数は、この質量範囲がすべてのCCSNe前駆細胞の40%以上を占めるはずであることを示していますが、おそらくこれらのトランジェントのかすかさと急速な進化のために、観測的に確認されたものはほとんどありません。この論文では、ZwickyTransientFacilityによって検出された9つのCaに富む/Oに乏しいタイプIIbSNeのサンプルを、この質量範囲にある可能性が高い前駆細胞とともに提示します。サンプルの分光特性と測光特性の総合的な分析を行います。これらの源は、それらの星雲スペクトルにおいて、[CaII]$\lambda\lambda$7291,7324と$\gtrsim$2の[OI]$\lambda\lambda$6300,6364のフラックス比を持っています。測定された[OI]光度($\lesssim10^{39}\mathrm{erg\s^{-1}}$)と導出された酸素質量($\lesssim0.1$Msun)を理論モデルと比較すると、これらの爆発の前駆体ZAMS質量は12Msun未満です。これらは中心部の質量が約3Msun未満のHe星に対応します。エジェクタの特性(Mej$\lesssim1$Msun)も、このような低質量のHe星に期待されるものと一致することがわかりました。これらのソースの低いイジェクタ質量は、通常のストリップエンベロープSNeと超ストリップSNeの間の遷移である、強くストリップされたSNeのクラスを示しています。前駆星は主系列伴星によってはぎ取られ、中性子星$-$主系列連星が形成される可能性があります。このような連星は、ハッブル時間内に合体し、LISAで検出できる中性子星$-$白色矮星系の前駆体であることが示唆されています。

ピエール・オジェ天文台の15年以上の運用後の超高エネルギー宇宙線の科学

Title The_science_of_ultra-high_energy_cosmic_rays_after_more_than_15_years_of_operation_of_the_Pierre_Auger_Observatory
Authors Olivier_Deligny_(for_the_Pierre_Auger_Collaboration)
URL https://arxiv.org/abs/2210.05745
ピエールオジェ天文台は、15年以上にわたって超高エネルギー宇宙線(UHECR)を検出してきました。天文台の本質的な特徴は、そのハイブリッド設計です:$100~$PeVを超える宇宙線は、表面検出器アレイや蛍光望遠鏡から無線アンテナまで、さまざまな補完的な技術を使用して関連する空気シャワーを観測することで検出されます。マルチ検出器データの分析により、エネルギースペクトル、質量組成、およびUHECRの到来方向の分布に関する高統計および高精度の研究が可能になりました。結果の画像は、この寄稿にまとめられています。これまでのところUHECRの個別の発生源は特定されていませんが、粒子の銀河系外起源は8~EeVを超える到着方向から最近決定されており、リングはより高いエネルギーで近くの天体物理学的サイトの周りで閉じています。また、UHEニュートリノと光子のフラックスの確立された上限は、この貢献にも示されている暗黒物質と宇宙論的側面に影響を与えます。

超強磁場領域におけるマグネターの磁気流体力学的安定性 II: 地殻

Title Magnetohydrodynamic_stability_of_magnetars_in_the_ultrastrong_field_regime_II:_The_crust
Authors Peter_B._Rau_and_Ira_Wasserman
URL https://arxiv.org/abs/2210.05774
電子のランダウ量子化が重要な強磁場でのホールMHDの安定性を研究します。強磁場ホールモードは、微分磁化率が磁場強度に依存することによって不安定になる可能性があることがわかりました。この不安定性は線形摂動理論を使用して研究されており、典型的な成長時間は$\lesssim10^3$年のオーダーであり、成長時間は摂動の波長の関数として減少することがわかっています。不安定性は自己制限的であり、初期値の数パーセントだけローカルフィールドが成長した後、オフになります。有限温度は不安定性を制限することも示されており、十分に高い温度で完全に排除されます。Alfv\'{e}n波は、より短い時間スケールで同様の不安定な動作を示すことがあります。不安定性と磁区形成によって発生した大きな磁場によるオーム加熱は、観測されたマグネター表面温度を説明するのに十分な大きさではないことがわかりました。ただし、オーム加熱は、中性子星の地殻の磁気熱シミュレーションにとって重要な、ランダウ量子化電子の振動微分磁化率によって強化されます。

星間塵の酸素と鉄:X線調査

Title Oxygen_and_iron_in_interstellar_dust:_an_X-ray_investigation
Authors I._Psaradaki,_E._Costantini,_D._Rogantini,_M._Mehdipour,_L._Corrales,_S._T._Zeegers,_F._de_Groot,_J.W.A._den_Herder,_M._Mutschke,_S._Trasobares,_C.P._de_Vries,_L.B.F.M._Waters
URL https://arxiv.org/abs/2210.05778
星間物質(ISM)の化学を理解することは、銀河と星の進化を理解するための基本です。X線は、銀河のさまざまな視線に沿って塵の化学組成と結晶化度を研究するための優れた方法を提供します。この研究では、軟X線バンド(<1keV)の星間物質の拡散領域におけるダスト粒子の化学を研究します。酸素Kと鉄Lシェルの吸収を調査するために、研究室のデータから得られた、新たに計算されたX線ダスト消滅断面積を使用します。銀河面に位置する5つの低質量X線連星のXMM-NewtonスペクトルとChandraスペクトルを調査し、酸素と鉄のガスとダストの特徴を同時にモデル化します。この研究に使用された粉塵サンプルには、異なるMg:Fe比のケイ酸塩、硫化物、酸化鉄、および金属鉄が含まれます。ほとんどの粉塵サンプルは、非晶質および結晶格子構成の両方にあります。吸光断面積は、ミー散乱近似を使用して計算され、指数法則のダストサイズ分布を仮定しています。Mgが豊富な非晶質輝石(Mg0.75Fe0.25SiO3)が、ほとんどのX線源に向かうダストの最大の割合を表し、平均で約70%であることがわかります。さらに、視線内のダストコラム密度の約15%がFe金属であることがわかります。Fe3O4や硫化鉄(FeS、FeS2)などの強磁性化合物の強力な証拠は見つかりませんでした。私たちの研究は、鉄が気相から固体に大幅に枯渇していることを確認しています。鉄の90%以上がダストに含まれています。中性酸素の枯渇は軽度で、視線に応じて10~20%です。

海王星大気中の銀河ニュートリノ観測の概念研究

Title Concept_Study_for_Observing_Galactic_Neutrinos_in_Neptune's_Atmosphere
Authors Trent_English_and_Nick_Solomey
URL https://arxiv.org/abs/2210.05913
氷の巨人を銀河ニュートリノのターゲットとして利用する、概念的な宇宙ベースのニュートリノ検出器の実現可能性について説明します。この研究の目的は、天の川銀河の銀河核(GC)と超大質量ブラックホールであるサグA*を観測する新しい方法を見つけたいというコンセプトに由来しています。GCの観測は、光子がプローブするには密度が高すぎる空間領域を除いて、アクセス可能なすべての波長で行われています。これらの領域では、代わりにニュートリノを使用できます。活動銀河核からのニュートリノは、10GeVからEeVスケールの極端なエネルギーで放出されますが、ここ地球で測定された非常に低いフラックスを持っています。IceCubeObservatoryなどのニュートリノ望遠鏡は、GCに相関する可能性のあるニュートリノのほんの一握りしか測定できませんでした。しかし、重力レンズ効果を使用すると、太陽をレンズとして使用してニュートリノの「光」収集力を$10^{13}$倍に高めることができますが、最小焦点は22AUに位置するというトレードオフがあります。これは、天王星と海王星が、これらのニュートリノと相互作用し、軌道上の宇宙船の影響を観察するのに適した自然のターゲットであることを意味します。初期の研究では、CERNが開発した粒子物理シミュレーションツールボックスであるGEANT4を使用して、海王星の大気を通過するエネルギー粒子の伝播を促進しています。これらの粒子相互作用の挙動を理解するために、さまざまな側面が研究されています。これらの各側面について、粒子の種類、エネルギー、相互作用の深さ、表面からの軌道距離など、いくつかの変数を変更します。また、氷の巨人の内部構造をマッピングする可能性があるこのニュートリノ検出器の汎用性、GCから来るニュートリノの詳細な研究、およびこの方法を他の宇宙ニュートリノ源に使用する可能性についても説明します。

電波静かなクエーサー MR 2251-178 における遮蔽風の多波長観測

Title Multi-wavelength_observations_of_the_obscuring_wind_in_the_radio-quiet_quasar_MR_2251-178
Authors Junjie_Mao,_G._A._Kriss,_H._Landt,_M._Mehdipour,_J._S._Kaastra,_J._M._Miller,_D._Stern,_L._C._Gallo,_A._G._Gonzalez,_J._J._Simon,_S._G._Djorgovski,_S._Anand,_Mansi_M._Kasliwal,_V._Karambelkar
URL https://arxiv.org/abs/2210.05939
活動中の超大質量ブラックホールから吹き飛ばされた不明瞭な風は、その一時的な性質のためにめったに見られません。それらは、これまでのところ、少数のセイファート1銀河と1つの広い吸収線の電波静かなクエーサーで多波長観測によって観測されています。MR2251-178のX線掩蔽イベントが2020年後半に捕捉され、この電波静かなクエーサーを対象とした多波長(NIRからX線)観測が開始されました。X線バンドでは、2020年後半から2021年初頭にかけて、軟X線バンドのフラックス低下につながります。X線オブスキュレーションイベントは、1980年と1996年の以前のイベントを考慮すると、20年の準周期を持つ可能性があります。UVバンドでは、2020年後半にLy$\alpha$$\lambda1216$の青い翼に、弱い青方偏移吸収機能の森が現れました。一時的なX線遮蔽イベントは、必ずしも風の同じ部分によって引き起こされるわけではありませんが、UV流出を説明すると予想されます。He{\sci}$\lambda10830$では、青方偏移と赤方偏移の両方の吸収特性が見つかりましたが、比較できる以前のNIRスペクトルはありません。MR2251-178のX線観測機能は、風を遮る他のタイプ1AGNと類似点を共有していました。ただし、UVからNIRバンドの観測機能は、風が覆い隠された他のAGNで見られるものとは明らかに異なります。観測上の多様性と覆い隠す風の性質についての一般的な理解はまだ不足しています。

共生連星での非常に高速な銀河外新星の発見

Title Discovery_of_a_probable_very_fast_extragalactic_nova_in_a_symbiotic_binary
Authors David_Modiano_and_Rudy_Wijnands
URL https://arxiv.org/abs/2210.06057
非常に速い新星は、例外的に急速に進化する新星です(わずか数日のタイムスケールで)。非常に高速な新星は、急速に進化しているため、検出と研究が困難であり、特に初期の段階では困難です。ここでは、TransientUVObjectsプロジェクトの一環として行われた、近くの渦巻銀河NGC300での非常に高速な新星の可能性のある発見について報告します。近紫外(NUV)であり、最初の検出は噴火開始からわずか2時間後です。減衰のピークと初期段階は、UVバンドと光学バンドでも観察されました。源は3.5日以内に2NUV等級で急速に崩壊し、知られている中で最も速い新星の1つになりました。さらに、保存されている近赤外線のスピッツァー画像とVIRCAM画像では、おそらく静止状態の対応物が見つかりましたが、深部光学およびUV観察では検出されず、静止状態で非常に赤いスペクトル形状を示しています。バーストと静止の特性は、システムが共生バイナリである可能性が高いことを示唆しています。この新しいトランジェントについては、一般的に非常に高速な新星の文脈で、特に有望な超新星Ia型前駆体候補として、非常に高い推定WD質量(約1.35Ms;このソースを他の非常に高速な新星と比較して決定)に基づいて説明します。

GRB20221009Aからの非常に高エネルギーの宇宙光子放出に対するローレンツ不変違反誘発閾値異常

Title Lorentz_invariance_violation_induced_threshold_anomaly_versus_very-high_energy_cosmic_photon_emission_from_GRB20221009A
Authors Hao_Li,_Bo-Qiang_Ma
URL https://arxiv.org/abs/2210.06338
大型高高度空気シャワー天文台(LHAASO)は、GRB20221009Aからの非常に高いエネルギーの光子を観測したことが報告されており、最高エネルギーは18TeVに達します。銀河系外の背景光がこれらの光子をひどく吸収する可能性があり、フラックスが弱すぎて観測できないため、このような高エネルギー光子の観測は非常に重要な事実であることがわかります。したがって、これらの光子を観測するための潜在的な新しいメカニズムについて議論し、ローレンツ不変性違反がプロセスのしきい値異常を誘発することを提案します(\gamma\gamma\toe^-e^+)が、この現象を説明する候補を提供します。

連星中性子星合体残骸の反動速度

Title Recoil_Velocity_of_Binary_Neutron_Star_Merger_Remnants
Authors Sumeet_Kulkarni,_Surendra_Padamata,_Anuradha_Gupta
URL https://arxiv.org/abs/2210.06357
LIGO-Virgo重力波検出器は、中性子星が関与する4つのイベントを自信を持って観測しました。2つの連星中性子星(BNS)の合体(GW170817とGW190425)、および2つの中性子星とブラックホールの合体(GW200105とGW200115)です。しかし、物質効果のモデリングに関連する複雑さと、対応する数値相対性理論シミュレーションの計算コストが非常に高いため、このような系の残余特性の理論的理解は不完全です。そのような重要な特性は反跳速度であり、これは重力放射の異方性放出とキロノバ内の物質の動的放出によってレムナントに与えられます。この作業では、計算相対性理論の数値シミュレーションによって計算された重力放射と動的噴出物分布を組み合わせて、BNSレムナントの反動速度の正確な推定値を取得します。物質の放出による反動が、重力波の放出による反動よりも支配的であることを発見しました。BNSレムナントの反動速度に関する知識は、レムナントが将来の階層的合体のためにその環境によって保持されているかどうかを判断する上で重要です。これにより、いわゆる3〜5太陽質量の低質量ギャップにブラックホールを持つ連星が形成される可能性があります。

偶然の星食による KBO 検出のための Colibri 望遠鏡アレイ: 技術的説明

Title The_Colibri_Telescope_Array_for_KBO_Detection_through_Serendipitous_Stellar_Occultations:_a_Technical_Description
Authors M._J._Mazur,_S._Metchev,_R._A._Brown,_R._Gupta,_R._Bloch,_T._Mills,_E._Pass
URL https://arxiv.org/abs/2210.05808
カナダのオンタリオ州ロンドン近郊のエルジンフィールド天文台にあるコリブリ望遠鏡アレイの技術設計、構造、およびテストについて紹介します。3つの50cm望遠鏡が三角形に配列され、110~160メートル離れています。運用中、彼らは黄道面と銀河面の交点にある野の星を監視し、海王星横断天体(TNO)による偶然の星食(SSO)を探します。毎秒40フレーム(fps)のフレームレートで、掩蔽光曲線のフレネル回折を解決し、同時検出により、掩蔽オブジェクトの基本的な特性を推定するために使用できます。Colibriシステムは、市販のコンポーネントを使用して、カスタムの掩蔽検出パイプラインによる翌日の処理のために、1.5GB/秒の速度で画像をディスクにストリーミングします。イメージングシステムはテスト済みで、サイトの条件が中程度の場合、適切に機能することがわかっています。40fpsでの極限等級は約12.1(時間SNR=5、可視光ガイアGバンド)であり、時系列標準偏差は約0.035等から>0.2等の範囲です。SNRは、G=9.5等よりも暗い星では等級に比例して減少することが観測されています。この限界より明るい場合、SNRは一定であり、大気のシンチレーションが支配的なノイズ源であることを示唆しています。アストロメトリックソリューションは、通常、高次の補正を必要とせずに、約0.3ピクセル(0.8秒角)未満の誤差を示します。

CATCH: Chasing All Transients コンステレーション ハンターズ スペース ミッション

Title CATCH:_Chasing_All_Transients_Constellation_Hunters_Space_Mission
Authors Panping_Li,_Qian-Qing_Yin,_Zhengwei_Li,_Lian_Tao,_Xiangyang_Wen,_Shuang-Nan_Zhang,_Liqiang_Qi,_Juan_Zhang,_Donghua_Zhao,_Dalin_Li,_Xizheng_Yu,_Qingcui_Bu,_Wen_Chen,_Yupeng_Chen,_Yiming_Huang,_Yue_Huang,_Ge_Jin,_Gang_Li,_Hongbang_Liu,_Xiaojing_Liu,_Ruican_Ma,_Wenxi_Peng,_Ruijing_Tang,_Yusa_Wang,_Jingyu_Xiao,_Shaolin_Xiong,_Sheng_Yang,_Yanji_Yang,_Chen_Zhang,_Tianchong_Zhang,_Liang_Zhang,_Xuan_Zhang,_Haisheng_Zhao,_Kang_Zhao,_Qingchang_Zhao,_Shujie_Zhao,_Xing_Zhou
URL https://arxiv.org/abs/2210.06109
時間領域の天文学では、多波長およびマルチメッセンジャーの観測所によってかなりの数の過渡現象が発見され、追跡機能に大きな課題が生じます。このように、私たちはインテリジェントなX線星座、ChasingAllTransientsConstellationHunters(\textit{CATCH})宇宙ミッションを提案しました。\textit{CATCH}は、3種類の126個の超小型衛星で構成されており、多数の異なる種類の過渡現象を同時に追跡観測する機能を備えています。コンステレーション内の各衛星は、軽量のX線光学系を搭載し、展開可能なマストを使用して焦点距離を伸ばします。さまざまな光学系と検出器システムを組み合わせることで、さまざまなタイプの衛星が、タイミング、分光法、イメージング、偏光などのマルチフォームの観測機能を持つことができます。インテリジェントシステムによって制御されるさまざまな衛星が連携して、中断のない監視、全天のフォローアップ観測、および柔軟な視野(FOV)と多次元観測によるスキャン観測を実行できます。したがって、\textit{CATCH}はダイナミックな宇宙を研究するための強力なミッションとなります。ここでは、探査機の現在の設計、光学系、検出器システム、コンステレーション構成、観測モード、および開発計画について説明します。

銀河暗黒物質の方向性を観察するための超流動ヘリウムの使用

Title Use_of_Superfluid_Helium_to_Observe_Directionality_of_Galactic_Dark_Matter
Authors George_M._Seidel_and_Christian_Enss
URL https://arxiv.org/abs/2210.06283
低温での超流動ヘリウム中の高電離粒子の飛跡からの準粒子伝搬は、以前に異方性を示すことが示されています。この振る舞いの原因となるメカニズムを議論し、反跳エネルギーが数keVまで、おそらくそれ以下の暗黒物質による核散乱で発生することを示します。これにより、意味のあるエネルギー範囲でニュートリノフロアに到達する相互作用断面積でWIMP検索を拡張できます。

銀河バルジのメンバーであることが確認された最初のrプロセス強化星

Title The_first_r-process_enhanced_star_confirmed_to_be_a_member_of_the_Galactic_bulge
Authors R._Forsberg,_R._M._Rich,_N._Nieuwmunster,_H._J\"onsson,_M._Schultheis,_N._Ryde,_and_B._Thorsbro
URL https://arxiv.org/abs/2210.05688
ねらい。rプロセス元素が強く増強された星はまれであり、一般に[Fe/H]<-2dexで金属が乏しい傾向があり、ハローに見られます。この作業では、-0.65dexの比較的高い金属量を持つ候補rプロセスエンリッチバルジスターを調査し、それをバルジ内の以前に公開されたrリッチ候補スターと比較することを目的としています。メソッド。赤色巨星2MASSJ18082459-2548444の高解像度光学スペクトルの存在量分析を再考し、5つの異なる以前の研究からの恒星パラメーターを使用して、そのユウロピウム(Eu)とモリブデン(Mo)の存在量を決定します。2MASS測光法、ガイアアストロメトリー、運動学を適用して、2MASSJ18082459-2548444と以前に報告されたr濃縮星2MASSJ18174532-3353235の距離、軌道、人口構成を推定します。結果。2MASSJ18082459-2548444は比較的金属が豊富なrプロセス星であり、EuとMoが増強されているが、sプロセス元素が大幅に増強されていないことがわかりました。その距離と軌道に基づいて、銀河バルジのメンバーである可能性が高い.2MASSJ18174532-3353235は金属量が1dex低いにもかかわらず、両方の星が[Eu/Fe]値の上昇とともにr過程の増強を示すことがわかりました。さらに、2MASSJ18174532-3353235には、ハローまたは厚いディスクの起源があると考えられます。結論。2MASSJ18082459-2548444は、内側のバルジに閉じ込められた確認済みのrプロセス増強星の最初の例であり、おそらくバーの形成に関連する濃縮期間の遺物であると結論付けています。

銀河宇宙線の太陽変調ラグの時間発展と剛性依存性

Title Temporal_evolution_and_rigidity_dependence_of_the_solar_modulation_lag_of_Galactic_cosmic_rays
Authors Nicola_Tomassetti,_Bruna_Bertucci,_Emanuele_Fiandrini
URL https://arxiv.org/abs/2210.05693
太陽圏を移動するとき、銀河宇宙線(GCR)は、太陽活動の11年周期によって引き起こされる強度の準周期的な変化である太陽変調効果を受けます。ここでは、中性子モニター、宇宙ミッション、および太陽観測所からのマルチチャネルデータのコレクションを使用して、1965年から2020年までの5つの太陽周期にわたる太陽活動と宇宙放射線の関連性を調査します。特に、月ごとの黒点数とGCRフラックスの変動の間のタイムラグに注目します。変調ラグは、約2から14か月の範囲で、太陽磁場の極性サイクルに続く22年の周期的変動を受けることを示しています。また、GCR粒子のエネルギーが増加すると、ラグが著しく減少することも示しています。これらの結果は、GCR変調効果を引き起こす基本的な物理現象の相互作用を反映しています。つまり、惑星間磁場における荷電粒子のドリフト運動、太陽風の緯度依存性、太陽圏での滞留時間のエネルギー依存性です。この解釈に基づいて、変調ラグのグローバルな有効な式と、太陽周期にわたる宇宙粒子と反粒子のフラックス進化のテスト可能な予測に行き着きます。

太陽活動と宇宙線フラックスの間の相互相関研究からの新しい洞察

Title New_insights_from_cross-correlation_studies_between_Solar_activity_and_Cosmic-ray_fluxes
Authors Nicola_Tomassetti,_Bruna_Bertucci,_Emanuele_Fiandrini
URL https://arxiv.org/abs/2210.05701
惑星間空間で観測された宇宙線強度の変動性は、11年の準周期的サイクルにわたる太陽の磁気活動の進化によって引き起こされます。太陽活動指数と宇宙線強度測定値との関係を調べることは、太陽圏における粒子輸送の基本的なプロセスを理解するために不可欠です。ここでは、太陽活動サイクルと宇宙粒子のさまざまなエネルギーに対する宇宙線の太陽変調のグローバルな特性評価を実行しました。いくつかの太陽周期にわたって収集された宇宙実験、中性子モニター、および太陽観測所からのデータを使用して、相互相関研究を提示します。

2011 年 6 月 13 日の部分フィラメント噴火の多波長観測

Title Multiwavelength_observations_of_a_partial_filament_eruption_on_13_June_2011
Authors Yanjie_Zhang,_Qingmin_Zhang,_Jun_Dai,_Dong_Li,_Haisheng_Ji
URL https://arxiv.org/abs/2210.05919
この論文では、2011年6月13日にNOAA活動領域11236で発生したC1.2クラスのフレアに関連する部分フィラメント噴火の多波長観測について報告します。イベントは、大気イメージングの視野(FOV)の東端で発生しました。アセンブリ(AIA)は、SolarDynamicsObservatory(SDO)宇宙船に搭載されており、背後のSolarTerrestrialRelationsObservatory(STEREO)宇宙船に搭載されたExtreme-UltraVioletImager(EUVI)のFOVでディスクの中心に近かった。噴火中、フィラメントは主要部分と暴走部分の2つの部分に分かれます。大部分は閉ループに沿って流れ、ループの上部で分岐します。一部のマテリアルは前方に移動してリモートの足元に到達しますが、他の素材は元の足元に戻ります。暴走部分は開いた磁力線に沿って流れており、これはフレア関連のIII型電波バーストによって証明されています。暴走部分も分岐します。の上部の枝はコロナを脱出し、324kms-1の速度でジェット状の狭いコロナ質量放出(CME)に進化しますが、下部の枝は太陽表面に戻ります。イベントを説明するために図式的な漫画が提案され、部分的なフィラメント噴火の新しいメカニズムを提供します

COCONUT、太陽コロナシミュレーション用の新しい高速収束 MHD モデル: II.最小活動時の宇宙天気予報に対する入力磁気マップの影響の評価

Title COCONUT,_a_novel_fast-converging_MHD_model_for_solar_corona_simulations:_II._Assessing_the_impact_of_the_input_magnetic_map_on_space-weather_forecasting_at_minimum_of_activity
Authors Barbara_Perri,_Blazej_Kuzma,_Michaela_Brchnelova,_Tinatin_Baratashvili,_Fan_Zhang,_Peter_Leitner,_Andrea_Lani_and_Stefaan_Poedts
URL https://arxiv.org/abs/2210.06165
この論文は、経験的モデルに代わるものとして、宇宙天気予報に迅速かつ正確な入力を提供することを目的とした、新しい暗黙的な非構造化コロナルコードCOCONUTに専念しています。地球での日食に対応する2019年7月2日の日付をカバーする太陽光球の20の利用可能な磁気マップをすべて使用します。すべてのマップで同じ標準的な前処理を使用し、同じ数値パラメータと物理パラメータを使用して冠状MHDシミュレーションを実行します。最後に、リモートセンシング観測からの3つの指標を使用して、各マップのパフォーマンスを定量化します。ストリーマーのエッジの白色光皆既日食画像、コロナホールのEUVシノプティックマップ、太陽圏電流シートの白色光コロナグラフ画像です。.宇宙天気予報のパフォーマンスについて説明し、入力磁気マップの選択が強い影響を与えることを示します。ストリーマーのエッジで24%から85%、コロナホールの境界で24%から88%、太陽圏の現在のシート位置で4度から12度の平均偏差が得られます。GONG-ADAPTが2番目に優れた選択肢であり、HMIの実行はすべての指標で全体的に優れていることがわかりました。HMIの実行は、ストリーマーのエッジ、極コロナホールのGONG-ADAPT、赤道コロナホールおよびストリーマーベルトのHMI同期でより優れたパフォーマンスを発揮します。特に極の充填の重要性を紹介します。これは、黄道面の予測でも太陽極を考慮に入れる必要があることを示しています。

太陽フレアのインパルス期における非熱準周期脈動の複数領域

Title Multiple_Regions_of_Nonthermal_Quasi-Periodic_Pulsations_during_the_Impulsive_Phase_of_a_Solar_Flare
Authors Yingjie_Luo,_Bin_Chen,_Sijie_Yu,_Marina_Battaglia,_Rohit_Sharma
URL https://arxiv.org/abs/2210.06219
電波およびX線の波長におけるフレア関連の準周期的脈動(QPP)、特に非熱電子に関連するものには、フレア中のエネルギー放出および輸送プロセスに関する重要な情報が含まれています。しかし、そのようなQPPの空間的に分解された観察結果が少ないことが、その物理的性質をさらに理解するための障害となっています。ここでは、KarlG.JanskyVeryLargeArray(VLA)からの電波イメージング分光データと、補完的なX線イメージングおよび分光法を使用して、C1.8クラスの噴火性太陽フレアの衝撃的な段階で発生したこのようなQPPイベントの観測を報告します。データ。1~2GHzで1秒未満のリズムでVLAによって観測される無線QPPは、異なる物理特性を持つ3つの空間的に異なるソースとして示されます。2つの電波源は、噴出する磁気フラックスロープの共役フットポイントの近くに配置されており、偏波の向きが反対です。ソースの1つは、約5秒のQPP動作を示します。フレア後のアーケードの上部にある3番目の電波源は、X線源の位置と一致し、約25~45秒の同様の周期を共有します。2つの反対方向に偏波された電波源は、コヒーレントな電子サイクロトロンメーザー(ECM)放射によるものである可能性が高いことを示します。一方、電波とX線の両方で観測されたループトップQPP源は、それぞれインコヒーレントジャイロシンクロトロンと制動放射と一致しています。同時ではあるが空間的に異なるQPPソースには、異なる磁気ループシステムで異なる期間に動作する複数のメカニズムが含まれている必要があると結論付けています。

太陽活動領域における水平発散流の出現前の特徴

Title Pre-emergence_Signatures_Of_Horizontal_Divergent_Flows_In_Solar_Active_Regions
Authors T._Rees-Crockford,_C._J._Nelson,_and_M._Mathioudakis
URL https://arxiv.org/abs/2210.06276
太陽活動領域(AR)は、太陽系に伝播する地理的に効果的な噴火の多くを推進する上で基本的な役割を果たします。ただし、ドップラー速度などの観測量の出現前の特徴を特定することによって(日震法を使用せずに)、ARが太陽ディスク全体でいつどこで発生するかを一貫して予測することはまだできていません。ここでは、SolarDynamicsObservatoryのHelioseismicandMagneticImager(SDO/HMI)からのデータを使用して、出現前の特徴、特に水平発散流(HDF)を自信を持って検出できる最も早い時期を特定することを目指しています。最初に、特定の視線速度を表示するピクセル数の大幅な増加を検索するしきい値法を使用して、以前の研究に従います。この方法をより多くの速度ウィンドウに拡張し、推論された結果に対するケイデンスの影響を調査する基本的なパラメーター調査を実施します。私たちの調査結果は、ARの$37.5$%がHDFを表示し、HDFとフラックス出現の間の平均リードタイムが$58$分の以前の研究と一致しています。複数の速度ウィンドウの振幅に対するケイデンスに依存しない一時的な混乱として現れるフラックス出現の新しい潜在的な兆候を提示し、研究された16のARのうち10の潜在的な出現前の兆候を60〜156分のリードタイムで回復します。いくつかの効果は、HDFとフラックス発生の推定時間の両方に影響を与える可能性があり、継続的なフラックス発生の信頼できる指標を得るには、ドップラーデータと磁場データを組み合わせる必要があるかもしれないことを示唆しています。

連星の食に対する基本的な実効温度測定 -- II.切り離されたF型食連星CPD-54 810

Title Fundamental_effective_temperature_measurements_for_eclipsing_binary_stars_--_II._The_detached_F-type_eclipsing_binary_CPD-54_810
Authors N._J._Miller,_P._F._L._Maxted,_D._Graczyk,_T._G._Tan,_J._Southworth
URL https://arxiv.org/abs/2210.06325
CPD-54810は、偏心した26日軌道上に2つのmid-Fタイプの矮星を含む、二重線の独立した食連星です。TESS宇宙ミッションによって得られた広範な測光と、以前に公開された観測を組み合わせて分析を実行し、システムの完全な軌道および物理ソリューションを取得します。次のモデルに依存しない質量と半径を測定します:M1=1.3094+/-0.0051Msun、M2=1.0896+/-0.0034Msun、R1=1.9288+/-0.0030Rsun、およびR2=1.1815+/-0.0037Rsun。観測された等級、色、およびフラックス比から両方の星のボロメトリックフラックスを取得するために、ベイジアンアプローチを採用しています。星の角度直径(R1、R2、およびガイアEDR3からの視差から)と組み合わされたこれらのボロメトリックフラックスは、星の有効温度に直接つながります:Teff,1=6462+/-43K、およびTeff,2=6331+/-43K、フラックススケールのゼロ点の不確実性から0.8%(13K)の追加の系統誤差を伴う。私たちの結果は、モデルスペクトルの選択やその他の分析の詳細に対して堅牢です。CPD-54810は理想的なベンチマークシステムであり、大規模な分光測量によって測定された、または星震学から得られた恒星パラメータをテストし、測定されたパラメータにロバストな制約を与えることによって恒星モデルを較正するために使用できます。ここで紹介する方法は、他の多くの切り離された日食連星系に適用して、十分に測定されたベンチマークスターのカタログを作成できます。

ワイド連星の離心率分布

Title The_Eccentricity_Distribution_of_Wide_Binaries
Authors David_Benisty,_N._Wyn_Evans,_Anne-Christine_Davis
URL https://arxiv.org/abs/2210.06429
将来のガイアとレガシーサーベイオブスペースアンドタイムのデータリリースは、広域分光サーベイとともに、低ケイデンスではあるが位相空間座標を持つ解決された連星の大規模なサンプルを提供します。離心率$f(\epsilon)$が与えられると、(i)測定された分離$r$での円軌道の値によって正規化された速度分布$v/\sqrt{GM/r}$のプロパティが導出されます。(ii)天体加速度分布$a/\left(GM/r^2\right)$は再び円軌道値に正規化されます。データサンプリングのタイムスケールが2進周期と同等またはそれを超える場合、この定式化により、一般的に使用される離心率の法則の完全な統計分布の分析的予測が得られます。特に、線形偏心法則の速度分布は驚くほど単純です。ベイジアン解析により、測定された速度分布に基づいて偏心分布を推測する方法を提案します。

JWST で観測された Wolf-Rayet 連星 WR 140 周辺のネストされたダスト シェル

Title Nested_Dust_Shells_around_the_Wolf-Rayet_Binary_WR_140_observed_with_JWST
Authors Ryan_M._Lau,_Matthew_J._Hankins,_Yinuo_Han,_Ioannis_Argyriou,_Michael_F._Corcoran,_Jan_J._Eldridge,_Izumi_Endo,_Ori_D._Fox,_Macarena_Garcia_Marin,_Theodore_R._Gull,_Olivia_C._Jones,_Kenji_Hamaguchi,_Astrid_Lamberts,_David_R._Law,_Thomas_Madura,_Sergey_V._Marchenko,_Hideo_Matsuhara,_Anthony_F._J._Moffat,_Mark_R._Morris,_Patrick_W._Morris,_Takashi_Onaka,_Michael_E._Ressler,_Noel_D._Richardson,_Christopher_M._P._Russell,_Joel_Sanchez-Bermudez,_Nathan_Smith,_Anthony_Soulain,_Ian_R._Stevens,_Peter_Tuthill,_Gerd_Weigelt,_Peredur_M._Williams_and_Ryodai_Yamaguchi
URL https://arxiv.org/abs/2210.06452
Wolf-Rayet(WR)星をホストする大規模な衝突風連星は、星間物質(ISM)のダストと化学濃縮物の潜在的に重要なソースを提示します。しかし、そのようなシステムから形成されたダストの化学組成と生存はよく理解されていません。炭素が豊富なWR(WC)連星WR~140は、明確に定義された軌道周期と7.93年ごとのペリアストロン通過の周りの予測可能なダスト形成エピソードを考えると、これらの質問を調査するための理想的な天体物理学実験室を提供します。ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)中赤外線装置(MIRI)中解像度分光計(MRS)とイメージャーを使用したアーリーリリースサイエンスプログラム(ERS1349)からの観測結果を提示します。WR~140。2番目のダストシェルのMIRIMRS分光法と、過去$\gtrsim130$年間に形成された17個を超えるシェルのイメージャー検出により、WR~140からの炭素質ダスト粒子の生存が確認されました。これは、「未確認の赤外線」(UIR)バンド機能のキャリアである可能性があります。6.4と7.7$\mu$mで。観察結果は、粉塵を形成するWCバイナリがISMを有機化合物と炭素質粉塵で強化できることを示しています。

スカラー凝縮による電弱非対称初期宇宙

Title Electroweak_Asymmetric_Early_Universe_via_a_Scalar_Condensate
Authors Jae_Hyeok_Chang,_Mar\'ia_Olalla_Olea-Romacho,_and_Erwin_H._Tanin
URL https://arxiv.org/abs/2210.05680
標準モデルの有限温度効果は、初期宇宙の電弱対称性を回復する傾向がありますが、ヒッグス場に結合した新しい場は、この傾向を逆転させ、いわゆる電弱対称性非回復(EWSNR)シナリオにつながる可能性があります。EWSNRに関するこれまでの研究では、反転はヒッグスへの負の4次結合を伴う新しい磁場の熱変動によるものであると想定されることが多く、多数の新しい磁場が必要であることが判明する傾向があります。ヒッグス場に結合した場が安定した凝縮体を生成する場合、EWSNRは最小限に抑えられることがわかります。十分に大きな大域電荷非対称性を持つ1つの複雑なスカラー場が、熱化の結果として凝縮体を生成し、電弱スケールをはるかに超える温度まで電弱対称性が壊れたままになることを示します。最小限のベンチマークモデルを提供することに加えて、私たちの研究は、初期宇宙で電弱対称性の非復元をもたらすスカラー凝縮を含むモデルのクラスを示唆しています。

流体力学のためのメッシュフリー法への一般相対論的拡張

Title A_general_relativistic_extension_to_mesh-free_methods_for_hydrodynamics
Authors Alessandro_Lupi
URL https://arxiv.org/abs/2210.05682
重力波の検出は、天文学に新しい時代を切り開き、重力波と電磁放射を組み合わせて使用​​して、まだ十分に理解されていないコンパクトなオブジェクトの物理学を直接調査できるようにしました。これまでのところ、これらの発生源の理論的モデリングは、主にグリッドベースの方法または平滑化された粒子流体力学などの標準的な数値手法に依存しており、新しい手法を移動メッシュスキームとして使用する最近の試みはごくわずかです。ここでは、コードGIZMOのメッシュレス流体力学スキームへの一般的な相対論的拡張を紹介します。これは、リーマンソルバーの使用から恩恵を受けると同時に、一般化されたリープフロッグ積分スキームのおかげで角運動量を完全に保存します。1次元または3次元の相対論的流体力学の多くの標準テストに対して実装のベンチマークを行い、Tolman-Oppenheimer-Volkoffコンパクトスターの平衡解を維持する能力もテストします。提示されたすべてのテストで、コードは非常にうまく機能し、少なくとも他の数値手法に匹敵するレベルです。

迅速で信頼性の高い重力波推論のための神経重要度サンプリング

Title Neural_Importance_Sampling_for_Rapid_and_Reliable_Gravitational-Wave_Inference
Authors Maximilian_Dax,_Stephen_R._Green,_Jonathan_Gair,_Michael_P\"urrer,_Jonas_Wildberger,_Jakob_H._Macke,_Alessandra_Buonanno,_Bernhard_Sch\"olkopf
URL https://arxiv.org/abs/2210.05686
償却された神経事後推定と重要度サンプリングを組み合わせて、高速で正確な重力波推定を行います。最初に、ニューラルネットワークを使用してベイジアンポステリアの迅速な提案を生成し、次に、基礎となる尤度と事前確率に基づいて重要度を割り当てます。これにより、(1)ネットワークの不正確さのない修正された事後分布、(2)提案を評価して失敗ケースを特定するためのパフォーマンス診断(サンプル効率)、および(3)ベイズ証拠の偏りのない推定値が得られます。この独立した検証および修正メカニズムを確立することにより、科学的推論のためのディープラーニングに対する最も頻繁な批判のいくつかに対処します。SEOBNRv4PHMおよびIMRPhenomXPHM波形モデルを使用して、LIGOとVirgoによって観測された42の連星ブラックホールの合体を分析する大規模な研究を実施します。これは、サンプル効率の中央値が$\approx10\%$(標準的なサンプラーよりも2桁優れている)であることと、対数証拠の統計的不確実性が10分の1に減少していることを示しています。これらの利点を考えると、重力波の推論に大きな影響を与え、このアプローチが科学的アプリケーションで深層学習手法を利用するためのパラダイムとして機能することが期待されます。

宇宙線と太陽活動を監視するための Web アプリケーション

Title A_web_application_for_monitoring_cosmic_rays_and_solar_activity
Authors David_Pelosi,_Nicola_Tomassetti,_Matteo_Duranti
URL https://arxiv.org/abs/2210.05696
太陽圏における宇宙線のフラックスは、太陽の磁気活動に関連する変動を受けます。この効果を研究するには、更新されたマルチチャネル観測の時系列が必要です。ここでは、太陽活動プロキシ、惑星間プラズマパラメーター、荷電宇宙線データに関するリアルタイムデータを収集するWebアプリケーションを紹介します。データは、いくつかの宇宙ミッションまたは天文台から毎日自動的に取得されます。このアプリケーションを使用すると、データを視覚化し、共通の形式にダウンロードできます。このアプリケーションは、観測データに加えて、太陽圏における宇宙線の太陽変調のリアルタイム計算を提供することを目的としています。

物理的相関がカッパ分布につながる

Title Physical_correlations_lead_to_kappa_distributions
Authors George_Livadiotis_and_David_J._McComas
URL https://arxiv.org/abs/2210.05752
最近開発された「エントロピー欠陥」の概念は、宇宙プラズマ物理学における熱力学の基礎を理解するために重要であり、より一般的には、粒子間に物理的相関があるシステムにとって重要です。この概念を使用して、この論文では、宇宙プラズマ粒子集団における速度(または運動エネルギー)の分布関数の基本的な定式化を導出します。以前の分析では、カッパ分布の定式化が粒子の速度間の相関関係の存在とどのように絡み合っているかが示されています。この論文は、逆が真であることを初めて示しています。粒子の物理的相関の熱力学は、カッパ分布の存在とのみ一致します。

de Sitter SpaceのEFT

Title EFT_for_de_Sitter_Space
Authors Daniel_Green
URL https://arxiv.org/abs/2210.05820
deSitter空間の物理学は、宇宙の過去、現在、未来を理解するために不可欠です。これは、宇宙調査でテストされている量子真空のゆらぎに関するインフレーションの統計的予測の基礎を形成します。さらに、宇宙の現在の膨張は明らかに一定の真空エネルギーによって支配されており、私たちの宇宙がド・ジッター時代によって記述されていることが再びわかります。宇宙論的観測量に対する私たちの予測の成功にもかかわらず、deSitterの性質に関する概念的な疑問は数多くあり、場の量子論における技術的課題と湾曲した背景における摂動的量子重力によって悪化しています。近年、効果的な場の理論手法を使用して摂動理論のこれらの崩壊を抑える重要なプロセスが行われています。宇宙背景の加速によって生じる長波長ゆらぎを理解する方法と、発生するUVとIRの両方の障害を解決する方法について説明します。長波長での発散は、EFTの繰り込み群(RG)フローによって再開されます。軽いスカラー場の場合、RGフローは確率的インフレーション形式として現れます。単一フィールドのインフレーションでは、長波長メトリックの変動は地平線の外側で全ループ順序に保存されます。これは、パワーカウントと対称性からEFT用語で簡単に理解できます。

LUX Low Energy Nuclear Recoilキャリブレーションによるダークマター探索感度の向上

Title Improved_Dark_Matter_Search_Sensitivity_Resulting_from_LUX_Low-Energy_Nuclear_Recoil_Calibration
Authors LUX_Collaboration
URL https://arxiv.org/abs/2210.05859
デュアルフェーズキセノンタイムプロジェクションチャンバー(TPC)検出器は、広範囲の粒子質量にわたって暗黒物質に対する優れた検索感度を示しています。低質量暗黒物質相互作用を含むように感度を拡張するには、液体キセノンのサブkeV核反動に対する光と電荷の両方の応答を特徴付けることが重要です。この作業では、LUX検出器$\textit{insitu}$での新しい核反跳較正について、パルスAdelphi重水素-重水素中性子発生器からの中性子イベントを使用して報告します。液体キセノン検出器の物理的限界に近づく、それぞれ0.45keV(1.4シンチレーション光子)および0.27keV(1.3電離電子)までの光と電荷の収量の直接測定を示します。核反跳ベースの低質量暗黒物質検出のための二相キセノンTPCの物理的範囲に対するこれらの新しい測定値の意味について説明します。

量子時空のリッチフローにおける低エネルギーでの量子修正重力

Title Quantum_Modified_Gravity_at_Low_Energy_in_the_Ricci_Flow_of_Quantum_Spacetime
Authors M.J.Luo
URL https://arxiv.org/abs/2210.06082
物理基準フレームの量子処理は、量子時空のRicciフローにつながります。これは、重力の量子および繰り込み効果に対する非常に厳格なフレームワークです。この理論は、固有の定数である宇宙の臨界密度によって記述される低い特徴的なエネルギースケールを持っています。低エネルギーの長距離(宇宙または銀河)スケールでは、理論はアインシュタインの重力を修正し、それが自然に主要順序でのリッチフローの反項として宇宙定数を生じさせ、有効なスケール依存のアインシュタイン-ヒルベルト作用をもたらします。弱い静的な重力極限では、フレームワークには当然、ミルグロムによって最初に提案されたMOdifiedNewtonianDynamics(MOND)のような理論が含まれています。局所曲率が大きい場合、ニュートン重力が回復します。局所的な曲率が、特徴的なエネルギースケールに対応する漸近的なバックグラウンドの曲率よりも低いか同等である場合、バリオンのタリーフィッシャー関係を取得できます。中間の一般的な曲率の場合、ラグランジュ関数を補間すると、観測された銀河の動径方向の加速度関係と同様の曲線が得られます。MONDで導入された臨界加速定数$a_{0}$は、理論の低い固有エネルギースケールに関連しています。宇宙定数は$a_{0}$に普遍的な主要な順序の寄与を与え、フロー効果はMONDを超えて次のスケール依存の寄与を与えます。「暗黒物質」がバリオン物質の約5倍の場合、$a_{0}$は銀河のデータと一致します。量子時空のリッチフローは、MONDおよび関連する長距離スケールでの加速度不一致現象の潜在的な基礎理論として提案されています。

一般相対論的薄円板方程式の漸近グリーン関数

Title Asymptotic_Green's_function_solutions_of_the_general_relativistic_thin_disc_equations
Authors Andrew_Mummery
URL https://arxiv.org/abs/2210.06161
疑似ニュートンポテンシャルと漸近ラプラスモードマッチング技術を使用して、一般相対論的薄円盤方程式の主次グリーン関数解が計算されます。この解は、消失するISCO応力に対して有効であり、ISCOに近い、ニュートン、およびグローバルなWKB制限の主要な次数漸近動作を確実に再現することによって構築されます。この解を構築する際に使用された簡略化にもかかわらず、通常、カースピンパラメーター$a$のすべての値とすべての半径について、一般相対論的円板方程式の完全に数値的に計算された解の1パーセント未満まで正確です。これらのソリューションは、カーブラックホールを取り囲む時間依存の降着円盤の研究に役立ちます。

対照的な神経比推定

Title Contrastive_Neural_Ratio_Estimation
Authors Benjamin_Kurt_Miller,_Christoph_Weniger,_Patrick_Forr\'e
URL https://arxiv.org/abs/2210.06170
尤度対証拠比の推定は、通常、バイナリ(NRE-A)またはマルチクラス(NRE-B)分類タスクとしてキャストされます。バイナリ分類フレームワークとは対照的に、マルチクラスバージョンの現在の定式化には固有の未知のバイアス項があり、そうでなければ有益な診断は信頼できません。私たちは、NRE-Bに固有の偏りを最適に排除したマルチクラスフレームワークを提案し、開業医が依存する診断を実行できる立場に私たちを置きます。また、1つのコーナーケースではNRE-Aを回復し、制限的なケースではNRE-Bを回復します。公正な比較のために、すべてのアルゴリズムの動作を、使い慣れたトレーニングレジームと新しいトレーニングレジームの両方でベンチマークします。共同で描画されたデータが無制限の場合、データは固定されているが以前の描画が無制限である場合、一般的な固定データとパラメーター設定での場合です。私たちの調査では、最高のパフォーマンスを発揮するモデルは、ハイパーパラメーター空間で競合他社(NRE-A、NRE-B)から離れていることが明らかになりました。以前のモデルとは異なるハイパーパラメータを推奨します。事後サンプルを必要とせずに、シミュレーションベースの推論方法のパフォーマンスメトリックとして相互情報量の境界を提案し、実験結果を提供します。

小さな原始ブラック ホールの周りにホット スポットが形成される

Title Formation_of_hot_spots_around_small_primordial_black_holes
Authors Minxi_He,_Kazunori_Kohri,_Kyohei_Mukaida,_Masaki_Yamada
URL https://arxiv.org/abs/2210.06238
この論文では、Landau-Pomeranchuk-Migdal(LPM)効果として知られる高エネルギー粒子の熱化に対する干渉効果を考慮して、初期宇宙における原始ブラックホール(PBH)からのホーキング放射の熱化を調査します。$\lesssim10^9\,\mathrm{g}$の質量を持つ小さなPBHは、ビッグバン元素合成(BBN)の前に完全に蒸発します。これらのPBHから放出されるホーキング放射は、周囲のプラズマをホーキング温度よりも低い温度で加熱します。その結果、PBHの周囲に自明でない温度プロファイル、つまりべき乗則の尾部が壊れたPBHを囲むホットスポットが生じます。ホットスポットには、ブラックホールの地平線よりもはるかに大きな半径のコアがあり、その最高温度は$2\times10^{9}\,{\rmGeV}\などのPBHの初期質量とは無関係であることがわかります。回(\alpha/0.1)^{19/3}$、ここで$\alpha$は一般的に微細構造定数を表します。また、現象学におけるホットスポットの存在の意味についても簡単に説明します。

第 5 の力と座標系の不変性

Title Fifth_forces_and_frame_invariance
Authors Jamie_Bamber
URL https://arxiv.org/abs/2210.06396
ビルコヴィスキーとデウィットによって開発された共変形式を適用して、スカラーテンソル理論のフレーム不変の5番目の力の計算を取得する方法について説明します。第5の力は、天体物理学的測定によって厳しく制約されます。スケール不変のヒッグスディラトン重力の場合、ジョーダン座標系の特定の選択では、ディラトンの5番目の力が劇的に抑制され、観測上の制約を回避することが以前に示されました。幾何学的アプローチを使用して、この結果をすべてのフレームに拡張し、「ジョーダンフレーム」と「アインシュタインフレーム」の通常の二分法が、フレームの連続体、つまりより一般的な場空間の部分多様体スライスとしてよりよく理解されることを示します。

アクシオン膨張後のウォッシュインレプトジェネシス

Title Wash-in_leptogenesis_after_axion_inflation
Authors Valerie_Domcke,_Kohei_Kamada,_Kyohei_Mukaida,_Kai_Schmitz,_Masaki_Yamada
URL https://arxiv.org/abs/2210.06412
CP違反とバリオンマイナスレプトン数B-L違反は、レプトジェネシスを成功させるために必ずしも同時に発生する必要はありません。代わりに、高エネルギーでの新しいCPを破る相互作用が原始電荷の非対称性をもたらし、それが低エネルギーの右手系ニュートリノ(RHN)によって消失しないB-L非対称性に再処理されれば、それで十分です。この論文では、「ウォッシュインレプトジェネシス」として知られるこの新しいメカニズムを研究し、大規模なCP違反の原因としてアクシオンのインフレーションを利用します。標準モデルのハイパーチャージセクターに結合されたアクシオンのインフレーションを具体的に検討します。これにより、超磁性ヘリシティとフェルミオン電荷の非対称性の二重生成が生じます。これらの電荷の存続は、スファレロンプロセス、磁気拡散、およびキラルプラズマの不安定性によって危険にさらされていますが、実行可能なシナリオは多岐にわたります。RHN質量の広い範囲にわたって、標準モデルレプトンフレーバー間のRHNフレーバー効果と一貫性を一貫して説明します。キラルプラズマの乱流の開始とハッブルスケールのインフレーションに応じて、ウォッシュインレプトジェネシスに関与する最も軽いRHNの質量に10^(5...9)GeVの下限が見つかりました。私たちのモデルは、より広いクラスの新しいレプトジェネシスシナリオの代表であり、銀河間磁場、原始ブラックホール、および重力波に関する興味深い観測シグネチャを示唆しています。