距離二重性テスト: 電波源の進化は非膨張宇宙を模倣する
距離双対関係(DDR)は、拡大する宇宙と非拡大する宇宙の根本的な違いを示します。拡大する計量では、角直径距離が$(1+z)$の追加係数だけ光度距離より小さくなります。ここでは、2.29GHzと5.0GHzで観測された超小型電波源の2つの独立したサンプルを使用して、この関係をテストした結果を報告します。電波源を使用したテストには幾何学のみが含まれるため、宇宙論的モデルとは独立しています。観測される電波輝度は赤方偏移とともに系統的に増加するため、光源のサイズが一定であるとは想定しません。代わりに、強度の特性である光度密度が赤方偏移によって変化しないと仮定することから始め、次に、結果のDDRからその変化を推測します。両方のサンプルに対して同じ仮定を立てたところ、同じ角度サイズと赤方偏移の関係が得られることがわかりました。興味深いことに、結果のDDRは非膨張ユニバースと完全に一致しています。膨張する宇宙によって予測されるDDRを仮定すると、電波光度密度は$\rho_L\propto(1+z)^3$として進化すると推測されます。しかし、一定の光度密度を仮定した場合の非膨張宇宙との完全な一致は、陰謀と微調整の問題を引き起こします。超小型電波源のサイズと光度密度は、非膨張宇宙を正確に模倣する形で進化します。
CMB レンズでニュートリノのハローを明らかにする
宇宙ニュートリノ背景の存在は、原始密度摂動の線形理論進化への影響を通じた宇宙論的調査や、軽元素の原始存在量の測定から間接的に推論されてきた。3つのニュートリノ種の質量に関する制約は、そのうちの少なくとも2種が現在非相対論的に運動していることを意味します。その結果、密度摂動の非線形発展により、暗黒物質ハローの周囲にニュートリノハローが形成されます。私たちは、これらのニュートリノのハローが、宇宙マイクロ波背景放射の弱い重力レンズの測定を通じて近い将来に検出できるかどうかを研究しており、これにより、おそらく宇宙ニュートリノの線形理論を超えた最初の兆候が得られる可能性があります。
スタロビンスキー モデルとその一般化の一部の制約と一貫性関係の再加熱
| Title |
Reheating_constraints_and_consistency_relations_of_the_Starobinsky_model_and_some_of_its_generalizations |
| Authors |
Marcos_A._G._Garcia,_Gabriel_Germ\'an,_R._Gonzalez_Quaglia,_A._M._Moran_Colorado |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15831 |
宇宙のインフレーション期の記述におけるスタロビンスキーモデルの成功を基に、このモデルの2つの単純な一般化と、再加熱時代によって課せられる制約を調査します。最初の一般化は$R^{2p}$の形式をとり、2番目は$\alpha$-Starobinskyモデルです。まず、元のスタロビンスキーモデルに対応する$p=1$または同等の$\alpha=1$の場合に焦点を当てます。項を無視することなく、観測量と宇宙論的量の間の正確な一貫性関係を導出し、再加熱条件$0<\omega_{re}<0.25$を課します。ここで、$\omega_{re}$は、最後の状態方程式パラメータです。再加熱中。これにより、この条件を満たす$n_s$と$r$の新しい境界を取得し、それらを他の観測量や宇宙量に適用することができます。$p\neq1$と$\alpha\neq1$の場合についてこのプロセスを繰り返したところ、これらの一般化は、観測量と宇宙論的量のポテンシャルと限界を含む、スタロビンスキーモデルのわずかな変更にとどまることがわかりました。
$\Lambda$CDM モデルの異方性拡張におけるハッブル定数の測定
宇宙マイクロ波背景放射(CMB)に依存しないアプローチは、ハッブル定数($H_0$)の推定値を提供するために文献で頻繁に使用されます。この研究では、ビッグバン元素合成(BBN)、バリオン音響振動(BAO)、コズミッククロノメーター(CC)、およびPantheon+コンパイルを使用した$\Lambda$CDMモデルの異方性拡張における$H_0$に対するCMB独立制約を報告します。Ia型超新星データ。データセットのさまざまな組み合わせによる異方性モデルの分析により、異方性が$H_0$と強く正の相関関係があり、異方性モデルの$10^{-14}$オーダーの異方性により、以下と一致する$H_0$の値が得られることが明らかになりました。直接的な局所測定。
WarmSPy: 温暖なインフレーションにおける宇宙論的摂動の数値研究
| Title |
WarmSPy:_a_numerical_study_of_cosmological_perturbations_in_warm_inflation |
| Authors |
Gabriele_Montefalcone,_Vikas_Aragam,_Luca_Visinelli_and_Katherine_Freese |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16190 |
我々は、温暖インフレーションモデルにおける摂動方程式を解き、CMB水平線交差時の対応するスカラーパワースペクトルを計算するように設計されたPythonの数値コードWarmSPyを紹介します。温暖なインフレーションのモデルでは、インフレーション中の温度$T$の輻射浴は、インフレーション場$\phiの運動方程式における強度$Q\proptoT^c/\phi^m$の散逸(摩擦)率を誘発します。$。温度に依存しない散逸率($c=0$)の場合、スカラーパワースペクトルの解析式が存在しますが、$c$がゼロ以外の値の場合、一連の方程式は数値的にのみ解くことができます。$c>0$($c<0$)の場合、インフレトン場の摂動と輻射との結合により、スカラー摂動に成長(減衰)モードが誘発され、一般に乗法関数$G(Q)$によってパラメータ化されます。これをスカラー散逸関数と呼びます。WarmSPyを使用して、物理モデルで実現されている3つのケースに対応する$c=\{3,1,-1\}$のケースに対する$G(Q)$の分析的近似を提供します。以前の文献結果と比較して、私たちの近似はより堅牢で、より広範囲の散逸強度$Q\in[10^{-7},10^{4}]$にわたって有効です。さらに、さまざまなモデルパラメータ、インフレ履歴、計量摂動の影響に対するスカラー散逸関数の安定性を初めて数値的に評価しました。全体として、結果は散逸指数$c$を除いて解析のパラメータのほとんどにあまり依存しておらず、スカラー散逸関数$G(Q)$の普遍的な動作の証拠を提供しています。
ヨーロッパパルサータイミングアレイからの2回目のデータリリース: V. 大規模なブラックホール、暗黒物質、初期宇宙への影響
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array:_V._Implications_for_massive_black_holes,_dark_matter_and_the_early_Universe |
| Authors |
J._Antoniadis,_P._Arumugam,_S._Arumugam,_P._Auclair,_S._Babak,_M._Bagchi,_A.-S._Bak_Nielsen,_E._Barausse,_C._G._Bassa,_A._Bathula,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_C._Caprini,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_M._Crisostomi,_S._Dandapat,_D._Deb,_S._Desai,_G._Desvignes,_N._Dhanda-Batra,_C._Dwivedi,_M._Falxa,_F._Fastidio,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_B._Goncharov,_A._Gopakumar,_E._Graikou,_J.-M._Grie{\ss}meier,_A._Gualandris,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_Y._Gupta,_S._Hisano,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_B._C._Joshi,_F._Kareem,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_D._Kharbanda,_T._Khizriev,_T._Kikunaga,_N._Kolhe,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_et_al._(53_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16227 |
ヨーロッパパルサータイミングアレイ(EPTA)とインドパルサータイミングアレイ(InPTA)の共同研究は、それぞれ2回目と最初のデータリリースを組み合わせて、重力波背景(GWB)の相関特性と組み合わせて低周波の共通信号を測定しました。このような信号は、インスピレーションを与える超大質量ブラックホール連星（SMBHB）の宇宙集団を含む多くの物理過程に起源がある可能性があります。インフレーション、相転移、宇宙ひも、初期宇宙におけるスカラー摂動の非線形進化によるテンソルモードの生成。超軽量暗黒物質(ULDM)の存在下での銀河電位の振動。新たな証拠が現れている現段階では、異なる起源を区別することは不可能です。したがって、この論文では、各プロセスを個別に検討し、信号がその特定のプロセスによって生成されるという仮説に基づいて信号の意味を調査します。我々は、この信号がインスピレーションを与えるSMBHBの宇宙集団と一致しており、その比較的高い振幅を利用して、連星合体のタイムスケールやSMBHとホスト銀河のスケーリング関係に制約を設けることができることを発見した。この起源が確認されれば、これはSMBHBが自然界で合体することを示す最初の直接的な証拠となり、構造形成と銀河進化のパズルに重要な観察のピースが加わることになる。初期の宇宙過程に関しては、この測定は宇宙ひも張力と一次相転移によって生じる乱流のレベルに厳しい制約を課すことになる。他のプロセスでは、青に傾斜したインフレーションスペクトルや、大きな波数でのスカラー摂動の原始スペクトルの過剰など、非標準的なシナリオが必要になります。最後に、検出された信号のULDM起源が不利になり、これが銀河系内のULDMの存在量に対する直接的な制約につながります。
| Title |
Probing_the_mass_relation_between_supermassive_black_holes_and_dark_matter_halos_at_high_redshifts_by_gravitational_wave_experiments |
| Authors |
Kazuya_Furusawa,_Hiroyuki_Tashiro,_Shuichiro_Yokoyama,_Kiyotomo_Ichiki |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16281 |
数多くの観測により、私たちの宇宙のほぼすべての銀河に超大質量ブラックホール(SMBH)が存在することが示されていますが、その形成と進化の過程については依然として多くの議論があります。近年、重力波（GW）は、レーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）やパルサータイミングアレイ（PTA）を活用することにより、特に低周波領域における新たな重要な観測観測として期待されています。SMBHの進化過程として、$z=6$におけるDMハローとSMBHの間の質量関係に対するアンザッツを用いたハロー合体ツリーに基づくダークマター(DM)ハロー-SMBH共進化モデルを再検討する。このモデルでは、SMBHの質量はハロー合体に伴う合体を通じて増加するため、進化の情報は合体時に放出されるGWに保存される必要があります。私たちは、PTAが検出できる合体するSMBH連星からの確率的重力背景と、LISAなどのmHz帯域観測によって検出できる合体時に放出されるGWバーストを調査します。また、将来のGW観測によって高赤方偏移におけるDMハローとSMBHの間の質量関係を調査できる可能性についても議論します。
モックの数が少ない 2 点統計の共分散
| Title |
2-point_statistics_covariance_with_fewer_mocks |
| Authors |
Svyatoslav_Trusov,_Pauline_Zarrouk,_Shaun_Cole,_Peder_Norberg,_Cheng_Zhao,_Jessica_Nicole_Aguilar,_Steven_Ahlen,_David_Brooks,_Axel_de_la_Macorra,_Peder_Doel,_Andreu_Font-Ribera,_Klaus_Honscheid,_Theodore_Kisner,_Martin_Landriau,_Christophe_Magneville,_Ramon_Miquel,_Jundan_Nie,_Claire_Poppett,_Michael_Schubnell,_Gregory_Tarl\'e,_Zhimin_Zhou |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16332 |
標準的なモックベースの共分散よりも少ないモックを必要とする、2点相関関数の共分散を正確に推定するためのアプローチを紹介します。これは、モックのセットをジャックナイフ領域に分割し、ジャックナイフ共分散の平均がモックの共分散の平均に対応するように、Mohammad&Percival(2022)で初めて導入された補正項を当てはめることによって実現できます。これにより、モデルがショットノイズ制限領域を超えて拡張され、より高密度の銀河サンプルに使用できるようになります。さまざまな密度の対数正規モックと、z=[0.8,1.2]の赤方偏移範囲でDESILRGおよびELGサンプルを模倣する近似EZmockを使用して、適合ジャックナイフアプローチのパフォーマンスを精度と精度の両方の観点からテストします。Mohammad-Percival補正では2点相関関数の共分散行列に偏りが生じ、この偏りは数密度とともに増大しますが、近似ジャックナイフ法では偏りが生じないことがわかります。また、フルシェイプ解析を実行することにより、宇宙論的パラメータの不確実性に対する共分散の影響も研究します。25個のモックに基づく近似ジャックナイフ手法は、1000または1500個のモックに基づく共分散行列から得られるものと同じくらい不偏かつ正確な宇宙論的パラメーターを回復できるのに対し、モハマド・パーシヴァル補正では2倍の大きさの不確実性が生じることがわかりました。したがって、2点相関関数の共分散の正確な推定値を取得するために必要なモックの数は、40～60分の1に削減されます。
豊富なAxiverseの文脈でCMB複屈折の証拠を再検討します。質量やアクシオン崩壊定数などのさまざまなアクシオンパラメーターの確率密度関数(PDF)を使用して、宇宙複屈折角のPDFを構築し、その特性を調査します。複屈折角の観測値を構築されたPDFの平均または標準偏差に関連付けることにより、入力PDFの形状を制約し、Axiverseの統計的分布についての洞察を提供します。私たちは、コサイン、二次、漸近線形アクシオンモノドロミーという3つの異なるタイプのアクシオンポテンシャルに焦点を当てます。私たちの分析は、アクシオンパラメータの分布を制限し、それらの間の相関関係を明らかにする際の宇宙複屈折の可能性を示しています。さらに、より低い多重極からの複屈折の将来の測定を予測する「複屈折トモグラフィー」の予測を提供し、それを使用してAxiverseのより単純なバージョンを除外する方法を示します。私たちの発見は、アクシバースの継続的な探査と宇宙の複屈折に対するその意味に貢献します。
TNG の GAPS プログラム。 XLV。 HI バルマー線透過分光法と超高温木星の NLTE 大気モデリング KELT-20b/MASCARA-2b
| Title |
The_GAPS_programme_at_TNG._XLV._HI_Balmer_lines_transmission_spectroscopy_and_NLTE_atmospheric_modelling_of_the_ultra-hot_Jupiter_KELT-20b/MASCARA-2b |
| Authors |
L._Fossati,_F._Biassoni,_G._M._Cappello,_F._Borsa,_D._Shulyak,_A._S._Bonomo,_D._Gandolfi,_F._Haardt,_T._Koskinen,_A._F._Lanza,_V._Nascimbeni,_D._Sicilia,_M._Young,_G._Aresu,_A._Bignamini,_M._Brogi,_I._Carleo,_R._Claudi,_R._Cosentino,_G._Guilluy,_C._Knapic,_L._Malavolta,_L._Mancini,_D._Nardiello,_M._Pinamonti,_L._Pino,_E._Poretti,_M._Rainer,_F._Rigamonti,_A._Sozzetti |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15776 |
私たちは、観測から超高温木星(UHJ)KELT-20b/MASCARA-2bのHIBalmer線の透過スペクトルを抽出し、その結果を非局所的な熱力学的平衡を考慮したフォワードモデリングを通じて得られた結果とさらに比較することを目的としています(NLTE）効果。ガリレオ望遠鏡に取り付けられた高解像度分光器HARPS-Nで得られた6つのトランジットからラインプロファイルを抽出しました。下層大気ではヘリオスコードを、中層および高層大気ではCloudyNLTEコードを使用して、温度圧力(TP)プロファイルを計算します。さらに、Cloudyを使用して、観測結果と比較するために、LTEおよびNLTEにおける理論上の惑星の送信スペクトルを計算します。Halpha(0.79+/-0.03%;1.25Rp)、Hbeta(0.52+/-0.03%;1.17Rp)、Hgamma(0.39+/-0.06%;1.13Rp)ラインが検出されましたが、Hdeltaラインは検出されました。ほぼ4シグマ(0.27+/-0.07%;1.09Rp)。モデルは、10^-2barを超える圧力では約2200K、10^-8bar未満の圧力では約7700Kの等温温度を予測し、その間の温度上昇はほぼ直線的です。中層および高層大気では、NLTETPプロファイルはLTEよりも最大約3000K高温になります。NLTETPプロファイルから導出された合成透過スペクトルは、観測されたHIBalmer線プロファイルとよく一致しており、得られた大気構造が検証されています。代わりに、LTETPプロファイルから導出された合成透過スペクトルでは、観測結果と比較して吸収が大幅に弱くなります。金属は、UHJの温度逆転を引き起こす主な要因であると考えられており、金属に対するNLTE効果の影響により、逆転の規模が増大します。KELT-20b/MASCARA-2bのTPプロファイルに対するNLTE効果の影響は、より高温のUHJKELT-9bよりも大きいことがわかりました。したがって、NLTE効果は、KELT-20b/MASCARA-2bよりも低温の惑星にも関係している可能性があります。。
星団でホットジュピターを作る II: 連星系での効率的な形成
| Title |
Making_hot_Jupiters_in_stellar_clusters_II:_efficient_formation_in_binary_systems |
| Authors |
Daohai_Li,_Alexander_J._Mustill,_Melvyn_B._Davies,_and_Yan-Xiang_Gong |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15966 |
観測により、散開星団におけるホットジュピター(HJ)の出現率は場($\sim1\%$)とほぼ一致していますが、連星系が豊富な星団M67では、その出現率は$\sim5\%$であることが示唆されました。伴星によって強制される極大振幅フォン・ツァイペル・リドフ・コーザイ(XZKL)機構によって引き起こされる高離心率の潮汐移動を介して、星団環境はどのようにしてHJ形成を促進するのでしょうか?我々の分析的処理により、この星団の集団重力ポテンシャルが伴星の軌道をゆっくりと変化させ、それが恒星-惑星-伴星構成をXZKLに有利なものにする可能性があり、これは非常に幅の広い連星でのみ起こり得る現象であることが示されている。また、星団の進化と構成星の周りの惑星の軌道のXZKLの直接的なGyr$N$-bodyシミュレーションも実行した。私たちは、最初は単一の星が恒星の散乱によって伴星を獲得する可能性があり、その伴星が惑星の軌道上でXZKLを可能にする可能性があることを発見しました。最初は連星だった星の周りの惑星も、伴星によってXZKL活性化される可能性があります。どちらのシナリオでも、伴星の軌道は、XZKLが惑星の軌道で発生する前に、星の散乱と星団の可能性によって大きく変化した可能性があります。さまざまなクラスターモデルにわたって、初期単星を周回する惑星の0.8\%～3\%がXZKLを経験していますが、初期連星ではその割合は2\%～26\%です。特に、駆出率はXZKLと同等か、かなり小さいです。1回転で連星の星の周囲では、その惑星の13\%～32\%がXZKLを受けており、単一星と組み合わせると、全体のXZKL割合は3\%～21\%となり、星団の連星性の影響を最も大きく受けます。M67の恒星の10\%に巨大惑星がある場合、モデルはHJ発生率が$\sim1\%$であると予測します。HJ調査では、古く、バイナリ度が高く、密度が高すぎない散開星団をターゲットにし、HJ収量を最大化するために幅の広いバイナリを優先することをお勧めします。
火星の重水素化電離層の完全連成光化学とその H と D の放出への影響
| Title |
Fully_coupled_photochemistry_of_the_deuterated_ionosphere_of_Mars_and_its_effects_on_escape_of_H_and_D |
| Authors |
Eryn_M._Cangi,_Michael_S._Chaffin,_Roger_V._Yelle,_Bethan_S._Gregory,_Justin_Deighan |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16396 |
火星の重水素(D)は大きな注目を集めていますが、重水素化電離層は比較的研究されていません。これは、火星からの非熱的D放出についてもほとんどわかっていないことを意味します。なぜなら、それは主にイオン中性反応で生成された原子に与えられる過剰エネルギーによって引き起こされるからです。火星からのDのほとんどの脱出は非熱的であると予想されており、火星からの水の損失に関する私たちの理解のギャップを浮き彫りにしています。この取り組みでは、この知識のギャップを埋めることに取り組みました。私たちの目標を達成するために、イオンと中性物質を完全に結合させ、光化学平衡を仮定しない、アップグレードされた1D光化学モデルを使用します。私たちの知る限り、このようなモデルはこれまで火星に適用されたことはありません。太陽極小期、平均期、極大期の大気をモデル化したところ、重水素化電離層は水素を含む電離層と同様に挙動するが、非熱的逃散は8000～9000cm$^{-2}$s程度であることが判明した。$^{-1}$は、あらゆる太陽条件下で原子D損失の大半を占めます。総分別係数$f$は$f=0.04$--0.07、積算水損失は147--158mGELです。これは、地形学的推定値よりもまだ小さいです。火星の重水素イオンは、より豊富なHイオンによる低密度と質量縮退のため、現在の技術では測定するのが難しいと考えられます。重水素化電離層を現場で測定したい将来のミッションでは、そのための革新的な技術を開発する必要がある。
100キロパーセクのマゼラン星流を発見
| Title |
Discovery_of_the_Magellanic_Stellar_Stream_Out_to_100_Kiloparsecs |
| Authors |
Vedant_Chandra,_Rohan_P._Naidu,_Charlie_Conroy,_Ana_Bonaca,_Dennis_Zaritsky,_Phillip_A._Cargile,_Nelson_Caldwell,_Benjamin_D._Johnson,_Jiwon_Jesse_Han,_Yuan-Sen_Ting |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15719 |
マゼラン雲(MS)は、マゼラン雲をたどる南の空の$140^\circ$に及ぶ巨大なガスの帯で、発見以来50年間にわたって精巧に地図が作成されてきました。しかし、協調的な努力にもかかわらず、MSに相当する優れたものは決定的に特定されていません。この恒星の流れは、MSの距離と6D運動学を明らかにし、その形成と雲の過去の軌道履歴を制約します。私たちは、銀河の郊外にある最も遠くにある明るい赤色巨星の分光調査を行ってきました。このデータセットから、雲の極端な角運動量に一致する13個の恒星の顕著な集団が発見され、その範囲は$60～120$kpcの距離でMSに沿って$100^\circ$まで広がっています。さらに、運動学的に選択されたこれらの星は、雲での形成と一致して、$-2.5<\mathrm{[Fe/H]}<-0.5$の化学空間の[$\alpha$/Fe]欠損軌道に沿って存在します。彼ら自身。私たちはこれらの星をマゼラン星流のメンバーであると確信しています。これらの星のうちの半分は金属が豊富で、ガス状のMSに密接に続いていますが、残りの半分はより分散していて金属が不足しています。我々は、金属が豊富な流れは最近形成されたMS流の潮流に対応するものであると主張し、金属に乏しい集団は雲間の初期の相互作用中にSMC郊外から放り出されたと推測している。マゼラン星流は、距離、6D運動学、誕生場所などの強力な制約を提供し、雲の詳細な歴史の解明に向けた将来のシミュレーションの指針となります。
ローマ宇宙正午: $2
| Title |
Roman-Cosmic_Noon:_A_Legacy_Spectroscopic_Survey_of_Massive_Field_and_Protocluster_Galaxies_at_$2 |
| Authors |
Gregory_Rudnick_(University_of_Kansas),_Yannick_Bah\'e_(EPFL),_Michael_Balogh_(University_of_Waterloo),_Mike_Cooper_(UC_Irvine),_Nina_Hatch_(Nottingham_University),_Benedetta_Vulcani_(Padova_Observatory),_Gillian_Wilson_(UC_Merced),_Gianluca_Castignani_(University_of_Bologna),_Pierluigi_Cerulo_(Universidad_de_Concepci\'on),_Gabriella_De_Lucia_(Astronomical_Observatory_of_Trieste),_Ricardo_DeMarco_(Universidad_de_Concepci\'on),_Benjamin_Forrest_(UC_Davis),_Pascale_Jablonka_(EPFL) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15735 |
原始銀河団は遠方宇宙($z>2$)で最も密度の高い領域であり、局所宇宙では大規模銀河団($M_{halo}>10^{14}{\rmM}_\odot$)の祖先です。。これらが初期の大規模銀河進化において重要な役割を果たしているのは間違いなく、銀河消光の初期の場所となったり、星形成の極端な状態を誘発したりする可能性もあります。したがって、原始銀河団の研究は、遠方の銀河形成を知る手がかりを与えるだけでなく、高密度構造が時間の経過とともにどのように成長し、その内部の銀河を変化させるかを理解する上で重要なつながりも提供します。現在の原始星団サンプルは、それらが小さく、不均一な方法で選択されているため、これらの点に完全に対処することができません。我々は、$2<z<3$の銀河構造の全範囲を特定するための、非常に深く(30ksec)かつ広範囲(10deg$^2$)のプリズムスリットレス分光法探査を中心とするRoman-CosmicNoon探査を提案します。この調査には、均一に選択された1500個の原始銀河団、その周囲の宇宙ウェブ環境、および星形成史の全範囲にわたる$M_\star>10^{10.5}{\rmM}_\odot$を持つ少なくとも15,000個の原始銀河団が含まれます。さらに多くの低質量星形成銀河も同様です。この調査には、高緯度広域調査よりもはるかに低い質量までのフィールド銀河も含まれますが、$z>2$の現在または計画されている深層分光探査機よりも小さな領域にわたって含まれます。この調査では、プリズム分光法といくつかの控えめな追加イメージングを使用して、正確な星の質量関数、消光された部分、銀河と原始星団の形態、星の年齢、輝線ベースのSFR、および金属量を測定します。それは、原始星団科学の主要な目標をはるかに超えた広範な遺産価値を持つでしょう。
渦巻銀河のバーのプロフィール
| Title |
The_Profiles_of_Bars_in_Spiral_Galaxies |
| Authors |
Peter_Erwin_(1),_Victor_P._Debattista_(2),_Stuart_Robert_Anderson_(2)_((1)_Max-Planck-Institut_fuer_extraterrestrische_Physik,_Garching,_Germany,_(2)_Jeremiah_Horrocks_Institute,_University_of_Central_Lancashire,_Preston,_UK) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15739 |
我々は、スピッツァー3.6ミクロン画像を使用して、182個の棒状渦巻銀河の体積が制限されたサンプル内の棒の長軸表面輝度プロファイルの分析を示します。これまでのほとんどの研究とは異なり、バーのプロファイル全体を使用し、プロファイルを4つのカテゴリに分類します。これらは、古典的な「フラットバー」プロファイルを更新する「ピーク+ショルダー」(P+Sh)と、古典的な「指数関数的」プロファイルの3つのサブタイプです:(真)指数関数、「2つの勾配」(浅い内側の勾配+より急な外側の傾斜）、および「フラットトップ」（一定の内側領域、急な外側の傾斜）。P+Shプロファイルは、恒星の質量が大きく、初期のハッブル型で、赤色で、ガスの割合が少ない銀河で優先的に見つかります。最も重要な要因は星の質量であり、ハッブル型とのこれまでの相関関係は、質量の大きい銀河が初期のハッブル型を持つ傾向があることで説明できます。非P+Shプロファイルの最も一般的なタイプは指数関数的で、次にフラットトッププロファイルが続きます。P+Sh以外のすべてのプロファイルは、星の質量、ハッブル型、色、ガス分率の分布が同様であるように見えます。また、傾斜したサブサンプルのバーを形態学的に、箱状/ピーナッツ型(B/P)の膨らみがあるバーとないバーに分類します。以前に報告されたように、B/Pバルジの存在は恒星の質量の非常に強力な機能です。基本的に、B/PバルジのあるすべてのバーはP+Shプロファイルを持ちます。プロファイルの肩をバーの外側の垂直方向に薄い部分に関連付けます。明確なB/Pバルジのないバーで少数のP+Shプロファイルが見つかりました。これは、P+Shの形成がB/Pバルジの形成に先行していることを示している可能性があります。
放射冷却と加熱による内部銀河の MHD シミュレーション
| Title |
MHD_Simulation_of_The_Inner_Galaxy_with_Radiative_Cooling_and_Heating |
| Authors |
Kensuke_Kakiuchi,_Takeru._K._Suzuki,_Shu-ichiro_Inutsuka,_Tsuyoshi_Inoue,_Jiro_Shimoda |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15761 |
私たちは、放射冷却と加熱を伴う三次元シミュレーションにより、銀河バルジ領域のガス動力学における磁場の役割を調査します。ハロー領域では$T>10^6\{\rmK}$の高温コロナが形成されますが、銀河面付近の温度は熱平衡に従って$\lesssim10^4\{\rmK}$になります。放射冷却と放射加熱によって決定される曲線。星間ガスの熱エネルギーは放射冷却によって失われますが、磁場強度の飽和レベルは放射冷却や加熱にあまり依存しません。磁場の強さは平均$10\{\rm\muG}$に増幅され、局所的には数百${\rm\muG}$に達します。放射冷却と加熱がある場合には中緯度で磁気的に支配された領域が形成されることがわかりますが、これは放射効果がない場合には見られません。中緯度地域の垂直方向の厚さは、銀河中心から$0.4-0.8\{\rmkpc}$の半径位置で$50-150\{\rmpc}$であり、観測された中性星の垂直分布に匹敵します。原子ガス。銀河バルジ領域全体にわたって統合されたエネルギー密度のさまざまな成分の平均を取ると、磁気エネルギーは熱エネルギーに匹敵します。私たちは、磁場が銀河バルジ領域の力学的および熱的特性の制御に重要な役割を果たしていると結論付けています。
光学的に可変な低質量 AGN 候補の X 線特性
我々は、光学的変動に基づいて選択された低質量銀河(M_*<=5*10^9Msun)の近くにある14個の(z<0.044)AGNのX線解析を発表します(Baldassareetal.2020)。低質量銀河におけるさまざまなAGN選択手法を比較対照することは、この領域での活動率の正確な推定値を取得するために不可欠です。私たちは、チャンドラX線天文台の新しい観測とアーカイブされた観測の両方を使用して、AGNと一致するX線点源を検索します。4つの天体がL_0.5-7~3*10^40から9*10^42ergs^-1の範囲の明るさの核X線放射を検出し、さらに2つの周辺検出が行われました。検出された銀河はすべて、X線連星から予想される明るさを超えており、すべての線源は核であり、ほとんどの線源でのX線放射がAGNによるものであることを示唆しています。これらの観測は、低質量銀河におけるAGNの特定における変動性の成功を実証しています。また、輝線診断についても調査し、特に低質量および低金属量システムに関して、AGN選択のためのこれらの方法の結果の違いについて議論します。
MOND の内部: 恒星加速による重力のテスト
我々は、モンディアン宇宙で形成された円盤銀河の恒星の加速度と、同一のバリオン物質分布および適合した冷たい暗黒物質ハローを持つ銀河との差異を定量化します。天の川銀河のような銀河では、最大横方向加速度は10年あたり${\cal{O}}(10^{-9})$秒角であり、現在の能力の最も楽観的な推定値をはるかに超えています。逆に、銀河中心から太陽の距離にある場合、視線加速度の最大差は${\cal{O}}(1)$センチメートル/秒/10年です。このレベルの精度は、将来の機器でも実現可能なレベルです。
近くのII型セイファート銀河NGC 1068の中央コンパクトコンポーネントのセンチメートルからサブミリの広帯域無線スペクトル
| Title |
The_Centimeter_to_Submillimeter_Broad_Band_Radio_Spectrum_of_the_Central_Compact_Component_in_A_Nearby_Type-II_Seyfert_Galaxy_NGC_1068 |
| Authors |
Tomonari_Michiyama,_Yoshiyuki_Inoue_and_Akihiro_Doi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15950 |
私たちは、以前の連続体スペクトル解析には含まれていなかった角度分解能0\farcs05の新しい100GHzデータを含む、近くのタイプIIセイファート銀河NGC1068の利用可能なアタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイのアーカイブデータをすべて解析します。超大型アレイに基づく文献データと組み合わせることで、NGC1068の中央$\lesssim7$pc領域の広帯域無線連続体スペクトルを調査しました。磁束密度が5で$\およそ$10-20mJyであることがわかりました。-700GHz。以前の研究ではモデルが新しく追加された100GHzデータポイントを考慮できなかったため、モデルの更新を進め、パラメーターに必要な調整を加えました。この広帯域無線スペクトルの考えられる解釈の1つは、ジェット基地、塵の多いトーラス、および$\約30$シュヴァルツシルト半径のスケールで$\約20$Gの磁場強度を持つ小型X線コロナからの放射の組み合わせです。中心部のブラックホール。他の考えられる拡張成分（周囲の電離ガスからの自由放出など）を省略してコンパクトコロナを確実に識別するには、次世代干渉計による高分解能・高感度観測が必要となります。
W51Cにおける宇宙線によるC$^0$/CO存在比の向上
| Title |
Cosmic-ray-driven_enhancement_of_the_C$^0$/CO_abundance_ratio_in_W51C |
| Authors |
Mitsuyoshi_Yamagishi,_Kenji_Furuya,_Hidetoshi_Sano,_Natsuko_Izumi,_Tatsuya_Takekoshi,_Hidehiro_Kaneda,_Kouichiro_Nakanishi,_Takashi_Shimonishi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15983 |
[CI](ASTE望遠鏡と野辺山の45メートル望遠鏡による$^3P_1$-$^3P_0$)、$^{12}$CO(1-0)、$^{13}$CO(1-0)の観測。$X_{\mathrm{C/CO}}$は、星間UVによるCOの光解離が無視できる$A_V>$100等の分子雲内で0.02～0.16(中央値で0.05)の範囲で変化することがわかりました。さらに、$X_{\mathrm{C/CO}}$は、W51C中心からの投影距離に応じて、W51C中心付近で局所的に最大4倍に強化されます。高$A_V$分子雲では、$X_{\mathrm{C/CO}}$は宇宙線(CR)イオン化率とH$_2$密度の比によって決定され、明確な空間分布は見出されません。投影距離に対するH$_2$密度の変化。したがって、高いCRイオン化率はW51C中心付近の$X_{\mathrm{C/CO}}$を局所的に増強する可能性がある。また、観測された強化された$X_{\mathrm{C/CO}}$($\sim$17pc)の空間範囲は、100MeVのエネルギーを持つCRの拡散距離と一致することもわかりました。この事実は、W51Cで加速された低エネルギーCRが$X_{\mathrm{C/CO}}$を強化することを示唆しています。$X_{\mathrm{C/CO}}$増強雲でのCRイオン化率は時間に基づいて3$\times$10$^{-16}$s$^{-1}$と推定されます$X_{\mathrm{C/CO}}$の依存PDRシミュレーション。その値は標準的な銀河環境の値よりも30倍高くなります。これらの結果は、[CI]が超新星残骸付近の広範囲のCRと星間物質との相互作用を調べるための強力なプローブであることを示しています。
JWST の PEARLS に隠された巨人: HST には見えない超大質量 z=4.26 サブミリ銀河
| Title |
Hidden_giants_in_JWST's_PEARLS:_An_ultra-massive_z=4.26_sub-millimeter_galaxy_that_is_invisible_to_HST |
| Authors |
Ian_Smail,_Ugne_Dudzeviciute,_Mark_Gurwell,_Giovanni_G._Fazio,_S.P._Willner,_A.M._Swinbank,_Vinodiran_Arumugam,_Jake_Summers,_Seth_H._Cohen,_Rolf_A._Jansen,_Rogier_A._Windhorst,_Ashish_Meena,_Adi_Zitrin,_William_C._Keel,_Dan_Coe,_Christopher_J._Conselice,_Jordan_C.J._D'Silva,_Simon_P._Driver,_Brenda_Frye,_Norman_A._Grogin,_Anton_M._Koekemoer,_Madeline_A._Marshall,_Mario_Nonino,_Nor_Pirzkal,_Aaron_Robotham,_Michael_J._Rutkowski,_Russell_E._Ryan_Jr.,_Scott_Tompkins,_Christopher_N.A._Willmer,_Haojing_Yan,_Thomas_J._Broadhurst,_Cheng_Cheng,_Jose_M._Diego,_Patrick_Kamieneski,_Min_Yun |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16039 |
我々は、SMA、JCMT、NOEMA、JWST、HST、SSTを使用して、大質量クラスターレンズA1489を通して見た2つの塵の多い星形成銀河850.1と850.2の多波長解析を紹介します。これらのSMAに位置する源は両方ともz=4.26にあり、明るい塵連続放射を持っていますが、850.2は紫外線で検出されたライマンブレイク銀河であるのに対し、850.1はJWST/NIRCamの深い観測でも2um未満で検出されません。私たちは、サブkpc解像度の恒星質量マップとAvマップを導出するピクセルレベルのSED解析を含め、恒星、ISM、および動的特性を調査します。850.1は、z>4でM*~10^11.8Mo(z>6で形成される可能性が高い)で知られている、最も大質量で非常に不明瞭なAv~5銀河の1つであり、850.2は最も質量が小さく、非常に不明瞭な銀河の1つであることがわかりました。最も不明瞭な、Av~1、z>4の塵の多い星形成集団のメンバー。塵の質量によって選ばれたこれら2つの銀河の多様性は、HSTまたは地上から実現可能な最長波長である<2umでの画像化に基づくz>3-4での銀河調査が不完全であることを示しています。850.1の分解された質量マップは、コンパクトな恒星の質量分布、Re(質量)~1kpcを示していますが、z~1.5、その後z~0への予想される進化は、z~1.5の巨大な静止銀河と超大質量銀河の両方の特性と一致します。z~0の初期型銀河。850.1はグループの中心銀河であり、850.2は近い将来合体する可能性が高い衛星であると考えられます。850.1の恒星の形態は、腕と線形の棒の特徴を示しており、これが内部に存在するアクティブな動的環境に関連付けられています。
GAMA/DEVILS: 125 億年にわたる宇宙の星形成と AGN 活動
| Title |
GAMA/DEVILS:_Cosmic_star_formation_and_AGN_activity_over_12.5_billion_years |
| Authors |
Jordan_C._J._D'Silva,_Simon_P._Driver,_Claudia_D._P._Lagos,_Aaron_S._G._Robotham,_Sabine_Bellstedt,_Luke_J._M._Davies,_Jessica_E._Thorne,_Joss_Bland-Hawthorn,_Matias_Bravo,_Benne_Holwerda,_Steven_Phillipps,_Nick_Seymour,_Malgorzata_Siudek,_Rogier_A._Windhorst |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16040 |
私たちは、銀河質量集合体(GAMA)と銀河系外可視レガシーサーベイ(DEVILS)の観測データセットを使用して、宇宙の星形成速度(SFR)と活動銀河核(AGN)のボロメータ光度履歴(CSFH/CAGNH)を計算します。過去125億年。SFRとAGNのボロメータ光度は、スペクトルエネルギー分布フィッティングコードProSpectを使用して導出されました。これには、観測された静止フレームの紫外から遠赤外測光に対するAGNと恒星の発光の両方からの寄与を自己一貫してモデル化するためのAGN処方が含まれています。CSFHとCAGNHは両方とも同様に進化し、宇宙初期に上昇して振り返り時間$\約10$~Gyr($z\約2$)でピークに達し、その後現在に向かって減少していることがわかりました。この研究の重要な結果は、CAGNHとCSFHの比率が横ばいであることが判明したことです($\about10^{42.5}\mathrm{erg\,s^{-1}M_{\odot}^{-1}これは、星形成とAGN活動がこの期間にわたって同世代であったことを示しています。CSFHとCAGNHに最も寄与している銀河の恒星質量は類似していることがわかり、ガスの流入である可能性が高い共通の原因を示唆しています。ガス供給の枯渇は、宇宙の星の形成とAGNの活動を同等に抑制し、過去10ギヤにわたって同様の衰退を経験していることを保証します。これらの結果は、銀河のライフサイクルにおける星形成とAGN活動の役割を調和させるための重要なマイルストーンとなる。
大規模な初期型銀河の LOFAR ビュー: 電波 AGN からホスト放射への移行
| Title |
The_LOFAR_view_of_massive_early-type_galaxies:_Transition_from_radio_AGN_to_host_emission |
| Authors |
A._Capetti_(1)_M._Brienza_(2,3)_((1)_INAF_-_Osservatorio_Astrofisico_di_Torino,_Strada_Osservatorio_20,_I-10025_Pino_Torinese,_Italy_(2)_INAF_-_Istituto_di_Radio_Astronomia,_Via_P._Gobetti_101,_I-40129_Bologna,_Italy_(3)_Dipartimento_di_Fisica_e_Astronomia,_Universit\`a_di_Bologna,_Via_P._Gobetti_93/2,_I-40129,_Bologna,_Italy) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16078 |
私たちは、150MHz低周波アレイ(LOFAR)観測で見られる、近くの宇宙(後退速度<7,500km/s)の初期型銀河(ETG)における電波放射の研究を拡張し、巨大ETGからのサンプルを拡張します。-25<MK<-23.5の巨大な(~6x10^10-3x10^11太陽質量)ETG(mETGS)まで。LOFAR2メートル上空サーベイの2回目のデータリリースからの画像は432個のmETGについて利用可能であり、その48%は典型的な光度~3x10^20W/Hzを超えて検出されています。検出された発生源のほとんど(85%)はコンパクトで、サイズは4kpc未満です。31mETGの電波放射は、2～180kpc(中央値12kpc)の範囲のスケールで拡張されます。いくつかの場合、それは主銀河と整列します。残りのオブジェクトまたは再起動されたオブジェクトの割合に最大1%の制限を設定します。これは拡張ソースの最大16%です。我々は、電波源の特性がETGの恒星の質量（電波出力の中央値、拡張電波源の割合、大規模環境とのつながり）に関係していることを発見した。ただし、同様の星の質量と環境のソースの電波特性は、電波特性の大きな広がりを示すため、これらの結果は統計的傾向を説明しているだけです。これらの傾向は、最低のホスト光度(MK>-24.5)で崩れます。この効果は、-23.5<MK<-21.5という、さらに質量の小さいETGの分析によって強化されます。これは、約2x10^11太陽質量で、電波の大きな活動銀河核(AGN)から生成される電波放射から、主銀河および(または)電波の静かなAGNに関連するプロセスへの一般的な移行が発生することを示唆しています。この明るさでは、恒星表面の輝度プロファイルの遷移も、竜巻銀河から恒星の核が枯渇した銀河、いわゆる核銀河へと変化します。この発見は、中心銀河のみが電波大音量のAGNをホストしていることを示した以前の結果と一致しています。
連星中性子星の合体における $\alpha\Omega$ ダイナモによる大規模磁場
| Title |
A_large-scale_magnetic_field_via_$\alpha\Omega$_dynamo_in_binary_neutron_star_mergers |
| Authors |
Kenta_Kiuchi,_Alexis_Reboul-Salze,_Masaru_Shibata,_Yuichiro_Sekiguchi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15721 |
中性子星の合体は相対論的ジェットを駆動し、短いガンマ線バーストとして観測できます。相対論的ジェットを発射するには、強力で大規模な磁場が必要です。しかし、この磁場を構築する磁気流体力学的メカニズムは依然として不明です。今回我々は、磁気回転不安定性によって駆動される$\alpha\Omega$ダイナモ機構が、{\itabinitio}超高分解能ニュートリノを実行することにより、長寿命の連星中性子星合体残骸の内部に大規模な磁場を構築することを示す。-完全一般相対性理論における放射線磁気流体力学合体シミュレーション。その結果、磁場は、光度$\sim10^{51}$\,erg/sのポインティング磁束支配の相対論的流出と、質量$\sim0.1M_\の磁気駆動による合体後質量放出を誘発します。オド$。したがって、連星中性子星合体におけるマグネターのシナリオは可能である。これらは、短く硬いガンマ線バーストや非常に明るいキロノバの原動力となる可能性があります。したがって、このシナリオは将来の観察でテスト可能です。
中性子星の合体に関連する光過渡状態を発見し、分光学的に追跡するLIGO HET Response (LIGHETR)プロジェクト
| Title |
The_LIGO_HET_Response_(LIGHETR)_Project_to_Discover_and_Spectroscopically_Follow_Optical_Transients_Associated_with_Neutron_Star_Mergers |
| Authors |
M._J._Bustamante-Rosell,_Greg_Zeimann,_J._Craig_Wheeler,_Karl_Gebhardt,_Aaron_Zimmerman,_Chris_Fryer,_Oleg_Korobkin,_Richard_Matzner,_V._Ashley_Villar,_S._Karthik_Yadavalli,_Kaylee_M._de_Soto,_Matthew_Shetrone,_Steven_Janowiecki,_Pawan_Kumar,_David_Pooley,_Benjamin_P._Thomas,_Hsin-Yu_Chen,_Lifan_Wang,_Jozsef_Vinko,_David_J._Sand,_Ryan_Wollaeger,_Frederic_V._Hessman,_and_Kristen_B._McQuinn |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15833 |
LIGOHETResponse(LIGHETR)プロジェクトは、LIGO/Virgo共同研究(LVC)によって重力波合体源として発見された光過渡現象(OT)を追跡調査するプロジェクトです。初期の分光法は、アスペクト角などの重要なパラメーターを制約する可能性があります。LIGHTRのコラボレーションには、合併の分光的進化をモデル化する機能も含まれており、モデルと当社のデータとのリアルタイムの直接比較が容易になります。主要な施設はホビー・エバリー望遠鏡です。LIGHETRは、大規模に複製された分光器のVIRUSアレイを使用して、関連するOTを検索し、初期の青色スペクトルを取得します。また、補完的な役割として、低解像度のLRS-2分光器を使用して、実行可能な候補のスペクトルと高密度サンプリングされたシリーズを取得します。真の対応物のスペクトル。OTが特定されると、予想されるスペクトルの頻度は、最初の12時間はスペクトルがなく、その後はほぼ1日1回しかスペクトルが存在しなかったGW170817=AT2017gfoで達成されたものと一致するか、または大幅に超えることになります。プログラムを容易にするために作成された特別なHET固有のソフトウェアについて説明し、未検出のソースに対する磁束制限を決定する試みを行います。また、LIGOとVirgoScientificCollaborationsの第3回観察キャンペーン中にOT候補者をフォローアップするキャンペーンについても説明します。我々は、5つのLVC重力波イベントの銀河ホスト候補のウイルス分光法と、S190901apに関連するOTの候補1つのLRS-2スペクトルを取得しました。私たちは、その候補であるZTF19abvionh=AT2019pipを、他の方法では認識されていない近くの矮小銀河にあるヴォルフ・ライエ星である可能性があると特定しました。
失敗した超新星の島における回転、金属性、磁場の影響
| Title |
The_effects_of_rotation,_metallicity_and_magnetic_field_on_the_islands_of_failed_supernovae |
| Authors |
Lei_Li,_Chunhua_Zhu,_Sufen_Guo,_Helei_Liu,_and_Guoliang_Lu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15879 |
失敗超新星(FSN)は、重い恒星質量ブラックホール($M_{BH}>\sim30$M$_\odot$)の形成経路である可能性があります。しかし、大質量星の爆発可能性の島における金属性、回転、磁場の影響は明らかではありません。ここでは、ゼロ年齢主系列(ZAMS)から崩壊前まで、異なる初期回転速度、金属量、磁場を用いて、質量6から55$M_{\odot}$の範囲の星の構造と進化をシミュレーションします。我々は、高速回転する恒星はC点火時に低い$\rm^{12}C$質量分率を維持することができ、これにより対流炭素燃焼から放射燃焼への移行がより低い$M_{\rmで起こることを可能にすることが判明した。自転のない星からの星よりもZAMS}$。しかし、急速な回転はFSNの発生には好ましくないが、CO炉心の比角運動量が炉心崩壊時の最後の安定軌道よりも大きくなるため、長いガンマ線バースト(lGRB)を助長する。金属量の増加はFSNアイランドに影響を与えませんが、金属量が高いと回転混合が阻害され、IGRBの生成には不利になります。磁場は、高速で回転する星であっても質量損失率を制限することができ、その結果、崩壊前の質量が増加します。磁場によって引き起こされる磁気ブレーキは、高金属モデルの回転速度を低下させることができ、これによりCOコアの比角運動量が減少し、FSNの発生に有利になります。LIGOが検出した重質量ブラックホールは、金属性が非常に低い星ではなく、強い磁場を持って高速回転する大質量星に由来する可能性があると我々は示唆している。
1998 年の爆発時の 4U 1630--47 の mHz 準規則変調
| Title |
The_mHz_quasi-regular_modulations_of_4U_1630--47_during_its_1998_outburst |
| Authors |
Qingchang_Zhao,_Hongxing_Yin,_Lian_Tao,_Zixu_Yang,_Jinlu_Qu,_Liang_Zhang,_Shu_Zhang,_Erlin_Qiao,_Qingcui_Bu,_Shujie_Zhao,_Panping_Li,_Yiming_Huang,_Ruican_Ma,_Ruijing_Tang,_Pei_Jin,_Wei_Yu,_Hexin_Liu,_Yue_Huang,_Xiang_Ma,_Jingyu_Xiao,_Xuan_Zhang,_Kang_Zhao |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15948 |
我々は、ロッシX線タイミング探査(RXTE)によって観測された1998年の爆発中のブラックホールX線連星4U1630--47における準規則変調(QRM)現象の詳細なタイミングとスペクトル解析の結果を紹介します。$\sim$50-110mHzQRMは磁束に依存しており、同時に低周波準周期発振(LFQPO)が発生するとQRMが検出されることがわかりました。パワー密度スペクトルの挙動に従って、観測値を4つのグループに分類します。最初のグループ、つまり動作Aでは、LFQPOは検出されますが、mHzQRMは検出されません。2番目のグループ、つまり動作Bでは、$\sim$88mHzを超える周波数のQRMが検出され、$\sim$5Hzと$\sim$7HzのLFQPOがほぼ重なっています。3番目のグループ、つまり動作Cでは、$\sim$88mHz未満のQRM周波数が検出され、LFQPOが大きく分離されます。4番目のグループ、つまり動作Dでは、QRMもLFQPOも検出されません。動作BとCについて、QRMとLFQPOの分数rms、重心周波数、位相遅れのエネルギー依存性を研究します。次に、QRMの進化を研究し、QRMの周波数は硬度とともに増加する一方、rmsは減少することを発見しました。硬さと。また、各観測のスペクトルを分析し、行動BのQRMrmsが$\rmF_{\rmpowerlaw}$/$\rmF_{\rmtotal}$と正の相関があることを発見しました。最後に、このmHzQRM現象についての理解を示します。
準静止軸対称降着円盤プラズマの衝突のない運動領域
| Title |
Collisionless_kinetic_regimes_for_quasi-stationary_axisymmetric_accretion_disc_plasmas |
| Authors |
Claudio_Cremaschini_and_Massimo_Tessarotto |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15949 |
この論文は、準静止軸対称無衝突降着円盤プラズマの動的処理に関するものです。このタイプの非相対論的磁化および重力束縛プラズマの速度論的記述の妥当性条件について議論します。これらの系で発生する可能性のある無衝突プラズマ状態の分類が提案されており、これは恒星質量コンパクト天体と銀河中心ブラックホールの両方の周囲の降着円盤に適用できます。2つの異なる分類が決定され、それぞれエネルギーベース分類と磁場ベース分類と呼ばれます。運動エネルギーと位置エネルギーの相対的な大きさと磁場の大きさの両方に応じて、プラズマ種ごとに異なる領域が指摘されます。すべての場合において、ヴラソフ方程式の準定常マクスウェル型の解が存在し得ることが示されています。ここで概説した摂動的なアプローチにより、有限のラーモア半径反磁性効果および/またはエネルギー補正効果を明示的に含めることにより、各運動領域において一貫した分布関数の関数形式を独自に解析的に決定することが可能になります。
| Title |
Diffuse_neutrino_background_from_past_core-collapse_supernovae |
| Authors |
Shin'ichiro_Ando,_Nick_Ekanger,_Shunsaku_Horiuchi,_Yusuke_Koshio |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16076 |
核崩壊超新星は宇宙で最も強力な爆発の1つであり、放出された重力結合エネルギーの大部分を持ち去る熱ニュートリノを放出します。これらのニュートリノは、すべての放射線背景の中で最大のエネルギー収支の1つである拡散超新星ニュートリノ背景(DSNB)を作成します。DSNBの検出は、現代の高エネルギー天体物理学と素粒子物理学の重要な目標であり、核崩壊モデリング、ニュートリノ物理学、および宇宙の超新星速度履歴の両方に貴重な洞察を提供します。このレビューでは、DSNB計算の主要な要素と、ブラックホール形成や非標準ニュートリノ相互作用を含む将来の検出から何が学べるかについて説明します。さらに、今後10年間にDSNBの検出につながる可能性のあるニュートリノ実験の最新情報の概要も提供します。この画期的な発見が目前に迫っていることから、DSNBの研究は宇宙についての理解を進める大きな可能性を秘めています。
VHE $\gamma$ 線による銀河構造の探査
天の川銀河内部からの観察者として、その全球構造を決定することは困難です。さまざまな波長での調査による広範な観測データにもかかわらず、私たち自身の銀河の構造についての決定的な説明はありません。超高エネルギー(VHE)$\gamma$線については、H.E.S.S.から生じる銀河源の最も包括的なカタログです。銀河面探査(HGPS)は、緯度方向のソースの分布に顕著な非対称性を示しています。これは、ソースの空間分布における局所的な特徴の結果である可能性、または銀河面上の太陽の位置に起因する可能性があります。この寄稿では、VHE$\gamma$線源の緯度方向のフラックスプロファイルに基づいて太陽の位置を推定し、三次元空間における線源の空間分布について3つの鏡面対称モデルを仮定し、HGPSの観測バイアス。シミュレーションを使用して方法を検証し、検討したモデルに応じて$-6\,\mathrm{pc}$から$94\,\mathrm{pc}$の間の$z_{\odot}$の値を見つけます。私たちの結果は、太陽の位置が観測された線源の分布に大きな影響を与えるため、銀河のVHE$\gamma$線源の集団をモデル化する際には考慮する必要があることを示しています。しかし、銀河面からの太陽のオフセットが緯度プロファイルの非対称性を引き起こす唯一の要因であるかどうかは決定的ではありません。
NANOGrav 15 年データセット: 重力波背景の証拠
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Evidence_for_a_Gravitational-Wave_Background |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Bence_Becsy,_Laura_Blecha,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Rand_Burnette,_Robin_Case,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Katerina_Chatziioannou,_Belinda_D._Cheeseboro,_Siyuan_Chen,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Curt_J._Cutler,_Megan_E._DeCesar,_Dallas_DeGan,_Paul_B._Demorest,_Heling_Deng,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Justin_A._Ellis,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Kyle_A._Gersbach,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Kayhan_Gultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_Sophie_Hourihane,_Kristina_Islo,_Ross_J._Jennings,_Aaron_D._Johnson,_Megan_L._Jones,_et_al._(67_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16213 |
我々は、北米ナノヘルツ重力波観測所が収集した15年間のパルサータイミングデータセットから、67個のパルサー間で相関する確率的信号に関する複数の証拠を報告する。相関は、確率的重力波背景で予想されるヘリングスダウンズパターンに従います。このようなべき乗則スペクトルを持つ重力波背景の存在は、$10^{14}$を超えるベイズ係数を持つ独立したパルサーノイズのみを持つモデルよりも有利であり、この同じモデルは相関のない共通のモデルよりも有利です。スペクトルモデリングの選択に応じて、ベイズ係数200～1000のべき乗則スペクトルモデル。データセットからパルサー間相関を除去する方法を使用して、これら後者のベイズ因子の統計的バックグラウンド分布を構築し、観測されたベイズ因子について$p=10^{-3}$(約$3\sigma$)を見つけました。ヌル無相関シナリオの場合。パルサー間相関の加重和として直接構築された頻度主義検定統計量は、$p=5\times10^{-5}-1.9\times10^{-4}$(約$3.5-4\sigma$)となります。バイナリの超大質量ブラックホールのインスパイラルのアンサンブルに適切な基準$f^{-2/3}$特性ひずみスペクトルを仮定すると、ひずみ振幅は$2.4^{+0.7}_{-0.6}\times10^になります。参照頻度1/(1年)での{-15}$(中央値+90%信頼区間)。推定された重力波背景の振幅とスペクトルは、超大質量ブラックホール連星の集団からの信号に対する天体物理学的予想と一致していますが、よりエキゾチックな宇宙論的および天体物理学的ソースを除外することはできません。ヘリングス-ダウンズ相関の観察は、この信号の起源が重力波であることを示しています。
European Pulsar Timing Array III からの 2 回目のデータ リリース。重力波信号の探索
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array_III._Search_for_gravitational_wave_signals |
| Authors |
J._Antoniadis,_P._Arumugam,_S._Arumugam,_S._Babak,_M._Bagchi,_A.-S._Bak_Nielsen,_C._G._Bassa,_A._Bathula,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_S._Dandapat,_D._Deb,_S._Desai,_G._Desvignes,_N._Dhanda-Batra,_C._Dwivedi,_M._Falxa,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_B._Goncharov,_A._Gopakumar,_E._Graikou,_J.-M._Grie{\ss}meier,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_Y._Gupta,_S._Hisano,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_B._C._Joshi,_F._Kareem,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_D._Kharbanda,_T._Kikunaga,_N._Kolhe,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_K._Lackeos,_K._J._Lee,_K._Liu,_Y._Liu,_A._G._Lyne,_J._W._McKee,_Y._Maan,_R._A._Main,_M._B._Mickaliger,_et_al._(35_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16214 |
我々は、25ミリ秒パルサーに対するヨーロッパパルサータイミングアレイ(EPTA)の2回目のデータリリースと、インドパルサーの最初のデータリリースとの組み合わせを使用して、ナノヘルツ周波数における等方性確率的重力波背景(GWB)を検索した結果を紹介します。タイミングアレイ(InPTA)。我々は、(i)24.7年間のEPTAデータセット全体、(ii)最新の観測システムに基づくその10.3年間のサブセット、(iii)共通のタイミングで行われた10件のInPTAの最初のデータリリースと完全データセットの組み合わせを分析しました。ミリ秒パルサー、および(iv)10.3年のサブセットとInPTAデータの組み合わせ。これらの組み合わせにより、機器のノイズと星間伝播効果の寄与を調査することができました。完全なデータセットを使用すると、ベイズ係数が4、誤報確率が$4\%$であるGWBの限界証拠が見つかります。10.3年のサブセットを使用して、ベイズ係数$60$、誤報確率約$\gtrsim3\sigma$の確率でGWBの証拠を報告します($\gtrsim3\sigma$有意性)。InPTAデータを追加すると、ノイズモデリングが改善され、EPTAのみのデータセットとほぼ一致する結果が得られます。独立したソフトウェアパッケージからの結果の一貫性をテストするために、さまざまなデータ処理パイプラインを使用して分析が実行されました。新世代の観測システムからの最新のEPTAデータから推定されるスペクトルはかなり不確実で、完全なデータセットで測定された共通の信号との緊張が緩やかです。ただし、スペクトル指数が13/3に固定されている場合、2つのデータセットは、基準周波数$1\,{\rmyr}で($2.5\pm0.7)\times10^{-15}$の同様の振幅を与えます。^{-1}$。InternationalPulsarTimingArray(IPTA)の一環として検出の取り組みを継続することで、今後数年間で空間相関の測定を改善し、この信号の特徴をより良く把握できるようになると期待しています。
Parkes Pulsar Timing Array を使用して等方性重力波背景を検索する
| Title |
Search_for_an_isotropic_gravitational-wave_background_with_the_Parkes_Pulsar_Timing_Array |
| Authors |
Daniel_J._Reardon,_Andrew_Zic,_Ryan_M._Shannon,_George_B._Hobbs,_Matthew_Bailes,_Valentina_Di_Marco,_Agastya_Kapur,_Axl_F._Rogers,_Eric_Thrane,_Jacob_Askew,_N._D._Ramesh_Bhat,_Andrew_Cameron,_Ma{\l}gorzata_Cury{\l}o,_William_A._Coles,_Shi_Dai,_Boris_Goncharov,_Matthew_Kerr,_Atharva_Kulkarni,_Yuri_Levin,_Marcus_E._Lower,_Richard_N._Manchester,_Rami_Mandow,_Matthew_T._Miles,_Rowina_S._Nathan,_Stefan_Os{\l}owski,_Christopher_J._Russell,_Ren\'ee_Spiewak,_Songbo_Zhang,_and_Xing-Jiang_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16215 |
パルサータイミングアレイは、ナノヘルツ周波数の重力波(GW)を検出することを目的としています。GWのバックグラウンドはパルサーの到着時間を調整し、特徴的な空間相関を伴うすべてのパルサーに共通の確率過程として現れます。ここでは、18年間にわたるパークスパルサータイミングアレイ(PPTA)の3回目のデータリリースからの30ミリ秒パルサーの観測を使用した等方性確率重力波背景(GWB)の探索について説明します。現在のベイジアン推論技術を使用して、共通スペクトルノイズプロセスを回復し、特徴付けます。ひずみスペクトル$h_c=A(f/1{\rmyr}^{-1})^{\alpha}$として表すと、$A=3.1^{+1.3}_{-0.9}\times10を測定します。^{-15}$と$\alpha=-0.45\pm0.20$(中央値と68%の信頼区間)。スペクトル指数$\alpha=-2/3$の場合、超大質量ブラックホール連星から放射されるGWの等方性背景に対応し、$A=2.04^{+0.25}_{-0.22}\の振幅が回復します。10^{-15}$倍。ただし、データセットの前半を使用して、完全なデータセットを使用して推定された共通スペクトル振幅と緊張関係にある$A$に上限を設定できるため、見かけの信号強度が時間に依存することを示します。。個々のパルサーのペアを階層的に分析することにより、観測値の空間相関を検索します。これにより、空上のパルサーの位置をランダム化することで有意性を検証することもできます。$\alpha=-2/3$のプロセスについては、GWBと一致する空間相関を測定し、推定誤警報確率は$p\lesssim0.02$(約$2\sigma$)と推定します。PPTAの長いタイミングベースラインと南のパルサーへのアクセスは、国際パルサータイミングアレイにおいて引き続き重要な役割を果たします。
中国パルサータイミングアレイデータ公開によるナノヘルツ確率的重力波背景の探索 I
| Title |
Searching_for_the_nano-Hertz_stochastic_gravitational_wave_background_with_the_Chinese_Pulsar_Timing_Array_Data_Release_I |
| Authors |
Heng_Xu,_Siyuan_Chen,_Yanjun_Guo,_Jinchen_Jiang,_Bojun_Wang,_Jiangwei_Xu,_Zihan_Xue,_R._Nicolas_Caballero,_Jianping_Yuan,_Yonghua_Xu,_Jingbo_Wang,_Longfei_Hao,_Jingtao_Luo,_Kejia_Lee,_Jinlin_Han,_Peng_Jiang,_Zhiqiang_Shen,_Min_Wang,_Na_Wang,_Renxin_Xu,_Xiangping_Wu,_Richard_Manchester,_Lei_Qian,_Xin_Guan,_Menglin_Huang,_Chun_Sun,_Yan_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16216 |
回転安定性の高いミリ秒パルサー(MSP)のグループを観測してタイミングを測定することで、重力波(GW)を直接検出できます。GW信号は、間隔の広いパルサーペアの到着時刻にエンコードされた空間相関から識別できます。中国パルサータイミングアレイ(CPTA)は、中国の電波望遠鏡を使用して実行される観測によるGWの直接検出を目的とした共同研究です。この短い記事は、口径500メートルの球面電波望遠鏡(FAST)からの観測を使用するCPTAデータリリース1(CPTADR1)に関連する今後の一連の論文の「目次」として機能します。ここでは、CPTADR1の時間範囲と精度を要約した後、振幅$\logA_{\rmc}=-14.4\,^{+1.0}_{-の相関信号を発見した統計的推論の重要な結果を報告します。GWバックグラウンド(GWB)によって引き起こされる四極相関を仮定すると、$\alpha\in[-1.8,1.5]$の範囲のスペクトル指数は2.8}$になります。ヘリングスダウンズ(HD)相関曲線の検索も示されており、HD相関のいくつかの証拠は、周波数14nHz付近の離散周波数法を使用して4.6-$\sigma$の統計的有意性が達成されることが判明しています。私たちは、将来の国際パルサータイミングアレイデータ分析と次のCPTAデータリリースでは、nHzGWBに対する感度がより高くなり、現在の結果が検証される可能性があると予想しています。
NANOGrav 15 年間のデータセット: 68 ミリ秒パルサーの観測とタイミング
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Observations_and_Timing_of_68_Millisecond_Pulsars |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Md_Faisal_Alam,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Laura_Blecha,_Victoria_Bonidie,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Bence_B\'ecsy,_Christopher_Chapman,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Megan_E._DeCesar,_Paul_B._Demorest,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_Ross_J._Jennings,_Cody_Jessup,_Aaron_D._Johnson,_Megan_L._Jones,_Andrew_R._Kaiser,_David_L._Kaplan,_Luke_Zoltan_Kelley,_Matthew_Kerr,_Joey_S._Key,_Anastasia_Kuske,_Nima_Laal,_Michael_T._Lam,_et_al._(53_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16217 |
北米ナノヘルツ重力波観測所(NANOGrav)の15年間のデータセットを構成する68個のミリ秒パルサー(MSP)の観測とタイミング解析を紹介します。NANOGravは、低周波重力波に敏感なパルサータイミングアレイ(PTA)実験です。これは、NANOGravの5回目の公開データリリースであり、「狭帯域」と「広帯域」両方の到達時間(TOA)測定と、対応するパルサータイミングモデルが含まれています。21のMSPを追加し、タイミングベースラインを3年間延長し、一部のソースでは現在16年近くに及びます。データは、アレシボ天文台、グリーンバンク望遠鏡、および327MHzから3GHzの周波数の間の超大型アレイを使用して収集され、ほとんどの情報源はほぼ毎月観測されています。以前のデータセットと比較して、多くの注目すべき方法論的および手順上の変更が加えられました。これらはTOAデータセットの全体的な品質を向上させ、新しいパルサータイミングおよびPTA解析ソフトウェアパッケージへの移行の一部です。当社のデータ製品には、データの削減、分析、結果を再現するためのソフトウェア一式が初めて付属しています。私たちのタイミングモデルには、パルサーの質量制約に対するいくつかの大幅な改善を含む、新しく検出されたさまざまな天文およびバイナリパルサーパラメーターが含まれています。23個のパルサーの時系列には検出可能なレベルのレッドノイズが含まれており、そのうち10個が新しい測定値であることがわかりました。このデータセットでは、確率的重力波背景の証拠が見つかります。
NANOGrav 15 年間のデータセット: 検出器の特性評価とノイズバジェット
| Title |
The_NANOGrav_15-Year_Data_Set:_Detector_Characterization_and_Noise_Budget |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Bence_B\'ecsy,_Laura_Blecha,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Megan_E._Decesar,_Paul_B._Demorest,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Lydia_Guertin,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_Ross_J._Jennings,_Aaron_D._Johnson,_Megan_L._Jones,_Andrew_R._Kaiser,_David_L._Kaplan,_Luke_Zoltan_Kelley,_Matthew_Kerr,_Joey_S._Key,_Nima_Laal,_Michael_T._Lam,_William_G._Lamb,_T._Joseph_W._Lazio,_Natalia_Lewandowska,_et_al._(45_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16218 |
パルサータイミングアレイ(PTA)は、銀河規模の重力波検出器です。ミリ秒パルサー、電波望遠鏡、キロパーセクの長さの経路で構成される個々のアームはそれぞれその特性が異なりますが、全体としては低周波重力波(GW)信号の抽出に使用できます。NANOGrav15年間のデータリリースおよび関連論文に伴うノイズと感度の分析を、PTAノイズモデルの詳細な紹介とともに紹介します。分析の最初のステップとして、3種類のホワイトノイズパラメーターと2つのレッドノイズパラメーターを使用して、個々のパルサーデータセットを特徴付けます。これらのパラメータは、タイミングモデル、特に時間変動分散測定の区分定数モデルとともに、探索対象の低周波数GW帯域にわたる感度曲線を決定します。このデータリリースではすべてのパルサーの情報を表にし、いくつかの代表的な感度曲線を示します。次に、信号対雑音比統計を使用して個々のパルサー感度を組み合わせて、GWの確率的背景に対するPTAの全体的な感度を計算し、次の条件で$7\times10^{-15}$の最小ノイズ特性ひずみを取得します。5nHz。べき乗則を統合した解析は、NANOGravの15年間のGWバックグラウンド解析で回復された振幅とほぼ一致していることを示しています。私たちの現象学的ノイズモデルは、すべての既知の物理的効果を明示的にモデル化しているわけではありませんが、複数のクラスのGW信号に対する感度を維持しながら、データ内のノイズの正確な特徴付けを提供します。
NANOGrav 15 年間のデータセット: 新しい物理学からの信号の探索
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Search_for_Signals_from_New_Physics |
| Authors |
Adeela_Afzal,_Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Bence_B\'ecsy,_Jose_Juan_Blanco-Pillado,_Laura_Blecha,_Kimberly_K._Boddy,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Rand_Burnette,_Robin_Case,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Katerina_Chatziioannou,_Belinda_D._Cheeseboro,_Siyuan_Chen,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Curt_J._Cutler,_Megan_E._DeCesar,_Dallas_DeGan,_Paul_B._Demorest,_Heling_Deng,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Richard_von_Eckardstein,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Kyle_A._Gersbach,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Lydia_Guertin,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_et_al._(77_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16219 |
北米ナノヘルツ重力波観測所(NANOGrav)が収集した15年間のパルサータイミングデータセットは、低周波重力波(GW)バックグラウンドの存在についての明確な証拠を示しています。この論文では、この信号の潜在的な宇宙論的解釈、具体的には宇宙インフレーション、スカラー誘起GW、一次相転移、宇宙ひも、磁壁について調査します。私たちは、場の理論起源の安定した宇宙ひもを除いて、これらすべてのモデルが観測された信号を再現できることを発見しました。インスピレーションを与える超大質量ブラックホール連星(SMBHB)に関する標準的な解釈と比較すると、多くの宇宙論モデルは、ベイズ因子が10から100の範囲になるというより良い適合を提供しているようです。ただし、これらの結果は、宇宙に関するモデル化の仮定に強く依存しています。この段階では、新しい物理学の証拠とみなされるべきではありません。さらに、宇宙論的ソースからの予測GW信号がNANOGrav信号を大幅に超える除外パラメーター領域を特定します。これらのパラメーター制約はNANOGrav信号の起源とは独立しており、パルサータイミングデータがこれらのモデルのパラメーター空間を制約する新しい方法をどのように提供するかを示しています。最後に、天の川銀河の超軽量暗黒物質(ULDM)と暗黒物質下部構造のモデルによって生成される決定論的な信号を探索します。これらの信号のいずれについても証拠が見つからないため、これらのモデルに関する最新の制約を報告します。ULDMの場合、これらの制約は、電子、ミューオン、またはグルーオンと結合したULDMのねじれバランスや原子時計の制約よりも優れています。
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Constraints_on_Supermassive_Black_Hole_Binaries_from_the_Gravitational_Wave_Background |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Paul_T._Baker,_Bence_B\'ecsy,_Laura_Blecha,_Alexander_Bonilla,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Rand_Burnette,_Robin_Case,_J._Andrew_Casey-Clyde,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Katerina_Chatziioannou,_Belinda_D._Cheeseboro,_Siyuan_Chen,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Curt_J._Cutler,_Daniel_J._D'Orazio,_Megan_E._DeCesar,_Dallas_DeGan,_Paul_B._Demorest,_Heling_Deng,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Emiko_Gardiner,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Kyle_A._Gersbach,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_Sophie_Hourihane,_Kristina_Islo,_et_al._(68_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16220 |
NANOGravの15年データセットは、低周波重力波背景(GWB)の存在の証拠を示しています。多くの物理プロセスがこのような低周波重力波の発生源となる可能性がありますが、ここではその信号が宇宙全体に分布する超大質量ブラックホール(SMBH)連星の集団から来ているものとして分析します。私たちは、天体物理学的に動機付けられたSMBH連星集団のモデルが、観測された低周波重力波スペクトルの振幅と形状の両方を再現できることを示します。複数のモデルのバリエーションは現在の測定精度でGWBスペクトルを再現できますが、我々の結果は、現実的なGWBスペクトルを生成するにはバイナリ進化を正確にモデル化することの重要性を強調しています。さらに、合理的なパラメータは15年間の観測値を再現できますが、暗黙のGWB振幅により、多数のパラメータが期待値の境界にあるか、少数のパラメータが標準の期待値と著しく異なる必要があります。推論されたGWB信号の起源を明確に確立することはまだできていないが、信号が天体物理学的予想と一致することは、SMBHバイナリが形成し、サブパーセクの分離に到達し、最終的には合体することができることを確認するための興味深い見通しを提供する。時間の経過とともに重要性が増すにつれて、GWBスペクトルの高次の特徴がGWBの性質を決定的に決定し、SMBH集団に対する新たな制約を可能にするでしょう。
NANOGrav 15 年データセット: 重力波背景における異方性の探索
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Search_for_Anisotropy_in_the_Gravitational-Wave_Background |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Bence_B\'ecsy,_Laura_Blecha,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_J._Andrew_Casey-Clyde,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_J._Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Megan_E._DeCesar,_Paul_B._Demorest,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Emiko_Gardiner,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_S._Hazboun,_Ross_J._Jennings,_Aaron_D._Johnson,_Megan_L._Jones,_Andrew_R._Kaiser,_David_L._Kaplan,_Luke_Zoltan_Kelley,_Matthew_Kerr,_Joey_S._Key,_Nima_Laal,_Michael_T._Lam,_William_G._Lamb,_T._Joseph_W._Lazio,_et_al._(47_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16221 |
北米ナノヘルツ重力波観測所(NANOGrav)は、15年間のデータセットに等方性ナノヘルツ重力波背景(GWB)が存在する証拠を報告しました。しかし、GWBがインスピレーションを与える超大質量ブラックホール連星系(SMBHB)系の集団によって生成されている場合、局所宇宙におけるこれらの系の分布とSMBHB集団の統計的特性に応じて、バックグラウンドは異方性であると予測されます。この研究では、複数の方法と基底を使用してGWBの異方性を探索し、空上のGWBパワーの分布を記述します。異方性の重大な証拠は見つからず、$(C_{l>0}/C_{l=0})<20\%$となるような広帯域異方性のレベルにベイジアン$95\%$上限を設定します。また、15年間のデータセットで推定された等方性GWBに条件付けされた天体物理シミュレーションを使用して、SMBHBシステムのランダム分布から予想される異方性について保守的な推定値を導き出し、このデータセットが予測レベルの大部分を調査するのに十分な感度を備えていることを示します。異方性。最後に、パルサータイミングアレイデータの異方性を探索する際の機会と課題を強調します。
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Data_Set:_Bayesian_Limits_on_Gravitational_Waves_from_Individual_Supermassive_Black_Hole_Binaries |
| Authors |
Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Paul_T._Baker,_Bence_B\'ecsy,_Laura_Blecha,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Robin_Case,_J._Andrew_Casey-Clyde,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Neil_Cornish,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Megan_DeCesar,_Paul_B._Demorest,_Matthew_C._Digman,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_Freedman,_Nathaniel_Garver-Daniels,_Peter_Gentile,_Joseph_Glaser,_Deborah_Good,_Kayhan_G\"ultekin,_Jeffrey_Hazboun,_Sophie_Hourihane,_Ross_Jennings,_Aaron_D._Johnson,_Megan_Jones,_Andrew_R._Kaiser,_David_Kaplan,_Luke_Zoltan_Kelley,_Matthew_Kerr,_Joey_Key,_Nima_Laal,_Michael_Lam,_William_G._Lamb,_T._Joseph_W._Lazio,_et_al._(51_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16222 |
低周波数の確率的重力波背景の証拠が、パルサータイミングアレイデータの分析に基づいて最近報告されました。このようなバックグラウンドの発生源として最も可能性が高いのは、超大質量ブラックホールバイナリの集団であり、その中で最も大きな音がこれらのデータセットで個別に検出される可能性があります。ここでは、NANOGrav15年データセット内の個々の超大質量ブラックホールバイナリの検索を紹介します。解析の効率とモデリングの精度を向上させるいくつかの新しい手法を導入します。この探索により、重力波周波数$\sim$4nHzと$\sim$170nHzの2つの信号候補の弱い証拠が発見されました。ヘリングス-ダウン相関が背景モデルに含まれている場合、低周波候補の重要性は大幅に減少しました。この高周波候補は、妥当な主銀河が存在しないこと、天体物理学的にそのような源を発見する確率が天体物理学的にありそうもないこと、そしてそのサポートのほとんどが相応の連星周期を持つ単一パルサーから来ているため、無視された。個々の連星系からの信号について説得力のある証拠が見つからないため、我々はそのような系から放出される重力波のひずみ振幅に上限を設けます。
NANOGrav 15 年間の重力波背景分析パイプライン
| Title |
The_NANOGrav_15-year_Gravitational-Wave_Background_Analysis_Pipeline |
| Authors |
Aaron_D._Johnson,_Patrick_M._Meyers,_Paul_T._Baker,_Neil_J._Cornish,_Jeffrey_S._Hazboun,_Tyson_B._Littenberg,_Joseph_D._Romano,_Stephen_R._Taylor,_Michele_Vallisneri,_Sarah_J._Vigeland,_Ken_D._Olum,_Xavier_Siemens,_Justin_A._Ellis,_Rutger_van_Haasteren,_Sophie_Hourihane,_Gabriella_Agazie,_Akash_Anumarlapudi,_Anne_M._Archibald,_Zaven_Arzoumanian,_Laura_Blecha,_Adam_Brazier,_Paul_R._Brook,_Sarah_Burke-Spolaor,_Bence_B\'ecsy,_J._Andrew_Casey-Clyde,_Maria_Charisi,_Shami_Chatterjee,_Katerina_Chatziioannou,_Tyler_Cohen,_James_M._Cordes,_Fronefield_Crawford,_H._Thankful_Cromartie,_Kathryn_Crowter,_Megan_E._DeCesar,_Paul_B._Demorest,_Timothy_Dolch,_Brendan_Drachler,_Elizabeth_C._Ferrara,_William_Fiore,_Emmanuel_Fonseca,_Gabriel_E._Freedman,_Nate_Garver-Daniels,_Peter_A._Gentile,_Joseph_Glaser,_Deborah_C._Good,_et_al._(51_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16223 |
この論文では、パルサータイミングアレイのメソッドとソフトウェアの厳密なテストを紹介し、広範囲の注入パラメーターと信号強度にわたる一貫性を検証します。15年間の等方性重力波背景解析の最新情報と、それに対応するコード表現について説明します。主力アルゴリズム\texttt{Enterprise}および\texttt{PTMCMCSampler}の内部構造の説明は、PTA尤度構造、モデルの構築方法、および高次元PTAパラメーターのサンプリングに現在どのような方法が使用されているかを理解しやすくするために提供されています。空。我々は、ホワイトノイズパラメーターが固定されたままの場合にはるかに高速に実行される2段階の周辺化手順を使用する、PTA尤度の新しいバージョンを導入します。当社は、ベイズ分析および頻度主義分析ソフトウェアの一貫性と正確性について厳格なテストを実行します。ベイズ分析では、事前回復、注入回復、およびベイズ係数をテストします。頻度主義的な分析では、無視できない重力波バックグラウンドを考慮して修正された場合に、相互相関に基づく最適な統計がバックグラウンドの振幅を正確に回復することをテストします。また、最近の進歩と、GWB検出とパラメータ推定の両方の観点から、文献内の最適な統計量に対して実行されたテストについてもまとめます。ここで紹介するテストは、PTAデータの現在および将来の分析を検証します。
European Pulsar Timing Array I からの 2 回目のデータ リリース。データセットとタイミング解析
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array_I._The_dataset_and_timing_analysis |
| Authors |
J._Antoniadis,_S._Babak,_A.-S._Bak_Nielsen,_C._G._Bassa,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_G._Desvignes,_M._Falxa,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_B._Goncharov,_E._Graikou,_J.-M._Grie{\ss}meier,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_K._Lackeos,_K._J._Lee,_K._Liu,_Y._Liu,_A._G._Lyne,_J._W._McKee,_R._A._Main,_M._B._Mickaliger,_I._C._Nitu,_A._Parthasarathy,_B._B._P._Perera,_D._Perrodin,_A._Petiteau,_N._K._Porayko,_A._Possenti,_H._Quelquejay_Leclere_A._Samajdar,_S._A._Sanidas,_A._Sesana,_G._Shaifullah,_L._Speri,_R._Spiewak,_B._W._Stappers,_et_al._(10_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16224 |
パルサータイミングアレイは、低周波重力波スペクトル(1～100ナノヘルツ)のプローブを提供します。これは、宇宙の形成と進化を独自に追跡できる多数のマーカーと密接に関係しています。EuropeanPulsarTimingArray(EPTA)の2回目のデータリリースからのデータセットとタイミング解析の結果を紹介します。このデータセットには、ヨーロッパの5つの最大の電波望遠鏡とヨーロッパの大型パルサーアレイで収集された25ミリ秒のパルサーからの高精度パルサータイミングデータが含まれています。このデータセットは、EPTAによる重力波探索の基礎を形成し、関連論文で発表されています。データセットについて説明し、過去25年間にわたって観測された個々のミリ秒パルサーの頻度主義およびベイジアンパルサータイミング解析の結果を示します。個々のパルサーのパラメータ推定値の改善と、これらのパルサーとその仲間の物理的特性の新しい測定について説明します。このデータリリースでは、EPTAデータリリース1から2021年の初めまでデータセットが拡張され、個々のパルサーデータセットの期間は14年から25年の範囲になります。これらは、年周視差、公転周期の経年変化、および多くの情報源のシャピロ遅延に対する制約の改善につながります。これらの結果に基づいて、距離、横速度、連星パルサーの質量、および年周軌道視差を含む天体物理学的パラメーターを導き出しました。
European Pulsar Timing Array II からの 2 回目のデータ
リリース。空間相関重力波のカスタマイズされたパルサー ノイズ モデル
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array_II._Customised_pulsar_noise_models_for_spatially_correlated_gravitational_waves |
| Authors |
J._Antoniadis,_P._Arumugam,_S._Arumugam,_S._Babak,_M._Bagchi,_A._S._Bak_Nielsen,_C._G._Bassa,_A._Bathula,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_S._Dandapat,_D._Deb,_S._Desai,_G._Desvignes,_N._Dhanda-Batra,_C._Dwivedi,_M._Falxa,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_B._Goncharov,_A._Gopakumar,_E._Graikou,_J.-M._Grie{\ss}meier,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_Y._Gupta,_S._Hisano,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_B._C._Joshi,_F._Kareem,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_D._Kharbanda,_T._Kikunaga,_N._Kolhe,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_K._Lackeos,_K._J._Lee,_K._Liu,_Y._Liu,_A._G._Lyne,_J._W._McKee,_Y._Maan,_R._A._Main,_M._B._Mickaliger,_et_al._(35_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16225 |
ナノヘルツ重力波背景(GWB)は、主に合体銀河の中心にある合体する超大質量ブラックホール連星の大集団によって放出される重力波の集合体の集合信号であると予想されています。極めて安定したパルサーの集合体であるパルサータイミングアレイは、このバックグラウンドを検出できる最も正確な実験です。ただし、GWBがパルサータイミングデータに引き起こす微妙な痕跡は、多くのノイズ源によって隠蔽されます。GWBに対する感度を高めるには、これらを注意深く特徴付ける必要があります。この論文では、無彩色ノイズと有色ノイズをモデル化するための最適な周波数係数の数を推定し、モデル選択を実行するための新しい手法を紹介します。また、パルサータイミングパッケージの散乱変動に適した新しいモデルをテンポネストに組み込み、ヨーロッパパルサータイミングアレイ(EPTA)データセットの現実的なシミュレーションを作成して、ノイズモデリングアルゴリズムの有効性をテストできるようにしました。我々は、EPTAの2回目のデータリリース(DR2)を構成する25ミリ秒パルサー(MSP)のノイズ特性の詳細な分析を提示し、インドのPTA協力からの低周波データを組み込んだ効果を調査します。EnterpriseおよびTemponestパッケージを使用して、EPTADR1で報告されたノイズモデルと比較します。一部のパルサーでは、DR2のより広い周波数範囲のおかげで、有色ノイズと無彩色ノイズをうまく分離できますが、他のパルサーでは、ノイズモデルがより複雑な方法で進化することがわかりました。また、PSRJ1600$～$3053に長期的な散乱変動の証拠も見つかりました。シミュレーションを通じて、現在のノイズ解析技術に内在するバイアスを特定し、それがGWB検索に及ぼす影響について議論します。ここで示した結果は、GWBに対する感度を向上させるのに直接役立ち、すでに世界的なPTAの取り組みの一部として使用されています。
European Pulsar Timing Array IV からの 2 回目のデータ リリース。連続重力波信号の探索
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array_IV._Search_for_continuous_gravitational_wave_signals |
| Authors |
J._Antoniadis,_P._Arumugam,_S._Arumugam,_S._Babak,_M._Bagchi,_A._S._Bak_Nielsen,_C._G._Bassa,_A._Bathula,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_S._Dandapat,_D._Deb,_S._Desai,_G._Desvignes,_N._Dhanda-Batra,_C._Dwivedi,_M._Falxa,_I._Ferranti,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_B._Goncharov,_A._Gopakumar,_E._Graikou,_J._M._Grie{\ss}meier,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_Y._Gupta,_S._Hisano,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_B._C._Joshi,_F._Kareem,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_D._Kharbanda,_T._Kikunaga,_N._Kolhe,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_K._Lackeos,_K._J._Lee,_K._Liu,_Y._Liu,_A._G._Lyne,_J._W._McKee,_Y._Maan,_R._A._Main,_et_al._(37_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16226 |
我々は、欧州パルサータイミングアレイ(EPTA)コラボレーションの第2回データリリース(DR2)で連続重力波信号(CGW)の検索結果を紹介します。この検索で得られた最も重要な候補イベントの重力波周波数は4～5nHzです。このような信号は、局所宇宙の超大質量ブラックホール連星(SMBHB)によって生成される可能性があります。ベイズ法と頻度主義法の両方を使用して、この候補を追跡分析した結果を示します。ベイズ分析では、一般的な無相関ノイズプロセスよりもCGWの存在を支持するベイズ係数4が与えられますが、頻度主義分析では、一般的な無相関レッドノイズの存在も仮定して、候補のp値が1%と推定されます。。ただし、CGWと重力波背景(GWB)の両方を含むモデルをGWBのみと比較すると、CGWモデルを支持するベイズ係数はわずか0.7です。したがって、観察された特徴の起源を最終的に決定することはできませんが、CGW起源として除外することはできません。我々は、弱い重力波背景を含むデータがCGWを含むデータとして誤って解釈される可能性、およびその逆の可能性があることを実証するシミュレーションの結果を提示し、EPTADR2データについての2つのもっともらしい説明を提供します。この特徴の本当の起源を明らかにするには、すべてのPTA協力のデータを組み合わせたさらなる調査が必要です。
European Pulsar Timing Array からの 2 番目のデータ リリース: VI。超軽量暗黒物質パラダイムへの挑戦
| Title |
The_second_data_release_from_the_European_Pulsar_Timing_Array:_VI._Challenging_the_ultralight_dark_matter_paradigm |
| Authors |
Clemente_Smarra,_Boris_Goncharov,_Enrico_Barausse,_J._Antoniadis,_S._Babak,_A.-S._Bak_Nielsen,_C._G._Bassa,_A._Berthereau,_M._Bonetti,_E._Bortolas,_P._R._Brook,_M._Burgay,_R._N._Caballero,_A._Chalumeau,_D._J._Champion,_S._Chanlaridis,_S._Chen,_I._Cognard,_G._Desvignes,_M._Falxa,_R._D._Ferdman,_A._Franchini,_J._R._Gair,_E._Graikou,_J.-M._Grie,_L._Guillemot,_Y._J._Guo,_H._Hu,_F._Iraci,_D._Izquierdo-Villalba,_J._Jang,_J._Jawor,_G._H._Janssen,_A._Jessner,_R._Karuppusamy,_E._F._Keane,_M._J._Keith,_M._Kramer,_M._A._Krishnakumar,_K._Lackeos,_K._J._Lee,_K._Liu,_Y._Liu,_A._G._Lyne,_J._W._McKee,_R._A._Main,_M._B._Mickaliger,_I._C._Ni\c{t}u,_A._Parthasarathy,_B._B._P._Perera,_D._Perrodin,_A._Petiteau,_N._K._Porayko,_A._Possenti,_H._Quelquejay_Leclere,_A._Samajdar,_S._A._Sanidas,_A._Sesana,_G._Shaifullah,_L._Speri,_R._Spiewak,_B._W._Stappers,_S._C._Susarla,_G._Theureau,_C._Tiburzi,_E._van_der_Wateren,_A._Vecchio,_V._Venkatraman_Krishnan,_J._Wang,_L._Wang,_Z._Wu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16228 |
パルサータイミングアレイの実験では、銀河のミリ秒電波パルサーの集合体の10年にわたるタイミングを通じて、スカラー/擬似スカラーの超軽量暗黒物質粒子の存在の可能性を調べます。ヨーロッパパルサータイミングアレイの2回目のデータリリースでは、暗黒物質が通常のバリオン物質と重力のみで相互作用するという最も堅牢なシナリオに焦点を当てています。私たちの結果は、質量$10^{-24.0}~\text{eV}\lesssimm\lesssim10^{-23.2}~\text{eV}$の超軽量粒子は、測定された局所暗黒物質の$100\%$を構成できないことを示しています。密度ですが、局所密度は最大$\rho\lesssim0.15$GeV/cm$^3$になります。
重力波背景帰無仮説: パークス パルサー タイミング アレイを使用したミリ秒パルサー到着時間のノイズの特徴付け
| Title |
The_gravitational-wave_background_null_hypothesis:_Characterizing_noise_in_millisecond_pulsar_arrival_times_with_the_Parkes_Pulsar_Timing_Array |
| Authors |
Daniel_J._Reardon,_Andrew_Zic,_Ryan_M._Shannon,_Valentina_Di_Marco,_George_B._Hobbs,_Agastya_Kapur,_Marcus_E._Lower,_Rami_Mandow,_Hannah_Middleton,_Matthew_T._Miles,_Axl_F._Rogers,_Jacob_Askew,_Matthew_Bailes,_N._D._Ramesh_Bhat,_Andrew_Cameron,_Matthew_Kerr,_Atharva_Kulkarni,_Richard_N._Manchester,_Rowina_S._Nathan,_Christopher_J._Russell,_Stefan_Os{\l}owski,_and_Xing-Jiang_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16229 |
ミリ秒パルサー(MSP)タイミングデータのノイズには、観測機器、星間物質、太陽風、太陽系暦誤差、およびパルサー自体からの影響が含まれる可能性があります。ノイズ環境は、ナノヘルツ周波数の重力波(GW)によって引き起こされるシグネチャを含む信号モデルを比較できる帰無仮説を形成するために、正確に特徴付けられる必要があります。ここでは、パークスパルサータイミングアレイ(PPTA)の3番目のデータリリースで各MSP用に開発されたノイズモデルについて説明します。これは等方性確率的GWバックグラウンドの探索の基礎として使用されています。私たちは、パルサーのスピンノイズ、分散測定の変動、散乱の変動、パルサー磁気圏の事象、太陽風の変動性、および機器の効果をモデル化します。また、新しいタイミングモデルパラメーターを検索し、PSR~J0614$-$3329およびPSR~J1902$-$5105でシャピロ遅延を検出しました。ノイズおよびタイミングモデルは、正規化および白色化されたタイミング残差のガウス性と時間との残差相関をテストすることによって検証されます。ノイズモデルの選択が、共通スペクトルプロセスの推定特性に大きく影響することを示します。私たちの詳細なモデルを使用すると、PPTAで復元された共通スペクトルノイズは、スペクトルインデックス$\gamma=13/3$のべき乗則と一致します。これは、超大質量ブラックホール連星集団からの確率的GWバックグラウンドに対して予測される値です。GWの排出のみによって引き起こされます。
パークス パルサー タイミング アレイの 3 回目のデータ リリース
| Title |
The_Parkes_Pulsar_Timing_Array_Third_Data_Release |
| Authors |
Andrew_Zic,_Daniel_J._Reardon,_Agastya_Kapur,_George_Hobbs,_Rami_Mandow,_Ma{\l}gorzata_Cury{\l}o,_Ryan_M._Shannon,_Jacob_Askew,_Matthew_Bailes,_N._D._Ramesh_Bhat,_Andrew_Cameron,_Zu-Cheng_Chen,_Shi_Dai,_Valentina_Di_Marco,_Yi_Feng,_Matthew_Kerr,_Atharva_Kulkarni,_Marcus_E._Lower,_Rui_Luo,_Richard_N._Manchester,_Matthew_T._Miles,_Rowina_S._Nathan,_Stefan_Os{\l}owski,_Axl_F._Rogers,_Christopher_J._Russell,_Ren\'ee_Spiewak,_Nithyanandan_Thyagarajan,_Lawrence_Toomey,_Shuangqiang_Wang,_Lei_Zhang,_Songbo_Zhang,_and_Xing-Jiang_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16230 |
ParkesPulsarTimingArray(PPTA)プロジェクトからの3回目のデータリリースを紹介します。このリリースには、高さ64メートルのパークス「ムリヤン」電波望遠鏡を使用して得られた32個のパルサーの観測結果が含まれている。データ範囲は最大18年で、通常の頻度は3週間です。このデータリリースは、2回目のデータリリースの更新バージョンと、主に704～4032MHzで動作する超広帯域幅受信機システムを使用して取得された$\sim3$年分の最新データを組み合わせて形成されます。当社は、校正されたパルスプロファイル、磁束密度の動的スペクトル、パルスの到着時間、および初期パルサータイミングモデルを提供します。このような広帯域観測を処理する方法について説明し、このデータリリースを以前のリリースと比較します。
私たちの銀河の円盤からのTeVニュートリノ束の総量の上限を設定する
| Title |
Setting_an_upper_limit_for_the_total_TeV_neutrino_flux_from_the_disk_of_our_Galaxy |
| Authors |
Vittoria_Vecchiotti_and_Francesco_L._Villante_and_Giulia_Pagliaroli |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16305 |
私たちは、ANTARESが探査した領域$|l|<30^{\circ}$および$|b|<2^{\circ}$の銀河系円盤から予想されるTeVニュートリノ束の総量の上限を設定しました。実験。宇宙線と星間物質との相互作用による拡散放射と、銀河線源によって生成される可能性のある寄与の両方が含まれます。ニュートリノ拡散放射は、銀河系内の宇宙線の空間分布とエネルギー分布に関するさまざまな仮定に基づいて計算されます。特に、H.E.S.S.によって分解されたものと分解されていないものを含め、すべての線源によって生成されるガンマ線束の合計は、ハドロン相互作用を介して生成され、したがってニュートリノ放出と結合すると仮定します。私たちは、総ニュートリノ束を、銀河尾根からのニュートリノの最近のANTARES測定と比較します。我々は、ANTARESの最適なフラックスには、我々のアプローチで得られた最も楽観的な予測に近い、またはそれよりも大きい大きなソース成分の存在が必要であることを示します。
X線バーストにおけるHe炎の核物理学に対する感度
軸対称2D流体力学シミュレーションを使用して、X線バースト(XRB)で横方向に伝播する火炎をさらに調査します。私たちの目的は、伝播するヘリウム炎のさまざまな核物理学に対する感度を理解することです。Castroシミュレーションコードを使用して、${}^{12}$C(p,${\gamma}$)${}^{13}$を追加することで、炎が確立された直後にエネルギー生成が強化される現象を確認します。過去の文献と一致して、N(${\alpha}$,p)${}^{16}$Oをネットワークに接続します。この突然のエネルギーの爆発は短い加速段階をもたらし、XRBの火炎の全体的なダイナミクスに劇的な変化を引き起こします。さらに、XRB火炎の伝播に対するさまざまなプラズマスクリーニングルーチンの影響を調査します。最後に、演算子分割の代替として、Castroに組み込まれた流体力学と反応カップリングへの新しいアプローチである単純化SDCのパフォーマンスを検証します。
電波画像における短期間のトランジェント検出のための新しい方法: NGC 5068 の MeerKAT データにおけるトランジェント発生源の検索
| Title |
A_new_method_for_short_duration_transient_detection_in_radio_images:_Searching_for_transient_sources_in_MeerKAT_data_of_NGC_5068 |
| Authors |
S._Fijma,_A._Rowlinson,_R.A.M.J._Wijers,_I._de_Ruiter,_W.J.G._de_Blok,_S._Chastain,_A.J._van_der_Horst,_Z.S._Meyers,_K._van_der_Meulen,_R._Fender,_P.A._Woudt,_A._Andersson,_A._Zijlstra,_J._Healy,_F._M._Maccagni |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16383 |
トランジェント調査は、ダイナミックな宇宙を探索する上で重要なツールであり、電波トランジェントは爆発的で高エネルギーの天体物理現象のビーコンとして機能します。ただし、無線画像を使用して共用過渡調査を実行するには、大量のコンピューティング能力、データストレージ、および時間が必要になる場合があります。私たちが利用できる機器と開発中の新しいエキサイティングな無線干渉計を利用して、無線過渡空を調査する効率的な方法を開発することが不可欠です。この論文では、MeerKAT電波望遠鏡からのデータを使用した、8秒、128秒、1時間の時間スケールでの共用短時間過渡調査の結果を紹介します。使用されたデータセットは銀河観測キャンペーンの一環として取得されたもので、私たちはNGC5068の分野に焦点を当てています。私たちは、大規模なデータセットの高速イメージングを可能にする迅速かつ広視野のイメージング戦略を提示し、検出された一時的な候補を効率的にフィルタリングする方法を開発します。8秒、128秒、1時間の時間スケールでは過渡候補は特定されず、過渡表面密度の競争限界は$6.7{\times}10^{-5}$deg$^{-1}$となりました。感度56.4mJy、19.2mJyで$1.1{\times}10^{-3}$deg$^{-1}$、および$3.2{\times}10^{-2}$deg$^{-1}$、およびそれぞれの時間スケールで3.9mJy。恒星フレアに関連する可能性のある候補が1つ見つかりましたが、厳格な画質管理により拒否されました。この候補のさらに短い時間スケールの電波観測が行われれば、その起源について明確な結果が得られる可能性がある。
SN 2023ixf のフェルミ LAT 観測による MeV スケールのアクシオン様粒子の拘束
| Title |
Constraining_MeV-scale_axion-like_particles_with_Fermi-LAT_observations_of_SN_2023ixf |
| Authors |
Eike_M\"uller,_Pierluca_Carenza,_Christopher_Eckner,_Ariel_Goobar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16397 |
近くのかざぐるま銀河、メシエ101(M101)のII型超新星であるSN2023ixfのフェルミLAT観測は、MeVスケールのアクシオン様粒子(ALP)を拘束する絶好の機会を私たちに与えてくれます。爆発で生成される可能性のある重いALPからの光子崩壊の痕跡を調べることにより、ALPと光子の結合に関する既存の制約が、質量$m_a\lesssim3$MeVに対して最大$\sim2$倍改善されます。正確な値は主に崩壊するコアのプラズマ特性に依存します。この研究は、同様にマゼラン雲を超えた核崩壊超新星が基礎物理学の探査として関連性があることを実証している。
スペクトル基盤モデルに向けて: ドメインにインスピレーションを得た微調整と波長パラメーター化による注意ベースのアプローチ
| Title |
Toward_a_Spectral_Foundation_Model:_An_Attention-Based_Approach_with_Domain-Inspired_Fine-Tuning_and_Wavelength_Parameterization |
| Authors |
Tomasz_R\'o\.za\'nski,_Yuan-Sen_Ting_and_Maja_Jab{\l}o\'nska |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15703 |
天体物理探査は大規模な恒星分光調査によって支えられており、スペクトルフィッティング技術におけるパラダイムシフトが必要です。私たちの研究では、現在のスペクトルエミュレーションモデルの制限を克服するための3つの機能強化を提案しています。私たちは、波長ピクセル間の長距離情報を明らかにすることに熟達した、アテンションベースのエミュレーターを実装します。私たちは、ドメイン固有の微調整戦略を活用しています。この戦略では、モデルが固定の恒星パラメーターと可変元素存在量のスペクトルで事前トレーニングされ、その後ドメイン全体で微調整されます。さらに、神経放射輝度場と同様に、波長を自律的なモデルパラメーターとして扱うことにより、モデルは任意の波長グリッド上にスペクトルを生成できます。O(1000)のトレーニングセットの場合、私たちのアプローチは、すべてのメトリクスにわたって現在の主要な手法を5～10倍上回ります。
機械学習を使用してしきい値以下の無線ソース数を制限する
私たちは、次世代の電波調査で使用するために、線束密度の関数として電波源の数密度を決定する機械学習ベースの手法を提案します。この方法では、電波空のシミュレーションでトレーニングされた畳み込みニューラルネットワークを使用して、いくつかの磁束ビン内のソースの数を予測します。ネットワークをトレーニングするために、教師ありアプローチを採用し、発生源検出のしきい値の100分の1未満のフラックスに至るまでの可能な数カウントモデルの大きな領域から生じるトレーニングデータをシミュレートします。モデルの再構築機能をテストするだけでなく、モデル予測で予想される不確実性のベンチマークを行い、しきい値の10分の1までのフラックスに対して良好なパフォーマンスが観察されることを確認します。この研究は、電波天文学用の単純な深層学習モデルの機能が将来の調査に役立つツールとなり得ることを実証しています。
重力波検出のための物理学にインスピレーションを得た時空間グラフ AI アンサンブル
| Title |
Physics-inspired_spatiotemporal-graph_AI_ensemble_for_gravitational_wave_detection |
| Authors |
Minyang_Tian,_E.A._Huerta,_Huihuo_Zheng |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15728 |
我々は、以下を組み合わせた重力波検出のための新しい方法を紹介します。1)重力波信号の短距離と長距離の両方の時間的連続情報を正確にモデル化するハイブリッド拡張畳み込みニューラルネットワーク。2)グラフニューラルネットワークを使用して重力波観測所間の空間相関を捕捉し、検出器ネットワーク内の信号の存在を一貫して記述および識別します。これらの時空間グラフAIモデルは、準円形、非回転、および準円形、回転、非歳差運動のバイナリブラックホール合体によって放出される重力波の信号検出についてテストされています。後者の場合、この信号多様体を高密度にサンプリングするには、120万のモデル化された波形のデータセットが必要でした。そこで、アルゴンヌリーダーシップスーパーコンピューティング施設のPolarisスーパーコンピューターで複数のAIモデルを256台のNVIDIAA100GPUに分散してトレーニングすることで、解決までの時間を1.7時間以内に短縮し、最適な分類パフォーマンスを実現しました。このアプローチでは、最大512個のNVIDIAA100GPUまで強力に拡張できます。次に、高度なLIGOハンフォード検出器とリビングストン検出器、および高度なVirgo検出器という3つの検出器ネットワークからのデータを処理するAIモデルのアンサンブルを作成しました。2つのAIモデルのアンサンブルは信号検出の最先端のパフォーマンスを達成し、検索データ10年あたり7件の誤分類を報告します。一方、4つのAIモデルのアンサンブルは、検索データ10年あたり2つの誤分類で信号検出の最適なパフォーマンスを達成します。データ。最後に、Polarisスーパーコンピューターの128GPUとThetaスーパーコンピューターの128ノードにAI推論を分散させたところ、AIアンサンブルは3つの検出器ネットワークからの10年分の重力波データを3.5時間以内に処理できました。
ベイジアン モデル比較のための極端なデータ圧縮
私たちは、MOPEDアルゴリズムによるベイジアンモデル比較で使用するための極端なデータ圧縮と、より一般的なスコア圧縮を開発しています。モデルが線形で誤差がガウス分布である場合、MOPEDアルゴリズムで圧縮されたデータからのベイズ因子は、非圧縮データセットからのベイズ因子と同一であることがわかります。他の非線形の場合では、入れ子になっているかどうかに関係なく、ベイズ因子の差異は無視できるほどであり、これをPantheon-SH0ES超新星データセットについて明示的に示しています。また、頻度主義統計としてベイズ根拠のサンプリング特性を調査し、極度のデータ圧縮により証拠のサンプリング分散は減少しますが、ベイズ因子のサンプリング分布には影響を及ぼさないことがわかりました。モデルの比較は非常に計算量の多いタスクになる可能性があるため、MOPEDの極端なデータ圧縮は計算時間において大きな利点をもたらす可能性があります。
準規則変数 V CVn の複数年にわたる光偏光分析研究とアナログ源の特定
| Title |
A_Multi-Year_Photopolarimetric_Study_of_the_Semi-Regular_Variable_V_CVn_and_Identification_of_Analogue_Sources |
| Authors |
Hilding_Neilson,_Nicolaus_Steenken,_John_Simpson,_Richard_Ignace,_Manisha_Shrestha,_Christi_Erba,_Gary_D._Henson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15771 |
半規則変光星VCanumVenaticorum(VCVn)は、その異常な直線偏光位置角(PA)でよく知られています。数十年にわたるVCVnの観察により、数百の脈動サイクルにわたるほぼ一定のPAが明らかになりました。この現象は、光学的明るさの2倍の範囲の変動と、0.3%と6.9%を超える偏光振幅の変動を通じて持続しました。さらに、VCVnの偏光率は明るさに反比例して変化します。この論文では、3つの脈動サイクルにわたって得られた偏光測定を示します。偏光の最大値が輝度の最小値と正確に同時に発生するとは限らないことがわかりました。その代わりに、数日から最大3週間の範囲で、最小輝度との関係でわずかな進みまたは遅れが観察されます。さらに、PAは、特に低い偏光レベルで無視できない回転を示すことがあります。VCVnの異常な光学的挙動を解明するために、ほぼ固定されたPAでの偏光変動も示す文献ソースのリストを提示します。我々は、この相関関係が接線空間速度の高い星、つまり「暴走」星で起こることを発見し、長期定数PAが星間物質中を通る星の高速運動によって星周ガスがどのように形成されるかに関係していることを示唆している。
惑星状星雲 NGC 6572 の多極構造の形態運動学および光イオン化モデル
| Title |
Morpho-kinematic_and_photoionization_models_of_the_multipolar_structures_in_planetary_nebula_NGC_6572 |
| Authors |
Rahul_Bandyopadhyay,_Ramkrishna_Das,_Mudumba_Parthasarathy_and_Subhajit_Kar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15806 |
私たちは、3D形態運動学および光イオン化モデリングを通じて惑星状星雲(PN)NGC6572を研究してきました。3D形態は、さまざまな狭帯域フィルターと位置速度スペクトルでハッブル宇宙望遠鏡の画像から再構成されます。PNは、高度に平行化された流出からなる多極形態を持っています。星雲の画像には、らせん状のリング状の構造内の複数のローブの痕跡が示されています。多極構造は、それぞれ閉じたローブと開いたローブを持つ2つの双極シェル(軸比5.5:1および3:1)でモデル化されます。腰部のシェルをトロイダル構造（半径：高さ＝1：3）で取り囲んでいます。トロイダル軸はバイポーラシェルの長軸と一致します。私たちの研究により、この星雲には高密度の赤道風に垂直な平行極流出の歴史があり、その流出には放出方向の変化があったと思われることが明らかになりました。我々は、高さ2mのヒマラヤチャンドラ望遠鏡で得られた深部光学スペクトルを使用して、NGC6572の光イオン化モデルを構築しました。光イオン化モデルの場合、3D形態を参照して、高度に双極性の星雲シェルの形式で入力シェルのジオメトリを構成します。私たちの光イオン化モデルは観測値を十分に再現します。私たちは、星雲の元素存在量、中心星（実効温度、光度、重力、質量など）と星雲の重要な特徴パラメータ（水素密度プロファイル、半径など）を推定します。4.2mウィリアムハーシェル望遠鏡で分解されたH$\beta$、[OIII]、および[NII]プロファイルを光イオン化モデルのプロファイルと比較し、特性の良好な一致を見つけました。
接近した巨大惑星が恒星に飲み込まれるのを逃れる
| Title |
A_close-in_giant_planet_escapes_engulfment_by_its_star |
| Authors |
Marc_Hon,_Daniel_Huber,_Nicholas_Z._Rui,_Jim_Fuller,_Dimitri_Veras,_James_S._Kuszlewicz,_Oleg_Kochukhov,_Amalie_Stokholm,_Jakob_Lysgaard_R{\o}rsted,_Mutlu_Y{\i}ld{\i}z,_Zeynep_\c{C}elik_Orhan,_Sibel_\"Ortel,_Chen_Jiang,_Daniel_R._Hey,_Howard_Isaacson,_Jingwen_Zhang,_Mathieu_Vrard,_Keivan_G._Stassun,_Benjamin_J._Shappee,_Jamie_Tayar,_Zachary_R._Claytor,_Corey_Beard,_Timothy_R._Bedding,_Casey_Brinkman,_Tiago_L._Campante,_William_J._Chaplin,_Ashley_Chontos,_Steven_Giacalone,_Rae_Holcomb,_Andrew_W._Howard,_Jack_Lubin,_Mason_MacDougall,_Benjamin_T._Montet,_Joseph_M._A._Murphy,_Joel_Ong,_Daria_Pidhorodetska,_Alex_S._Polansk,_Malena_Rice,_Dennis_Stello,_Dakotah_Tyler,_Judah_Van_Zandt_and_Lauren_Weiss |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15877 |
主系列星が膨張して赤色巨星になると、近くの惑星を飲み込むと予想されている。これまで、膨張後の核ヘリウム燃焼赤色巨星の周りに公転周期の短い惑星が存在しないことは、太陽に似た星の周りの短周期惑星が主星の巨大膨張段階を生き延びられない証拠と解釈されてきた。今回我々は、巨大惑星第8番こぐま座bが核ヘリウムで燃える赤色巨星を周回しているという発見を紹介する。主星からわずか0.5天文単位の距離で、この惑星は主星に飲み込まれていたであろうが、標準的な単星の進化では、以前は半径0.7天文単位まで拡大していたと予測されている。ヘリウムを燃やす巨人の寿命が短いことを考えると、この惑星のほぼ円形の軌道は、最初は遠い軌道を持って惑星が生き残るというシナリオと調和させるのが難しい。その代わりに、この惑星は主星の進化を変えるか、第二世代惑星として8つのこぐま座bを生み出す恒星の合体によって飲み込まれることを避けた可能性がある。この系は、核ヘリウムで燃焼する赤色巨星が近くの惑星を宿らせることができることを示し、後期段階の系外惑星系の長期生存における非標準的な恒星の進化の役割の証拠を提供する。
白色光フレアにおける電子駆動の彩層蒸発の観察痕跡
| Title |
Observational_signatures_of_electron-driven_chromospheric_evaporation_in_a_white-light_flare |
| Authors |
Dong_Li,_Chuan_Li,_Ye_Qiu,_Shihao_Rao,_Alexander_Warmuth,_Frederic_Schuller,_Haisheng_Zhao,_Fanpeng_Shi,_Jun_Xu,_and_Zongjun_Ning |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15888 |
私たちは、2022年8月27日に発生した白色光フレア(WLF)中の爆発性彩層蒸発の観測兆候を調査します。モーメント解析、二等分線技術、およびガウスフィッティング法を使用すると、20km/s未満の赤方偏移速度が次のようになります。共役フレアカーネルにおけるHa、CIおよびSiIVの低温スペクトル線で検出され、彩層の凝縮によって引き起こされるダウンフローとみなすことができます。約30～40km/sの青方にシフトした速度がFeXXIの高温線で見られ、これは彩層の蒸発によって引き起こされる上昇流と解釈できます。非熱硬X線(HXR)線源はフレアカーネルの1つと共空間にあり、ドップラー速度はHXR束と時間的に相関します。非熱エネルギー束は少なくとも(1.3+-0.2)*10^10erg/s/cm^2であると推定されます。FeI6569.2Aおよび6173Aでの放射線の増強は、フレアがWLFであることを示唆しています。さらに、FeI6569.2Aでの白色光の発光は、FeXXI線の青方偏移と時間的および空間的に相関しており、白色光の増強と彩層蒸発の両方が非熱電子によって引き起こされ、駆動されることを示唆しています。私たちの観察はすべて、WLFにおける電子駆動の爆発的な彩層蒸発のシナリオを裏付けています。
2 つの連続するフレア中の連続的な遠隔増光と共空間的な高速ダウンフロー
| Title |
Sequential_Remote_Brightenings_and_Co-spatial_Fast_Downflows_during_Two_Successive_Flares |
| Authors |
B._T._Wang,_X._Cheng,_C._Li,_J._Chen_and_M._D._Ding |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15991 |
遠隔増光は、太陽噴火現象の発生源の活動領域の郊外でしばしば発生しますが、それにもかかわらず、その起源はまだ解明されていません。この研究では、初の宇宙ベースの太陽電池である中国のH$\alpha$太陽探査機(CHASE)に搭載されたH$\alpha$イメージング分光器(HIS)を組み合わせた遠隔増光の画像化と分光観測について報告する。中国の望遠鏡と太陽力学天文台。2022年8月17日に発生した2回の連続したMクラスフレア中に、複数のリボン状の増光がフレア活動領域から離れたところで連続して出現したことが判明した。一方、豊富な低温フィラメント物質は、H$\alpha$赤い翼で見られるように、連続する遠隔増光に向かって最大70kms$^{-1}$の見通し速度で下方に移動した。外挿された三次元磁場構成は、連続する遠隔増光が、共役フットポイントがメインフレアサイトに根ざしている閉じた周囲磁力線のフットポイントに対応していることを示しています。我々は、連続的な遠隔増光は、噴出する磁束ロープと閉じた周囲磁場との間の交換再接続の加熱によって引き起こされる可能性が最も高く、その間に、ロープを保持するフィラメント材料が、むしろ閉じた周囲磁場に沿ってフレア活性領域の周囲に移動することを示唆する。遅い太陽風形成のシナリオのような惑星間空間よりも。
FS~CMa合体後の星周円盤の2.5-MHDモデル : I. 非定常降着段階
| Title |
2.5-MHD_models_of_circumstellar_discs_around_FS~CMa_post-mergers_:_I._Non-stationary_accretion_stage |
| Authors |
A._Moranchel-Basurto,_D._Kor\v{c}\'akov\'a,_R.O._Chametla |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16073 |
我々は、合体後のFS~CMa周囲のガス領域の動的進化を調査します。中心のB型星は自転が遅いため、力学は主に中心星の磁場によって引き起こされます。最近の観測により、磁場の値($B_\star\estimate6\times10^{3}G$)や中心星の質量($M_\star=6M_\odot)などの現実的な初期条件を設定できるようになりました。$)、および初期ディスク密度$\rho_{d0}\in[10^{-13}\mathrm{g\,cm^{-3}},10^{-11}\mathrm{g\,cm^{-3}}]$。PLUTOコードを使用して、薄いディスクモデルと厚いディスクモデルの2.5D-MHDシミュレーションを実行します。FS-CMa合体後の観察された特性の解釈に特に関連するのは、低密度円盤の結果であり、円盤の内縁から現れるジェットの形成と、いわゆるコロナ地域の「ホットプラズモイド」。ジェットはおそらく、FS~CMa星の共鳴線における離散的な吸収成分として検出されます。さらに、低密度プラズマ領域の磁場構成は、円盤からの磁気遠心風の出現に有利です。磁場によって生成された星に向かう電流は、偶然に観察された物質の落下を説明する可能性がある。ディスクの構造は磁場の存在により大きく変化します。いくつかのFS~CMa星でラマン線を通して観察されるように、磁場は高温コロナの形成にも関与しています。私たちの結果は、低密度プラズマに囲まれたすべての磁気星、つまりB[e]現象を示すいくつかの星に対して有効です。
任意の局所的な動径および緯度差回転を伴う恒星内部におけるゴールドライヒ・シューベルト・フリッケ不安定性の線形および非線形特性
| Title |
Linear_and_nonlinear_properties_of_the_Goldreich-Schubert-Fricke_instability_in_stellar_interiors_with_arbitrary_local_radial_and_latitudinal_differential_rotation |
| Authors |
Robert_W._Dymott,_Adrian_J._Barker,_Chris_A._Jones_and_Steven_M._Tobias |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16161 |
我々は、任意の局所的（半径方向および緯度方向）異なる回転を伴う恒星の放射ゾーンにおけるゴールドライヒ・シューベルト・フリッケ（GSF）不安定性の線形および非線形特性を調査します。この不安定性は乱流を引き起こし、星の角運動量や化学組成の再分布に寄与する可能性があります。私たちのローカルBoussinesqモデルでは、角度$\phi$を使用して記述する「有効重力」に対するせん断方向の変化を調査します。まず、軸対称線形解析を実行して、任意の差動回転の局所安定性に対する$\phi$の変化の影響を調査します。次に、改良されたせん断ボックスを使用して、非線形流体力学の進化を3次元で調査します。このモデルは、拡散性GSF不安定性と、Solberg-H\{o}iland基準に違反した場合に発生する非拡散性不安定性の両方を示します。どちらの場合も、優先配向を持った強力な帯状ジェットの非線形発達（角運動量の「層状化」）が観察され、これにより乱流輸送が大幅に強化される可能性があります。$\phi$を変化させると、動径せん断と緯度せん断が混合した不安定性の方が、純粋に動径せん断$(\phi=0)$の場合よりも角運動量がより効率的に輸送されることがわかります(特に断熱的に不安定な場合)。ボックスサイズへの依存性を調査することで、GSFの不安定性の輸送特性がこれにほとんど影響を受けないことがわかり、結果を星に有意義に外挿できることがわかります。ただし、断熱不安定性には好ましい長さスケールがないため、ボックスサイズに強い依存性を示します。これらの不安定性は、赤色巨星や亜巨星に必要な角運動量輸送の欠如に寄与し、太陽タコクリンの乱流を引き起こす可能性があります。
等価太陽フレアにおけるライマンアルファ放射の観測解析
| Title |
Observational_Analysis_of_Lyman-alpha_Emission_in_Equivalent_Magnitude_Solar_Flares |
| Authors |
Harry_J._Greatorex,_Ryan_O._Milligan,_Phillip_C._Chamberlin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16234 |
中性水素の彩層ライマンアルファ線(Ly$\alpha$;1216\r{A})は、太陽スペクトルの中で最も強い輝線ですが、フレアに関連したLy$\alpha$放射の観測は最近まで行われていませんでした。希少な。ここでは、RHESSI、GOES、SDOが共同観測した3つのM3フレアの衝撃相中に加速された非熱電子と、それに対応するLy$\alpha$における彩層の応答との関係を調べる。X線の大きさが同じであるにもかかわらず、これらのフレアは大きく異なるLy$\alpha$反応を示します。これらのフレアの静止背景を超えるピークLy$\alpha$増強は1.5%、3.3%、および6.4%でした。ただし、FISM2から予測されるLy$\alpha$の増加は一貫して<2.5%でした。硬X線観測のスペクトル解析から得られた非熱電子の性質を比較することにより、スペクトル指数がより硬いフレアほどLy$\alpha$の増強が大きいことが判明した。衝撃相中にLy$\alpha$線によって放射される非熱エネルギーの割合は2.0%から7.9%の範囲であることが判明した。比較すると、HeII(304\r{A})の放射損失は、非熱エネルギーの0.6～1.4%の範囲であることが判明しましたが、バックグラウンドの7.3～10.8%を上回る増強が見られました。FISM2は、3つのフレアのうち2つでHeII放出レベルを過小評価していることも判明しました。これらの結果は、宇宙天気の研究や太陽放射照度の変化に対する地球大気の反応のモデル化に影響を与える可能性があり、太陽周期25中に利用可能になるフレア関連Ly$\alpha$観測の解釈の指針となるでしょう。
GFCAT: GALEX が分未満の分解能で観測した紫外線変数のカタログ
| Title |
The_GFCAT:_a_catalog_of_ultraviolet_variables_observed_by_GALEX_with_sub-minute_resolution |
| Authors |
Chase_C._Million,_Michael_St._Clair,_Scott_W._Fleming,_Luciana_Bianchi,_Rachel_Osten |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16345 |
私たちは、ミッション全体にわたるデータを30秒の時間分解能にリビニングすることにより、数秒から数分のタイムスケールで天体物理学的変動を求める完全なGALEXデータアーカイブの最初の体系的な検索を実行しました。その結果、恒星フレア、日食連星、たて座$\delta$変光星とこと座RR変光星、活動銀河核(AGN)を含む1426個の紫外線変光源を記述したGALEXFlareCatalog(GFCAT)が完成しました。これらの発生源の多くは、これまで変数として特定されたことがありません。また、紫外線フレアの観測と、エネルギーを含むそれに伴う統計と測定値、および食星の候補の表も作成しました。この取り組みは、時間領域のGALEXデータを分析するためのgPhotonソフトウェアの大幅に強化されたバージョンによって可能になりました。このgPhoton2パッケージは、後続の取り組みをサポートするために利用できます。
弱い衝撃性狭帯域の静かな太陽光放射のスペクトル構造の特徴付け
| Title |
Characterizing_the_Spectral_Structure_of_Weak_Impulsive_Narrowband_Quiet_Sun_Emissions |
| Authors |
Surajit_Mondal,_Divya_Oberoi,_Ayan_Biswas,_Devojyoti_Kansabanik |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16390 |
弱い衝撃的狭帯域静かな太陽放射(WINQSE)は、太陽コロナから新たに発見された種類の電波放射です。これらの放射は、非常に衝動的、狭帯域、遍在的な性質によって特徴付けられます。私たちは、WINQSEの強さ、形態、時間的特性、エネルギーなどを含む詳細な特性評価に体系的に取り組んできました。この研究はこのシリーズの次のステップであり、WINQSEのスペクトルの性質に焦点を当てています。WINQSESの強度がバックグラウンド太陽光放射のわずか数パーセントであることを考慮して、WINQSESを確実に特定するために非常に保守的なアプローチを採用しました。当社の厳しい基準をすべて満たすWINQSEはほんの一握りです。それらの磁束密度は20$～$50Jyの範囲にあり、コンパクトな形態を持っています。初めて、それらの帯域幅を推定したところ、以前の観測に基づく予想と一致して、700kHz未満であることがわかりました。興味深いことに、WINQSEのスペクトルの性質と太陽電波スパイクとの間に類似点も見つかりました。これは、WINQSEはタイプIII電波バーストの弱い親戚であり、元々コロナ加熱の説明の可能性として仮説が立てられた、ナノフレアの低周波電波対応物である可能性が高いという我々の仮説と一致しています。
帯電した塵の凝集-断片化平衡：原始惑星系円盤ではサブミクロン粒子の存在量が劇的に増加
| Title |
Coagulation-Fragmentation_Equilibrium_for_Charged_Dust:_Abundance_of_Submicron_Grains_Increases_Dramatically_in_Protoplanetary_Disks |
| Authors |
Vitaly_Akimkin,_Alexei_V._Ivlev,_Paola_Caselli,_Munan_Gong,_Kedron_Silsbee |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16408 |
原始惑星系円盤内の塵の凝集は単純ではなく、バウンス、断片化、星への半径方向のドリフトなど、いくつかの減速メカニズムの影響を受けます。さらに、紫外線が遮蔽されたディスク領域内のダスト粒子は、周囲の電子やイオンとの衝突によりマイナスに帯電し、静電反発が生じます。典型的なディスクの状態では、ミクロンサイズの粒子間の相対速度は小さく、それらの衝突は反発力の影響を強く受けます。一方で、小石サイズの粒子間の衝突は激しくなりすぎ、粒子の断片化につながる可能性があります。本論文の目的は、塵の発生に対する静電バリアと断片化バリアの複合効果を研究することです。我々は、熱イオン化が作用する内部ディスク領域に典型的な条件下で帯電が起こる粒子について、スモルコウスキー凝集・断片化方程式を数値的に解きます。塵の断片化により、静電バリアの下で小さな粒子の集団が効率的に再供給されることがわかりました。その結果、サブミクロン粒子の平衡存在量は、中性塵の場合と比較して数桁増加します。断片化速度$\sim1$ms$^{-1}$の一部の条件では、巨視的粒子は完全に破壊されます。
我々は、観測されたニュートリノ振動が超軽量スカラーボソン暗黒物質の屈折による可能性を詳細に考察する。屈折質量の二乗$\widetilde{m}^2$を導入し、その特性(ニュートリノエネルギーへの依存性、背景の状態など)を研究します。背景が粒子の冷たいガスの状態にある場合、$\widetilde{m}^2$は共鳴のエネルギー依存性を示します。共鳴($E\ggE_R$)より上では、$\widetilde{m}^2$が通常の真空質量と同じ性質を持つことがわかります。共鳴以下では、$\widetilde{m}^2$はエネルギーとともに減少し、ニュートリノ質量の合計に対する宇宙論的な限界を回避することができます。結果の妥当性、つまりスカラーとの複数の相互作用の影響、および分散関係の修正を検討します。観測されたニュートリノ質量を再現するのに必要なシステムのパラメータの値については、摂動性は共鳴を超える低エネルギーで壊れることを示します。背景がコヒーレントな古典場の状態にある場合、屈折質量はエネルギーに依存せず、時間依存性を示す可能性があります。これは、高エネルギーの冷たいガスの屈折質量と一致します。ニュートリノ質量の屈折性は、エネルギーへの依存性を調べることでテストできます。
Axion ハロスコープ用の調整可能なワイヤー メタマテリアル
| Title |
Tunable_Wire_Metamaterials_for_an_Axion_Haloscope |
| Authors |
Nolan_Kowitt,_Dajie_Sun,_Mackenzie_Wooten,_Alexander_Droster,_Karl_van_Bibber,_Rustam_Balafendiev,_Maxim_A._Gorlach,_Pavel_A._Belov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15734 |
細いワイヤーの規則的な二次元配列に基づくメタマテリアルは、暗黒物質アクシオンを探索するために最近提案された戦略を考慮して、新たな注目を集めている。このようなメタマテリアルは、外部磁場に置かれると、プラズマ周波数付近でのアクシオンのプラズモンへの共鳴変換を促進します。アクシオンの質量は先験的にわからないため、メタマテリアルのプラズマ周波数を調整する実用的な方法が必要です。この研究では、相対位置が変化する2つの相互貫通長方形ワイヤー格子のシステムを研究しました。二次元における相対位置の関数としてのプラズマ周波数は実験的にマッピングされ、ワイヤーアレイメタマテリアルの半解析理論と数値シミュレーションの両方と比較されました。理論とシミュレーションでは本質的に同じ結果が得られ、実験データともよく一致しています。研究された変換の範囲にわたって、プラズマ周波数は16%の範囲で調整できます。
非対称分布による乱流レベルの理解: 宇宙プラズマ測定の動機
| Title |
Understanding_the_level_of_Turbulence_by_Asymmetric_Distributions:_a_motivation_for_measurements_in_Space_Plasmas |
| Authors |
Iv\'an_Gallo-M\'endez_and_Pablo_S._Moya |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.15759 |
この記事では、速度変動に適用されるランジュバン方程式に基づいて、増分の偏分散を数値モデル化します。これは、宇宙プラズマの時間と空間の相関を測定するのに役立つツールです。変動の空間スケール$k$を、レイノルズ数$R_\lambda$、カッパ分布の$\kappa$パラメータ、および歪度パラメータ、$\delta$。これを行うために、シミュレーションで空間スケールごとに速度確率密度関数(PDF)とさまざまなレイノルズ数の値を計算します。PDFをSkew-Kappa分布に適合させ、プラズマの乱流のレベルと得られた分布の歪みの間の数値関係を取得します。つまり$\langle\delta\rangle\simR_\lambda^{-1/2}$です。私たちは、この論文で明らかにされた結果が、宇宙プラズマやその他の環境における乱流を特徴付けるツールとして役立つことを期待しています。
超新星以前の環境における高温 $^{56}$Fe の弱い過程によるニュートリノスペクトルとエネルギー損失率
| Title |
Neutrino_spectrum_and_energy_loss_rates_due_to_weak_processes_on_hot_$^{56}$Fe_in_pre-supernova_environment |
| Authors |
Alan_A._Dzhioev,_A._V._Yudin,_N._V._Dunina-Barkovskaya,_A._I._Vdovin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16055 |
高温原子核におけるガモフ-テラー強度関数のTQRPA計算を適用して、超新星以前の条件下で高温$^{56}$Feの弱い過程から生じる(反)ニュートリノスペクトルとエネルギー損失率を計算した。恒星の進化コードMESAによって計算された現実的な超新星以前のモデルを使用します。荷電電流プロセスと中性電流プロセスの両方を考慮して、高温の原子核との弱い反応によって高エネルギーの(反)ニュートリノが生成される可能性があることを実証します。また、高温の原子核の場合、(反)ニュートリノ放出によるエネルギー損失が、基底状態の原子核の場合よりも大幅に大きいことも示します。$\nu\bar\nu$-pair放出による中性電流の脱励起が、おそらく反ニュートリノの主要な発生源であることがわかりました。他の研究によれば、ニュートリノスペクトルのいわゆる単一状態近似は、超新星以前の特定の条件下では失敗する可能性があることが確認されています。}
パリティの破れによるインフレーション磁気生成中の量子不一致の増幅
| Title |
Amplifying_quantum_discord_during_inflationary_magnetogenesis_through_violation_of_parity |
| Authors |
Sagarika_Tripathy,_Rathul_Nath_Raveendran,_Krishnamohan_Parattu,_and_L._Sriramkumar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.16168 |
インフレーション中に、今日観測されている強度の磁場を生成するには、電磁作用の共形不変性を破る必要があることはよく知られています。多くの場合、磁場の強度をさらに高めるために、磁場の生成時にパリティが違反されることも想定されます。この研究では、インフレーション中の非共形結合およびパリティ違反電磁場のフーリエモードの量子状態の進化を調べます。私たちは、ウィグナー楕円、スクイーズパラメータ、量子不協和音などのツールを利用して、場の進化を理解します。我々は、パリティの違反が、2つの偏光状態(およびパリティが保存されている場合と比較した場合、他の偏波状態の抑制）。我々は、インフレーション中にパリティが違反された場合の電磁場のフーリエモードの発展と、ド・シッター宇宙における一定の電場の存在下での荷電量子スカラー場のモードの挙動との間の類似点を強調する。得られた結果の意味について簡単に説明します。
目に見えない低周波重力子とオーディオ帯域
低周波重力子は、膨張の初期のインフレーション段階でハッブル半径を離れ、物質放射が等しくなった後に再び入った典型的な波長に対応します。その結果、宇宙マイクロ波背景放射の温度と偏光異方性は、aHz領域のテンソル対スカラー比を制約しますが、オーディオ帯域とMHz領域はインフレ後の膨張率の影響を受けやすいため、低周波の決定はテンソル対スカラー比は、高周波制約と組み合わせることができます。この枠組みでは、低周波重力子がaHz領域では依然として目に見えないが、はるかに高い周波数では依然として検出可能な可能性がある可能性を調べます。宇宙マイクロ波背景波長の出口に関連する$e$フォールドの数は、スローロールパラメーターとインフレーション後の総膨張率の両方に依存するため、このアプローチは、テンソルtoの一連の下限を導きます。-スカラー比。
