パルサー タイミング アレイ法は宇宙論的な相転移を検出しましたか?
| Title |
Have_pulsar_timing_array_methods_detected_a_cosmological_phase_transition? |
| Authors |
Andrea_Addazi,_Yi-Fu_Cai,_Antonino_Marciano,_Luca_Visinelli |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17205 |
NANOGrav-15yr、PPTA、EPTA、CPTAなどのさまざまなパルサータイミングアレイ（PTA）共同研究によって報告された重力波（GW）バックグラウンドの最近の検出が、暗闇からの一次相転移（FOPT）の観点から説明できることを示します。セクターモデル(DSM)。具体的には、$U(1)_{L}$または$U(1)_{B-Lの自発的対称性の破れから出現する南部-ゴールドストーン粒子であるマジョロンを含む一次相転移のモデルを探索します。}$対称。FOPTパラメータを現実的に選択した場合の、予測されたGWパワースペクトルが、PTA協力によって検出されたバックグラウンドの推定パラメータからの1-$\sigma$の偏差とどのように一致するかを示します。
非ガウス尤度への分配関数アプローチ: 関数の推論のための分配とフィッシャー関数
| Title |
Partition_function_approach_to_non-Gaussian_likelihoods:_partitions_for_the_inference_of_functions_and_the_Fisher-functional |
| Authors |
Rebecca_Maria_Kuntz,_Maximilian_Philipp_Herzog,_Heinrich_von_Campe,_Lennart_R\"over,_Bj\"orn_Malte_Sch\"afer |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17224 |
超新星データからの暗黒エネルギー状態方程式の制約を動機として、関数のベイズ推論のための形式主義を提案します。カルバック・ライブラー発散の関数的変形から始めて、関数的フィッシャー行列と適切な分割関数を構築します。は経路積分の形をとります。ガウスの場合における関数推論に対するCram\'er-Rao限界と不偏性の妥当性を示した後、Ia型超新星の宇宙論的な赤方偏移と光度の関係によって制約される暗黒エネルギー状態方程式のフィッシャー汎関数を構築します。線形化されたモデルと最低次の非線形モデルの両方。ダークエネルギーの状態方程式関数の離散化としてフーリエ展開とゲーゲンバウアー多項式への展開を導入すると、推論された関数の不確実性がモデルの複雑さに応じてどのようにスケールされるか、および関数の仮定が不十分に制約された赤方偏移範囲への外挿でどのように誤差を引き起こす可能性があるかを示します。
| Title |
Cosmological_gravity_on_all_scales_III:_non-linear_matter_power_spectrum_in_phenomenological_modified_gravity |
| Authors |
Sankarshana_Srinivasan,_Daniel_B_Thomas_and_Richard_Battye |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17240 |
標準宇宙論モデルの拡張をテストする場合、宇宙論を伴うモデルに依存しない重力テストが重要です。これらのテストの影響を最大化するには、非線形スケールで物質のパワースペクトルを予測する必要があります。この研究では、時間変化する重力定数を使用した一連の現象学的修正重力N体シミュレーションに対して、非線形物質パワースペクトルに対する\texttt{ReACT}アプローチを検証し、これまでに検討したよりも広範囲のパラメーター空間をカバーします。\texttt{ReACT}のこのバニラアプリケーションでは、重力が変更されるときに発生する異なる濃度と質量の関係$c(M)$により、範囲と精度が制限されます。このアプローチを修正された濃度質量関係のフィッティング関数で拡張し、$k=2\,h\,{\rmMpc}^{-までの物質のパワースペクトルの正確な(1$\%$)計算を可能にします。1}$はパラメータ空間のかなりの範囲にわたっています。このフィッティング機能により、今後の大規模構造調査のデータを使用して、修正重力のモデルに依存しない精密なテストを実行できるようになります。
ACT DR4 からの CMB レンズを使用した DES-Y3 銀河のトモグラフィーからの宇宙論的制約
| Title |
Cosmological_constraints_from_the_tomography_of_DES-Y3_galaxies_with_CMB_lensing_from_ACT_DR4 |
| Authors |
G._A._Marques,_M._S._Madhavacheril,_O._Darwish,_S._Shaikh,_M._Aguena,_O._Alves,_S._Avila,_D._Bacon,_E._J._Baxter,_K._Bechtol,_M._R._Becker,_E._Bertin,_J._Blazek,_J._Richard_Bond,_D._Brooks,_H._Cai,_E._Calabrese,_A._Carnero_Rosell,_M._Carrasco_Kind_J._Carretero,_R._Cawthon,_M._Crocce,_L._N._da_Costa,_M._E._S._Pereira,_J._De_Vicente,_S._Desai,_H._T._Diehl,_P._Doel,_C._Doux,_A._Drlica-Wagner,_J._Dunkley,_J._Elvin-Poole,_S._Everett,_Simone_Ferraro,_I._Ferrero,_B._Flaugher,_P._Fosalba,_J._Garc\'ia-Bellido,_M._Gatti,_G._Giannini,_V._Gluscevic,_D._Gruen,_R._A._Gruendl,_G._Gutierrez,_I._Harrison,_J._Colin_Hill,_S._R._Hinton,_D._L._Hollowood,_K._Honscheid,_D._Huterer,_N._Jeffrey,_J._Kim,_K._Kuehn,_O._Lahav,_P._Lemos,_M._Lima,_K._M._Huffenberger,_N._MacCrann,_J._L._Marshall,_J._Mena-Fern\'andez,_R._Miquel,_et_al._(35_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17268 |
我々は、ダークエネルギー調査(DES)の最初の3年間の観測(Y3)から選択されたマグリム銀河と、アタカマ宇宙望遠鏡(ACT)データリリース4からの宇宙マイクロ波背景(CMB)レンズの間の相互相関の測定結果を提示します(DR4)、$\sim436$sq.degにわたって再構築されました。空の。$\sim4143$平方度をカバーする銀河サンプルは、$0.20<z<1.05$の赤方偏移範囲にわたる6つの赤方偏移ビンに分割されています。すべての一貫性と系統的テストに合格するまで、盲検化手順を採用します。クロスパワースペクトル測定にスケールカットを課した後、9.1\sigmaで相関がないという帰無仮説を棄却します。我々は、23個の天体物理学的および体系的な迷惑パラメータを周縁化したフラットな\LCDMモデルを考慮して、銀河とCMBレンズ銀河パワースペクトルの共同解析から宇宙論的パラメータを制約します。クラスタリング振幅$S_8\equiv\sigma_8(\Omega_m/0.3)^{0.5}=0.75^{+0.04}_{-0.05}$がわかります。さらに、宇宙構造の線形成長を赤方偏移の関数として制限します。我々の結果は最近のDESY3解析と一致しており、統計的有意性は穏やかなレベル($<2\sigma$)ではあるものの、プランク衛星によるCMB異方性の測定結果と比較して低い$S_8$が好まれることを示唆している。
原始重力波のフラットなエネルギースペクトルとピークおよび NANOGrav 2023 観測
この研究では、2023年のNANOGrav観測と互換性のある、確率的原始重力波の観測可能なエネルギースペクトルを生み出す可能性のある重力理論と素粒子物理学のシナリオのいくつかの特徴的な例を紹介します。得られた理論により、平坦またはピーク状のエネルギースペクトルが得られ、それが真実であれば、そのエネルギースペクトルが最近のNANOGrav確率的重力波検出と互換性がある条件をさらに探索します。我々が示すように、ほとんどの場合、比較的低い再加熱温度と組み合わせた青色傾斜スペクトルが必要であり、その規模は、放射線支配時代が正常であるか、異常な放射線支配時代であるかによって決定される。一つの興味深いヒッグス・アクシオン・モデルは、電弱破壊後の時代におけるアクシオン場の短いスローロール時代を予測し、最終的には再加熱時代における全体の状態方程式パラメータを変化させるもので、青が傾いた場合にNANOGrav信号を説明できる。テンソルスペクトル指数のインフレ時代は再加熱時代に先行し、再加熱温度は$\mathcal{O}(400)\,$GeV程度です。この特定のモデルは、NANOGrav実験と将来のLISA実験の両方から検出可能な特徴的なピークを持つ原始重力波のエネルギースペクトルを生成しますが、将来のアインシュタイン望遠鏡からは検出できません。
基礎物理学のための大規模原子干渉法
原子干渉計は、異なる時空軌道の重ね合わせに従う低温原子の波動関数の量子干渉パターンを測定します。これらは、超軽量暗黒物質との相互作用や重力波の通過など、基本的な物理プロセスによって引き起こされる位相シフトに敏感になる可能性があります。大規模原子干渉計の能力は、超軽量暗黒物質と電子および光子との相互作用の可能性、およびLIGO実験とLISA実験のピーク感度の中間である1Hz付近の周波数範囲の重力波に対する推定感度によって示されます。。原子干渉計は、等価原理のプローブで現在利用できるものよりもはるかに高い感度で超軽量スカラー結合をプローブできます。中周波の重力波に対するそれらの感受性は、LIGOと乙女座の実験で発見されたものと、銀河の中心に存在する超大質量ブラックホールとの間の質量の合体や、次のような初期宇宙の基本的な物理過程に関する窓を開く可能性がある。一次相転移と宇宙ひものネットワークの進化。
Gaia-unWISE クエーサー カタログと CMB レンズによる宇宙論の制約: 構造の成長
| Title |
Constraining_cosmology_with_the_Gaia-unWISE_Quasar_Catalog_and_CMB_lensing:_structure_growth |
| Authors |
David_Alonso,_Giulio_Fabbian,_Kate_Storey-Fisher,_Anna-Christina_Eilers,_Carlos_Garc\'ia-Garc\'ia,_David_W._Hogg,_Hans-Walter_Rix |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17748 |
私たちは、非常に明確に定義された選択関数を備えた100万個を超えるクエーサーのGaiaおよびunWISEベースのカタログであるQuaiaの角度クラスタリングを研究します。これにより、宇宙時間にわたる構造の振幅と成長から宇宙論の制約を導き出します。サンプルを$z=1.0$と$z=2.1$を中心とする2つの赤方偏移ビンに分割し、プランクによって測定された宇宙背景背景放射の収束マップを使用して過密度の自己相関と相互相関の両方を測定します。これらのデータと、バリオン音響振動スケールの測定からの事前分布を含めて、物質パワースペクトルの振幅$\sigma_8=0.766\pm0.034$と物質密度パラメーター$\Omega_m=0.343^に制約を設けます。{+0.017}_{-0.019}$。これらの測定値は$\sim$1.4$\sigma$レベルで\planckと合理的に一致しており、観測的および理論的不確実性に関して堅牢であることがわかります。$\sigma_8$のわずかに低い値は、物質の変動の振幅が小さいことを好む、より高い赤方偏移サンプルによって駆動されていることがわかります。我々は、これが高赤方偏移の銀河系外前景によるCMBレンズマップの汚染によって引き起こされている可能性があることを示すもっともらしい議論を提示し、これは$z\sim1.5$を超える大規模構造のトレーサーとの他の相互相関にも影響を与えるはずである。私たちの制約は、最先端の3$\times$2点解析による制約と競合しますが、宇宙せん断データやほとんどの銀河クラスタリングサンプルでカバーされる制約を高度に補完する、さまざまなスケールと赤方偏移から生じています。これに、Quaiaによって達成されるボリュームと赤方偏移精度の前例のない組み合わせと組み合わせることで、$\Omega_m$と$\sigma_8$の間の通常の縮退を打ち破ることができます。
最新の宇宙論データを踏まえたユニモジュール重力理論
重力のユニモジュラー理論は、伝統的なアインシュタインの一般相対性理論に代わる視点であり、宇宙論におけるその意味を探求するための新たな可能性を開きます。この論文では、Ia型超新星(SN)のパンテオンサンプルからの最新の宇宙論データ、バリオン音響振動(BAO)、および差分年齢法(DA)による観測H(z)データを使用して、単モジュール重力(UG)を調査します。）。放射線と暗黒物質を含む一般化された宇宙定数からなるモデルを考えます。考慮されている理論では、ユニモジュラー座標変換のみが考慮されています。SNとDAからの低赤方偏移データをモデルに当てはめ、理論のパラメーター$\xi$の値を決定します。パラメータ$\xi=6.23\pm0.5$の最適値を見つけます。これは6から逸脱しており、この理論は標準的な一般相対性理論になります。SNおよびDAデータをBAOデータと組み合わせることにより、ハッブル定数問題をさらに研究します。$H_0$の値が標準の$\Lambda$CDMモデルから逸脱していることが観察されます。$H_0$は、$70.7\pm4.1\\mbox{Kms}^{-1}\mbox{Mpc}^{-1}$および$69.24\pm0.90\\mbox{Kms}^{-1}として取得されます。\mbox{Mpc}^{-1}$は、それぞれ単モジュール重力における超新星データとBAOデータから得られます。BAOデータとSN+DAデータセットを組み合わせると、$H_0$が$70.57\pm0.56\\mbox{Kms}^{-1}\mbox{Mpc}^{-1}$として得られます。
複数のパルサータイミングアレイ(PTA)の共同研究により、重力波(GW)によって引き起こされる共通スペクトルプロセスの証拠が最近発表されました。これは確率論的なGW背景である可能性があり、その起源は天体物理学的または宇宙論的である可能性があります。我々はこれを原始曲率摂動によって誘発されたGWと解釈し、原始ブラックホール(PBH)への影響について議論する。以前のPTAデータのリリースにより予想されていたものとは対照的に、新たにリリースされたデータはPBHが太陽よりもはるかに軽いことを示唆していることを示します。
パルサータイミングアレイは原始ブラックホールの合体を観測するのでしょうか?
| Title |
Do_pulsar_timing_arrays_observe_merging_primordial_black_holes? |
| Authors |
Paul_Frederik_Depta,_Kai_Schmidt-Hoberg,_Carlo_Tasillo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17836 |
この書簡では、多数の異なるパルサータイミングアレイによって最近観測された重力波背景が、原始超大質量ブラックホール連星の合体によるものである可能性があるかどうかを評価する。均一に分布した原始ブラックホールの場合、この可能性は、その総存在量に対する強い宇宙論的および天体物理学的制約と矛盾することがわかりました。ただし、分布がある程度のクラスタリングを示している場合、一般に合体率は向上し、原始ブラックホールの合体に関するPTAデータの一貫した解釈の可能性が広がります。
13 の新しい光曲線と更新されたホット ジュピター WASP-104 b の中間通過時間と周期 (EXOTIC)
| Title |
13_New_Light_Curves_and_Updated_Mid-Transit_Time_and_Period_for_Hot_Jupiter_WASP-104_b_with_EXOTIC |
| Authors |
Heather_B._Hewitt,_Federico_Noguer,_Suber_Corley,_James_Ball,_Claudia_Chastain,_Richard_Cochran-White,_Kendall_Collins,_Kris_Ganzel,_Kimberly_Merriam_Gray,_Mike_Logan,_Steve_Marquez-Perez,_Chyna_Merchant,_Matthew_Pedone,_Gina_Plumey,_Matthew_Rice,_Zachary_Ruybal,_Molly_N._Simon,_Isabela_Huckabee,_Robert_T._Zellem,_Kyle_A._Pearson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17251 |
系外惑星通過解釈コード(EXOTIC)を使用して、WASP-104を周回するホットジュピター級系外惑星であるWASP-104bの画像52セットを縮小し、最新の通過中時刻(暦)と公転周期を取得しました。惑星。天体物理学センターの6インチ望遠鏡で撮影した画像に対してこの縮小を実行しました。ハーバード大学とスミソニアンマイクロ天文台。減少した光度曲線のうち、13個はWASP-104bの軌道暦の更新に使用できる十分な精度を有しており、有意な検出を決定するための3シグマ基準を満たすか、それを上回っていました。最終的な中間値は2457805.170208+/-0.000036BJD_TBDで、最終期間の値は1.75540644+/-0.00000016日でした。私たちの結果の真の重要性は、太陽系外惑星ウォッチの市民科学イニシアチブの一環として、地上に設置された小さな望遠鏡によって長期間にわたって収集された画像セットから得られた結果と、TESS望遠鏡によって収集されたデータから生成された暦との競合結果にあります。私たちはこれらの結果を使用して、アマチュア天文学者や市民科学者がそのような技術をどのように利用して、高価な観測時間の使用を削減することで大型望遠鏡の効率を最大化できるかをさらに示します。この論文で行われた研究は、天文学および惑星科学における唯一のオンライン理学士プログラムの天文学専攻を対象とした、初の完全オンラインのコースベースの学部研究体験(CURE)の一環として達成されました。
WASP-12b の EXOTIC を使用した 24 の新しい光曲線と更新された天体暦
| Title |
24_New_Light_Curves_and_Updated_Ephemeris_using_EXOTIC_for_WASP-12b |
| Authors |
Avinash_S._Nediyedath,_Martin_J._Fowler,_K._Davis,_P._Das,_D._Lalla,_Bryan_E._Martin,_S._Dixon,_P._Lewin,_Andre_O._Kovacs,_A._Odasso,_M._Primm,_A._Norris |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17473 |
世界中のNASA市民科学者が、EXOplanetTransitInterpretationCode(EXOTIC)を使用して、天体物理学センターが運用する6インチ望遠鏡で撮影されたWASP-12の時系列画像71セットを縮小しました。ハーバード大学とスミソニアンマイクロ天文台。これらのセットのうち、24個はWASP-12bのきれいな通過光度曲線を生成し、NASAExoplanetWatchWebサイトにアップロードされています。NASA系外惑星アーカイブの事前確率を使用して惑星の暦を計算し、それをETD(系外惑星トランジットデータベース)およびExoClock観測と組み合わせます。ExoplanetWatch、ETD、ExoClockデータセットを組み合わせると、WASP-12bシステムの最新暦2454508.97872+/-0.00003、公転周期1.0914196+/-1.7325322e-08日が得られ、これは将来の宇宙望遠鏡観測の情報を提供するために使用できます。。
惑星周縁円盤の潮汐切り詰めは、円盤の臨界アスペクト比を超えると失敗する
私たちは、惑星周円盤の数値シミュレーションを使用して、潮位によって半径方向に切り取られた円盤と、ガスがヒル球から逃げる円盤との間の境界を決定します。同一平面上にある惑星周円盤に、ヒル半径よりも小さな射出半径でガスが再供給されるモデル問題を考えます。PHANTOMSmoothedParticleHydrodynamicsコードを使用して、定常状態に達するまでディスクを進化させます。切り捨て境界の最も重要な依存性はディスクのアスペクト比$H/R$であることがわかりました。惑星周円盤は$H/R\lesssim0.2$で効率的に切り詰められます。$H/R\simeq0.3$の場合、射出半径に応じて、射出された質量の最大約半分が減少ディスクを通って外側に流れて逃げます。解析的な議論から予想されるように、潮汐の打ち切りに必要な条件($H/R$とシャクラ・スニヤエフ$\alpha$)は惑星の質量とは独立しています。より大きな$\alpha=0.1$を使用したシミュレーションは、$\alpha=0.01$を使用したシミュレーションよりも強い流出を示していますが、輸送効率への依存性は$H/R$の変動ほど重要ではありません。私たちの結果は、惑星周円盤には2つの異なるクラスがあることを示唆しています。1つは塵の少ない外側領域を持つ潮汐方向に切り取られた薄い円盤で、もう1つは塵とガスの比率が高められたより厚い活発に降下する円盤です。私たちの結果をPDS70cシステムに適用すると、大きく切り取られた惑星周円盤が予測されますが、観測された円盤サイズを説明できる塵の外側への流れを支えるのに十分な質量が逃げ出す可能性があります。
回転する巨大な惑星や恒星の対流帯における楕円形の不安定性と乱流の粘性による潮汐散逸
| Title |
Tidal_dissipation_due_to_the_elliptical_instability_and_turbulent_viscosity_in_convection_zones_in_rotating_giant_planets_and_stars |
| Authors |
Nils_B._de_Vries,_Adrian_J._Barker,_Rainer_Hollerbach |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17622 |
星-惑星系における潮汐散逸はさまざまなメカニズムを通じて発生する可能性があり、その中には楕円不安定性があります。これは、回転する流体の惑星や恒星の楕円形に変形した平衡潮流に作用し、無次元の潮汐振幅($\epsilon$)が十分に大きい場合、対流領域で慣性波を励起します。私たちは、乱流対流との相互作用を研究し、潮汐散逸に対する楕円不安定性と対流の両方の寄与を抑制することを試みます。このため、惑星の小さな領域内で回転するレイリーバレー対流の広範なデカルト流体力学シミュレーションを実行します。対流のない以前のシミュレーションと同様に、楕円不安定性が動作するときに生じる潮汐散逸が$\epsilon^3$と一致することがわかりました。対流運動は、大規模な潮流に対して有効な粘度としても作用し、継続的な潮汐散逸をもたらします($\epsilon^2$としてスケール)。私たちは、（回転）混合長理論を使用して有効粘度のスケーリング則を導出し、それらがシミュレーションで見つかった乱流量を非常によく予測していることを発見しました。さらに、速い潮流に対する有効粘度の減少を調べます。これは、潮汐頻度($\omega$)に応じて$\omega^{-2}$としてスケールされることが観察されます。MESAで計算されたホットジュピターの内部モデルを使用してスケーリング則を評価します。我々は、回転によって対流の長さスケール、速度、有効粘度が減少すると結論付けています（ただし、速潮域ではそうではありません）。我々は、楕円不安定性は最短周期のホットジュピターにとって効率的であり、乱流対流の実効粘性は慣性波と比較して巨大惑星では無視できると推定している。
3つの通過システムの共振を確認
共鳴惑星の公転周期は可換性に近いが、共鳴は惑星の離心率や質量などの他の要因によっても左右されるため、系の力学の研究を通じて確認する必要がある。ここでは、ケプラー226、ケプラー254、ケプラー363、ケプラー1542、およびK2-32の5つの多惑星系についてそのような研究を実行します。各システムについて、制約された軌道および惑星の特性と一致するパラメータ空間全体にわたる一連のN体シミュレーションを実行します。私たちは各システムの安定性を研究し、臨界共振角の変動に基づいて共振を探します。各システムで二体共鳴の強力な証拠が見つかりました。ケプラー226cとケプラー226dの間の3:2共鳴を確認し、ケプラー254cとケプラー254dの間の3:2共鳴を確認し、ケプラーの3つの惑星間の3体1:2:3共鳴連鎖を確認します。-363。私たちはこれらのシステムのうち2つの力学的な歴史を調査し、これらの共鳴が移動なしに形成された可能性が高いことを発見しました。移動は三体の共鳴角の振動につながりますが、これらの角はケプラー254とケプラー363の両方で循環します。私たちの方法を他の共鳴に近いシステムに適用すると、どのシステムが本当に共鳴しているのか非共鳴しているのか、またどのシステムに追加の追跡分析が必要なのかを特定するのに役立つ可能性があります。
ガイア EDR3 天の川矮小銀河の固有運動、エネルギー、角運動量: 天の川ハローへの最近の侵入
| Title |
Gaia_EDR3_proper_motions,_energies,_angular_momenta_of_Milky_Way_dwarf_galaxies:_a_recent_infall_to_the_Milky_Way_halo |
| Authors |
Yang_Y.(1),_Hammer_F.(1),_Li_H.(2),_Pawlowski_M._S.(3),_Wang_J._L.(4),_Babusiaux_C.(5),_Mamon_G._A.(6),_Bonifacio_P.(1),_Jiao_Y.(1),_and_Wang_H.(7)_((1)_Observatoire_de_Paris,_Paris_Sciences_et_Lettres,_CNRS_France,_(2)_School_of_Physical_Sciences,_University_of_Chinese_Academy_of_Sciences,_Beijing,_China,_(3)_Leibniz-Institut_fuer_Astrophysik_Potsdam,_Germany,_(4)_CAS_Key_Laboratory_of_Optical_Astronomy,_National_Astronomical_Observatories,_Beijing_100101,_China,_(5)_Universit\'e_de_Grenoble-Alpes,_CNRS,_IPAG,_F-38000_Grenoble,_France,_(6)_Institut_d'Astrophysique_de_Paris,_CNRS,_France,_(7)_Centro_Ricerche_Enrico_Fermi,_Roma,_Italy) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17208 |
GaiaEDR3は、天の川銀河(MW)矮小銀河の固有運動を前例のない精度で提供し、その軌道特性を調査できるようになりました。私たちは、MW矮小銀河の総エネルギーと角運動量が、MWK巨星、いて座流星、球状星団の総エネルギーと角運動量よりもはるかに大きいことを発見しました。これは、多くのMW矮小銀河が最近MWハローに突入したことを示唆しています。私たちは、MW矮小銀河がその周中心近くにあることを確認しました。これは、それらがラムダ・コールド・ダーク・マター宇宙論シミュレーションから得られた衛星システムのように振る舞わないことを示唆しています。これらの新たな結果は、MW矮小銀河の起源を再考する必要がある。例えば、最近来たものであれば、MWの高温ガスによって引き起こされるラム圧によるガス除去を経験し、MW潮汐の影響を受けた可能性が高い。これらのプロセスが質量推定に与える影響について説明します。
S2 の動きを使用して SgrA* の周囲にスカラー クラウドを制限する
| Title |
Using_the_motion_of_S2_to_constrain_scalar_clouds_around_SgrA* |
| Authors |
GRAVITY_Collaboration:_A._Foschi,_R._Abuter,_N._Aimar,_P._Amaro_Seoane,_A._Amorim,_M._Baub\"ock,_J.P._Berger,_H._Bonnet,_G._Bourdarot,_W._Brandner,_V._Cardoso,_Y._Cl\'enet,_Y._Dallilar,_R._Davies,_P.T._de_Zeeuw,_D._Defr\`ere,_J._Dexter,_A._Drescher,_A._Eckart,_F._Eisenhauer,_M.C._Ferreira,_N.M._F\"orster_Schreiber,_P.J.V._Garcia,_F._Gao,_E._Gendron,_R._Genzel,_S._Gillessen,_T._Gomes,_M._Habibi,_X._Haubois,_G._Hei{\ss}el,_T._Henning,_S._Hippler,_S.F._H\"onig,_M._Horrobin,_L._Jochum,_L._Jocou,_A._Kaufer,_P._Kervella,_L._Kreidberg,_S._Lacour,_V._Lapeyr\`ere,_J.B._Le_Bouquin,_P._L\'ena,_D._Lutz,_F._Millour,_T._Ott,_T._Paumard,_K._Perraut,_G._Perrin,_O._Pfuhl,_S._Rabien,_D.C._Ribeiro,_M._Sadun_Bordoni,_S._Scheithauer,_J._Shangguan,_T._Shimizu,_J._Stadler,_O._Straub,_C._Straubmeier,_E._Sturm,_C._Sykes,_L.J._Tacconi,_F._Vincent,_S._von_Fellenberg,_F._Widmann,_E._Wieprecht,_E._Wiezorrek,_J._Woillez_and_S._Yazici |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17215 |
銀河中心に最も近い星の1つであるS2の運動は正確に測定されており、天の川銀河の中心にあるコンパクトな天体の研究に使用されています。この天体が超大質量ブラックホールであることは一般に受け入れられていますが、その環境の性質については議論の余地があります。ここでは、超軽量スカラー場「雲」の形をした暗黒物質がSgr~A*の周囲に集まっている可能性を調査します。S2で利用可能なデータを使用してマルコフ連鎖モンテカルロ分析を実行し、スカラークラウド構造の最適な推定値を見つけます。私たちの結果は、そのような構造に関する実質的な証拠を示していません。雲のサイズがS2の軌道サイズ程度の場合、その質量を中心質量の$0.1\%$未満に抑えることができ、銀河内に新しい磁場が存在するかどうかに強い制限を設けることができます。中心。
高赤方偏移銀河の堅牢な研究: z ~ 8 までの JWST を使用した形態の特徴付けのための教師なし機械学習
| Title |
A_Robust_Study_of_High-Redshift_Galaxies:_Unsupervised_Machine_Learning_for_Characterising_morphology_with_JWST_up_to_z_~_8 |
| Authors |
Cl\'ar-Br\'id_Tohill,_Steven_Bamford,_Christopher_Conselice,_Leonardo_Ferreira,_Thomas_Harvey,_Nathan_Adams_and_Duncan_Austin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17225 |
銀河の形態は、進行中の星形成の空間分布を追跡し、動的相互作用の兆候をコード化することで、その形成プロセスに関する貴重な洞察を提供します。このような情報は低赤方偏移で広範囲に調査されていますが、初期の宇宙時代の銀河の形態を特徴付けるための堅牢なシステムを開発することが重要です。低赤方偏移銀河に対して確立された命名法のみに依存すると、この新しい体制についての理解を妨げるバイアスが生じる危険があります。この論文では、変分自動エンコーダを使用して、JWST/NIRCamデータを使用してz$>$2の銀河の特徴抽出を実行します。私たちのサンプルは、z$>$2の6869個の銀河で構成されており、そのうち255個の銀河z$>$5はCANDELS/HST場とCEERS/JWSTの両方で検出されており、赤方偏移、質量、星形成率の信頼できる測定が保証されています。潜在的なバイアスに対処するために、銀河の特徴をエンコードする前に銀河の向きと背景のソースを除去し、それによって物理的に意味のある特徴空間を構築します。我々は、CAS-$M_{20}$、セルシック指数、特定の星形成率、軸比などのさまざまな構造パラメーターで明確な分離を示す11の異なる形態学的クラスを特定しました。赤方偏移の増加に伴って回転楕円体型銀河の存在が減少していることが観察され、初期宇宙では円盤状銀河が優勢であったことが示されています。我々は、従来の視覚的分類システムが高赤方偏移の形態分類には不十分であることを実証し、より詳細で洗練された分類スキームの必要性を主張します。機械抽出された特徴を活用して、この課題に対する解決策を提案し、抽出されたクラスターが測定されたパラメーターとどのように一致するかを示し、従来の方法と比較してより高い物理的関連性を提供します。
X 型電波銀河全体のスペクトル指数の変化
電波銀河人口の$\sim10\%$を占める、「X字型電波銀河」(XRG)または「翼のある」電波銀河と呼ばれる、電波銀河の謎のサブクラスの形成メカニズムを効果的に制限できる電波ローブの対のペアにわたる電波スペクトルインデックス分布を使用します。もし実際に、翼とそれに関連する一次葉の間に系統的なスペクトル屈折率の差がないという既存の主張が一般に妥当するのであれば、その起源を翼の核内の活動的な超大質量ブラックホールの未解決の連星に帰すXRGモデルに推進力を与えることになるだろう。ホスト銀河。この興味深い可能性を調査するために、1.4GHzVLA(FIRSTサーベイ)/uGMRTマップと144MHzマップ(LoTSS-DR2)を組み合わせることにより、25個のXRGの明確に定義されたサンプルのスペクトルインデックスの空間変動をマッピングしました。これにより、XRGサンプルのスペクトルマッピングに使用できる感度、角度分解能、周波数範囲、サンプルサイズの最適な組み合わせが得られました。このように、スペクトル指数パターンの豊富な多様性がXRGサンプルで明らかになりましたが、二次葉(翼)が関連する一次葉と比較してより平坦なスペクトルを示すケースは多くても1つしか見つかりません。私たちは、このようなスペクトルパターンは非常にまれであり、決してXRGに共通する特徴ではないと結論付けています。
アルマカル XI: 原始星団への道しるべとしての過密度?
| Title |
ALMACAL_XI:_Over-densities_as_signposts_to_proto-clusters? |
| Authors |
Jianhang_Chen,_R._J._Ivison,_Martin_A._Zwaan,_Anne_Klitsch,_Celine_Peroux,_Christopher_C._Lovell,_Claudia_del_P._Lagos,_Andrew_D._Biggs,_and_Victoria_Bollo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17313 |
当然のことかもしれませんが、原始銀河団を見つけるための最も一般的なアプローチは、過剰な密度の銀河を探すことです。サブミリ波干渉計へのアップグレードとジェームス・ウェッブ宇宙望遠鏡の出現は、分光による確認なしに、遠方の原始星団の候補が深天調査ですぐに見つかることを意味します。この手紙では、アルマカルの天空調査において、z=0.6でブレーザーJ0217-0820の背後にある非常に密度の高い領域が偶然発見されたことを報告します。その過密度は、ブラインドスカイサーベイによる予測値の8倍です。7つのサブミリメートル明るい銀河のうち、3つはS870{\μ}m>3mJyの従来型の単皿サブミリメートル銀河です。したがって、この過剰密度は、既知で確認されている最も密度の高い原始クラスターコアに匹敵します。ただし、それらのスペクトル特性は広範囲の赤方偏移を示唆しています。私たちは、宇宙論的シミュレーションからの光円錐を使用して視線投影効果の可能性を調査し、調査が深くなるほど、そのような投影効果に悩まされる可能性が高くなることがわかりました。一方、この極端な過密度は、大規模構造の投影効果によって発生する可能性が非常に高いです。したがって、銀河の測光過密度によって選択された銀河原始銀河団候補の忠実性と、負のK補正により非常に長い視線に沿った塵に覆われた銀河の検出が容易になる深サブミリ探査における宇宙の分散について疑問を持たなければなりません。
| Title |
Rubin_Observatory_LSST_Stars_Milky_Way_and_Local_Volume_Star_Clusters_Roadmap |
| Authors |
Christopher_Usher,_Kristen_C._Dage,_L\'eo_Girardi,_Pauline_Barmby,_Charles_J._Bonatto,_Ana_L._Chies-Santos,_William_I._Clarkson,_Matias_G\'omez_Camus,_Eduardo_A._Hartmann,_Annette_M._N._Ferguson,_Adriano_Pieres,_Loredana_Prisinzano,_Katherine_L.Rhode,_R._Michael_Rich,_Vincenzo_Ripepi,_Basilio_Santiago,_Keivan_G._Stassun,_R.A._Street,_R\'obert_Szab\'o,_Laura_Venuti,_Simone_Zaggia,_Marco_Canossa,_Pedro_Floriano,_Pedro_Lopes,_Nicole_L._Miranda,_Raphael_A._P._Oliveira,_Marta_Reina-Campos,_A._Roman-Lopes,_Jennifer_Sobeck |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17333 |
ベラ・C・ルービン天文台は、時空の遺産調査に着手し、銀河および銀河系外の星団を含む南天の星団の前例のない、数量限定のカタログを提供します。星、天の川、局所体積ワーキンググループの星団サブグループは、ルービン天文台が星団研究の大幅な進歩を可能にする重要な分野を特定しました。このロードマップは、私たちの科学事例と、天の川から数十メガパーセクの距離に至るあらゆる種類の星団の研究の準備を表しています。
幽霊のような銀河: 低質量暗黒物質ハロー内の降着が支配的な恒星系
| Title |
Ghostly_galaxies:_accretion-dominated_stellar_systems_in_low-mass_dark_matter_halos |
| Authors |
Chung-Wen_Wang,_Andrew_P._Cooper,_Sownak_Bose,_Carlos_S._Frenk,_Wojciech_A._Hellwing |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17454 |
広域深部イメージング調査により、表面輝度が非常に低い矮銀河が多数発見されており、これは銀河形成理論に疑問を投げかけ、暗黒物質の性質に新たな制約を与える可能性がある。ここでは、表面輝度の低い矮星の一部を説明する可能性がある、まだ解明されていない形成メカニズムの1つについて議論します。私たちはこれを「ゴースト銀河」シナリオと呼びます。このシナリオでは、非効率的な放射冷却により、低質量暗黒物質ハローの合体ツリーの「主枝」での星形成が妨げられ、その恒星の質量のほとんどすべてが、より質量の小さい（それでも星を形成する）前駆体との合体を通じて獲得されることになる。。このようにして形成された現在の星系は、中心銀河のない「幽霊のような」孤立した恒星ハローとなるでしょう。我々は、拡張プレス・シェクター形式主義とCOCO宇宙論的N体シミュレーションに基づく合体ツリーを使用して、この種の質量集合履歴がラムダCDMの低質量ハローで発生する可能性があるが、それはまれであることを実証します。それらは、現在の質量が約4x10^9M_sunの孤立したハローで発生する可能性が最も高く、宇宙の再電離のタイミングと影響に関する標準的な仮定の下では、その質量のすべてのハローの約5%で発生します。これらの星系における星形成祖先の恒星質量は非常に不確実です。存在量一致の議論は、観測された超拡散銀河の光度関数の尾部と一致する、より明るい集団(中央値M_star~3x10^6M_sun)を持つ二峰性の現在の質量関数を暗示しています。これは、これらのシステムの観察可能な類似物が発見を待っている可能性があることを示唆しています。私たちは、(地球規模または局所的に)電離背景が強いと、より明るく、より長く広がるゴースト銀河を生成することを発見しました。
散開星団が明らかにする天の川面の歳差運動と傾斜変動
| Title |
The_precession_and_inclinational_variation_across_the_plane_of_the_Milky_Way_revealed_by_open_clusters |
| Authors |
Zhihong_He |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17545 |
この記事では、ガイア時代の散開星団を使用した銀河円盤の形状と運動の研究を紹介します。この発見は、銀河円盤の傾斜角が円盤の内側から外側に向かって徐々に増加し、銀河中心半径で約5～7kpcの方位が変化していることを示唆しています。さらに、この研究では、傾斜した軌道が円形ではなく楕円形である可能性があることが明らかになりましたが、これを確認するにはさらに多くの観測が必要です。銀河中心半径に沿った垂直運動の分析により、円盤が歳差運動によって歪んでいること、および節の線が異なる半径でシフトしていることが明らかになり、古典的なセファイドからの結果と一致しています。太陽軌道の歳差運動/特異運動には不確実性がありますが、その不確実性を考慮した結果、研究では銀河系の歳差運動速度の中央値=6.8km/s/kpcが導き出されています。外円盤の歳差運動の導出値は、太陽軌道(傾斜角=0.6度)での系統的な運動のため、文献値よりも低くなります。この研究では、円盤の傾斜変動が大きく、系統的な運動を引き起こす可能性があり、傾斜変動率は銀河の半径に沿って-8.9uas/年/kpcの傾きで減少していることも判明した。さらに、導出された太陽軌道の傾斜変動率は59.1+-11.2(sample)+-7.7(VZsun)uas/yrであり、高精度の天文観測が可能です。
バイナリからシンギュラへ: 高解像度スコープの AGN PSO J334.2028+1.4075
| Title |
From_binary_to_singular:_the_AGN_PSO_J334.2028+1.4075_under_the_high-resolution_scope |
| Authors |
P._Benke,_K._\'E._Gab\'anyi,_S._Frey,_T._An,_L._I._Gurvits,_E._Kun,_P._Mohan,_Z._Paragi_and_E._Ros |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17632 |
PSOJ334.2028+1.4075(PSOJ334)は、赤方偏移z=2.06に位置する明るいクエーサーです。この光源は、光学的光度曲線に周期的な磁束密度の変化が発見されたことで注目を集めました。これらの変動は当初、単一の周連星降着円盤内に存在する超大質量ブラックホール連星（SMBHB）の軌道運動による変動として解釈されていた。しかし、その後の多波長観測では、延長された時間ベースラインでは光学的周期性が見つからなかったため、二元仮説に反する証拠が得られました。一方、カール・G・ジャンスキー超大規模アレイ（VLA）と超長基線アレイ（VLBA）による詳細な電波解析により、kpcスケールのローブ支配型クエーサーと、おそらくPSOJ334を保持する可能性のある歳差運動ジェットが明らかになった。バイナリSMBH候補として。我々は、PSOJ334における大規模および小規模の無線構造の両方を研究して、バイナリシナリオの賛成または反対の追加の証拠を提供することを目的としています。私たちは、欧州超長基線干渉計ネットワーク(EVN)を使用して1.7GHz、VLAを使用して1.5GHzおよび6.2GHzで発生源を観測しました。これは、以前の電波干渉計の研究を補完する周波数でした。私たちの画像からは、南東から北西方向にわずかに分解されたパーセクスケールの単一成分と、複雑な構造を持つキロパーセクスケールのローブ支配型クエーサーが明らかになりました。VLAマップの発生源の形態と偏光は、ジェットが周囲媒体の高密度の塊と相互作用していることを示唆しています。内側のジェットと外側のローブの間のずれも観察されていますが、これは伴侶SMBHの摂動効果によるものではなく、ラジオジェット活動の再開の性質と、歪んだ降着円盤の存在の可能性によるものであると考えられます。。私たちの分析によれば、PSOJ334は単一のSMBHを備えたジェット型AGNである可能性が最も高く、その中央エンジンにバイナリーSMBHシステムがあるという明確な証拠はありません。
星団の初期サイズ: 銀河の進化における星団の消滅への影響
| Title |
Initial_sizes_of_star_clusters:_implications_for_cluster_dissolution_during_galaxy_evolution |
| Authors |
Marta_Reina-Campos,_Alison_Sills,_and_Godefroy_Bichon |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17701 |
大質量星団は、銀河の形成と集合を追跡するものとしてよく使用されます。そのためには、形成時のそれらの特性と、それらの特性が時間、銀河環境、銀河集合の歴史とともにどのように変化するかを理解する必要があります。星団の進化を支配する2つの最も重要な固有の特性は、質量と半径です。この論文では、理論的および観測に基づいて星団の初期サイズと質量の関係を10個調査し、銀河形成モデルを通じて星団の集団を進化させます。私たちは結果を相互に比較したり、M83、M31、天の川銀河のクラスター集団の観察結果と比較したりしています。私たちは、サイズと質量の関係が6～10ジャイルの進化後の観察と一致しないことを発見しました。初期半径の範囲が狭く、時間の経過とともにクラスター半径が変化しないモデルを使用して、クラスター質量関数を正常に再現できます。ただし、これらのモデルは、半径の進化を伴うクラスターの進化に関する私たちの理解と一致せず、観察された半径の分布とも一致しません。クラスターが潮汐衝撃と二体緩和による蒸発の両方から最適に保護されるパラメーター空間の領域があることに注目します。このパラメータ空間への進化を許可されたクラスターはおそらく生き残るでしょう。現在の星団の特性と、銀河の形成と集合のトレーサーとしての星団の使用とを適切に結び付けるには、現実的な時間変化する銀河ポテンシャルにおける星団の質量と半径の両方の進化についての理解を深めることが必要である。
Barnard 5 でのグリシン配座異性体の詳細な検索
| Title |
Deep_Search_for_Glycine_Conformers_in_Barnard_5 |
| Authors |
Tadeus_Carl,_Eva_Wirstr\"om,_Per_Bergman,_Steven_Charnley,_Yo-Ling_Chuang,_Yi-Jehng_Kuan |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17713 |
天体化学と宇宙生物学における最も基本的な仮説の1つは、隕石や彗星に含まれるグリシン(NH$_2$CH$_2$COOH)などの重要な生物分子は、星形成の初期段階から受け継がれているというものです。星間物質中のグリシンの観測的探索のほとんどは、暖かく高質量の分子雲源に焦点を当ててきました。しかし、最近の研究では、観測の焦点を低温の低質量源に移すことが適切である可能性があることを示唆しています。私たちは、バーナード5の暗雲内のいわゆるメタノールホットスポットに向かってグリシンを検出することを目指しています。ホットスポットは低温源($T_\mathrm{gas}\約7.5$K)であり、気相中に複雑な有機分子(COM)と水が豊富に存在します。私たちはオンサラ20m望遠鏡を使用して、周波数範囲$70.2$～$77.9$GHzにおけるグリシン配座異性体IおよびII(Gly-IおよびGly-II)のいくつかの遷移をターゲットとして、深く尖った観測を実施しました。ターゲット位置に向かってグリシンラインは検出されませんが、ラインスタッキング手順を使用して、グリシンラインに関する感度の高い存在量の上限を導き出します。Gly-IおよびGly-IIの場合はH$_2$、つまり$\leq(2$-$5)\times10^{-10}$および$\leq(0.7$-$3)\times10^{-11}$、それぞれ。得られたGly-IIの上限は、低温源に対して最も厳しい値ですが、Gly-Iの上限は、以前に測定した上限とほぼ同じオーダーです。測定された存在量は、B5メタノールホットスポットにある他のCOMのH$_2$は、$2\times10^{-10}$(アセトアルデヒド)から$2\times10^{-8}$(メタノール)の範囲にあります。したがって、合計グリシンの上限$(2$-$5)\times10^{-10}$に基づいて、グリシンが存在するが検出されない可能性を除外することはできません。
Quaia、Gaia-unWISE クエーサー カタログ: 全天の分光クエーサー サンプル
| Title |
Quaia,_the_Gaia-unWISE_Quasar_Catalog:_An_All-Sky_Spectroscopic_Quasar_Sample |
| Authors |
Kate_Storey-Fisher,_David_W._Hogg,_Hans-Walter_Rix,_Anna-Christina_Eilers,_Giulio_Fabbian,_Michael_Blanton,_David_Alonso |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17749 |
我々は、既存の分光クェーサーサンプルの中で最大の共動体積をサンプリングし、最もクリーンな選択機能を備えた新しい全天クエーサーカタログQuaiaを発表します。このカタログは、宇宙天文台の低解像度BP/RPスペクトルからの赤方偏移推定値を持つ、ガイアミッションによって特定された6,649,162個のクエーサー候補を利用しています。この初期サンプルは非常に均一で完全ですが、純度が低く、明るい($G<20.0$)と確認されたクエーサーの18%でさえ、赤方偏移推定値が一致していません($|\Deltaz/(1+z)|>0.2$)SloanDigitalSkySurvey(SDSS)のデータと比較。この研究では、Gaia候補とunWISE赤外線データ(Wide-fieldInfraredSurveyExplorerの調査に基づく)を組み合わせて、宇宙論的および天体物理学のクエーサー研究に役立つカタログを構築します。適切なモーションとGaiaおよびunWISEカラーに基づいてカットを適用し、汚染物質の数を$\sim$4$\times$削減します。色とガイア赤方偏移推定値で$k$近傍モデルをトレーニングし、SDSS赤方偏移ラベルを使用することで赤方偏移を改善し、$G<20.0$サンプルで$G<20.0$サンプルの赤方偏移推定値をわずか6%(10%)の壊滅的な誤差で達成しました。|\デルタz/(1+z)|>0.2$($0.1$)、Gaia赤方偏移と比較して$\sim$3$\times$($\sim$2$\times$)の減少です。最終的なカタログには、$G<20.5$のクエーサーが1,295,502個あり、さらにクリーンな$G<20.0$サンプルには755,850個の候補が含まれています。また、カタログ用の厳密な全天選択関数モデルも構築します。我々は、Quaiaを既存のクエーサーカタログと比較し、特にその有効体積が大きいため、宇宙論的な大規模構造解析にとって競争力の高いサンプルであることを示します。カタログはhttps://doi.org/10.5281/zenodo.8060755で公開されています。
トレメイン・ワインバーグ法について: パターン速度を測定するガストレーサーをどの程度信頼できますか?
| Title |
On_the_Tremaine-Weinberg_method:_how_much_can_we_trust_gas_tracers_to_measure_pattern_speeds? |
| Authors |
Olga_Borodina,_Thomas_G._Williams,_Mattia_C._Sormani,_Sharon_Meidt,_Eva_Schinnerer |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17780 |
パターン速度は、銀河の動的特徴(棒、渦巻き腕など)の基本的なパラメーターであり、共鳴位置を設定します。パターンの速度は直接観測できないため、銀河でパターンの速度を測定するために使用される最も一般的な方法は、トレメイン・ワインバーグ(TW)法です。ただし、この方法が文献で広く行われているにもかかわらず、この方法がガストレーサーに直接適用できるかどうかは適切にテストされていません。TWメソッドを観測に適用すると、比較のためのグラウンドトゥルースが欠如しているため診断が困難な無効な結果が返される場合があります。TW法を模擬銀河に適用した研究はいくつか存在しますが、テストされたのは恒星集団だけです。したがって、ここでは、バーパターン速度の真の値がわかっている銀河の流体力学シミュレーションにTWメソッドを適用することにより、ガスグレーサーに対するTW法の適用可能性を探ります。TWメソッドが物理的に妥当な出力を持つかどうかを確認するために、いくつかの簡単なテストを実行します。観測値に存在する不確実性の大きさに基づいて観測誤差を模擬するために、さまざまな種類の不確実性(位置角度や磁束など)をデータに追加します。次に、化学ネットワークを使用した3Dシミュレーションでメソッドをテストします。一般に、ガスの観測にTWを適用しても真のパターン速度は回復しないことを示します。これらの結果は、文献で報告されている多くの「パターン速度」に影響を及ぼし、これらのテストに基づいて、今後ガストレーサーを使用してパターン速度を測定するためのいくつかのベストプラクティスも提供します。
Roman CCS ホワイトペーパー: スパースな F213 フィルター観測を追加することによる高赤方偏移ペア不安定性超新星の特定
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Identifying_high-redshift_pair-instability_supernovae_by_adding_sparse_F213_filter_observations |
| Authors |
Takashi_Moriya,_Ori_D._Fox,_Robert_Quimby,_Steve_Schulze,_Ashley_Villar,_Armin_Rest,_Norman_Grogin,_Sebastian_Gomez,_David_Rubin,_Matt_Siebert,_Susan_Kassin,_Eniko_Regos,_Lou_Strolger,_Anton_Koekemoer,_Steven_Finkelstein,_Suvi_Gezari,_Seppo_Mattila,_Tea_Temim,_Melissa_Shahbandeh,_Bob_Williams,_Ting-Wan_Chen,_Isobel_Hook,_Justin_Pierel,_Masami_Ouchi,_Yuichi_Harikane |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17212 |
対不安定性超新星(PISNe)は、初期宇宙の化学進化と再電離に重要な役割を果たした可能性がある非常に重い星の爆発です。それらの役割を定量化するには、z>6でのPISN事象発生率を知る必要があります。ローマ宇宙望遠鏡にはz>6でPISNを発見する機能がありますが、他の多くの過渡現象の中から稀な高赤方偏移PISN候補を特定するのは困難です。z>6のPISN候補を効率的に特定するために、高緯度時間領域調査に半年ごとに26.5等(またはそれより深い)に達するまばらなF213観測を追加することを提案します。F213情報を追加することにより、z>6のPISNeを色等級図で効率的に識別できます。
Roman CCS ホワイトペーパー: Roman を使用した超光度超新星の特性評価
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Characterizing_Superluminous_Supernovae_with_Roman |
| Authors |
Sebastian_Gomez,_Kate_Alexander,_Edo_Berger,_Peter_K._Blanchard,_Floor_Broekgaarden,_Tarraneh_Eftekhari,_Ori_Fox,_Kiranjyot_Gill,_Daichi_Hiramatsu,_Bhavin_Joshi,_Mitchell_Karmen,_Takashi_Moriya,_Matt_Nicholl,_Robert_Quimby,_Eniko_Regos,_Armin_Rest,_Benjamin_Rose,_Melissa_Shahbandeh,_and_V._Ashley_Villar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17233 |
Type-I超光度超新星(SLSNe)は、核崩壊SN(CCSN)のエキゾチックなクラスで、通常のCCSNeよりも最大100倍明るく、ゆっくりと進化する可能性があります。SLSNeは最も大質量の剥ぎ取られた星の最終段階を表しており、ミリ秒マグネターのスピンダウンエネルギーによって駆動されると考えられています。それらを研究し、その物理的パラメーターを測定することは、星の質量減少、進化、爆発をより深く理解するのに役立ちます。さらに、SLSNeはその高い光度のおかげで、より遠くまで見ることができ、星の物理学が赤方偏移の関数としてどのように進化するかを探ることができます。高緯度時間領域調査(HLTDS)は、数百のSLSNeを発見する絶妙なデータセットを提供します。ここでは、どのフィルタとリズムのセットを使用すれば、これらのSLSNeの物理パラメータを最もよく特徴付けることができるかという問題に焦点を当てます。6つの異なるフィルターセットと5～100日の範囲の頻度を使用して、z=0.1～z=5.0の範囲の赤方偏移で一連のSLSNeをシミュレートします。次に、これらのシミュレートされた光度曲線を当てはめて、噴出物の質量、噴出物の速度、磁場の強さ、およびマグネターの回転周期の入力パラメーター値の回復を試みます。$z=3$未満の赤方偏移でSLSNeを正確に特徴付けるには4つのフィルターで十分であること、および不確実性が10\%未満の測定値を取得するには20日より速い頻度が必要であることがわかりますが、以下の条件下では70日の頻度でもまだ許容されます。特定の条件。最後に、公称調査戦略では、$z=5$で最も遠いSLSNeを適切に特徴付けることができないことがわかります。名目上のHLTDS調査に4年間の60日周期の観測を追加すると、調査の所要時間はわずか8%増加するだけで、これらの最も極端で遠いSNeを特徴付ける見通しが大幅に向上することがわかりました。
ニュートリノ砂漠としての天の川: IceCube 銀河拡散ニュートリノ放出の意味
| Title |
Milky_Way_as_a_Neutrino_Desert:_Implications_of_the_IceCube_Galactic_Diffuse_Neutrino_Emission |
| Authors |
Ke_Fang,_John_S._Gallagher,_Francis_Halzen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17275 |
銀河拡散放射(GDE)は、宇宙線が加速された源から出て銀河磁場内を拡散的に伝播し、星間物質および星間放射場と相互作用するときに形成されます。$\gamma$線(GDE-$\gamma$)におけるGDEはサブPeVエネルギーまで観測されていますが、その起源は宇宙線原子核または電子のいずれかによって説明される可能性があります。最近アイスキューブ天文台によって銀河面から観測された高エネルギーニュートリノに伴う$\gamma$線が、フェルミLATとチベットAS$によって観測されたGDE-$\gamma$線束と一致することを示します。\gamma$はそれぞれ1TeVと0.5PeV付近で実験します。この一貫性は、部分的なレプトニック寄与を除外することはできないが、$\sim$1TeVを超える$\gamma$線の拡散放出はハドロン核相互作用によって支配されている可能性があることを示唆している。さらに、銀河系と銀河系外の拡散放射背景のフラックスを比較することによって、天の川銀河のニュートリノ光度が遠方の銀河の平均よりも1～2桁低いことがわかりました。これは、私たちの銀河が過去数百万年間、等方性ニュートリノ背景を支配するタイプのニュートリノ放出体をホストしていなかったことを意味します。
発見の地平線を超えた源からの銀河拡散ニュートリノ放出
| Title |
Galactic_Diffuse_Neutrino_Emission_from_Sources_beyond_the_Discovery_Horizon |
| Authors |
Antonio_Ambrosone,_Kathrine_M{\o}rch_Groth,_Enrico_Peretti,_Markus_Ahlers |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17285 |
IceCubeニュートリノ天文台は最近、銀河面からのニュートリノ放出の強力な証拠を報告しました。この信号は、星間物質における宇宙線の伝播による拡散放射のモデル予測と一致しています。ただし、IceCubeでは個々のニュートリノ発生源を特定できる可能性が限られているため、未解決の銀河発生源が観測に寄与する可能性もあります。我々はこの準拡散放射の寄与を調査し、100TeVで観測された銀河拡散束が未解決の光源のハード放射によって支配されている可能性があることを示した。特に興味深い候補源は、宇宙線PeVatronと考えられている若い大質量星団です。私たちは、この仮説が今後登場するKM3NeT検出器や、IceCubeの約5倍の感度を備えた将来計画されている施設IceCube-Gen2によって検証できるかどうかを検証します。
| Title |
Constraints_on_the_origins_of_the_Galactic_neutrino_flux |
| Authors |
Abhishek_Desai_and_Justin_Vandenbroucke_and_Samalka_Anandagoda_and_Jessie_Thwaites_and_M.J._Romfoe |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17305 |
宇宙の銀河および銀河系外の物体は、IceCubeニュートリノ検出器で検出できる高エネルギーニュートリノの発生源であり、前者は距離が比較的短いため分解が容易です。最近、IceCubeによって観測されたカスケード状の現象を使用して行われた研究では、$>$4$\sigma$の有意性を持つ銀河面からのニュートリノ放出が報告されました。この研究では、この放出を説明するために必要な銀河源の数に制限を設けました。これを達成するために、銀河内の点線源とそこから発生するニュートリノおよびガンマ線束の放出をシミュレートするために作成されたシミュレーションパッケージを利用します。過去のIceCube感度曲線を利用することに加えて、検出されたニュートリノイベントの数におけるポアソン変動によるエディントンバイアス効果も考慮します。おもちゃのモンテカルロシミュレーション手法を利用することで、銀河ニュートリノの放出に関与する光源が10^{35}$erg/sの明るさを持つ10個以上の発生源があるはずであることがわかりました。私たちの結果は、個々の点状放出領域の数を制限しており、これは離散的な天体物理的ソースと拡散放出の個々の点の両方に当てはまります。
| Title |
Correlation_Between_Optical_and_X-ray_Break_Frequencies_in_Power_Spectra_of_Active_Galactic_Nuclei |
| Authors |
Heechan_Yuk_(1),_Xinyu_Dai_(1),_T._Jayasinghe_(2),_Patrick_J._Vallely_(3),_Christopher_S._Kochanek_(3),_Benjamin_J._Shappee_(4),_K._Z._Stanek_(3)_((1)_University_of_Oklahoma,_(2)_University_of_California_Berkeley,_(3)_The_Ohio_State_University,_(4)_University_of_Hawai'i) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17334 |
超新星全天自動探査(ASAS-SN)と太陽系外惑星探査衛星(TESS)の光度曲線を使用して、22の活動銀河核(AGN)の光出力スペクトル密度(PSD)を測定したX線PSDで解析します。。結合光学PSDは、数分から10年のタイムスケールで周波数空間で最大6桁にわたって測定されます。減衰ランダムウォーク(DRW)または壊れたべき乗則モデルのいずれかを当てはめて、PSDモデルとブレイク周波数を制約します。結合PSDに壊れたべき乗則を当てはめると、X線の時間スケールとブラックホールの質量の両方に比例する高周波の時間スケールが見つかりますが、光学的な時間スケールは2.7デックス長くなります。光学的切断とX線放出がX線放出の再処理などの物理的プロセスによって関連付けられていると仮定すると、光の通過時間として解釈される切断周波数の差は、光学的放出領域とX線放出領域間の予想されるサイズの差と一致します。。数か月から10年のタイムスケールで、低周波光破壊のタイムスケールとX線破壊のタイムスケールの間の相関関係も測定しましたが、その傾きははるかに浅いものでした。DRWモデルは許容可能な適合を提供し、DRWタイムスケールとブラックホール質量の間の以前に報告された相関関係が一般に確認されています。
| Title |
Gravitational_Collapse_of_White_Dwarfs_to_Neutron_Stars._I._From_Initial_Conditions_to_Explosions_with_Neutrino-radiation_Hydrodynamics_Simulations |
| Authors |
Masamitsu_Mori,_Ryo_Sawada,_Yudai_Suwa,_Ataru_Tanikawa,_Kazumi_Kashiyama_and_Kohta_Murase |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17381 |
この論文では、降着誘起崩壊または合体誘起崩壊によって形成される巨大で完全対流の非回転白色矮星(WD)の崩壊とその後の爆発について、一般相対論的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提供します。静水圧平衡状態にある初期WDを生成します。このWDは、超チャンドラセカール質量を持ち、まさに崩壊しようとしています。WDの質量は1.6$M_\odot$で、特に$10^{10}$、$10^{9.6}$、$10^{9.3}$、$10^{9.0}\,{\rmgで異なる初期中心密度を持ちます。\,cm^{-3}}$。まず、初期WDが弱い相互作用なしで安定しているかどうかを確認します。次に、弱い相互作用を持つWDの崩壊を計算します。第1ステップと第2ステップでは、ニュートン重力を使用した流体力学シミュレーションを使用します。第三に、一般相対論的シミュレーションを使用して、中性子星の形成とそれに伴う爆発を計算します。その結果、$10^{10}\,{\rmg\,cm^{-3}}$の最高密度のWDは弱い相互作用ではなく鉄の光解離によって崩壊し、中心点が低い3つのWDは崩壊します。2段階目では予想通り電子捕獲により密度が崩壊し、3段階目では$\sim10^{48}$ergという小さな爆発エネルギーで爆発に成功します。WDの周囲の環境を変えると、噴出物質量の最小値は$\sim10^{-5}M_{\odot}$であることがわかります。これまでのところ、この種の最も精巧なシミュレーションでは、その値は以前に報告された値よりも1～2桁小さく、FRB-121102の推定噴出物質量と一致しています。
zDM での反復のモデリング: 反復する高速無線バーストの単一集団で CHIME データを説明できる
| Title |
Modelling_repetition_in_zDM:_a_single_population_of_repeating_fast_radio_bursts_can_explain_CHIME_data |
| Authors |
C.W._James |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17403 |
すべての高速無線バースト(FRB)が繰り返されるかどうかに関係なく、繰り返されるFRBはレートの分布を持つ母集団を形成します。この研究では、$R_{\rmmin}$と$R_{\rmmax}$の間のレート分布$\Phi_r\simR^{\gamma_r}$を持つこの母集団のべき乗則モデルを検討します。zDMコードは、赤方偏移$z$および分散尺度DMの関数として、この集団が一見1回限りのイベントまたは反復イベントとして検出される確率をモデル化するために使用されます。私は、近くの宇宙では、繰り返し発生源が総バーストレートに大きく寄与する可能性があることを実証します。これにより、遠方の宇宙と比較して、観測されるソース(一回限りとリピーター)の総数に明らかな不足が生じ、FRBの人口モデルに偏りが生じます。したがって、露光時間が長い機器では、FRB母集団をフィッティングする際に繰り返しを明示的に考慮する必要があります。次に、CanadianHydrogenIntensityMappingExperiment(CHIME)のデータを当てはめました。リピートFRBと明らかに1回限りのFRBの相対数、およびそれらのDM、偏角、およびバーストレートの分布は、CHIMEの単一FRBの50～100\%がリピータによるものであることで十分に説明できます。$R_{\rmmax}>0.75$day$^{-1}$が$10^{39}$ergを超え、${\gamma_r}=-2.2_{-0.8}^{+0.6}$。この結果は驚くべきことに、オーストラリアンスクエアキロメートルアレイパスファインダー(ASKAP)によって検出されたFRBの追跡調査と一致しています。したがって、証拠は、CHIMEとASKAPが同じ繰り返しFRB集団を認識していることを示唆しています。これは、FRBの繰り返しだけでなく、明らかに1回限りのバーストの大部分の原因でもあります。定量的精度を高めるためには、非ポアソン到着時間、CHIME応答の二次効果、およびFRB母集団パラメータ全体への同時当てはめを、今後の研究でより詳細に扱う必要があります。
フェルミ ブレイザーの一般物理的性質
| Title |
General_Physical_Properties_of_Fermi_blazars |
| Authors |
Yongyun_Chen,_Qiusheng_Gu,_Junhui_Fan,_Xiaoling_Yu,_Xiaogu_Zhong,_Hongyu_Liu,_Nan_Ding,_Dingrong_Xiong,_Xiaotong_Guo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17405 |
私たちは、フェルミの第4ソースカタログデータ(4FGL-DR2)を使用して、フェルミブレーザーの一般的な物理的性質を研究します。フェルミブレーザーの準同時多波長データは、1ゾーンレプトニックモデルを使用してフィッティングされ、ジェットパワー、磁場、ドップラー係数などのいくつかの物理パラメーターが取得されます。導出された物理パラメータの分布をブラックホールの質量と降着円盤の明るさの関数として研究します。主な結果は以下の通り。(1)標準的な薄い降着円盤の場合、ほとんどのFSRQのジェット運動出力はBPメカニズムによって説明できます。しかし、ほとんどのBLLacのジェット運動力は、BZ機構とBP機構の両方では説明できません。BLラックには、巨大なブラックホールの周囲にADAFがある可能性があります。(2)赤方偏移を除外した後、フェルミブラーのジェットの運動出力およびジェット放射出力と降着円盤の光度との間には、適度に強い相関関係があります。これらの結果は、ジェットと降着との密接な関係を裏付けています。ジェットの運動力は、フェルミブラーの降着円盤の明るさよりわずかに大きくなります。(3)フェルミブラーのジェット運動出力とガンマ線光度および電波光度との間には有意な相関関係があり、ガンマ線光度および電波光度がジェット運動パワーを示すために使用できることが示唆されます。
| Title |
Constraints_on_thermalizing_surfaces_from_infrared_observations_of_supermassive_black_holes |
| Authors |
Ra\'ul_Carballo-Rubio,_Francesco_Di_Filippo,_Stefano_Liberati,_Matt_Visser |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17480 |
SgrA$^*$とM87$^*$の赤外線観測は、これらの発生源が降着環境と熱平衡にある物理的表面を持っているという仮定と矛盾します。この論文では、地平線のない物体のエネルギーバランスの一般的なパラメータ化について説明します。これにより、地平線のない物体の挙動がブラックホールにどれだけ近いかを定量化し、その表面が熱化する時間スケールを分析することができます。熱化のタイムスケールには限界がなく、ブラックホールの挙動をよく模倣する物体では大きくなる(後者の場合は無限である)ことを示します。特に、熱化のタイムスケールは、エネルギーが伝播とバルクとの相互作用により地平線のない物体の内部で費やす時間に比例します。したがって、これらの観察は、物理的表面の存在を無視することなく、地平線のない物体の動的挙動を定量的に制限するために使用できます。
深層学習を使用した連星中性子星合体の重力波からの質量および潮汐パラメータの抽出
| Title |
Mass_and_tidal_parameter_extraction_from_gravitational_waves_of_binary_neutron_stars_mergers_using_deep_learning |
| Authors |
Shriya_Soma,_Horst_St\"ocker_and_Kai_Zhou |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17488 |
合体する連星からの重力波(GW)は、質量、スピン、潮汐効果など、構成要素の発生源に関する重要な情報を運びます。これは、連星中性子星合体からのGW信号の解析が、NSの潮汐特性に関する情報を抽出するユニークな機会を提供し、それによってNSの状態方程式に制約を追加できることを意味します。この研究では、深層学習(DL)技術を使用して、信号検出とパラメータ推定のためのマッチドフィルタリングとベイジアン分析の従来の方法で直面する計算上の課題を克服します。我々は、連星ブラックホールと連星中性子星の合体からのGW信号を分類するためのDLアプローチを考案しました。さらに、パラメータ推定、特に構成要素の質量と潮汐変形能の回帰のために、連星中性子星合体イベントからシミュレートされたGWをDLを使用して解析します。この研究で提示された結果は、GW解析におけるDL技術の有望な可能性を実証し、この急速に進化する分野におけるさらなる進歩への道を開きます。提案されたアプローチは、連星中性子星合体のGW信号に含まれる豊富な情報を探索するための効率的な代替手段であり、NSEoSを抑制するのにさらに役立ちます。
過去20年間にわたり、暗黒物質(DM)混合中性子星とその関連特性の研究は大幅に進歩しました。しかし、磁化された中性子星に対するDMの影響に関する興味深い側面はまだ解明されていない。この研究は、DM混合磁化中性子星の性質を解析するために行われました。DM混合中性子星の状態方程式は、密度に依存する磁場を含めた相対論的平均場モデルを使用して計算されます。質量、半径、粒子分率、潮汐変形能、$f$モード周波数などのいくつかの巨視的特性は、異なる磁場強度とDM構成で計算されます。状態方程式は、DMが存在すると、磁場の平行成分の場合と同様に柔らかくなり、垂直成分の場合はその逆になります。質量、半径、潮汐変形能などの他の巨視的特性も、DMと磁場の両方の影響を受けます。さまざまな中性子星観測物質の大きさの変化は、DMの割合と磁場の強さに比例します。地殻の性質には影響を及ぼさず、主に星の中心部で変化が見られることが観測されました。
新しいセアカゴケパルサー候補 4FGL J2054.2+6904
| Title |
A_new_redback_pulsar_candidate_4FGL_J2054.2+6904 |
| Authors |
A._V._Karpova,_D._A._Zyuzin,_Yu._A._Shibanov,_M._R._Gilfanov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17593 |
フェルミカタログには、約2000の関連のない$\gamma$線源が含まれています。それらの中には、いわゆるセアカゴケやクロゴケグモなど、最近パルサーであると確認されたものもあります。これらは、パルサー風の影響を受けて非縮退または部分的に縮退した低質量恒星伴星を含む、緊密な連星系にあるミリ秒パルサーです。私たちは、パルサー候補として以前に提案されたフェルミ源4FGLJ2054.2+6904の光学およびX線対応物を研究します。私たちはその性質を明らかにするために、アーカイブの光学データ、Swift/XRTおよびSRG/eROSITAX線データを使用します。4.7年にわたる$g$および$r$バンドのZwickyTransientFacilityデータを使用すると、$\およそ$7.5時間の周期がわかります。折り畳まれた光度曲線は、ピークからピークまでの振幅が$\about$0.4magの滑らかな正弦波形状をしています。対応する候補の光スペクトルエネルギー分布にスペクトルを当てはめると、星の半径は0.5$\pm$0.1$R_\odot$、温度は5500$\pm$300Kとなり、G2～G9型星であることが示唆されます。そのX線スペクトルは、光子指数1.0$\pm$0.3および非吸収束$\about2\times10^{-13}$ergs$^{-1}$cm$の吸収べき乗則によく適合します。^{-2}$。4FGLJ2054.2$+$6904とその推定対応物のすべての特性は、それがセアカゴケ科のメンバーであることを示唆しています。
キロノバの首尾一貫した 3D 放射伝達: 合体シミュレーションからの指向性スペクトル
| Title |
Self-consistent_3D_radiative_transfer_for_kilonovae:_directional_spectra_from_merger_simulations |
| Authors |
Luke_J._Shingles,_Christine_E._Collins,_Vimal_Vijayan,_Andreas_Fl\"ors,_Oliver_Just,_Gerrit_Leck,_Zewei_Xiong,_Andreas_Bauswein,_Gabriel_Mart\'inez-Pinedo,_Stuart_A._Sim |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17612 |
我々は、中性子星合体からの噴出物の三次元放射伝達計算を提示する。これには、数千万の束縛遷移の線ごとの不透明度、rプロセス核ネットワークからの組成、崩壊の時間依存熱化が含まれる。個々の$\alpha$および$\beta^-$崩壊反応からの生成物。拡大不透明やその他の波長ビン処理とは対照的に、ラインごとの処理では、蛍光効果を組み込み、スペクトル特徴を個々の元素の発光線と吸収線に関連付けることができます。極視野角と方位角視野角の両方で合成観測値の変動が見つかりました。スペクトルは、CeIII、SrII、YII、およびZrIIによる強い相互作用を伴う混合された特徴を示し、時間および観察方向によって変化します。我々は、校正されたSr、Y、およびZrデータを含むモデルを使用して原子データの波長校正の重要性を実証し、AT2017gfoとのより良い一致を含む、結果として得られるスペクトルの大きな違いを発見しました。極近傍傾斜の合成スペクトルは、AT2017gfoと同様、8000A付近に特徴を示しています。ただし、初期の噴出物のみを考慮しているため、おそらく噴出物の質量が低い(0.005M$_\odot$)ため、それらはより急速なタイムスケールで進化します。赤道観測者の比較的特徴のないスペクトルは、将来のエッジオンキロノバの観測がAT2017gfoとは大きく異なるように見えるだろうという暫定的な予測を与えます。また、3D噴出物の球面平均によって得られた1Dモデルでは、完全な3D計算と比較して方向積分光度とスペクトルが劇的に異なることも示します。
アグーン・ストーム 2. IV. Mrk 817 の迅速な X 線および紫外線/光学モニタリング
| Title |
AGN_STORM_2._IV._Swift_X-ray_and_ultraviolet/optical_monitoring_of_Mrk_817 |
| Authors |
Edward_M._Cackett,_Jonathan_Gelbord,_Aaron_J._Barth,_Gisella_De_Rosa,_Rick_Edelson,_Michael_R._Goad,_Yasaman_Homayouni,_Keith_Horne,_Erin_A._Kara,_Gerard_A._Kriss,_Kirk_T._Korista,_Hermine_Landt,_Rachel_Plesha,_Nahum_Arav,_Misty_C._Bentz,_Benjamin_D._Boizelle,_Elena_Dalla_Bonta,_Maryam_Dehghanian,_Fergus_Donnan,_Pu_Du,_Gary_J._Ferland,_Carina_Fian,_Alexei_V._Filippenko,_Diego_H._Gonzalez_Buitrago,_Catherine_J._Grier,_Patrick_B._Hall,_Chen_Hu,_Dragana_Ilic,_Jelle_Kaastra,_Shai_Kaspi,_Christopher_S._Kochanek,_Andjelka_B._Kovacevic,_Daniel_Kynoch,_Yan-Rong_Li,_Jacob_N._McLane,_Missagh_Mehdipour,_Jake_A._Miller,_John_Montano,_Hagai_Netzer,_Christos_Panagiotou,_Ethan_Partington,_Luka_C._Popovic,_Daniel_Proga,_Daniele_Rogantini,_David_Sanmartim,_Matthew_R._Siebert,_Thaisa_Storchi-Bergmann,_Marianne_Vestergaard,_Jian-Min_Wang,_Tim_Waters,_Fatima_Zaidouni |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17663 |
AGNSTORM2キャンペーンは、内部降着円盤から広い輝線領域、そして塵の多いトーラスに至るまで、Mrk817の構造を追跡するように設計された大規模な多波長残響マッピングプロジェクトです。このキャンペーンの一環として、スウィフトは約15か月間、Mrk817の毎日の監視を実行し、X線と6つのUV/光学フィルターで観察結果を取得しました。X線モニタリングでは、Mrk817が以前の観測よりもかなり暗い状態にあり、以前の光束レベルに達したところで短時間のフレアが発生しただけであることが示された。X線スペクトルはかなり隠されています。UV/光の光量曲線はキャンペーン全体を通じて大きな変動を示し、相互によく相関していますが、X線とは相関がありません。SwiftUV/光学光曲線とハッブルUV連続光曲線を組み合わせて、バンド間連続光遅れ$\tau(\lambda)$を測定します。これは、およそ$\tau(\lambda)\propto\lambda^{に従って波長の増加とともに増加します。4/3}$、幾何学的に薄く、光学的に厚く、中心が照射されるディスクに予想される依存性。光度曲線のモデリングにより、光度曲線の後半に比べて連続体の応答が抑制されているキャンペーンの開始時の期間が明らかになります。光度曲線は、互いを単純にシフトおよびスケーリングしたバージョンではありません。抑制された応答の間隔は、UV線とX線の吸収が高く、輝線の変動振幅が減少している期間に対応します。これは、吸収されたイオン化連続体が見られるブロードライン領域のガスからの連続体への重要な寄与を示していることを示唆しています。
ファジィ暗黒物質(FDM)は、冷たい暗黒物質の実用的な代替手段であり、コンパクトな星の中に存在することができます。ここでは、CMBと大規模構造データによって制約されたFDM状態方程式(EoS)を適用して、FDMの存在下で相対論的星の構造を計算します。この目的のために、観測データから得られる中性子星、クォーク星、混成星の可視物質のEoSが利用されます。GW170817の観測データと、熱核バーストまたは核相互作用の対称エネルギーを伴う6つの低質量X線連星のデータによって制約された区分的ポリトロープEoSは、中性子星物質を説明します。クォーク星物質については、NICERからのPSRJ0030+0451の質量と半径の測定値を使用して、ベイズ統計的アプローチ内でEoSを適用します。二流体形式主義を利用して、FDM混合相対論的星の構造を研究します。
| Title |
Observations_of_Magnetospheric_Solar_Wind_Charge_Exchange |
| Authors |
R._Ringuette,_K._D._Kuntz,_D._Koutroumpa,_P._Kaaret,_D._LaRocca,_and_J._Richardson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17732 |
太陽風電荷交換(SWCX)放出の研究は、X線天体物理学と太陽物理学の両方のコミュニティにとって重要です。SWCX放射は、方向に関係なく、X線によるすべての天体物理観測を汚染します。X線スペクトルへのこの寄与を無視すると、SWCXとより遠くにあるいくつかの一般的なタイプの天体物理プラズマのスペクトル分布が類似しているため、視線に沿った天体物理プラズマに関する誤った結論につながる可能性があります。発見以来、文献では、磁気圏SWCXと呼ばれる地球磁気圏内の太陽風の中立相互作用から生じる拡散SWCX放射と、太陽圏SWCXと呼ばれる、太陽圏全体でより一般的に発生する同様の相互作用とを区別してきました。ここでは、低黄道緯度でHaloSatという名前の中解像度CubeSat機器を使用して取得されたX線スペクトルにおける太陽圏SWCX寄与のモデリング方法を検証する以前の研究に基づいて構築します。私たちはこのモデルを、同じ機器を使用した特別に設計された一連の拡張観測に適用し、天体物理学的背景と太陽圏SWCXのスペクトル寄与を残りの寄与から分離することに成功しました。具体的には、OVII輝線の4つの観測で、他の情報源では説明されていない大幅な過剰放射が見つかり、おそらく磁気圏SWCXを示しています。これらの結果を、コミュニティ連携モデリングセンターを通じて公開されているシミュレーション結果と比較して説明します。また、分析した12視野のうち2視野で吸収された高温成分も報告します。
天体物理学的ニュートリノ候補 IceCube-211208A と時空間的に一致するブレーザー PKS 0735+178 の多波長観測
| Title |
Multiwavelength_Observations_of_the_Blazar_PKS_0735+178_in_Spatial_and_Temporal_Coincidence_with_an_Astrophysical_Neutrino_Candidate_IceCube-211208A |
| Authors |
A._Acharyya,_C._B._Adams,_A._Archer,_P._Bangale,_J._T._Bartkoske,_P._Batista,_W._Benbow,_A._Brill,_J._H._Buckley,_J._L._Christiansen,_A._J._Chromey,_M._Errando,_A._Falcone,_Q._Feng,_G._M._Foote,_L._Fortson,_A._Furniss,_G._Gallagher,_W._Hanlon,_D._Hanna,_O._Hervet,_C._E._Hinrichs,_J._Hoang,_J._Holder,_T._B._Humensky,_W._Jin,_P._Kaaret,_M._Kertzman,_M._Kherlakian,_D._Kieda,_T._K._Kleiner,_N._Korzoun,_S._Kumar,_M._J._Lang,_M._Lundy,_G._Maier,_C._E_McGrath,_M._J._Millard,_J._Millis,_C._L._Mooney,_P._Moriarty,_R._Mukherjee,_S._O'Brien,_R._A._Ong,_M._Pohl,_E._Pueschel,_J._Quinn,_K._Ragan,_P._T._Reynolds,_D._Ribeiro,_E._Roache,_I._Sadeh,_A._C._Sadun,_L._Saha,_M._Santander,_G._H._Sembroski,_R._Shang,_M._Splettstoesser,_A._Kaushik_Talluri,_J._V._Tucci,_V._V._Vassiliev,_A._Weinstein,_D._A._Williams,_et_al._(147_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17819 |
我々は、2021年12月8日に検出されたIceCubeニュートリノイベントIceCube-211208Aの最適位置から2.2$^\circ$離れたブレーザーPKS0735+178の多波長機会標的観測について報告する。ソースはニュートリノイベントの前後には、光学、紫外線、X線、GeVガンマ線バンドの高束状態にあり、軟X線束の日次変動を示します。Swift-XRTとNuSTARからのX線データは、広帯域スペクトルエネルギー分布(SED)の低エネルギー成分と高エネルギー成分の間の遷移を特徴づけ、Fermi-LAT、VERITAS、およびH.E.S.S.からのガンマ線データは、100GeV付近のスペクトルカットオフが必要です。X線とガンマ線の測定はどちらも、レプトニックモデルとハドロンモデルに強い制約を与えます。私たちは、シンクロトロン自己コンプトンモデル、外部コンプトンモデル、レプトハドロンモデルを解析的に探索します。完全に内部光子場に基づいたモデルは、観測されたSEDと一致させるのに重大な困難に直面しています。線源内の外部光子場の存在は、代わりに、レプトハドロンモデルとレプトハドロンモデルの両方で観察されたガンマ線スペクトルカットオフを説明し、レプトハドロンモデルのエディントン限界とわずかに一致する陽子ジェットパワーを可能にするでしょう。我々は、観測されたSEDを再現し、高いジェット出力を必要とするにもかかわらずニュートリノ事象と合理的に一致する、外部ターゲット光子を使用したレプトハドロン数値モデルを示します。
| Title |
Binary_Supermassive_Black_Holes_Orbiting_Dark_Matter_Solitons:_From_the_Dual_AGN_in_UGC4211_to_NanoHertz_Gravitational_Waves |
| Authors |
Tom_Broadhurst,_Chao_Chen,_Tao_Liu,_Kai-Feng_Zheng |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17821 |
私たちは、パルサータイミングアレイで測定されている確率的重力波背景(SGWB)の周波数スペクトルについて、UGC4211で発見された連星超大質量ブラックホール(SMBH)の軌道への影響を調査します。MUSE/ALMAの深層観測では、UGC4211の連星SMBHは、視線に沿って$\sim230$pcの間隔と$\sim150$km/sの相対速度を持つことが観測されています。これは$\sim10^9M_\odot$という目に見えない質量を示しており、これは2つのSMBHに観測されたガスと恒星円盤を加えたものよりも約1桁大きいものです。考えられる説明の1つは、波動暗黒物質の巨大なソリトンが2つのSMBHによって囲まれているということです。このようなシナリオは、銀河の合体中に最初に分離されていたSMBHがより効率的に結合されるように、2つの銀河のソリトンが結合して新しいソリトンを形成するはずであるため、有望である。このメカニズムをSMBHバイナリの主要集団に一般化すると、後期段階の吸気によって生成されるSGWBのスペクトルが、高周波端に比べて低周波端で強化される可能性があることを示します。最後に、このモデルを15年間のNANOGravデータと比較することで、この概念実証作業を超えた将来の研究について説明します。
Roman CCS ホワイトペーパー: 高緯度時間領域におけるバランスド プリズム プラス フィルター ケイデンス調査 コア コミュニティ調査
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Balanced_Prism_Plus_Filter_Cadence_in_the_High_Latitude_Time_Domain_Survey_Core_Community_Survey |
| Authors |
Greg_Aldering_and_David_Rubin_and_Benjamin_Rose_and_Rebekah_Hounsell_and_Saul_Perlmutter_and_Susana_Deustua |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17219 |
ナンシーグレースローマン宇宙望遠鏡(RST)の広視野撮像装置(WFI)には、高緯度時間領域調査の一環として、高赤方偏移での爆発的過渡現象の分光的発見と追跡に使用できるスリットレスプリズムが装備されています。これは新しくユニークな分光機能であり、宇宙論という本来の目的だけでなく、他の種類の爆発的過渡現象にも適用されます。このホワイトペーパーは、この新しい機能をコミュニティにわかりやすく伝えることを目的としています。地上の分光器と比較したRSTプリズムの深さが調査され、RSTプリズムが観測者フレームのNIRにおいて比類のないものであることが示されました。選択した空の位置がRSTプリズム測量の速度と均一性に及ぼす影響も推定されます。このユニークな新機能は、リズムイメージングと分光法に費やすHLTDS時間のバランスを取るときに考慮する必要があります。
Roman CCS ホワイトペーパー: 固定深度での HLTDS ケイデンスの最適化
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Optimizing_the_HLTDS_Cadence_at_Fixed_Depth |
| Authors |
David_Rubin_and_Ben_Rose_and_Rebekah_Hounsell_and_Masao_Sako_and_Greg_Aldering_and_Dan_Scolnic_and_Saul_Perlmutter |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17222 |
高緯度時間領域測量(HLTDS)の現在の提案は、5日間の周期でマルチバンドイメージングとプリズム分光法の2段階(幅広と深さ)です(Roseetal.,2021)。5日間の周期は、時間の遅れが緩やかな中間赤方偏移SNeを測定すること、および検出された過渡現象を測光的により適切に特徴付けることが目的です。このホワイトペーパーでは、HLTDSの最適なリズムについての結論は提供されていません。むしろ、ローマ調査を最適化する将来の委員会によるペースの慎重な研究に使用されるべき一連の考慮事項がまとめられています。この研究は、SNIa宇宙論と他の過渡科学の両方に対してHLTDSを最適化する必要があります。
Roman CCS ホワイトペーパー: ローマ高緯度時間領域コアコミュニティ調査のフィールド選択に関する考慮事項
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Considerations_for_Selecting_Fields_for_the_Roman_High-latitude_Time_Domain_Core_Community_Survey |
| Authors |
Benjamin_Rose,_Greg_Aldering,_Rebekah_Hounsell,_Bhavin_Joshi,_David_Rubin,_Dan_Scolnic,_Saul_Perlmutter,_Susana_Deustua,_Masao_Sako |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17226 |
このホワイトペーパーでは、ローマ高緯度時間領域測量のフィールドの場所を選択する際の5つの重要な考慮事項を確認します。これらの考慮事項に基づいて、明るい星を避け、天の川の塵が最小限に抑えられ、ローマ連続観測ゾーン内にあり、複数の過去と重なっている、南半球のアカリディープフィールドサウス(ADFS)/ユークリッドディープフィールドサウス(EDFS)をお勧めします。将来の調査、および黄道帯の背景の変動を最小限に抑えます。北部では、拡張グロースストリップ(EGS)は黄道帯の変化を除いて良好であり、超新星/加速探査機北(SNAP-N)と欧州大域赤外線宇宙観測所サーベイ北1(ELAISN-1)は、黄道帯の変化を除いて良好です。相乗効果のあるアーカイブデータ。
Roman CCS ホワイトペーパー: 高緯度時間領域におけるプリズム時系列のカバーエリアを拡大するオプション コアコミュニティ調査
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Options_to_Increase_the_Coverage_Area_of_Prism_Time_Series_in_the_High-Latitude_Time_Domain_Core_Community_Survey |
| Authors |
Benjamin_Rose,_Sebastian_Gomez,_Rebekah_Hounsell,_Bhavin_Joshi,_David_Rubin,_Dan_Scolnic,_Masao_Sako |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17228 |
現在の基準となる高緯度時間領域調査では、プリズムとイメージングの時間の比率を調整することにより、プリズム時間時系列データによる過渡現象の完全性が向上します。ただし、より完全なプリズムカバレッジを可能にするノブが他に2つあります:プリズムケイデンスと露出時間です。このホワイトペーパーでは、スペクトル時系列で観測される過渡現象の割合を増やすために、プリズムのリズムと露光時間を変更することが、超新星宇宙論、過渡現象のタイピングとテンプレートの構築、および稀な過渡現象の研究にどのような影響を与えるかについて説明します。
Roman CCS ホワイトペーパー: 宇宙の正午における恒星の質量集合と出現する静止の追跡 -- HLTDS の Roman のワイド
フィルターすべてを使用した深部イメージングの事例
| Title |
Roman_CCS_White_Paper:_Tracing_stellar_mass_assembly_and_emerging_quiescence_at_cosmic_noon_--_the_case_for_deep_imaging_with_all_of_Roman's_wide_filters_in_the_HLTDS |
| Authors |
Bhavin_Joshi,_Louis-Gregory_Strolger,_Sebastian_Gomez,_and_Benjamin_Rose |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17231 |
我々は、ナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡(\emph{Roman})の高緯度時間領域探査(HLTDS)内に、F146を除くすべてのWideFieldInstrument画像フィルターを使用した観測を含めることについての議論を提示します。私たちの事例は主に、HLTDS観測によって達成できる銀河系外の深場科学と、広い波長範囲がもたらすIa型超新星(SNIa)宇宙論体系の改善によって推進されています。
宇宙 VLBI の簡単な歴史
SpaceVeryLongBaselineInterferometryは、1桁マイクロ秒角に達する記録的な角度分解能を特徴とする電波天文学技術です。この論文では、1960年代から2020年代にわたるこの技術の開発の歴史について簡単に説明します。
未知の背景上の信号のバイアスのない推定
背景自体のパラメトリックモデルの必要性を排除し、重要な背景の存在下で不偏の信号推定値を取得する方法を提案します。私たちのアプローチは、観察と背景推定のための最小限の条件セットに基づいており、これらの条件は通常、実際のシナリオで満たされます。私たちの方法の有効性を示すために、計画されている誘電アクシオンハロスコープMADMAXからのシミュレートされたデータにそれを適用します。
VERITAS/光学テクノシグネチャの画期的な試聴検索
| Title |
A_VERITAS/Breakthrough_Listen_Search_for_Optical_Technosignatures |
| Authors |
Atreya_Acharyya,_Colin_Adams,_Avery_Archer,_Priyadarshini_Bangale,_Pedro_Batista,_Wystan_Benbow,_Aryeh_Brill,_M_Capasso,_Manel_Errando,_Abraham_Falcone,_Qi_Feng,_John_Finley,_Gregory_Foote,_Lucy_Fortson,_Amy_Furniss,_Sean_Griffin,_William_Hanlon,_David_Hanna,_Olivier_Hervet,_Claire_Hinrichs,_John_Hoang,_Jamie_Holder,_T._Humensky,_Weidong_Jin,_Philip_Kaaret,_Mary_P._Kertzman,_Maria_Kherlakian,_David_Kieda,_Tobias_Kleiner,_Nikolas_Korzoun,_Sajan_Kumar,_Mark_Lang,_Matthew_Lundy,_Gernot_Maier,_Conor_McGrath,_Matthew_Millard,_Hayden_Miller,_John_Millis,_Connor_Mooney,_Patrick_Moriarty,_Reshmi_Mukherjee,_Stephan_O'Brien,_Rene_A._Ong,_Martin_Pohl,_Elisa_Pueschel,_John_Quinn,_Kenneth_J._Ragan,_Paul_Reynolds,_Deivid_Ribeiro,_Emmet_Thomas_Roache,_Jamie_Ryan,_Iftach_Sadeh,_Lab_Saha,_Marcos_Santander,_Glenn_H_Sembroski,_Ruo_Shang,_Donggeun_Tak,_Anjana_Talluri,_James_Tucci,_Nico_Vazquez,_David_Williams,_Sam_Wong,_Jooyun_Woo_(VERITAS_Collaboration),_David_DeBoer,_Howard_Isaacson,_Imke_de_Pater,_Danny_Price,_Andrew_Siemion |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17680 |
ブレークスルー・リッスン・イニシアチブは、世界中の複数の望遠鏡を使用して「テクノシグネチャー」、つまり太陽系外から来た地球外起源の人工送信機を探すプログラムを実施しています。VERITASコラボレーションは2018年にこのプログラムに参加し、特定のテクノシグネチャ、つまり星間距離を超えて検出可能な数ナノ秒の持続時間の光パルスを検索する機能を提供します。ここでは、2019年と2020年に実施されたBreakthroughListenターゲットのVERITASによる専用観測と、2012年以降に収集されたVERITASのアーカイブデータの分析と結果について報告します。136ターゲットの30時間の専用観測と140ターゲットの249件のアーカイブ観測が分析されましたが、分析は行われませんでした。テクノシグネチャと一致する信号を明らかにします。この結果は、送信文明をホストする星の割合に制限を設けるために使用されます。また、観測結果の最小パルス感度についても説明し、CALIOP(CALIPSO衛星に搭載された宇宙ベースのパルスレーザー)のVERITAS観測結果を紹介します。テクノシグネチャ検索用に開発された分析技術を使用したVERITASによるこれらのパルスの検出により、分析効率のテストが可能になり、重要な原理の証明として機能します。
ホワイトペーパー: 孤立した恒星質量ブラックホール: Roman を使用して検出の効率と堅牢性を向上させる戦略
| Title |
White_Paper:_Isolated_Stellar-Mass_Black_Holes:_Strategy_to_Improve_the_Efficiency_and_Robustness_of_Detection_with_Roman |
| Authors |
Kailash_Sahu,_Sedighe_Sajadian |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17725 |
ローマ望遠鏡は、マイクロレンズを通じて多数の孤立星質量ブラックホール(ISMBH)を検出する最良の機会を提供します。Romanは、ISMBHによって引き起こされる長時間のマイクロレンズ現象を検出するだけでなく、ISMBHによって引き起こされるたわみも測定し、その質量を推定するために使用できます。最近、SajadianとSahu(2023)は、このようなイベントの大規模なアンサンブルのシミュレーションを通じて、RomanによるISMBHの検出効率を研究しました。彼らは、フィッシャー行列と共分散行列を計算することで、レンズオブジェクトの質量、距離、固有運動などの物理パラメータに生じる誤差を推定しました。彼らのシミュレーションでは、ローマンの最初の3シーズンと最後の3シーズンの観測シーズンの間に2.3年の時間差があるため、検出効率が低下するだけでなく、解が劣化することが示された。我々は、少量の追加観測（バルジが大きな時間差の間に観測可能な場合には、10～20日ごとに約1時間の観測）を推奨します。これは、ローマンによる合計約1～2日の追加観測に相当します。この少量の追加観測により、ISMBHの検出の効率と堅牢性が大幅に向上し、その質量の確実な推定値が得られます。
重力モード天体地震学による中質量星の角運動量輸送の校正
| Title |
Calibrating_angular_momentum_transport_in_intermediate-mass_stars_from_gravity-mode_asteroseismology |
| Authors |
Joey_S._G._Mombarg |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17211 |
現在のモデルでは進化のすべての段階にわたって観察された星の回転プロファイルを説明できないため、星における角運動量の輸送を駆動する物理的メカニズムは完全には理解されていません。脈動するF型矮星を利用することで、この研究の目的は、(i)一定の均一な粘性を仮定して角運動量輸送の効率を観察的に校正すること、(ii)最先端の回転恒星モデルがどの程度良好に回転するかをテストすることです。回転誘起プロセスによる角運動量(AM)の輸送は、観察された回転プロファイルを説明できます。どちらの場合も、目的は、測定されたコア付近の回転とコアと表面の回転比を同時に再現することです。星地震モデリングを7つのゆっくり回転するパルセータのサンプルに適用し、重力モード振動から(コア)質量と年齢を導き出します。この研究は、自由パラメータである炉心水素燃焼の開始時の初期均一回転周波数から始まるモデルを使用して、主シーケンスに焦点を当てています。AM輸送の2つの処理が考慮されます:(i)一定の均一な粘度、および(ii)回転誘発プロセス。次に、各星の初期回転周波数が、両方の処理で観測された現在の中心核付近の回転周波数から導出されます。推定年齢での核付近の回転速度を説明するには、年齢ゼロの主系列での初期回転周波数が、初期臨界分裂周波数の10%未満である必要があります。角運動量輸送の拡散近似は、粘度の平均値が2x10^5から5x10^7cm^2/sの場合、または粘度が回転誘発メカニズムから計算されます。しかし、サンプル内の3つの星の場合、回転誘起機構による中心から表面までの回転割合は、観測されたものよりも高いと予測されます。
原始惑星系円盤の進化の診断としての降着率の分布
| Title |
The_distribution_of_accretion_rates_as_a_diagnostic_of_protoplanetary_disc_evolution |
| Authors |
R.Alexander,_G.Rosotti,_P.J.Armitage,_G.J.Herczeg,_C.F.Manara,_B.Tabone |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17218 |
我々は、観測された降着率の分布が原始惑星系円盤の物理学を強力に診断できることを示します。角運動量の乱流（「粘性」）輸送による降着は、磁化された円盤風によって引き起こされる降着とは根本的に異なる降着率の分布をもたらします。$\gtrsim$300観測された降着率の均一なサンプルがあれば、たとえ悲観的な仮定であっても、これら2つの円盤降着機構を高い信頼度で区別するには十分であることがわかります。おうし座T星の降着率の現在のサンプルはそれほど大きくなく、また重大な不均一性を抱えているため、粘性モデルと風駆動モデルの両方が既存の観測結果とほぼ一致しています。降着が粘性の場合、観測される降着速度には低い速度の円盤光蒸発が必要です($\lesssim$$10^{-9}$M$_{\odot}$yr$^{-1}$)。したがって、恒星の降着率を均一かつ均質に調査することで、原始惑星系円盤がどのように降着するのかという長年の疑問に明確な答えが得られる可能性がある。
急速に成長する大質量人口III星の臨界降着率
| Title |
Critical_accretion_rates_for_rapidly_growing_massive_Population_III_stars |
| Authors |
Devesh_Nandal,_John_A._Regan,_Tyrone_E._Woods,_Eoin_Farrell,_Sylvia_Ekstr\"om,_Georges_Meynet |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17223 |
宇宙初期に観察された巨大ブラックホールの起源と成長を理解する取り組みにより、急速に降着する原始（金属を含まない）星の進化と運命に対する強い関心が高まっている。ここでは、熱応答と星の構造、前主系列段階の初期に遭遇した光度波の影響、および降着がその後の進化に及ぼす影響に焦点を当てて、変動する降着速度の下でのこのような集団III星の進化を調査します。。私たちはジュネーブ恒星の進化コードを採用し、491M$_{\odot}$から6127M$_{\odot}$までの最終質量範囲をカバーする、さまざまな降着履歴を持つ10個のモデルをシミュレートしました。私たちの研究結果は、前主系列進化中の赤色超巨星体制と青色超巨星体制の輪郭を描く臨界降着率が約$2.5\times10^{-2}$M$_{\odot}$/年であることを示しています。炉心水素の燃焼が始まると、この臨界降着率の値は$7.0\times10^{-3}$M$_{\odot}$/年まで低下します。さらに、外表面層のケルビン・ヘルムホルツ時間スケールが、赤色相と青色相の間の転移を決定するためのより適切な時間スケールであることも確認しました。光度波に関しては、それが進化の初期の前主系列段階にのみ影響し、主に降着速度に依存する赤色相と青色相の間の遷移には直接影響しないことがわかりました。最後に、変動する降着速度が寿命、表面濃縮度、最終質量、赤色相で費やされる時間に大きな影響を与えることを実証します。私たちの研究は、変動する降着率にさらされる人口III星の複雑な進化パターンの包括的な理解を提供します。
太陽内部からの太陽風形成の包括的シミュレーション: 太陽近くの交換再接続による重要なクロスフィールドエネルギー輸送
| Title |
A_Comprehensive_Simulation_of_Solar_Wind_Formation_from_the_Solar_Interior:_Significant_Cross-field_Energy_Transport_by_Interchange_Reconnection_near_the_Sun |
| Authors |
H._Iijima,_T._Matsumoto,_H._Hotta,_S._Imada |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17324 |
太陽内部の熱対流と太陽風との物理的な関係は、スケールが大きく離れているため、依然として不明である。三次元放射磁気流体力学コードRAMENSの拡張バージョンを使用して、波の励起と光球の下の小規模ダイナモから始まる太陽風形成の最初の包括的なシミュレーションを実行します。このシミュレーションは、コロナホール境界から発せられる遅い太陽風としてのさまざまな観測上の制約を満たしています。磁気エネルギーは模擬コロナ内で持続的に放出され、開いた磁場と閉じた磁場の境界面で熱い上向きの流れを示します。アルフエン波と交流再接続からのエネルギー寄与を評価するために、シミュレートされた大気中の磁場を越えたエネルギー輸送を定量化する新しい方法を開発します。閉じたコロナループからオープンフィールドへの測定されたエネルギー輸送は、全体の約半分を占めます。これらの発見は、太陽風の形成における超粒子スケールの交流再接続の重要な役割を示唆しています。
恒星合体残骸V838 Monocerotisにおける中間赤外線環境の再構築
| Title |
Reconstructing_the_mid-infrared_environment_in_the_stellar_merger_remnant_V838_Monocerotis |
| Authors |
Muhammad_Zain_Mobeen,_Tomasz_Kami\'nski,_Alexis_Matter,_Markus_Wittkowski,_John_D._Monnier,_Stefan_Kraus,_Jean-Baptiste_Le_Bouquin,_Narsireddy_Anugu,_Theo_Ten_Brummelaar,_Claire_L._Davies,_Jacob_Ennis,_Tyler_Gardner,_Aaron_Labdon,_Cyprien_Lanthermann,_Gail_H._Schaefer,_Benjamin_R._Setterholm,_Nour_Ibrahim,_and_Steve_B._Howell |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17586 |
V838モンは、2002年に輝く赤い新星イベントで噴火した恒星の合体残骸です。光学、近赤外、サブミリ波領域ではよく研究されていますが、中赤外波長での構造はまだ解明されていません。VLTIではMATISSE(LMNバンド)とGRAVITY(Kバンド)の楽器を使用し、CHARAアレイではMIRCX/MYSTIC(HKバンド)の楽器を使用してV838Monを観察しました。各バンドの二乗可視性と閉鎖フェーズを幾何学的にモデル化し、物理パラメータの制約を取得しました。さらに、我々は、星のすぐ周囲を研究するためにMIRAおよびSQUEEZEアルゴリズムを使用して、香港バンドのV838Monの高解像度画像を構築しました。最後に、さまざまな温度でKバンドとMバンドに見られるスペクトルの特徴もモデル化しました。画像再構成では、合体後の残骸の中心星を取り囲む双極構造が示されています。Kバンドでは、超解像画像は$-40^\circ$の北西位置角(PA)に沿って整列した塊状形態を持つ拡張構造(均一なディスク直径$\sim1.94$mas)を示しています。一方、Hバンドでは、拡張構造(均一なディスク直径$\sim1.18$mas)がほぼ同じPAに沿って存在します。ただし、北のローブは南のローブに対してわずかにずれており、その結果、閉鎖位相のずれが生じます。VLTIとCHARAの画像処理結果は、V838Monが本質的に非対称なジェットに似た特徴に囲まれていることを示しています。これは、閉鎖段階のモデリングによっても確認されます。VLTIによるさらなる観察は、この構造が時間の経過とともに何らかの変化を示すかどうか、またそのような双極構造が他の恒星の合体残骸で一般的に形成されるかどうかを判断するのに役立ちます。
ベンチマークであるr-rich star CS 31082-001の中性子捕獲元素の再分析
| Title |
Reanalysis_of_neutron-capture_elements_in_the_benchmark_r-rich_star_CS_31082-001 |
| Authors |
H._Ernandes,_M._J._Castro,_B._Barbuy,_M._Spite,_V._Hill,_B._Castilho,_C._J._Evans |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17627 |
我々は、金属に乏しい（[Fe/H]=-2.9）rプロセスに富むハロー星CS31082-001の中性子捕獲元素の存在量を再検討する。超大型望遠鏡用の新しい近紫外カセグレンUバンド効率的な分光器の開発を一部動機として、私たちは、いくつかの元素の超微細構造を含む、3000～4000{\AA}の範囲にわたる重元素の拡張ラインリストを編集しました。ハッブル宇宙望遠鏡と超大型望遠鏡からのCS31082-001のアーカイブ近紫外スペクトルを組み合わせて、35種類の重元素(Ge、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd)の存在量と元素合成を調査します。、Ag、Cd、Sn、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Os、Ir、Pt、Pb、Bi、Th、U）。私たちの分析には、これらのデータからのスズ、ホルミウム、イッテルビウムの最初の存在量推定値と、地上データからのルテチウムの最初の存在量推定値が含まれており、この重要な基準星の存在量パターンをより完全に把握することが可能になります。一般に、r過程支配の元素は、特にZ$\ge$56(Ba以上)の元素の場合、太陽の元素と同じくらい強化されます。しかし、サンプル中のGeからSn(31$\le$Z$\le$50)までの軽元素の存在量は、太陽の存在量パターンに比例しません。さらに、Geの存在量は太陽光に比べて不足しており、中性子捕獲元素ではなく主に鉄ピークであることを示しています。Sn、Pt、Au、Pb、Biに関する我々の結果(または上限)はすべてさらなる疑問を投げかけており、既知のrに富み、アクチニドに富み、金属に乏しい星の起源と進化に関するさらなる研究を促しています。
ガイアと LSST の時代の距離と年齢の指標としての長周期変数
長周期変数は、星の脈動による周期的な測光変化を示す、明るく進化した赤色巨星です。それらは1つまたは複数の周期と光度および周期と年齢の関係に従うため、若年期と中期期の恒星集団の距離指標および追跡者として非常に有望です。このような可能性は、現代の大規模変動調査によって提供される膨大な量のデータを考慮すると特に興味深いものです。重要なことに、これらの応用には、星の進化に関連した脈動物理学の明確な理論的理解が必要です。ここでは、進化した星における星の脈動のモデリングに特化した私たちの協力による継続的な取り組みと、この研究が長周期変数を調査し、他の天体物理学研究に活用する私たちの能力にどのような影響を与えているかについて説明します。さらに、長周期変数のサブタイプとして無視されることが多い半規則変数が、よりよく知られ、より進化した対応物であるミラ変数を補完する距離指標となる可能性を評価することを目的とした進行中の研究についても紹介します。
濃硫酸中の核酸塩基の安定性：金星の雲の居住可能性への影響
| Title |
Stability_of_nucleic_acid_bases_in_concentrated_sulfuric_acid:_Implications_for_the_habitability_of_Venus'_clouds |
| Authors |
Sara_Seager,_Janusz_J._Petkowski,_Maxwell_D._Seager,_John_H._Grimes_Jr.,_Zachary_Zinsli,_Heidi_R._Vollmer-Snarr,_Mohamed_K._Abd_El-Rahman,_David_S._Wishart,_Brian_L._Lee,_Vasuk_Gautam,_Lauren_Herrington,_William_Bains,_Charles_Darrow |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17182 |
居住可能な惑星を構成するものは探求すべきフロンティアであり、居住可能な環境であると私たちが考えるものについて、私たちのテラスントリックな視点の境界を押し広げる必要があります。金星の表面温度700Kは、いかなる溶媒やほとんどの有機共有結合化学にとっても熱すぎるにもかかわらず、表面から48～60km上にある金星の雲に満ちた大気層には、生命の主な要件が備わっています。エネルギー源（太陽光）。そして液体の溶剤。しかし、金星の雲は生命を維持する能力がないと広く考えられている。その理由は、その液滴が濃縮液体硫酸で構成されているためである。硫酸は、地球上の生命のほとんどの生化学物質を急速に破壊すると考えられている攻撃的な溶媒である。しかし、最近の研究では、濃硫酸にシードされた単純な前駆体分子から豊かな有機化学が進化する可能性があることが実証されており、この結果は、そのような化学が芳香族化合物を含む複雑な分子につながるという産業界の専門知識によって裏付けられています。私たちは、濃硫酸中で安定であることが知られている一連の分子を拡張することを目指しています。今回我々は、核酸塩基であるアデニン、シトシン、グアニン、チミン、ウラシル、さらには2,6-ジアミノプリンと「コア」核酸塩基であるプリンとピリミジンが、金星雲の温度と温度の硫酸中で安定であることを示す。UV分光法と1Dおよび2D1H13C15NNMR分光法の組み合わせを使用して、硫酸濃度範囲を測定します。濃硫酸中の核酸塩基の安定性は、生命を維持するための化学物質が金星雲の粒子環境に存在する可能性があるという考えを前進させます。
物理学の散乱スペクトル モデル
| Title |
Scattering_Spectra_Models_for_Physics |
| Authors |
Sihao_Cheng,_Rudy_Morel,_Erwan_Allys,_Brice_M\'enard,_St\'ephane_Mallat |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17210 |
物理学者は、パラメーター推論や場の新しい実現の生成など、多くのタスクのために確率モデルを日常的に必要としています。非ガウス性の高いフィールドに対してこのようなモデルを確立することは、特にサンプル数が限られている場合には困難です。この論文では、静止場の散乱スペクトルモデルを紹介し、それらが物理学で遭遇する広範囲の場の正確かつロバストな統計的記述を提供することを示します。これらのモデルは、散乱係数の共分散、つまり点単位の係数と結合した場のウェーブレット分解に基づいています。回転とスケーリングの下で場の規則性を利用した有用な次元削減を導入した後、これらのモデルをさまざまなマルチスケール物理場で検証し、最大4次の空間モーメントを含む標準統計を再現することを実証します。これらの散乱スペクトルは、幅広い物理分野で遭遇する重要な特性を捉える低次元の構造表現を提供します。これらの汎用モデルは、データ探索、分類、パラメータ推論、対称性検出、コンポーネント分離に使用できます。
宇宙の加速と沼地での旋回
私たちは、宇宙の加速につながり、モジュライ空間の境界近くでの急速な回転を特徴とする場の軌道が湿地帯にあると主張します。この結果は、正のスカラーポテンシャルの存在下で沼地距離予想(SDC)の妥当性を仮定し、カラビ・ヤウコンパクト化の無限距離限界のプロトタイプ幾何学として双曲空間に焦点を当てることによって得られます。ハッブル率$H$と加速度パラメータ$\epsilon$をもつ準ドシッター空間では、回転率$\Omega$は$\Omega/H<\mathcal{O}(\sqrt{\epsilon})$。したがって、SDCと一致するフィールド軌道は、測地線からの偏差が無視できる程度に過ぎません。これは、弦理論における複数フィールドのシナリオの実現と一貫性に直接影響します。さらに、これは、観測結果と一致する漸近的な加速膨張とド・ジッター予想との間の緊張関係を暗示しています。
インフレによる制約を伴う再加熱中の暗黒物質の凍結に直面する
| Title |
Confronting_Dark_Matter_Freeze-In_during_Reheating_with_Constraints_from_Inflation |
| Authors |
Mathias_Becker,_Emanuele_Copello,_Julia_Harz,_Jonas_Lang,_Yong_Xu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17238 |
我々は、膨張後の非瞬間的再加熱段階を考慮した最小凍結モデルで粒子ダークマター（DM）の生成を調査します。我々は、再加熱温度が低い場合、単項ポテンシャルからのボソンまたはフェルミオンの再加熱がDM生成の異なる進化をもたらし、その結果、長寿命粒子(LLP)探索によって制約された親粒子の寿命と質量の明確な予測につながる可能性があることを実証します。このようなシナリオでは、瞬間的再加熱近似を使用した場合と比較して、親粒子の崩壊長がより長く予測されることを強調します。さらに、再加熱温度の正確な定義の重要性を実証し、実験上の制約を正しく解釈するための再加熱温度の関連性を強調します。私たちは、再加熱の可能性が考えられるインフレのさまざまなモデルを調査します。標準的なDMフリーズイン生産をどの程度変更できるかは、基礎となるインフレモデルに大きく依存することがわかりました。最新のCMB制約に基づいて、親粒子の崩壊長の下限を導出し、これらの結果をLLP探索の対応する範囲と比較します。私たちの調査結果は、DM凍結生成に対するインフレの特定のダイナミクスの影響を強調し、衝突型衝突装置の署名の解釈におけるそれらの重要性を強調しています。同時に、我々の結果は、LLP検索が再加熱の根底にある力学を明らかにする可能性を示しています。
過冷却相転移はパルサータイミングアレイで観測された重力波背景を説明できるのでしょうか?
| Title |
Can_Supercooled_Phase_Transitions_explain_the_Gravitational_Wave_Background_observed_by_Pulsar_Timing_Arrays? |
| Authors |
Peter_Athron,_Andrew_Fowlie,_Chih-Ting_Lu,_Lachlan_Morris,_Lei_Wu,_Zhongxiu_Xu,_Yongcheng_Wu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17239 |
最近、いくつかのパルサータイミングアレイの共同研究により、nHz周波数における確率的重力波背景(SGWB)の証拠が報告されました。SGWBは超大質量ブラックホールの合体から発生した可能性がありますが、100MeVスケールに近い新しい物理学の兆候である可能性があります。100MeVスケールで終了する過冷却一次相転移は、nHz信号を電弱スケール以上の新しい物理学に結び付ける可能性があるため、興味深い説明です。ただし、ここでは、提案されている過冷却の説明で確認する必要がある2つの重要な問題のため、過冷却相転移からnHz信号を作成するのは簡単ではないことを明確に示します。例として、過冷却の説明の証拠として引用されている、非線形に実現された電弱対称性に基づくモデルを使用します。まず、FOPTは必要な遷移温度である約100MeVでは完了できないことを示します。このような過冷却は、気泡の浸透と遷移の完了を妨げる真空支配の期間を意味します。第二に、たとえ完了が必要でなくても、あるいはこの制約が回避されても、宇宙は通常、FOPTを駆動する物理学のスケールまで再加熱されることを示します。これにより、SGWBが必要なnHz範囲から赤方偏移します。
| Title |
Recalibrating_Gravitational_Wave_Phenomenological_Waveform_Model |
| Authors |
Kelvin_K._H._Lam,_Kaze_W._K._Wong,_Thomas_D._P._Edwards |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17245 |
一連の数値相対性理論(NR)波形を与えて、すべての校正係数を一度に共同最適化することにより、現象学的波形モデルIMRPhenomDの精度を向上できる可能性を調査します。IMRPhenomDが最初にNR波形に対してキャリブレーションされたとき、波形のさまざまな部分(つまり、インスパイラル、マージ、リングダウン)が個別にキャリブレーションされました。自動微分と互換性のある波形モデルのライブラリであるリップルを使用すると、すべての波形係数に対して勾配ベースの最適化を同時に実行できるようになりました。この統合最適化プロセスにより、これまで無視されていた波形の別々の部分間の相関関係を捕捉できるようになります。再キャリブレーション後、モデルとNR波形の間の中央値の不一致が50%減少することがわかりました。さらに、ソースパラメータ空間のさまざまな領域が最適化手順にどのように反応するかを調査します。改善の程度はソースのスピンと相関があることがわかりました。この研究は、波形モデルの系統的誤差を理解して処理するのに役立つ有望な手段を示しています。
LISA ダイナミクスと制御: 時間遅延干渉法の閉ループ シミュレーションと数値デモンストレーション
| Title |
LISA_Dynamics_&_Control:_Closed-loop_Simulation_and_Numerical_Demonstration_of_Time_Delay_Interferometry |
| Authors |
Lavinia_Heisenberg,_Henri_Inchausp\'e,_Dam_Quang_Nam,_Orion_Sauter,_Ricardo_Waibel_and_Peter_Wass |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17262 |
LISA重力波宇宙ベース検出器には、複雑な多次元閉ループ力学システムが含まれます。その機器のパフォーマンスは、技術実証機であるLISAPathfinderほど効率的にプラットフォームのジッターから分離されないと予想されます。したがって、LISAの動的動作を厳密に理解してモデル化すること、機器の応答を介して空間干渉計のデータストリームに至るまでの動的励起の伝播を習得すること、そしてより一般的には、LISAの動的動作の処理と解釈を準備することが非常に重要です。飛行中の計測データ。この研究では、閉ループシステムダイナミクスの包括的な数学モデリングと、LISAコンソーシアムシミュレーションスイート内でのその数値実装を紹介します。我々は、宇宙船と望遠鏡への物理的結合のジッター（傾き）が発生する理想的なテストケースにおいて、後処理時間遅延干渉法技術が最終干渉計データストリームにおける宇宙船のノイズの多い動きを効果的に抑制できることを、完全な時間領域数値実証で初めて提供します。-長さ、剛性、作動クロストーク)がオフになります。
宇宙ひもや暗黒光子暗黒物質からのナノヘルツ重力波
パルサータイミングアレイ(PTA)実験による最近の観測は、ナノHz範囲の確率的重力波背景の存在を示唆しています。新しい物理学のヒントになる可能性があり、宇宙ひもは有望な候補の1つです。この論文では、宇宙ひもループの崩壊によって生成される宇宙ひもおよび暗黒光子暗黒物質に対するPTAの結果の意味を研究します。それは、PTAの結果を説明すると同時に、暗黒光子の質量m~10^{-6}--10^{-4}eVに対する暗黒物質の存在量を示すことができます。複数の周波数帯域を使用した重力波検出の意味についても議論します。
Sgr A$^\ast$を周回する短周期S星S4716のレンズ・ティリング軌道シフトを測定することは可能でしょうか?
一般相対論的レンズ・ティリング(LT)軌道シフトの最大値$\DeltaI^\mathrm{LT},\,\Delta\Omega^\mathrm{LT}$および$\Delta\omega^\mathrm{LT最近発見された最も短い公転周期をもつ恒星S4716の傾斜角$I$、昇交点$\Omega$の経度、周縁軌道$\omega$の}$$\left(P_\mathrm{b}=SgrA$^\ast$の超大質量ブラックホール(SMBH)を周回するすべてのS星の4.02\,\mathrm{yr}\right)$は、毎秒$\simeq5～16$秒程度です。革命$\left(^{\prime\prime}\,\mathrm{rev}^{-1}\right)$。$\omega$を決定する際の現在の誤差$\sigma_\omega=0.02^\circ$を考慮すると、これは角運動量を通じてSMBHの重力磁場の影響を受けるすべての軌道パラメータの中でS4716の最も正確な軌道パラメータです${\boldsymbol{J}}_\bullet$とすると、同じ期間で$\sigma_\omega$を累積LTペリニグリコンシフトの$\simeq10\%$に減らすには、約48年かかります。$\DeltaI^\mathrm{LT}$と$\Delta\Omega^\mathrm{LT}$を同じレベルの精度で測定するにはさらに長い時間がかかります。その代わりに、わずか16年後には、SMBHの質量$M_\bullet$のみに依存する、より大きな重力電気(GE)シュワルツシルト様ペリニグリコンシフト$\Delta\omega^\mathrm{GE}$のパーセント測定が行われるでしょう。可能になるでしょう。一方、$\Delta\omega^\mathrm{GE}$に入る物理パラメータと軌道パラメータの不確実性は、$\Delta\omega^\mathrm{LT}$自体に大きな系統的偏りを引き起こす可能性があります。SMBHの四重極質量モーメント$Q_2^\bullet$は、$\simeq0.01-0.05\,^{\prime\prime}\,\mathrm{rev}^{-1}$程度の小さな軌道シフトを引き起こします。
| Title |
Supermassive_primordial_black_holes_in_multiverse:_for_nano-Hertz_gravitational_wave_and_high-redshift_JWST_galaxies |
| Authors |
Hai-Long_Huang,_Yong_Cai,_Jun-Qian_Jiang,_Jun_Zhang_and_Yun-Song_Piao |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17577 |
最近、超大質量ブラックホールに関する観測上のヒントが蓄積されており、これが人々に疑問を抱かせるようになりました。原始ブラックホール(PBH)は、特に$M\gtrsim10^{9}M_\odot$の質量を持った超大質量である可能性があるのでしょうか?インフレーション中に核形成された超臨界バブル（その中に膨張する赤ちゃん宇宙を含む）は、私たちの観測可能な宇宙でPBHに発展する可能性があります。ここで、インフレトンが隣接する真空をゆっくりと通過すると、超臨界バブルの核生成速度は必然的にピークに達するため、多元宇宙PBHの質量分布とピークの質量は$M\gtrsim10^に達する可能性があることがわかりました。{11}M_\odot$。したがって、私たちのメカニズムは、超大質量BHの根源的な起源を自然に提供します。
| Title |
On_the_Effects_of_Quantum_Decoherence_in_a_Future_Supernova_Neutrino_Detection |
| Authors |
Marcos_V._dos_Santos,_Pedro_C._de_Holanda,_Pedro_Dedin_Neto,_Ernesto_Kemp |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17591 |
オープン量子システム形式主義によって記述されるニュートリノの量子デコヒーレンス効果は、量子重力を含む潜在的な新しい物理学を探索するための入り口として機能します。これまでの研究では、さまざまなニュートリノ発生源にわたるこれらの影響が広範囲に調査され、コヒーレンスの自然発生的損失に対して厳しい制約が課されていました。この研究では、ニュートリノがインコヒーレントな状態として放出される超新星環境内であっても、量子デコヒーレンスが$3\nu$混合のフレーバーの等分配に影響を与える可能性があることを実証しました。さらに、異なるべき乗則($n=0,2,5/2$)を使用して、量子デコヒーレンスパラメーター($\Gamma=\Gamma_0(E/E_0)^n$)のポテンシャルエネルギー依存性を調べます。私たちの調査結果は、次世代の検出器(DUNE、Hyper-K、JUNO)がさまざまなシナリオの下で量子デコヒーレンス効果を大幅に制限できることを示しています。地球から10kpc離れたところにある超新星の場合、DUNEは通常質量階層(NH)シナリオで$\Gamma\leq6.2\times10^{-14}$eVの$3\sigma$境界を確立する可能性がありますが、Hyper-Kは$n=0$の逆質量階層(IH)シナリオでは、ニュートリノサブシステムと非標準環境($[H,V_p]=0$)。これらの制限は、超新星に近づくとさらに厳しくなります。エネルギー交換の仮定($[H,V_p]\neq0$)を緩和すると、DUNEはNHに対して$\Gamma_8\leq4.2\times10^{-28}$eVの$3\sigma$制限を確立できます。一方、Hyper-Kは、IH($n=0$)に対して$\Gamma_8\leq9.3\times10^{-28}$eVを同じ意味で制約することができ、これは現在までに報告されている最も厳しい境界を表します。さらに、将来の超新星検出に向けて、伝播中のニュートリノ損失の影響を調べます。
量子重力から宇宙ひもを通した重力波へ
標準模型を超える新しい物理学は、宇宙ひもなどを通じて確率的重力波背景を引き起こす可能性があります。このように、パルサータイミングアレイと既存および将来のレーザー干渉計を使用した重力波探索は、標準模型を超えた素粒子物理学に関する情報を提供する可能性があります。ここでは、さらにもう1つのステップを踏み、標準模型を超えた素粒子物理学を量子重力に結び付けます。私たちは、宇宙ひもを引き起こす可能性のある素粒子物理学モデルを、量子重力と物質の漸近的に安全な理論に組み込むことができるかどうかを研究します。私たちは、ダークセクターの一部である可能性のある拡張湯川-アーベリアン-ヒッグスセクターにおけるU(1)対称性の破れから宇宙ひもが生じるモデルに焦点を当てています。宇宙ひもを引き起こす可能性のある最も単純なモデルに対する否定的な答えを見つけ、拡張モデルに対する制約も見つけます。我々は暫定的に、宇宙ひもを漸近安全モデルに適応させるのは難しいと結論付けています。これは、最新の15年間のデータセットと、安定した宇宙ひも解釈を支持しないNANOGrav共同研究による新しい物理学の探索によく適合します。その意味で、最近のデータは、現時点ではかなり暫定的なものではあるが、重力の量子論について間接的なヒントを提供している。
プラズマ流と磁気障害物との相互作用は、実験室での多くのレーザープラズマ実験で頻繁に行われるプロセスであり、X線パルサー、AGN、GRBなどの多くの天体物理的オブジェクトにおいて重要なイベントです。磁気壁では、電磁衝撃波だけでなく、MHD衝撃波の形成も期待できます。これらのプロセスを研究するには、流体力学方程式とマクスウェル方程式に基づく方程式が必要です。これは、限られた状況ではMHD波とEM波を記述し、両方の現象が存在する一般的な場合に有効です。ここで、電磁波の形成に必要な変位電流を無視することなく、HDおよびマクスウェル方程式に続く一連の方程式を導き出します。磁場$H_z(x)$に垂直な$x$軸に沿った磁化プラズマ中の弱い線形波の伝播を記述する分散方程式を見つけます。この分散方程式には、限定的な場合にMHD、HD、およびEM波が含まれます。一般的な状況におけるいくつかの新しいタイプの動作。粘性と熱伝導率はゼロですが、スカラー係数を持つ有限の電気伝導率を持つプラズマを考えます。
CMBバイスペクトル上の非バンチ・デイビス初期状態を持つ原始重力波の痕跡
非バンチ・デイビス初期状態のスカラーモードとテンソルモードの両方は、特に平らな三角形構成の波数モードの場合、バンチデイビス状態のものと比較して原始バイスペクトルの振幅を強化できることが示されています。しかしながら、非バンチデイビススカラーモードの場合、フーリエ空間におけるそれらの増強は、宇宙マイクロ波背景背景（CMB）ゆらぎのバイスペクトルにおいていくらか減少することも判明した。この論文では、テンソルモードから生じる強化が、スカラーモードの強化とは異なる程度まで部分的に低減され、これにより、非バンチデイビス効果が、同じ2次および3次演算子を用いた重力理論では観察できなくなることを示します。一般相対性理論としてのテンソル摂動。さらに、CMB実験を通じて検出される可能性のある強化をもたらす重力理論の例を紹介します。
NANOGrav 15 年データに基づく超重準安定弦と弦で囲まれた壁
| Title |
Superheavy_quasi-stable_strings_and_walls_bounded_by_strings_in_the_light_of_NANOGrav_15_year_data |
| Authors |
George_Lazarides,_Rinku_Maji,_Qaisar_Shafi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17788 |
「超重準安定ひも」や「ひもで囲まれた壁」などの複合位相構造は、高エネルギー物理学の標準模型を現実的に拡張したものとして生まれます。我々は、これらの2つの不安定な構造によって初期宇宙で放出される、無次元の弦張力$G\mu\約10^{-6}$を持つ重力放射が、NANOGravによる低周波重力背景の発見とも一致することを示す。最近のLIGO-VIRGOの制約のように、超重量ストリングとモノポールがある程度の膨張を経験することが条件となります。紐で囲まれた壁の場合、磁壁は電弱スケールの周りに残っている離散ゲージ対称性の自発的破壊から生じます。一方、準安定弦は、局所ゲージ対称性の2段階の破れから生じます。モノポールは最初の破壊から現れ、2番目の破壊から生じる弦に接続されます。どちらの複合構造も、広い周波数範囲にわたって重力波を放出することによって崩壊します。
パルサータイミングアレイ観測による確率的背景からのスカラー誘起重力波の限界
| Title |
Limits_on_scalar-induced_gravitational_waves_from_the_stochastic_background_by_pulsar_timing_array_observations |
| Authors |
Yi-Fu_Cai,_Xin-Chen_He,_Xiaohan_Ma,_Sheng-Feng_Yan,_Guan-Wen_Yuan |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17822 |
最近、NANOGrav、PPTA、EPTA、CPTAの共同研究が、確率的重力波背景(SGWB)の証拠を個別に報告しました。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(SMBHB)の集団からの信号に対する天体物理学の予想と一致していますが、この観測窓では新しい物理学の探求が依然として妥当です。この研究では、宇宙の非常に初期のスカラー誘起重力波(IGW)によってそのような信号を説明できる可能性を探ります。SGWBのエネルギースペクトルの一般的な記述としてパラメーター化されたべき乗則関数を破り、それをNANOGravとPPTAの新しくリリースされた結果に適合させます。この方法は、IGWのパラメータ空間に厳しい制限をもたらし、宇宙初期にPBHを生成する可能性のあるさまざまなインフレーションモデルにさらなる収量制限をもたらす可能性があることがわかりました。これも今後の宇宙ベースのGW実験で検証されることが期待されています。
等角結合したゴーストに取り憑かれた物質を含むワームホール
| Title |
Wormholes_with_matter_haunted_by_conformally_coupled_ghosts |
| Authors |
Bruno_J._Barros,_\'Alvaro_de_la_Cruz-Dombriz_and_Francisco_S.N._Lobo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17826 |
この研究では、スカラーゴーストフィールドに等角的に結合した物質の異方性分布によって形成された、静的かつ球対称のワームホールジオメトリに対する新しい解析ソリューションを紹介します。私たちは、ワームホール全体のスカラー場と物質の力学、非極小結合が果たす役割など、理論の主な特徴を探ります。さらに、スカラーポテンシャルの存在下での結合ゴーストが考慮され、そのような幾何学的スキーム内で通過可能性の条件が分析されます。より具体的には、ゴーストのエネルギー密度は厳密には負であるが、物質のエネルギー密度は正の値に達する可能性があるという分析的解決策を見つけます。
パルサー タイミング アレイのアクシオン磁壁: QCD バイアスと粒子摩擦
| Title |
Axionic_domain_walls_at_Pulsar_Timing_Arrays:_QCD_bias_and_particle_friction |
| Authors |
Simone_Blasi,_Alberto_Mariotti,_A\"aron_Rase,_Alexander_Sevrin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17830 |
パルサータイミングアレイ(PTA)の共同研究による最近の結果は、nHz周波数での重力波の確率的背景の検出に関する最初の証拠を示しています。この発見は、後期宇宙と初期宇宙の両方の物理学に重大な影響を及ぼします。実際、超大質量ブラックホール連星に関する考えられる解釈とともに、初期宇宙の多くの情報源も実行可能な説明を提供することができます。この論文では、QCDクロスオーバー付近の温度でのアクシオン様粒子(ALP)ドメイン壁のネットワークによって発生する重力波背景を研究します。ここで、QCD誘起ポテンシャルがネットワークを消滅させるのに必要なバイアスを提供します。注目すべきことに、これはPTAの感度範囲付近の周波数でのピーク振幅を意味します。我々は、それぞれ高温と低温でのドメイン壁からのグルーオンとパイオンの反射の観点から、ALPとQCDのトポロジカル結合に起因するネットワーク上の避けられない摩擦を考慮することにより、以前の解析を拡張しました。PTA結果との互換性を確保するためにスケーリング領域でネットワークが消滅するパラメーター空間の領域と、摩擦が重要になる可能性がありQCDクロスオーバーに関するより詳細な研究が必要な領域を特定します。
| Title |
Domain_wall_interpretation_of_the_PTA_signal_confronting_black_hole_overproduction |
| Authors |
Yann_Gouttenoire,_Edoardo_Vitagliano |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2306.17841 |
最近、NANOGravはナノヘルツ周波数での確率的重力波背景(SGWB)の観測を報告しました。ストリングウォールネットワークとドメインウォールが発生源の可能性として提案されています。宇宙論的に存続するには、これらのトポロジカル欠陥ネットワークが宇宙のエネルギー収支を支配してSGWBを生成する前に消滅する必要があります。ただし、ネットワークの一部では、現在の限界を超える原始ブラックホールが大量に生成される可能性があります。パルサータイミング残差データセットのベイジアン分析を実行すると、PTAデータで検出されたSGWBがそのような起源とほとんど互換性がないことがわかります。これは、超大質量ブラックホール合体、一次相転移、南部後藤ストリング、曲率誘起重力波など、他の解釈に信頼性を与えます。
