整合性関係の同期
同期ゲージでの物質優勢(MD)および放射優勢(RD)時代のスクイーズ極限における密度対比の$N$ポイント関数を調べます。同期ゲージはオブザーバーの自由落下フレームに従うため、等価原理により、長波長モードの勾配近似では、$N$ポイント関数に対して明らかに時間に依存しない単一の一貫性関係のみが存在することが決まります。この単純な形式は、同期座標とローカル座標の間の初期マッピングによって決定されます。これは、ニュートンゲージとそれに対応する個別の膨張およびニュートン整合関係とは異なります。動的効果は、スクイーズドリミットで二次次数でのみ表示され、分離宇宙アプローチとも呼ばれるローカルバックグラウンドの変化によって特徴付けられます。3点関数の場合、これらのスクイーズドリミット関係と2次摂動理論との互換性には、単一フィールドインフレーションの場合と同様に、初期寄与と動的寄与の両方が一致する必要があることを示します。これは、観測可能なバイスペクトルの一貫性関係を確立する際の進化または後期投影効果の役割を明確にします。これは、放射音響振動と、MD時代の物質-放射等価スケール以下の一貫性を確立するために特に重要です。これらの振動の適切な角度と時間平均を定義することは、RD時代に空間的に変化する局所観測量の個別の宇宙予測を行うためにも重要です。
2D k 番目の最近傍統計: 銀河クラスタリングの非常に有益なプローブ
| Title |
2D_k-th_nearest_neighbor_statistics:_a_highly_informative_probe_of_galaxy_clustering |
| Authors |
Sihan_Yuan,_Alvaro_Zamora,_and_Tom_Abel |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10565 |
精密な銀河クラスタリング測定の時代に非線形スケールで豊富な情報を要約するには、標準的な要約統計を超えて必要です。初めて、離散銀河フィールドの要約統計量として2Dk-thNearestNeighbor(kNN)統計量を導入します。これは、射影された銀河分布を視線に沿った赤方偏移空間歪みシグネチャから解きほぐすことによる、標準的な1DkNNの直接的な一般化です。さらに、銀河フィールドのさまざまな側面を追跡する2D$k$NNの2つの異なるフレーバーを紹介します。銀河とランダムなクエリポイント間の距離を表にする標準フレーバーと、銀河と銀河間の距離を表にする''DD''フレーバーです。銀河。理論的な議論と現実的な銀河のモックでのテストの両方を通じて、2DkNNの強力な制約力を紹介します。理論的には、2DkNNは計算効率が高く、一般的な2点相関関数、ボイド確率関数、セル内カウント統計などの他の統計を直接生成することを示しています。より実用的なテストでは、2DkNN統計をシミュレートされた銀河モックに適用します。これは、観測リアリズムの広い範囲で折り畳まれ、速度バイアスと銀河アセンブリバイアスを含む、基礎となる拡張ハロー占有分布(HOD)モデルのパラメーターを回復します。標準の1DkNNと従来の赤方偏移空間2点相関関数の両方と比較して、2DkNNを使用したHODモデルのすべての側面で、偏りのない非常に厳しい制約が見つかりました。
サブチャンドラセカール質量タイプ Ia 超新星のホスト銀河
| Title |
The_Host_Galaxies_of_Sub-Chandrasekhar_Mass_Type_Ia_Supernovae |
| Authors |
Anya_E._Nugent_(Northwestern/CIERA),_Abigail_E._Polin,_Peter_E._Nugent |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10601 |
近年、サブチャンドラセカール質量起源のSNeIaを含むIa型超新星(SNeIa)をもたらす可能性がある複数の前駆経路の存在について十分な証拠があり、それらの赤い色とピーク付近でのより高いSiII速度によって最もよく区別されます。輝度。これらのSNeは、宇宙論的分析に使用される通常のイベントの集団を汚染し、最終的な分析で望ましくないバイアスを作成する可能性があります。宇宙論的プローブとしてSNeIaを使用する多くの現在および将来の調査では、すべてのイベントのスペクトルを取得するためのリソースがなく、おそらくSNeIaが衰退したずっと後にホストの赤方偏移しか得られないことを考えると、これらを分離できる方法に目を向ける必要があります。純粋に測光または宿主特性に基づく個体群。ここでは、よく観測された近くのSNeIaとそのホストのサンプルの研究を提示し、ホストの星の人口特性からのみ識別できるこれらの人口の間に十分な有意差があるかどうかを判断します。私たちの結果は、サブチャンドラセカール質量爆発の星形成、星の質量、星の人口年齢、およびダストの減衰を含むグローバルなホストの特性が、通常の質量起源のものと大きく異ならないことを示しています。しかし、サブチャンドラセカール質量爆発の局所環境は、通常のSNeIaよりも粉塵の影響を受けやすいという証拠を、NaID相当幅を使用して見つけています。今後の作業では、これらのイベントを区別するために、サブチャンドラセカールSNeとそのローカル環境の測光プローブを強化する必要があります。
確率的定ロール インフレーションと原始ブラック ホール
確率的インフレーションは、原始摂動を非線形に解決し、その確率分布を非ガウステールの奥深くまで調べます。最強の摂動は原始ブラックホールに崩壊します。典型的なブラックホールを生成する単一フィールドインフレーションでは、一定のロール期間中に最も強い確率的キックが発生します。この論文では、通常のdeSitter近似を超えて、数値的に計算されたパワースペクトルから確率的キックを引き出して、確率的定ロールシステムを解きます。摂動確率分布は、統合されたパワースペクトル$\sigma_k^2$と2番目のスローロールパラメーター$\epsilon_2$の分析関数です。$\epsilon_2$が大きいと、確率的効果により、小惑星質量ブラックホールの形成に必要な曲率パワースペクトルの高さが$10^{-2}$から$10^{-3}$に減少する可能性があります。これらの結果を、非確率的$\DeltaN$形式を使用した研究と比較します。
宇宙での真空の実行: 最新の観測に照らした現象論的状況、および $\sigma_8$ と $H_0$ の緊張への影響
| Title |
Running_vacuum_in_the_Universe:_phenomenological_status_in_light_of_the_latest_observations,_and_its_impact_on_the_$\sigma_8$_and_$H_0$_tensions |
| Authors |
Joan_Sola_Peracaula,_Adria_Gomez-Valent,_Javier_de_Cruz_Perez_and_Cristian_Moreno-Pulido |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11157 |
過去数年間の現象学的および理論的研究のかなりの部分は、宇宙の真空エネルギー密度(VED)が動的である可能性を強化し、特にそれが「ランニング真空モデル」(RVM)形式を採用している可能性を強めています。VEDは$\delta\rho_{\rmvac}(H)\sim\nu_{\rmeff}m_{\rmPl}^2{\calO}\left(H^2\right)$のように緩やかに進化します。ここで、$H$はハッブル率で、$\nu_{\rmeff}$は(小さい)自由パラメーターです。この動的なシナリオは、曲がった時空における場の量子論(QFT)の最近の研究とひも理論に基づいています。私たちが「宇宙定数」と呼んでいるもの$\Lambda$は、もはや厳密なパラメーターではなく、ほぼ持続する$8\piG(H)\rho_{\rmvac}(H)$の値であることがわかりました(ここで、$G(H)$は重力結合であり、非常に緩やかに(対数的に)実行されることもあります。特に興味深いのは、過去の研究で示唆されていた可能性であり、そのようなランニングは、$\Lambda$CDMを苦しめている宇宙論的緊張を癒すのに役立つ可能性があります。現在の研究では、それを完全に再分析し、さらに強化されていることがわかりました.最新の宇宙論的データ、つまり最新の$SNIa+BAO+$H(z)$+LSS+CMB$観測の編集を使用して、RVMが一致$\Lambda$CDMモデルよりも優れた品質適合をどの程度提供するかを調べます、$\sigma_8$と$H_0$の緊張への影響に特に重点を置いています。アインシュタイン-ボルツマンシステムソルバー$CLASS$とモンテカルロサンプラー$MontePython$を統計分析に使用し、統計的な$DIC$基準を使用して実行中の真空と剛体真空を比較します($\nu_{\rmeff}=0$)。少量の真空ダイナミクス($|\nu_{\rmeff}|\ll1$)を使用すると、グローバルフィットが$\Lambda$CDMに関して大幅に改善され、前述の緊張が目立たないレベルにまで低下する可能性があることを示します。.
生命には O$_2$ よりも多くのものがあります: トランジット地球外惑星の地上ベースの高解像度分光法のための一連の分子の検出可能性のシミュレーション
| Title |
There's_more_to_life_than_O$_2$:_Simulating_the_detectability_of_a_range_of_molecules_for_ground-based_high-resolution_spectroscopy_of_transiting_terrestrial_exoplanets |
| Authors |
Miles_H._Currie,_Victoria_S._Meadows,_Kaitlin_C._Rasmussen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10683 |
次の10年以内に、地球に似たM型矮星惑星の大気O$_2$は、可視近赤外線、高スペクトル分解能の非常に大きな地上望遠鏡(ELT)機器でアクセスできるようになる可能性があります。ただし、O$_2$のコンテキストを提供する環境特性を検出するためにELTを使用する可能性は、十分に調査されていません。追加の分子は、惑星の居住可能性を示したり、非生物的に生成されたO$_2$を除外したり、代替のバイオシグネチャーを明らかにしたりするのに役立つ可能性があります。ELTスペクトルを使用して環境コンテキストのアクセシビリティを理解するために、以前に生成された進化した地球大気の高解像度トランジット透過スペクトルをシミュレートします。我々は、人が住んでいた工業化以前の太古の地球のような大気と、CO$_2$とH$_2$Oの光分解による非生物的なO$_2$の蓄積を伴う生命のない世界を考察する。すべての大気は、M2V--M8V矮星の主星と自己無撞着です。私たちのシミュレーションには、地球から5pcおよび12pcのシステムのGMT、TMT、およびE-ELT構成の高解像度スペクトルをモデル化するための体系的およびテルリック効果の明示的な処理が含まれています。相互相関技術を使用して、これらの大気中の主要な種の検出可能性を決定します:O$_2$、O$_3$、CH$_4$、CO$_2$、CO、H$_2$O、およびC$_2$H$_6$。私たちの結果は、CH$_4$とCO$_2$が、E-ELT、TMT、またはGMTサイズの望遠鏡を使用して一連のM矮星ホストを通過する地球型惑星にとって最もアクセスしやすい分子であり、O$_2$NIRとH$_2$O0.9$\mu$mバンドもまた、より多くの観測時間でアクセスできる可能性があります。この技術はまだかなりの課題に直面していますが、ELTは、JWSTを使用することはできないかもしれない、以前のタイプのM矮星ホストをトランジットする地球型惑星の大気へのアクセスを提供します。
北と南の両方のソリューションを備えたシャワー
| Title |
Showers_with_both_northern_and_southern_solutions |
| Authors |
L._Neslu\v{s}an,_T._J._Jopek,_R._Rudawska,_M._Hajdukov\'a,_G._Kokhirova |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10794 |
低傾斜の流れの流星体が、黄道に近い方向から地球に衝突します。このようなストリームの放射領域は、多くの場合、黄道の北側と南側の2つの部分に分けられます。つまり、このような流れによって2つのシャワーが発生します。このようなシャワーのよく知られた例は、北おうし座17番と南おうし座2番、または北の$\delta$-Aquariids26番と南側の$\delta$-Aquariids5番です。北のシャワーの流星体は降交点で地球と衝突しますが、南のシャワーの流星体は軌道の昇交点で地球と衝突します。このような状況と伝統のために、北と南のシャワーは区別されなければなりません。残念ながら、これはIAU流星データセンター(MDC)にリストされている流星群には常に当てはまるとは限りません。同じシャワーについて、一部の著者は北部のシャワーに対応する一連の平均パラメータを報告し、他の著者は南部のシャワーに対応しています。MDCでは、そのようなケースが11件見つかりました。この論文では、これらの誤認の修正を提案します。
WASP-52とHAT-P-30の星表面現象をESPRESSOで探る
| Title |
Exploring_the_stellar_surface_phenomena_of_WASP-52_and_HAT-P-30_with_ESPRESSO |
| Authors |
H._M._Cegla,_N._Roguet-Kern,_M._Lendl,_B._Akinsanmi,_J._McCormac,_M._Oshagh,_P._J._Wheatley,_G._Chen,_R._Allart,_A._Mortier,_V._Bourrier,_N._Buchschacher,_C._Lovis,_D._Sosnowska,_S._Sulis,_O._Turner,_N._Casasayas-Barris,_E._Palle,_F._Yan,_M._R._Burleigh,_S._L._Casewell,_M._R._Goad,_F._Hawthorn,_and_A._Wyttenbach |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11022 |
ESPRESSO、Eulercam、およびNGTSを使用して得られたホットジュピターWASP-52bおよびHAT-P30bの分光および測光トランジットを両方のターゲットについて分析し、HAT-P-30について追加のTESSデータを分析します。私たちの目標は、システムパラメータを更新し、主星の表面に関する知識を改善することです。WASP-52の場合、伴星は過去に星の黒点を隠していたため、再ロードされたロシター-マクラフリン技術を使用してその星の黒点の特性を直接調べることが目的でした。残念ながら、ここにあるデータセットには星黒点掩蔽の証拠は見つかりません。さらに、対流による恒星表面の微分回転(DR)と中心からリムまでの変動(CLV)を検索しましたが、両方のヌル検出を返しました。これはWASP-52にとって驚くべきことではなく、温度が比較的低く、磁気活動が高く(CLVが低くなる)、投影された傾斜角が0度に近い(トランジットコードが複数の星の緯度を横切る可能性が低いことを意味する)ことを考えると、驚くべきことではありません。HAT-P-30の場合、有効温度が高く、磁場が低く、傾斜角が高い(70度近く)ことを考えると、この結果はさらに驚くべきものでした。HAT-P-30のヌルDRおよびCLV検出の背後にある理由を調べるために、さまざまなシナリオをシミュレートしました。HAT-P-30に存在するCLVが太陽面より下にあるか、DRの存在により、ここにあるデータの精度を考えるとCLVの検出が妨げられることがわかります。DRとCLVの両方を慎重に扱う必要があります。特に、インパクトファクターが高いシステムの場合は、両者の間で縮退が発生する可能性があるためです。これらの特定のシステムのDRとCLVを改善するには、今後の観測やデータに存在するレッドノイズの高度な処理(グラニュレーションによる可能性が高い)が必要です。このような観測は、WASP-52の星の黒点を調べる別の機会にもなります。
銀河中心の恒星衝突: 大質量星、衝突残骸、行方不明の赤色巨星
| Title |
Stellar_Collisions_in_the_Galactic_Center:_Massive_Stars,_Collision_Remnants,_and_Missing_Red_Giants |
| Authors |
Sanaea_C._Rose,_Smadar_Naoz,_Re'em_Sari,_and_Itai_Linial |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10569 |
ほとんどの銀河と同様に、天の川銀河の中心には核星団に囲まれた超大質量ブラックホール(SMBH)があります。この密集した星団では、主系列から進化する前に、星間で直接衝突が発生する可能性があります。統計的アプローチを使用して、銀河中心(GC)の内部パーセク内でのこれらの恒星衝突の結果を特徴付けます。速度分散が太陽のような星からの脱出速度よりも大きいSMBHの近くでは、衝突によって質量が失われます。$0.01$pc以内の星の数は、破壊的な衝突のために約1Gyr以内に半減することがわかりました。さらに、GC内の特異な低質量星の拡散集団を予測します。これらの星は、SMBHからより遠くに移動する前に、内側の$0.01$pcで外側の層が取り除かれています。SMBHからの$0.01$から$0.1$pcの間では、衝突により合併が発生する可能性があります。私たちの結果は、質量の小さい星同士の衝突が繰り返されると、大質量($\gtrsim10$M$_\odot$)の星が生成され、この領域に$\sim100$の星が存在する可能性があることを示唆しています。主系列星同士の衝突によって生じる可能性がある、塵やガスに包まれた星の天体であるG天体の数に関する予測を提供します。最後に、私たちのモデルの不確実性と、恒星の衝突とGCで失われた赤色巨星との間の可能性のある関係についてコメントします。
天の川はどのように見えますか?
| Title |
What_Does_the_Milky_Way_Look_Like? |
| Authors |
Y._Xu,_C._J._Hao,_D._J._Liu,_Z._H._Lin,_S._B._Bian,_L._G._Hou,_J._J._Li,_Y._J._Li |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10690 |
多くの研究にもかかわらず、天の川銀河の全体的ならせん構造の形態は、いささか不確かなままです。過去20年間、正確な距離測定により、この問題を解決する機会が得られました。非常に若い天体の正確な位置を使用して、私たちの銀河は、内側部分の2つの腕の対称性(ペルセウス腕とノルマ腕)で構成され、外側部分に広がる複数腕の形態を持っていることを初めて提案します。、いくつかの長くて不規則な腕(ケンタウロス、射手座、カリーナ、アウター、およびローカルアーム)があります。
Gaia DR3 合成ストロムグレン測光による 694233 銀河巨星の測光金属量。ハロー部分構造の金属分布関数
| Title |
Photometric_metallicity_for_694233_Galactic_giant_stars_from_Gaia_DR3_synthetic_Stromgren_photometry._Metallicity_distribution_functions_of_halo_sub-structures |
| Authors |
Bellazzini_M._(INAF-OAS_Bo),_Massari_D._(INAF-OAS_Bo),_De_Angeli_F._(IoA_-_Cambridge),_Mucciarelli_A._(DIFA_-_UniBo),_Bragaglia._A_(INAF-OAS_Bo),_Riello_M._(IoA_-_Cambridge),_Montegriffo_P._(INAF-OAS_Bo) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10772 |
Calamidaらによるキャリブレーションを使用します。また、Hilkerらによって、ガイアDR3BP/RPスペクトルからのv、b、およびyストロングレン通過帯域における標準化された合成測光により、|b|>20.0を持つ694233個の古い銀河巨星の選択されたサンプルの測光金属量が取得されました。視差の不確実性は10%未満です。APOGEEDR17と共通の44785星の分光学的[Fe/H]値との最適な一致を確保するために、測光金属量の両方のセットのゼロ点がシフトされ、最高の精度を提供する金属量範囲に焦点を当てています。このようにしてカラミダらから導き出された金属性。キャリブレーションは、-2.2<=[Fe/H]<=-0.4の範囲で~0.1dexの典型的な精度と1シグマ精度~0.2dexを表示します。関係の適用範囲。ヒルカーらから派生したもの。キャリブレーション表示は、一般に精度が悪く、金属が少ない体制では精度が低くなりますが、精度の中央値は<0.05dexfor[Fe/H]>=-0.8です。これらの結果は確認され、その結果、さまざまな調査から得られた分光学的金属量の大規模なセットと比較することにより、金属量が検証されました。新しく得られた金属量を使用して、前例のない数の星を持つ銀河ハロー内の以前に特定されたいくつかのサブ構造の金属量分布を導き出します。金属量と関連する不確実性の両方のセットを含むカタログは、公開されています。
Vela C分子雲の高密度コアとフィラメント構造の特性
| Title |
Properties_of_the_dense_cores_and_filamentary_structures_in_the_Vela_C_molecular_cloud |
| Authors |
Xue-Mei_Li_and_Guo-Yin_Zhang_and_Alexander_Men'shchikov_and_Jin-Zeng_Li_and_Chang_Zhang_and_Zhong-Zu_Wu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10863 |
分子雲における銀河の星形成の初期条件と境界条件はよくわかっていません。この長年の問題に新たな光を当てるために、Herschelで観測されたVelaC分子雲の高密度コアとフィラメント構造の特性を測定しました。構造を検出、測定、およびカタログ化する前に、getsf抽出法を適用して、ソースとフィラメントのコンポーネントを相互に分離し、それらのバックグラウンドを分離しました。コアとフィラメント構造はVelaCの総質量の40%を構成し、ほとんどの材料は低密度の分子バックグラウンドクラウドにあります。570の信頼できるコアを選択しました。そのうち149は原始星のコアで、421は星のないコアです。星のないコアのほぼ78%が、重力で束縛されたプレステラーのコアであることが確認されました。CMFの指数(アルファ=1.35)は、サルピーターIMFの指数と同じです。隣接する構造とブレンドされていないように見える少なくとも1つの側面を持つ68のフィラメントを選択しました。フィラメント幅は0.15pcから0.63pcの範囲で、中央値はW=0.3(0.11)pcです。フィラメントの表面密度は、コントラストと線密度とよく相関しています。フィラメントの不安定性基準の不確実性の範囲内で、多くのフィラメントが超臨界と亜臨界の両方である可能性があります。フィラメントの大部分は間違いなく超臨界であると見なされる可能性があり、その中には94個の前星コア、83個の原始星コア、および結合していないスターレスコアが1個だけ含まれています。不確実性を考慮すると、超臨界フィラメントには前星と原始星のコアのみが含まれています。私たちの調査結果は、CMFとIMFの間に直接的な関係が存在し、フィラメントが前星核の形成に重要な役割を果たすという考えを支持しており、これは以前のHerschelの結果と一致しています。
コンプトン厚の AGN Circinus 銀河のマルチエポック硬 X 線ビュー
| Title |
Multi-epoch_hard_X-ray_view_of_Compton-thick_AGN_Circinus_Galaxy |
| Authors |
Abhijit_Kayal,_Veeresh_Singh,_Claudio_Ricci,_N._P._S._Mithun,_Santosh_Vadawale,_Gulab_Dewangan_and_Poshak_Gandhi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10972 |
活動銀河核(AGN)の周囲の核周辺物質は、掩蔽に基づく統合モデルの重要な構成要素の1つです。ただし、幾何学的形状、構造、および降着速度への依存性の観点からの核周辺物質の理解については、まだ議論されています。この論文では、Circinus銀河の近くのコンプトン厚のAGNのマルチエポック広帯域X線スペクトルモデリングを提示します。$22$年間にわたる10の異なるエポックで、$i.,$$BeppoSAX$、$Suzaku$、$NuSTAR$、$AstroSat$などの異なる望遠鏡から得られた利用可能なすべての硬X線($>10$keV)観測を利用します。$1998$から$2020$まで。MYTORUS、BORUS02、およびUXCLUMPYという物理的に動機付けられたモデルを使用した$3.0-79$keV広帯域X線スペクトルモデリングは、$0.28$の低い被覆率、$77^{\circ}の傾斜角を持つトーラスの存在を推測します$$-$$81^{\circ}$およびコンプトン厚の見通し線列密度($N_{\rmH,LOS}=4.13~-~9.26~\times~10^{24}$cm$^{-2}$)すべてのエポックで。ジョイントマルチエポックスペクトルモデリングは、トーラスの全体的な構造が変更されない可能性が高いことを示唆しています。ただし、1日から1週間、数年までの時間スケールで可変の視線列密度の暫定的な証拠が見つかり、サブパーセクから数十パーセクのスケールに位置する塊状の核周囲物質が示唆されます。
SKIRT を使用したフル 3D での X 線放射伝達
活動銀河核(AGN)のモデルは、それらの核周囲媒体が塊とフィラメントで複雑であることを示唆していますが、最近の観測は、古典的なトーラスパラダイムとは対照的に、ガスと塵の極拡張構造を示唆しています。X線バンドは、これらの核周辺媒体を非常に詳細に研究するための興味深いウィンドウを形成します。この作業では、放射伝達コードSKIRTを、隠蔽されたAGNの広帯域X線スペクトルを制御するX線プロセスで拡張し、反射X線放出に基づいてAGN核周囲媒体の構造を完全な3Dで研究しました。自由電子のコンプトン散乱、冷たい原子ガスによる光吸収と蛍光、束縛電子の散乱、ダストによる消光を使用して、SKIRTコードを拡張しました。これには、ダストによる極端な前方散乱の新しい処理と、異常なレイリー散乱の詳細な説明が含まれます。X線の実装を検証するために、X線トーラスモデルの最初の専用ベンチマークを実行し、5つのX線放射転送コードを比較しました。最後に、合成X線画像と塊状のトーラスモデルのスペクトルを生成することにより、コードの3Dの性質を説明しました。SKIRTは、X線からミリ波までのフル3DでAGN環核媒体をモデル化するための強力な新しいツールを形成し、現在一般に公開されています。X線領域では、MYTorusおよびReflexXコードのシミュレーション結果との優れた一致が見られ、X線の実装が検証されました。他のコードとのいくつかの不一致が見つかり、非線形3D放射伝達効果を処理できる堅牢なフレームワークの必要性が動機付けられました。SKIRTコードの新しいX線機能により、簡単にテストおよび変更できるAGNの3DX線モデルの幅広いスイートに簡単にアクセスできます。これは、X線マイクロカロリメーター観測の出現に特に役立ちます。
高度なマクスウェル ソルバー アルゴリズムを使用した相対論的磁気リコネクションの粒子内セル シミュレーション
| Title |
Particle-in-Cell_Simulations_of_Relativistic_Magnetic_Reconnection_with_Advanced_Maxwell_Solver_Algorithms |
| Authors |
Hannah_Klion,_Revathi_Jambunathan,_Michael_E._Rowan,_Eloise_Yang,_Donald_Willcox,_Jean-Luc_Vay,_Remi_Lehe,_Andrew_Myers,_Axel_Huebl,_Weiqun_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10566 |
相対論的磁気リコネクションは、多くの高エネルギー天体物理システムにおける非熱粒子加速の原因となる非理想的なプラズマプロセスです。パーティクルインセル(PIC)法は、第一原理からの再結合をシミュレートするために一般的に使用されます。リコネクションの物理学、特に2Dの理解において多くの進歩が見られましたが、そのようなシステムを効率的にモデル化するための高度なアルゴリズムと数値技術の採用は限られていました。GPUで高速化されたPICコードWarpXを使用して、非標準の有限差分スキーム(CKC)と超高次疑似スペクトル法(PSATD)という2つの高度なMaxwellソルバーアルゴリズムの精度と潜在的なパフォーマンスの利点を調べます。相対論的リコネクション問題では、CKCとPSATDが定性的および定量的に標準のYeeグリッド有限差分法と一致することがわかります。CKCとPSATDは両方とも、Yeeよりも40%長い時間ステップを認めているため、CKCの解決までの時間が最大40%短縮されますが、ガウスの法則を満たす現在の堆積スキームを使用する場合、PSATDのパフォーマンス上の利点はありません。この制約を緩和すると、精度が維持され、30%の速度向上が得られます。YeeやCKCとは異なり、PSATDはどのタイムステップでも数値的に安定しているため、有限差分法よりも大きなタイムステップを使用できます。時間ステップを標準のYeeステップよりも2.4～3倍増やしても正確な結果が得られることがわかりましたが、PSATDで使用されている現在の堆積スキームにより、CKCよりもパフォーマンスがわずかに向上するだけです。このスキームをさらに最適化すると、PSATDの効果的なパフォーマンスが向上する可能性があります。
| Title |
Optical_Emission_Model_for_Binary_Black_Hole_Merger_Remnants_Travelling_through_Discs_of_Active_Galactic_Nucleus |
| Authors |
J._C._Rodr\'iguez-Ram\'irez,_C._R._Bom,_B._Fraga,_R._Nemmen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10567 |
活動銀河核(AGN)は、LIGO-Virgo-Kagra(LVK)実験によって重力波(GW)によって測定された連星ブラックホール(BBH)の合体のかなりの部分をホストするもっともらしいサイトとして提案されています。これらのGWは、BBH合併残骸とAGNディスクとの相互作用による放射線フィードバックを伴う可能性があります。キックされたBBH残骸が薄いAGNディスク全体を通過することによって引き起こされる、新しい予測放射線シグネチャを提示します。薄い円盤の外側で発生する合併の状況を分析します。この合併は、合併階層シーケンスの第2世代またはそれ以上の世代です。合体により、蹴られたBHの残骸が生成され、最終的にディスクに突入し、物質が付着し、ジェットの繭が膨らみます。ジェット繭がディスク面に準平行に伝播する場合を考え、繭がディスクから出てくるときに生じる流出を研究します。ここでは、ディスクの流出が拡大して光学的に薄くなった後に生成される長い時間スケールの放出に焦点を当てます。このような円盤流出の放射光度は、$L\proptot^{-7/2}$として進化します。パラメーターの構成によっては、円盤の流出によって生成されるフレアは、GWイベントの$\sim$[20-500]日後に現れる近赤外線、光学、極端紫外線の波長でのAGNバックグラウンド放射と同等またはそれを超える可能性があります。したがって、$\sim$[1-200]日間持続します。
Athena++ の磁気流体力学的粒子内セル モジュール: 実装とコード テスト
| Title |
The_Magnetohydrodynamic-Particle-In-Cell_Module_in_Athena++:_Implementation_and_Code_Tests |
| Authors |
Xiaochen_Sun_and_Xue-Ning_Bai |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10568 |
Athena++フレームワークに統合された新しい磁気流体粒子インセル(MHD-PIC)コードを紹介します。エネルギー粒子を従来のPICコードのように扱い、残りの熱プラズマはMHDによって記述されるバックグラウンド流体として扱われるため、主に宇宙線(CR)の運動物理学を含むマルチスケールの天体物理学の問題を対象としています。このコードは、優れた並列スケーリングを使用して、補間と粒子堆積で効率的なベクトル化を行うように最適化されています。このコードは、静的/適応メッシュリファインメントとも互換性があり、動的負荷分散によりマルチスケールシミュレーションがさらに強化されます。さらに、CR圧力異方性の断熱駆動を可能にする圧縮/拡張ボックスフレームワークと、分布関数$f$がわずかにしか期待されない問題でポアソンノイズを劇的に削減できる$\deltaf$メソッドを実装しました。背景からずれます。コードのパフォーマンスは、非相対論的並列衝撃における粒子加速を含む一連のベンチマークテスト問題で実証されています。特に、周期的および膨張/圧縮ボックス設定の両方で、CRジャイロ共振（ストリーミングおよび圧力異方性）不安定性の線形成長を再現します。私たちは、このコードが天体物理学およびプラズマ物理学の幅広い応用への道を開くことを期待しています。
放射効率の低い降着流におけるグローバルな電子熱力学
| Title |
Global_Electron_Thermodynamics_in_Radiatively_Inefficient_Accretion_Flows |
| Authors |
Kaushik_Satapathy,_Dimitrios_Psaltis,_Feryal_Ozel |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10684 |
放射効率の低い降着流の衝突のないプラズマでは、イオンと電子の加熱と加速はよく理解されていません。ジャイロ運動限界に関する最近の研究では、プラズマ種間の散逸エネルギーの分配を計算する際に、圧縮カスケードとアルフベニックカスケードの両方を組み込むことが重要であることが明らかになりました。この論文では、降着流の共変解析モデルを使用して、イオンと電子の半径方向温度プロファイルに対する圧縮およびアルフベニック加熱、クーロン衝突、圧縮加熱、および放射冷却の影響を調べます。プラズマ種間の熱の分配とは無関係に、電子に散逸された乱流エネルギーのわずかな部分でさえ、ビリアルプロファイルとイオン対電子温度比を備えた温度スケールを純粋な場合よりも小さくすることを示しますクーロン加熱。対照的に、圧縮カスケードが存在すると、圧縮乱流エネルギーが主にイオンに導かれるため、この比率が大きくなります。広範囲のプラズマ特性、質量降着速度、およびブラックホールスピンについて、内部降着流のイオン-電子温度を計算し、それが$5\lesssimT_i/T_e\lesssim40$の範囲であることを示します。この比率の物理的に動機付けられた式を提供します。これは、さまざまな条件でのブラックホール降着流のシミュレーションから観測量を計算するために使用できます。
超高エネルギー宇宙線の観測組成に対する大規模磁場の影響
| Title |
Effects_of_large-scale_magnetic_fields_on_the_observed_composition_of_ultra_high-energy_cosmic_rays |
| Authors |
Ellis_R._Owen,_Qin_Han,_Kinwah_Wu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10688 |
遠方の発生源からの超高エネルギー(UHE)宇宙線(CR)は、銀河間放射場と相互作用し、破砕と減衰を引き起こします。また、銀河間磁場(IGMF)、特にMpcスケールの構造に関連する磁場でも偏向されます。これらの偏向は、CR粒子の伝搬時間を延長し、各CR種の磁気ホライズンを形成します。CRアンサンブルの累積的な冷却と相互作用は、地球上で観測されるスペクトルの形状と組成も変更します。ソース集団の4つのクラスの観測されたUHECRスペクトル組成を計算する輸送定式化を構築します。IGMFによってもたらされるCR伝播への影響は、輸送中の散乱プロセスとして、宇宙フィラメントに関連付けられた中心によってモデル化されます。私たちの計算は、IGMFが観測されたUHECRに顕著な影響を与える可能性があること、およびソースポピュレーションモデルがIGMFプロパティで縮退していることを示しています。したがって、特定のソースクラスの承認または拒否を含む観察結果の解釈には、IGMFの構造特性と進化を慎重に考慮する必要があります。IGMFプロパティに対するより厳しい制約を提供する将来の観察により、UHECRソースとその固有のCR生成プロパティを評価する際の信頼性が大幅に向上します。
合体したマグネターからのフレア: 中性子星連星合体に対応するガンマ線の新しい集団としての展望
| Title |
Flares_from_merged_magnetars:_their_prospects_as_a_new_population_of_gamma-ray_counterparts_of_binary_neutron_star_mergers |
| Authors |
Shu-Xu_Yi,_Zhen_Zhang,_Xilu_Wang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10715 |
長寿命の大質量マグネターは、連星中性子星(BNS)の合体の残骸であると予想されます。この論文では、これらのマージされたマグネターの磁気駆動フレア活動は、数日のタイムスケールである初期のミリ秒周期のスピンフェーズで主に発生すると主張します。このようなフレアは、BNS衝突からの噴出物によるかなりの吸収に耐え、その検出可能なエネルギー範囲は、重力波チャープによって示される合体イベントから$\sim$日のタイムラグで0.1～10MeVです。さまざまなエネルギー範囲でのこのようなフレアの割合を推定し、Fermi/GBMによって検出されたケースが~0.1～10であった可能性があることを発見しました。弱い短いガンマ線バースト(GRB)で$\sim10$ミリ秒のスピン周期変調を慎重に検索すると、アーカイブデータからそれらを特定できる可能性があります。将来のMeV検出器は、年間数個から数十個の割合でそれらを検出できます。2つのBASTEGRBで見つかった準周期振動に関する最近の報告は、そのようなフレアのケースと見なされるべきではありません。なぜなら、それらはより低いエネルギー範囲で、はるかに短い周期のスピン変調で検出されたからです。
銀河系の超高輝度 X 線パルサー Swift J0243.6+6124 のスピンダウン降着領域
銀河系の超高輝度X線パルサーSwiftJ0243の比較的高いフラックスにより、静止状態でのスピンダウン体制の詳細な研究が初めて可能になりました。2017年の巨大な爆発の後、そのスピン周波数は線形の減少傾向を示し、マイナーな爆発による変動が見られます。光度が最低の期間中の線形スピンダウン速度は$\sim-1.9\times10^{-12}$Hz/sであり、そこから双極子場$\sim1.75\times10^{13}$を推測できますG.スピンダウン領域での$\dot{\nu}-L$関係は複雑で、光度が上限($L_{38}\sim0.3$)と最低値($L_{38}\sim0.03$)。ゼロトルクの光度は、巨大な爆発とその他の小さな爆発で異なります。これは、さまざまなタイプのアウトバースト(巨大であるかどうかに関係なく)に対する同様の光度でのスペクトルとパルスプロファイルの違いによって証明されるように、さまざまなタイプのアウトバーストに対する異なる降着流による可能性があります。パルスプロファイルは、スピンアップ状態の二重ピークから低スピンダウン領域の単一の広いピークに変化します。これは、放出ビーム/領域が低スピンダウン領域で大きいことを示しています。これらの結果は、中性子星がプロペラ状態にあると考えられる低スピンダウン領域で降着がまだ進行中であることを示しています。
ブラックホール連星の非常に高い状態におけるリミットサイクル挙動に関連する過渡的なジェット放出
| Title |
Transient_jet_ejections_associated_with_limit-cycle_behaviors_in_the_very_high_state_of_black_hole_binaries |
| Authors |
Hajime_Inoue |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10847 |
ブラックホール連星からの過渡相対論的ジェットの放出機構を研究した。超光速ジェット源GRS1915+105のリミットサイクル挙動の観察に基づいて、標準ディスクからある距離で出現するスリムディスクが標準ディスク上を走行して到達した直後に、過渡的なジェット放出が発生する可能性があると推測されます。中心のブラックホールの近く。標準円盤は降着の過程で重力エネルギーの約半分を放出しますが、放出された放射エネルギーは、この状況で標準円盤を覆う光学的に厚いスリムな円盤によって吸収される可能性があります。次に、スリムディスクの内側への動きは標準ディスクのそれよりもはるかに速いため、標準ディスク内のガスの量によって放出されるエネルギー量は、スリムディスク内のはるかに少量のガスによって受け取られます。その結果、スリムな円盤が受け取る質量あたりのエネルギーは大幅に増幅され、高度に相対論的になると推定されています。このエネルギーは重力エネルギーよりもはるかに大きいため、スリムな円盤の高さは大幅に増加する可能性があります。したがって、ほぼすべての角運動量が外側に伝達されたスリムな円盤の最も内側の部分は、ブラックホールのサイズよりもはるかに大きな高さを持ち、円盤の中心軸の周りで互いに衝突し、ディスク平面に垂直な軸。この方向の流れは、deLavalノズルを通る流れと近似でき、流れの断面が最小になる距離の近くで超音速になる可能性があります。
SGR J1935+2154 の高速電波バーストと軟ガンマ線中継器の起源としての中性子星相転移
| Title |
Neutron_star_phase_transition_as_the_origin_for_the_fast_radio_bursts_and_soft_gamma-ray_repeaters_of_SGR_J1935+2154 |
| Authors |
Jun-Yi_Shen,_Yuan-Chuan_Zou,_Shu-Hua_Yang,_Xiao-Ping_Zheng,_and_Kai_Wang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10871 |
マグネターは、強い磁場を持つ中性子星(NS)と考えられています。X線フレアと高速電波バースト(FRB)がマグネター(軟ガンマ線中継器、SGRJ1935+2154)から観測されています。NSの相転移がFRBとSGRに電力を供給できることを提案します。MITバッグモデルと平均場近似によって提供される状態方程式に基づいて、Tolman-Oppenheimer-Volkoff方程式を解いてNS構造を取得します。NSのスピンダウンに伴い、ハドロン殻は徐々にクォーク殻に移行します。1回の相転移で放出される重力ポテンシャルエネルギーが得られます。放出されたエネルギー、2つの連続する相転移間の時間間隔、およびグリッチはすべて、FRBおよびSGRJ1935+2154からのX線フレアの観測と一致しています。NSの相転移は、SGRと繰り返しFRBに電力を供給するもっともらしいメカニズムであると結論付けています。
IceCube ニュートリノ イベントとフェルミ未解決ガンマ線天空の相互相関研究
| Title |
A_Cross-correlation_Study_between_IceCube_Neutrino_Events_and_the_Fermi_Unresolved_Gamma-ray_Sky |
| Authors |
Michela_Negro,_Milena_Crnogor\v{c}evi\'c,_Eric_Burns,_Eric_Charles,_Lea_Marcotulli,_Regina_Caputo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10934 |
電磁放射と重力波(GW170817)またはニュートリノ(TXS0506+056)の同時検出により、マルチメッセンジャー天体物理学の新時代が始まりました。特に興味深いのは、IceCubeObservatoryによって検出された高エネルギー天体物理ニュートリノと、FermiLargeAreaTelescope(LAT)によって検出されたガンマ線光子との間の相関関係の検索です。これまでのところ、LATによって検出されたソースのみがIceCubeニュートリノと相関関係があると考えられており、個別に解決するには弱すぎるソースからの放射は無視されています。ここでは、未解決のガンマ線背景(UGRB)とIceCubeイベントを考慮した最初の相互相関分析を提示します。徹底的な感度調査を実施し、識別された相関関係がないことを考慮して、集団からの陽子-陽子(p-p)または陽子-ガンマ(p-gamma)相互作用で生成される観測されたニュートリノの割合に上限を設定します。UGRB放射に寄与し、その空間的異方性を支配するソース(別名ブレーザー)。私たちの分析は、Fermi-LATエネルギーを超えるスペクトルの固有のカットオフおよび/または硬化がないという仮定の下で、UGRB変動フィールドを支配する未解決のブザーからのすべてのガンマ線がp-pからの中性パイ中間子によって生成されることを示唆しています(p-ガンマ)相互作用の最大60%(30%)が、IceCubeによって観測されたニュートリノイベント全体に寄与している可能性があります。これは、100TeVでIceCubeによって観測された天体物理学的高エネルギーニュートリノ流束への最大寄与がO(1%)に変換されます。
中国の宇宙ステーションに搭載された高エネルギー宇宙放射線検出施設による銀河宇宙線の伝搬パラメータの制約の可能性
| Title |
Potential_of_Constraining_Propagation_Parameters_of_Galactic_Cosmic_Rays_with_the_High_Energy_cosmic-Radiation_Detection_facility_onboard_China's_Space_Station |
| Authors |
Zhi-Hui_Xu,_Qiang_Yuan,_Zhi-Cheng_Tang_and_Xiao-Jun_Bi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11036 |
二次宇宙線と一次宇宙線のスペクトルの正確な測定は、これらのエネルギー粒子の起源と伝播を理解するために重要です。2027年に運用が予定されている中国の宇宙ステーションに搭載された高エネルギー宇宙放射線検出(HERD)施設は、宇宙線フラックスの直接測定をPeVエネルギーまで正確に推し進めます。この作業では、ホウ素、炭素、および酸素スペクトルの測定値を使用して、宇宙線の伝播を研究するHERDの可能性を調査します。現在の結果と比較して、新しいHERD測定により、伝搬パラメーターの精度が8\%から40\%向上することがわかりました。高エネルギーでの注入スペクトルの制約も改善されます。
| Title |
Detectability_of_Late-time_Supernova_Neutrinos_with_Fallback_Accretion_onto_Protoneutron_star |
| Authors |
Ryuichiro_Akaho,_Hiroki_Nagakura,_Thierry_Foglizzo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11150 |
フルボルツマンニュートリノ輸送によるニュートリノ放射流体力学シミュレーションを使用して、原始中性子星（PNS）へのフォールバック質量降着によって強化された後期ニュートリノ放出を調査します。システムが定常状態に達するまで、PNSへの降着フローの時間発展を追跡します。定在衝撃波は一般に降着流で形成されますが、衝撃半径は質量降着速度とPNS質量によって異なります。ニュートリノ放出の特徴であるPNS($\sim10$km)付近で急激な温度上昇が見られます。ニュートリノの光度と平均エネルギーは、質量降着率とPNS質量の増加とともに高くなります。放出されたニュートリノの平均エネルギーは$10\lesssim\epsilon\lesssim20\,\mathrm{MeV}$の範囲にあり、PNS冷却モデル($\lesssim10\,\mathrm{MeV}$)から見積もられた値よりも高くなっています。.コア崩壊超新星までの距離を$10\,\mathrm{kpc}$と仮定して、スーパーカミオカンデ(スーパーK)とDUNEのニュートリノイベント率を定量化します。推定された検出率はバックグラウンドをはるかに上回っており、そのエネルギー依存の特徴は、PNS冷却モデルから予想されるものとは質的に異なります。もう1つの注目すべき特徴は、ニュートリノ放出がフレーバーに強く依存していることであり、ニュートリノイベント率がニュートリノ振動モデルに依存していることを示しています。断熱的なミヘーエフ・スミルノフ・ウォルフェンシュタインモデルの場合にそれらを推定し、通常および逆の質量階層が、それぞれスーパーKとDUNEで多数のニュートリノ検出を提供することを示します。したがって、フォールバックニュートリノのSuper-KとDUNEによる同時観測は、ニュートリノの質量階層に強い制約を与えるでしょう。
S-ACF: 不規則にサンプリングされた時系列の自己相関関数の選択的推定量
| Title |
S-ACF:_A_selective_estimator_for_the_autocorrelation_function_of_irregularly_sampled_time_series |
| Authors |
Lars_T._Kreutzer,_Edward_Gillen,_Joshua_T._Briegal,_Didier_Queloz |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10641 |
自己相関関数(ACF)の標準推定量の拡張バージョンである自己相関関数S-ACFの一般化された推定量を提示します。S-ACFは、時間サンプリングとは無関係に、基礎となるプロセスに関する最小限の仮定で、時系列から周期性と信号形状の情報を堅牢かつ効率的に抽出できる汎用性の高い定義です。不規則にサンプリングされた時系列の自己相関の計算は、ACFの標準推定量のラグを実数パラメーターに一般化し、選択関数と重み関数の概念を導入することで可能になります。S-ACFが、定期的にサンプリングされた時系列の標準ACF推定量に還元されることを示します。多数の合成時系列を使用して、S-ACFのパフォーマンスが一般的に使用されるガウスおよび直交カーネル推定量と同等かそれ以上であり、補間と標準推定量の組み合わせに匹敵することを示します。斑点のある星KIC5110407の自転周期を抽出することにより、S-ACFを天体物理学データに適用し、その結果をガウス過程(GP)回帰およびLomb-Scargle(LS)ピリオドグラムと比較します。S-ACFの周期は、通常、LSピリオドグラムよりもGP回帰の周期とよく一致することがわかります。特に、信号の形状に変化がある場合に顕著です。S-ACFには幅広い潜在的なアプリケーションがあり、不規則にサンプリングされた時系列が発生する定量科学分野で役立つはずです。S-ACFのPython実装は、MITライセンスの下で利用できます。
NOIRLab時代のUS National Gemini Office
この記事では、米国国立ジェミニオフィス(米国NGO)の概要と、国際ジェミニ天文台ユーザーコミュニティ内でのその役割について説明します。何年にもわたって、米国のNGO憲章は、天文学者と天文台の進化するニーズに対応するために大幅に変更されました。観測天文学の現在の状況では、利害関係者と、データ収集から科学的結果の公開までの時間を最小限に抑える、信頼できる/アクセス可能なデータ削減ツールおよび製品との間の効果的なコミュニケーションが必要です。そのため、米国のNGOはデータ削減のチュートリアルやクックブックの作成に多額の投資を行っています。最近、米国のNGOがソーシャルメディアを通じてGeminiユーザーコミュニティとの関わりを開始しました。結果は心強いものであり、天文台の認知度が高まっています。米国NGOのスタッフは、ウェブサイトの分析とソーシャルメディアのエンゲージメント数を通じて、ユーザーコミュニティに提供されるサポートが十分かつ効果的かどうかを評価するツールを開発しました。これらの定量的指標は、内部報告のベースラインとして機能し、新製品または現在の製品への取り組みを指示します。NSFの国立光学赤外線天文学研究所(NOIRLab)の時代に、米国のNGOは、米国のユーザーベースとジェミニ天文台との間の連絡役として適切な位置にいます。さらに、AstroDataLabやTimeAllocationCommitteeなどのNOIRLabプログラム内での協力により、ユーザーを引き付けて新製品を開発するための米国NGOのアウトリーチが強化されます。Astro2020レポートによって提示された将来の展望は、そのような相乗効果を確立し、天文学コミュニティ全体により統合されたユーザーサポートサービスを提供する必要性を確認しています。
Atomic Alignment を使用した Davis-Chandrasekhar-Fermi 法による磁場測定
| Title |
Magnetic_field_measurement_from_the_Davis-Chandrasekhar-Fermi_method_employed_with_Atomic_Alignment |
| Authors |
Parth_Pavaskar,_Huirong_Yan,_Jungyeon_Cho |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10665 |
Davis-Chandrasekhar-Fermi(DCF)法は、天体物理プラズマの平均磁場強度を推定するために広く使用されています。この研究では、磁場を研究するための有望な新しい診断ツールである原子配列効果に起因するスペクトル線の偏光と組み合わせて、DCF法を使用した数値調査を提示します。3D磁気流体力学(MHD)乱流シミュレーションから合成分光偏波観測を取得し、GSA偏波マップを使用したDCF法と乱流の駆動スケールを説明する修正を使用して、空の平面に投影された平均磁場を推定します。また、ダスト偏光観測を使用して、この方法を従来のDCFアプローチと比較します。私たちの観察結果は、修正されたDCF法が、新しく提案された$\xi'\in0.35-0.75$の補正係数を使用して、サブアルフエフエニック乱気流の平面投影磁場強度を正しく推定することを示しています。すべての磁場傾斜角と方位角に対して磁場強度が正確に得られることがわかります。また、メソッドの視線に対する平均磁場傾斜角$\theta_B\sim16^\circ$の最小しきい値も観察します。スペクトル線からの分極によって追跡される磁場分散は、ダスト観測に関連する不確実性の一部を軽減しながら、正確さにおいてダスト分極に匹敵します。同じ原子/イオン線ターゲットからのDCF観測量の測定は、磁場と速度変動の同じ起源を保証し、磁場の3D方向を追跡する可能性を提供します。
APOLLO を使用した 15 年間のミリメートル精度の月面レーザー測距: データセットの特性評価
| Title |
Fifteen_years_of_millimeter_accuracy_lunar_laser_ranging_with_APOLLO:_dataset_characterization |
| Authors |
James_B._R._Battat,_Eric_Adelberger,_Nicholas_R._Colmenares,_Megan_Farrah,_Daniel_P._Gonzales,_C.D._Hoyle,_Russett_J._McMillan,_Thomas_W._Murphy_Jr.,_Sanchit_Sabhlok,_Christopher_W._Stubbs |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11128 |
2006年4月から2020年末までの15年間をカバーするアパッチポイント天文台月レーザー測距運用(APOLLO)からのデータを提示します。アパッチポイント天文台から月面の5つのレトロリフレクターアレイまで。APOLLOデータセットは、他の月レーザー測距(LLR)ステーションからの50年間の測定値のアーカイブと組み合わせて、重力やローレンツ対称性などの基本的な物理学、および月自体の特性を調べるために使用できます。2006年以降にAPOLLOによって実行された範囲測定の夜間精度の中央値は1.7mmであり、これは他のLLRステーションよりも大幅に優れていることを示しています。
APO-K2 カタログ。 I. APOGEE DR17 Spectroscopy および K2-GAP Asteroseismology
からの基本的な恒星パラメーターを使用した 7,673 の赤色巨星
| Title |
The_APO-K2_Catalog._I._7,673_Red_Giants_with_Fundamental_Stellar_Parameters_from_APOGEE_DR17_Spectroscopy_and_K2-GAP_Asteroseismology |
| Authors |
Jessica_Schonhut-Stasik,_Joel_C._Zinn,_Keivan_G._Stassun,_Marc_Pinsonneault,_Jennifer_A._Johnson,_Jack_T._Warfield,_Dennis_Stello,_Yvonne_Elsworth,_Rafael_A._Garcia,_Savita_Marhur,_Benoit_Mosser,_Jamie_Tayar,_Guy_S._Stringfellow,_Rachael_L._Beaton,_Henrik_Jonsson_and_Dante_Minniti |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10654 |
SloanDigitalSkySurveyIV(SDSS)の一部であるApachePointObservatoryGalacticEvolutionExperiment(APOGEE)からの分光観測の組み合わせから決定された、恒星半径と質量を含む、7,673個の進化した恒星の基本的な恒星特性のカタログを提示します。K2からの星震学。結果として得られるAPO-K2カタログは、分光学的に導出された温度と金属量、星震学のグローバルパラメーター、進化の状態、および星震学から導出された質量と半径を提供します。さらに、\textit{Gaia}からの運動学的情報を含めます。銀河考古学への応用を目指して、存在量、星の質量、速度の多次元空間を調査します。APO-K2サンプルには、低金属量の星([M/H]$\leq$$-$1で$\sim$288)が多数含まれており、それらの星震質量は天体物理学的推定よりも大きい。これは、天体地震データの解釈に関する金属量に依存する問題ではなく、金属の少ない星に採用された基本的な温度スケールのオフセットを反映している可能性があると主張します。集団の運動学的特性を$\alpha$増強と円盤内の位置の関数として特徴付け、\textit{Gaia-Enceladus}合体の候補成分であるサンプル内の星を特定します。重要なことは、APO-K2サンプルの選択関数を、金属量、半径、質量、$\nu_{\mathrm{max}}$、色、大きさの関数として特徴付け、銀河シミュレーションとターゲット選択基準を参照して、堅牢な統計を可能にすることです。カタログから推測。
Ib 型および Ic 型超新星の光学色とその前駆体への影響
| Title |
Optical_color_of_Type_Ib_and_Ic_supernovae_and_implications_for_their_progenitors |
| Authors |
Harim_Jin,_Sung-Chul_Yoon,_Sergei_Blinnikov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10670 |
Ib型およびIc型超新星(SNeIb/Ic)は、水素欠乏の大質量星の前駆体に由来し、その正確な性質についてはまだ多くの議論があります。文献のSNデータを使用して、$V-$bandピークでのSNeIb/Icの光学$B-V$色を調査し、SNeIbがSNeIcより系統的に青色であることを示します。放射流体力学コードSTELLAを使用して、さまざまな質量のヘリウムが豊富な前駆細胞とヘリウムが少ない前駆細胞からSNモデルを構築し、$V-$バンドピークでの$B-V$色が$^{56}$Niから噴出物にどのように影響されるかを議論します質量比、$^{56}$Ni混合、ヘリウムエンベロープの有無。SNeIbおよびSNeIc前駆細胞はヘリウムに富み、それぞれヘリウムが少ない。
電波および光学天体基準フレームをリンクするための電波星の VLBI アストロメトリー。 I. HD 199178 $\&$ AR カミキリムシ
| Title |
VLBI_Astrometry_of_Radio_Stars_to_Link_Radio_and_Optical_Celestial_Reference_Frames._I._HD_199178_$\&$_AR_Lacertae |
| Authors |
Wen_Chen,_Bo_Zhang,_Jingdong_Zhang,_Jun_Yang,_Shuangjing_Xu,_Yan_Sun,_Xiaofeng_Mai,_Fengchun_Shu_and_Min_Wang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10886 |
光の明るい端、つまりGaiaGバンドマグニチュード<13で電波と光学の天体基準座標系(CRF)を正確にリンクし、超長基線干渉法(VLBI)の両方からの正確な天文パラメータを使用して、電波星の数を増やし、空の分布を改善します。およびガイアの測定は必須です。2つの電波星HD199178とARLacertaeをフレームリンクのパイロットプログラムのターゲットとして選択し、約1年にわたる6つのエポックで15GHzの超長基線アレイ(VLBA)を使用して、それらの天文パラメータを測定しました。HD199178の測定された視差は$8.949\pm0.059$masであり、適切な動きは$\mu_\alphacos\delta=26.393\pm0.093$,$\mu_\delta=-0.950\pm0.083~mas~yr^{-1}$、ARLacの視差は$23.459\pm0.094$mas、固有運動は$\mu_\alphacos\delta=-51.906\pm0.138$、$\mu_\delta=46.732\pm0.131~mas~yr^{-1}$.私たちのVLBI測定天文パラメータは、対応する過去のVLBI測定値よりも約4～5倍優れた精度を持ち、ガイアのものと同等の精度を持ち、電波星を使用したフレームリンクの実現可能性を検証します。これら2つの星のアストロメトリックパラメータが更新されたことで、方向とスピンの両方のパラメータのY軸の不確実性が25%減少しました。
種族 III と極端に金属の少ない連星の進化
| Title |
The_Evolution_of_Population_III_and_Extremely_Metal-Poor_Binary_Stars |
| Authors |
Sung-Han_Tsai,_Ke-Jung_Chen,_Daniel_Whalen,_Po-Sheng_Ou_and_Tyrone_E._Woods |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11078 |
数値シミュレーションにより、PopIII(PopIII)星は連星や小さな星団で形成される可能性があり、これらの星は互いに近接している可能性があることが示されています。もしそうなら、それらは質量交換などの二元相互作用の影響を受ける可能性があり、それはそれらの進化、イオン化UVおよびライマン-ウェルナー(LW)光子放出および爆発収量を大きく変える可能性があり、初期の宇宙論的再イオン化および化学的濃縮に重要な結果をもたらす可能性があります。ここでは、MESAコードを使用して、PopIIIと極度に金属の少ない連星の進化を調査します。安定した物質移動から一般的なエンベロープ進化までの相互作用が、幅広い質量比と初期分離でこれらのバイナリで発生する可能性があることがわかりました。質量移動は、伴星の寿命を延ばすことにより、個々の星に関してこれらの連星のいくつかでUV光子収量をほぼ2倍にすることができます。バイナリ相互作用は、特定のSNタイプの質量範囲内または質量範囲外に星を促進または除去することにより、星の元素合成収量にも大きな影響を与える可能性があります。宇宙論的シミュレーションで使用するための研究で、バイナリの総光子収量に適合します。
低速収縮とワイル曲率仮説
数値相対性理論の力を使用して、フラット、均一、等方性から遠く離れ、大きなワイル曲率を持つ一般的な初期条件から始まり、ゆっくりとした収縮の期間が時空を全エネルギー密度として消失するほど小さいワイル曲率に向かって急速に駆動することを示します。成長し、ワイル曲率仮説を満たす動的メカニズムを提供します。また、ワイル曲率仮説と、十分に急勾配の負のポテンシャルエネルギー密度を持つ正準スカラー場の超局所的挙動との間の密接な相関関係も示しています。
光周波数変調による高周波重力波検出
| Title |
High-Frequency_Gravitational_Wave_Detection_via_Optical_Frequency_Modulation |
| Authors |
Torsten_Bringmann,_Valerie_Domcke,_Elina_Fuchs,_Joachim_Kopp |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10579 |
高周波重力波は、光子に与える周波数変調を観察することで検出できます。完全に剛性の検出器を構築することは不可能であるという事実に関連するこの方法の基本的な制限について説明します。次に、光周波数復調技術を適用するか、光原子時計技術を使用して、強力なレーザービームのスペクトルに誘導される周波数変調に基づいて、O(MHz-GHz)重力波を検索するいくつかの新しい方法を提案します。広い周波数範囲にわたって有望な感度を見つけます。
SLEPLET: Python でのスレピアン スケール離散化ウェーブレット
ウェーブレットは、空間とスケールの両方で信号を解析するために、さまざまな分野で広く使用されています。多くのフィールドが多様体(つまり、球体)のデータを測定しますが、多くの場合、データは多様体の部分領域でのみ観測されます。ウェーブレットは、この形式のデータへの典型的なアプローチですが、境界とオーバーラップするウェーブレット係数は汚染され、正確な解析のためには削除する必要があります。もう1つのアプローチは、欠損データの領域を推定し、既存の全多様体法を分析に使用することです。ただし、どちらのアプローチも分析に不確実性をもたらします。スレピアンウェーブレットを使用すると、存在するデータのみを直接操作できるため、上記の問題を回避できます。部分球面のデータを測定する研究分野へのスレピアンウェーブレットの適用には、測地学における重力/磁場、天文学における地上ベースの測定、惑星科学における全惑星特性の測定、地球の地磁気、および宇宙マイクロ波背景解析が含まれます。
重力変調された量子相関: ベルの非局所性を持つ超小型オブジェクトの古典モデルと量子モデルの識別
| Title |
Gravitationally_modulated_quantum_correlations:_Discriminating_classical_and_quantum_models_of_ultra-compact_objects_with_Bell_nonlocality |
| Authors |
Luciano_Petruzziello,_Fabrizio_Illuminati |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.10868 |
量子の非局所性と重力の関係を天体物理学的スケールで、古典領域と量子領域の両方で調査します。超小型物体の強い重力場で周回する粒子ペアを考慮すると、ベルの不等式の違反は、重力源の性質に強く依存する角度変調係数を獲得することがわかります。このような量子非局所性の重力誘起変調が、ブラックホール（古典的なものと量子補正を含むもの）とストリングファズボール、つまりストリング理論による超コンパクトオブジェクトの真の量子記述を容易に区別する方法を示します。これらの発見は、ベルの非局所性を、古典重力と量子重力の異なるモデルを比較してテストする際の潜在的な重要なツールとして促進します。
スーパーコンピュータ富岳のA64FX上でHPX/Kokkosを用いたStellar Mergerのシミュレーション
| Title |
Simulating_Stellar_Merger_using_HPX/Kokkos_on_A64FX_on_Supercomputer_Fugaku |
| Authors |
Patrick_Diehl_and_Gregor_Dai{\ss}_and_Kevin_Huck_and_Dominic_Marcello_and_Sagiv_Shiber_and_Hartmut_Kaiser_and_Dirk_Pfl\"uger |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11002 |
ハイパフォーマンスコンピューティングのARMA64FXなど、GPU以外のアーキテクチャに依存するマシンの可用性の向上は、アプリケーション開発者に一連の興味深い課題をもたらします。さまざまな並列化スキーム間でのコードの移植性を要求することに加えて、これらのアーキテクチャを対象とするプログラムは、さまざまな異種ワークロードのさまざまな実行特性に対応するために、計算カーネルサイズに関して高度に適応可能でなければなりません。このホワイトペーパーでは、業界で確立された標準に完全に基づいた、コードとパフォーマンスの移植性へのアプローチを示します。さまざまな異種実行環境でのコンピューティングカーネルの実行に対する抽象化としてKokkosを適用することに加えて、HPXランタイムシステムによって公開される標準C++構造を使用すると、実際のパフォーマンスに基づくコードとパフォーマンスの点で優れた移植性が実現することを示します。世界のOcto-Tiger天体物理学アプリケーション。Octo-TigerをStonyBrookのOokamiと理化学研究所のスーパーコンピューターFugakuが提供するARMA64FXアーキテクチャに移植した経験を報告し、その結果のパフォーマンスを、ORNLのSummit、NERSCのPerlmutter、CSCSのPizDaintなどの確立されたGPU指向のHPCマシンで達成されたパフォーマンスと比較します。システム。Octo-Tigerは、HPXとKokkosによって提供される抽象化レベルにより、コードを大幅に変更することなく、スーパーコンピューター富岳上で適切にスケーリングされました。標準C++を使用しているため、ARMのSVEのベクトル化サポートをOcto-Tigerに追加するのは簡単でした。
GNSSアンテナから電波望遠鏡への干渉計による最初の観測
| Title |
First_observations_with_a_GNSS_antenna_to_radio_telescope_interferometer |
| Authors |
Joe_Skeens,_Johnathan_York,_Leonid_Petrov,_David_Munton,_Kyle_Herrity,_Richard_Ji-Cathriner,_Srinivas_Bettadpur,_Thomas_Gaussiran |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2304.11016 |
グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)アンテナと超長基線干渉法(VLBI)電波望遠鏡で構成される電波干渉計の設計について説明します。私たちの最終的な目標は、この干渉計をローカルタイ測定を含む測地アプリケーションに使用することです。干渉計のGNSS要素は、独自のソフトウェア定義の受信システムと、修正された市販の測地品質GNSSアンテナを使用します。テキサス州フォートデービスにある25mの電波望遠鏡(FD-VLBA)、100m以内に配置された可搬型GNSSアンテナ、および約9kmの距離に配置されたGNSSアンテナの間で、2022年に3回の観測セッションを実行しました。全地球測位システム(GPS)とガリレオ衛星から、信号対雑音比(SNR)が1000を超える強力な干渉応答を検出しました。また、銀河の超新星残骸や活動銀河核(AGN)などの自然電波源が1ギガパーセクまで離れていることも観測しました。これらの検出は、GNSSアンテナから電波望遠鏡への干渉計で行われた最初の観測を表しています。記録されたGNSS信号のPrecisePointPositioning(PPP)ソリューションに基づく新しい技術を開発しました。これにより、ルビジウム周波数標準を使用した場合に、顕著なSNRの低下なしに、1.5GHzでの統合時間を少なくとも20分に延長できます。
宇宙における非対称対称性: 重力の模倣とその先
対称性は基礎物理学において重要な役割を果たします。重力理論と場の理論では、ワイル(共形)対称性に特に注意が払われてきました。ただし、理論にスカラーフィールドが含まれると、メトリックの等角変換は、より一般的な変換タイプ、いわゆる非形式変換のサブクラスと見なすことができます。ここでは、宇宙における純粋な非公式対称性の意味を調査します。最も一般的な不変不変作用を構築する一般不変不変テンソルの形式を導出します。宇宙論では、非形式対称性は、経過関数がアクションのレベルで(時間のような)スカラーフィールドに完全に置き換えられることを必要とする量になると主張します。次に、非形式対称性が一般に、一般的な模倣重力の正確に等価な定式化であることを示します。最後に、模倣重力を超えて、特定のクラスの不変性が一見オストログラツキーのような(より高い導関数を持つ)ラグランジアンにつながることを発見しました。また、係数がより高い導関数と曲率を含み、スカラーテンソル理論の理論空間をさらに拡大する、新しい可逆的不定形変換を見つけるための形式主義の適用を提案します。
