ライン放出マッパーを使用して暗黒物質の最長寿命を調査する
今後10年で、提案されているライン放射マッパー(LEM)望遠鏡のコンセプトは、銀河および銀河系外のX線感度に革命をもたらす準備が整っています。LEMに搭載された機器は、前例のないeVスケールのエネルギー分解能と、0.5keVで1600cm$^2$の有効面積を特徴としています。このような機能は、アクシオン様粒子や無菌ニュートリノなどのX線信号を予測する、崩壊しつつある暗黒物質の候補を探索するのに理想的です。我々は、暗黒物質崩壊に対するLEM感度の最初の予測を提示し、keV範囲で$\sim10^{32}$sを超える寿命に対する感度を発見し、現在の限界を数桁超えている。特に、私たちの結果は、LEMが、あらゆる崩壊チャネルのあらゆる質量範囲でこれほど長い暗黒物質の寿命を調査する史上初の機器であることを示しています。
我々は、大規模構造物の特有の運動によって引き起こされる遺物ニュートリノ密度場の歪みを計算するための第一原理形式主義を開発する。この歪みは、動的摩擦によりハローを遅くし、ニュートリノとCDMの相互相関に局所的な異方性を引き起こし、ニュートリノとCDMの間の大域的な相互相関を減少させます。ニュートリノ-CDMクロススペクトルの局所異方性は、物質と銀河の3点相互相関、またはフーリエ空間のバイスペクトルに刻印され、圧縮された三角形構成でピークに達する信号を生成します。ニュートリノ質量のこのバイスペクトル特徴は、複雑な非線形物理や銀河形成物理のモデリングにおける宇宙の分散や潜在的な不正確さによって制限されず、再電離までの光学的深さによって縮退することもありません。我々は、将来の調査によって歪みのバイスペクトルを検出できる可能性があることを示します。
原始的な非ガウス性を抑制するための高赤方偏移における無線光学の相乗効果
| Title |
Radio-optical_synergies_at_high_redshift_to_constrain_primordial_non-Gaussianity |
| Authors |
Matilde_Barberi_Squarotti,_Stefano_Camera,_Roy_Maartens |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00058 |
マルチトレーサ技術を適用して、宇宙の大規模構造における局所的な原始非ガウス性$f_{\mathrm{NL}}$の振幅に対する制約が改善される可能性をテストします。$f_{\mathrm{NL}}$の正確な測定は困難です。非ガウス性の影響は主に最大スケールで発生し、一般に宇宙分散と呼ばれる低い統計的サンプリングの影響を大きく受けるからです。マルチトレーサアプローチは宇宙変動を抑制するもので、光・近赤外帯での次世代銀河探査と電波帯での中性水素（HI）強度マッピング調査の情報を組み合わせて実現します。高赤方偏移調査では、利用可能なボリュームが大きくなるため$f_{\mathrm{NL}}$の精度が向上し、HI強度マッピング調査では自然に高赤方偏移に達する可能性があります。銀河調査の赤方偏移範囲を拡大するために、低赤方偏移のH$\alpha$線と高赤方偏移の酸素線に焦点を当てて、さまざまな輝線銀河集団を検討します。そうすることで、広い赤方偏移範囲$1\lesssimz\lesssim4$をカバーします。私たちのアプローチの機能を評価するために、事後（宇宙論的+迷惑）パラメータのマルコフ連鎖モンテカルロサンプリングによる合成データ分析を実装し、で得られた$f_{\mathrm{NL}}$の制約を評価します。さまざまな調査構成。マルチトレーサ手法による大幅な改善が見られます。完全なデータセットでは$\sigma(f_{\mathrm{NL}})<1$の精度が得られます。
弱いレンズ効果によるマップベースの宇宙論推論 -- 情報内容とパラメータ空間への依存性
| Title |
Map-based_cosmology_inference_with_weak_lensing_--_information_content_and_its_dependence_on_the_parameter_space |
| Authors |
Supranta_S._Boruah_and_Eduardo_Rozo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00070 |
フィールドレベル推論は、宇宙論的データセットから情報を最適に抽出するための有望な技術として浮上しています。実際、以前の分析では、フィールドベースの推論がパワースペクトル分析よりも厳しいパラメーター制約を生成することが示されています。ただし、制約力における詳細な定量的利得の推定値は異なります。ここでは、制約力のゲインが制約されるパラメータ空間に依存することを示します。具体的な例として、LSSTY1のようなモックデータセットのフィールドベースの分析では、$\Lambda$CDMの2点関数分析と比較して制約がわずかに改善されるだけであるにもかかわらず、制約力は2倍以上であることがわかります。$w$CDMモデルのコンテキスト内のデータ。この効果は、文献で見つかった矛盾した結果のすべてではありませんが、一部を一致させます。私たちの結果は、将来のデータセットの現実的なフィールドレベル分析のための情報利得を定量化する際に、完全な体系化モデルを使用することの重要性を示しています。
後期重力転移が重力波に及ぼす影響と予想される制約
| Title |
Effects_of_a_Late_Gravitational_Transition_on_Gravitational_Waves_and_Anticipated_Constraints |
| Authors |
Evangelos_Achilleas_Paraskevas,_Leandros_Perivolaropoulos |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00298 |
私たちは、突然の宇宙論的特異点におけるハッブル膨張率$H(z)$の不連続な進化（遷移）を通じて、重力波の進化を調査します。これは、重力定数の値の遷移によるものと考えられます。適切な境界条件を課すことによって、特異点を通るスケールファクターと重力波波形の進化を見つけます。また、既存の宇宙論データと将来の重力波実験(ET)の模擬データを使用して、そのような遷移の大きさに現在および予想される制約を課します。アインシュタイン望遠鏡の模擬データは、考慮される宇宙論的パラメーターに応じて、不確実性を最大3分の1まで削減できることを示します。
| Title |
Decaying_Dark_Matter_and_the_Hubble_Tension |
| Authors |
Andreas_Nygaard,_Emil_Brinch_Holm,_Thomas_Tram,_and_Steen_Hannestad |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00418 |
暗黒物質の崩壊モデルは一般に、暗黒物質の崩壊の前後の状態方程式を修正し、これによりフリードマン方程式を通じて宇宙の膨張率が修正されます。したがって、これらのモデルは、先験的にハッブル張力を解決または緩和することができ、暗黒物質の寿命に応じて、初期または後期のいずれかの解決策に属するものとして分類できます。さらに、崩壊する暗黒物質モデルは、多くの場合、素粒子物理学モデルで比較的簡単に実現できます。ただし、Einstein-Boltzmannソルバーコードでのこれらのモデルの実装は自明ではないため、すべての実装がテストされているわけではありません。暗黒物質の非常に遅い崩壊を伴うモデルがハッブル張力を軽減しないことはよく知られており、実際、宇宙論的データはそのような暗黒物質シナリオの寿命に厳しい制約を課しています。しかし、暗黒物質の一部が初期に暗黒放射に崩壊するモデルは、後期の宇宙論に影響を与えることなく、物質と放射の等価性を中心とした効果的な状態方程式を修正できる可能性を秘めています。したがって、このシナリオは、ハッブル張力に対する可能な早期解決策の単純な実現であり、これらのモデルの現在のデータを使用した宇宙論的パラメーター推定により、$H_0=68.73^{+0.81}_{-1.3}$の値が$68で得られます。\%$C.I..これでも、$H_0=73.2\pm1.3$kms$^{-1}$Mpc$^{-1}$の代表的なローカル値を持つ$2.7\sigma$ガウス張力が得られます。ただし、より複雑な減衰シナリオをテストするには追加の作業が必要です。これにより、$H_0$のより高い値が優先され、ハッブル張力に対するより良い解決策が提供される可能性があります。
浅いディップと原始ブラックホールを伴うインフレーション
原始ブラックホールは超低速回転膨張によって発生する可能性があります。この研究では、浅いディップを備えた超スローロールインフレーションの玩具モデルを研究します。超低速ロールステージは曲率摂動を強化し、原始スカラーパワースペクトルを強化します。パワースペクトルの特徴を数値的および解析的に分析し、強化の下限と上限を大まかに推定します。これらの大きな摂動は二次重力波も生成しますが、これは将来の観測の範囲内です。
スカラー誘起重力波と原始ブラック ホールに対する 2023 年のパルサー タイミング アレイ データセットの意味を探る
| Title |
Exploring_the_Implications_of_2023_Pulsar_Timing_Array_Datasets_for_Scalar-Induced_Gravitational_Waves_and_Primordial_Black_Holes |
| Authors |
Sai_Wang,_Zhi-Chao_Zhao,_Jun-Peng_Li,_Qing-Hua_Zhu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00572 |
重力波背景の重要な証拠は、いくつかのパルサーとタイミングアレイの共同研究によって報告されました。この信号がスカラー誘起重力波によって解釈されると仮定することで、原始曲率摂動と原始ブラックホールの性質について、観測された信号の物理的意味を研究します。特に、モデルパラメータの推論に対する原始非ガウス性の影響を調査し、観測信号によって許容されるパラメータ領域、つまり原始スカラースペクトル振幅$A_S\sim10^{-2}-1$を取得します。原始非ガウスパラメータ$-10\lesssimf_{\mathrm{NL}}\lesssim10$、および原始ブラックホールの質量$m_{\mathrm{pbh}}\sim10^{-3}-0.1M_{\odot}$。原始ブラックホールの存在量を抑制する非ガウス性が、観測された信号によって優先されることがわかりました。私たちは、スカラー誘起重力波の異方性が非ガウスパラメータ$f_{\mathrm{NL}}$の測定のための強力なプローブであることを示し、ナノヘルツ帯域の角パワースペクトルの完全な解析を実行します。。私たちは、平方キロメートルアレイプロジェクトがそのような異方性を測定できる可能性を秘めていると期待しています。
今後の再電離後の調査と銀河調査における暗黒物質と大質量ニュートリノの相互作用の痕跡
| Title |
Imprints_of_dark_matter-massive_neutrino_interaction_in_upcoming_post-reionization_and_galaxy_surveys |
| Authors |
Antara_Dey,_Arnab_Paul,_Supratik_Pal |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00606 |
私たちは、再電離後の時代における暗黒物質(DM)と大質量ニュートリノの間の相互作用の可能性のある兆候を調査します。フィッシャー行列予測分析とマルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)シミュレーションの両方を使用して、今後の再電離後の調査と銀河調査に対するシナリオの制約と痕跡の徹底的な調査を行います。私たちの研究は、通常の6つの宇宙論的パラメーターに加えて、DMと大質量ニュートリノ相互作用の強さ($u$)とニュートリノの総質量($M_{\rmtot}$)という2つの重要なパラメーターに焦点を当てています。私たちは将来の21cm強度マッピング、銀河クラスタリング、宇宙シアー観測を利用して、将来の観測におけるこれらのパラメーターの考えられる制約を調査します。平方キロメートル配列(SKA1およびSKA2)とユークリッドでは、保守的かつ現実的なアプローチの両方を採用します。これらすべてのミッションは、Planck18の現在の制約と比較して$u$と$M_{\rmtot}$の両方のパラメータを3～4次で制約することが期待できます(SKA2はその中で最も優れた性能を発揮しました)。どのミッションも現在のシナリオの$H_0$と$\sigma_8$の緊張に対処するのにあまり役に立ちませんが、SKA2は保守的なアプローチでそれらをより適切に抑制します。さらに、制約を改善するためのLSS実験と組み合わせた次世代宇宙マイクロ波背景放射(CMB)ミッションのいくつかの見通しについて簡単な調査を行います。私たちの分析により、SKA2とCMB-S4+Euclid+SKA1IM2の両方の組み合わせがモデルパラメーターに最も強い境界を設定することが明らかになりました。
21 cm 信号マップから再電離時間場を再構築
| Title |
Reionisation_time_fields_reconstruction_from_21_cm_signal_map |
| Authors |
Julien_Hiegel,_Emilie_Th\'elie,_Dominique_Aubert,_Jonathan_Chardin,_Nicolas_Gillet,_Pierre_Galois,_Nicolas_Mai,_Pierre_Ocvirk,_Rodrigo_Ibata |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00609 |
再電離の時代には、銀河間物質は第一世代の星や銀河からの紫外線によって再電離されます。このプロセスのトレーサーの1つは、平方キロメートルアレイ(SKA)によって低周波で観測される21cmの水素の線であり、これによりイオン化領域と中性領域の分布とその進化を画像化することができます。これらの今後の観測に備えるために、我々は、21cmマップから再電離時間場(treion(r))、つまり各位置が再電離された時間を予測する深層学習手法を研究しました。treion(r)は、単一フィールド内の電離フロントの伝播をエンコードし、局所的な再電離の時間や初期のソースの放射到達範囲へのアクセスを提供します。さらに、それは空の平面上の電離の時間発展へのアクセスを提供し、そのような発展は通常視線方向に沿って調査されます。シミュレーションコード21cmFASTによって生成された、シミュレートされた21cmマップと再電離時間フィールドを使用して、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)をトレーニングしました。また、楽器効果を追加するときのCNNのパフォーマンスも調査します。世界的には、機器の影響なしに、21cmマップを使用して、関連する再電離時間場を満足のいく方法で再構成できることがわかりました。再構成の品質は、21cm観測が行われる赤方偏移に依存し、一般的には赤方偏移に依存します。小さいスケール(<10cMpc/h)のフィーチャは再構成されたフィールドで平滑化されますが、より大きなスケールのフィーチャは良好に復元されることがわかります。楽器効果が含まれる場合、再構成のスケール依存性はさらに顕著になり、小規模および中規模のスケールで大幅な平滑化が行われます。
| Title |
Implications_for_the_Supermassive_Black_Hole_Binaries_from_the_NANOGrav_15-year_Data_Set |
| Authors |
Yan-Chen_Bi,_Yu-Mei_Wu,_Zu-Cheng_Chen,_and_Qing-Guo_Huang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00722 |
NANOGrav、EPTA、PPTA、CPTAは、最新のデータセットから確率的シグナルの証拠を発表しました。超大質量ブラックホール連星(SMBHB)は、パルサータイミングアレイの最も有望な重力波(GW)源であると考えられています。天文情報に基づいた地層モデルを想定し、NANOGrav15年データセットを使用して、SMBHBからの重力波バックグラウンド(GWB)を制約します。私たちの結果は、GWがSMBHBの進化を支配し始めるとき、SMBHB軌道の大きな離心率が好まれることを示しています。さらに、GWBスペクトルは、SMBHBの吸気マージカットオフ位相を含めることによって宇宙搭載GW検出器の周波数帯域に外挿されており、近い将来、LISA、Taiji、TianQinによって検出されるはずです。
柔軟なパブリックニーレット ILC パイプラインを使用した $\textit{Planck}$ PR4
データからのコンポーネント分離、CIB クリーン化された熱 Sunyaev--Zel'dovich マップ
| Title |
Component-separated,_CIB-cleaned_thermal_Sunyaev--Zel'dovich_maps_from_$\textit{Planck}$_PR4_data_with_a_flexible_public_needlet_ILC_pipeline |
| Authors |
Fiona_McCarthy_and_J._Colin_Hill |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01043 |
フルミッション$\textit{Planck}$PR4データを使用して、宇宙における熱Sunyaev$--$Zel'dovich効果(Compton-$y$パラメーター)のマップを構築します。そのために、カスタムニーレット内部線形結合(NILC)パイプラインをPythonパッケージ$\texttt{pyilc}$に実装し、公開しています。私たちはCompton-$y$マップを一般に公開しています。このマップは、再構成された信号における宇宙赤外背景(CIB)からの汚染を最小限に抑えるために、さまざまな制約付きILC(「投影解除」)オプションを使用して構築されています。特に、CIBの想定される周波数依存性に対する感度を最小限に抑えるモーメントベースの逆投影を使用します。私たちのコード$\texttt{pyilc}$は、すべてまたは一部のスケールでさまざまなコンポーネントを投影解除するオプションを備えた柔軟な方法で、ミリ波天空マップ上でニーレットまたは高調波ILCを実行します。私たちはマップを検証し、公式の$\textit{Planck}$2015$y$-mapと比較しました。その結果、大規模なスケールでは一貫した結果が得られ、小規模なスケールでは10-20$\%$低いノイズが得られることがわかりました。これらのマップが多くの自己相関分析や相互相関分析に役立つことが期待されます。関連論文では、それらを使用してtSZ-CMBレンズ相互相関を測定します。$\texttt{pyilc}$は、データ分析と、完全なNILCパイプラインを介したフォアグラウンドコンポーネントの伝播を理解するためのシミュレーションでのパイプライン検証の両方に役立つと予想されます。
パルサータイミングアレイからの曲率摂動の非ガウス性への影響
| Title |
Implications_for_the_non-Gaussianity_of_curvature_perturbation_from_pulsar_timing_arrays |
| Authors |
Lang_Liu,_Zu-Cheng_Chen,_and_Qing-Guo_Huang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01102 |
パルサータイミングアレイ(PTA)の共同研究によって最近発表されたデータは、重力波背景と一致する確率的信号の強力な証拠を示しています。この信号がスカラー誘起重力波に由来すると仮定して、NANOGrav15年データセットのPTAデータ、PPTADR3、およびPPTADR2を共同で使用して、小規模の非ガウス性を調査します。非ガウス性パラメーターに初めての制約を設け、曲率摂動の対数正規パワースペクトルの$|F_\mathrm{NL}|\lesssim20$を求めました。さらに、原始ブラックホールの過剰な生成を防ぐために$-20\lesssimF_\mathrm{NL}\lesssim-0.1$を取得します。私たちの発見は、PTAデータを使用してインフレモデルを制約する道を切り開きます。さらに、LISA/Taiji/TianQinなどの宇宙搭載重力波検出器によるマルチバンド観測は、非ガウス性の補完的な調査を提供します。
ガウス過程と PCA を使用した、不確実性を認識したデータ効率の高い宇宙論的エミュレーション
| Title |
Uncertainty-aware_and_Data-efficient_Cosmological_Emulation_using_Gaussian_Processes_and_PCA |
| Authors |
Sven_G\"unther_(RWTH_Aachen_U.) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01138 |
ベイジアンパラメーター推論は、宇宙論研究におけるモデル選択の重要な要素の1つです。ただし、利用可能な推論ツールではシミュレーションコードの呼び出しを大量に行う必要があるため、計算コストが高くなり、場合によっては実行不可能になる可能性があります。この研究では、ベイジアンパラメーター推論用のシミュレーションコードをエミュレートする新しい方法を提案します。特に、この新しいアプローチはエミュレータの不確実性を認識することを強調しており、これによりエミュレーションの精度を示し、信頼性の高いパフォーマンスが保証されます。データ効率に重点を置き、ガウス過程と主成分分析の組み合わせに基づくアクティブラーニングアルゴリズムを実装します。$\Lambda$CDMモデル(6つのモデルと21の迷惑パラメータ)上のプランクデータとBAOデータのMCMC解析では、シミュレーション呼び出しの数を$\sim$500の係数で削減し、約$96\%を節約できることがわかりました。計算コストの$。
この論文では、潮汐の散逸効果を説明するための単純化されたモデルを提案します。機械的なダンベルとの散逸結合を備えた球形の地球を想定します。後者の質量は地球よりもはるかに小さく、潮汐バルジの存在をモデル化しています。スケール分析を適切に使用して、潮汐散逸の影響の一部が月の円周化と軌道の拡大、そして地球の自転の減速であることを示します。また、潮汐散逸が天体系におけるスピン軌道共鳴体制の確立に基本的な役割を果たしていることもわかります。使用されている数学的ツールにより、私たちの治療は高校生や大学生に適したものになっています。
海王星横断太陽系の軌道傾斜角不安定性の抑制
海王星横断散乱円盤は、近日点距離の広範囲にわたる分散から軌道角度のクラスター分布に至るまで、予想外の動的構造を示します。散乱円盤の自己重力変調は、海王星横断領域の軌道構造を彫刻するための惑星9に代わる機構として文献で示唆されています。この仮説の数値はこれまで、巨大惑星からの直接の重力摂動を省略し、その代わりに強化された計算により軌道平均化された(四極子)ポテンシャルとしてモデル化する$N<O(10^3)$超粒子シミュレーションに限定されてきました。中心体の$J_2$モーメント。十分に大きな円盤の場合、このようなシミュレーションにより、軌道の環状化が起こる$\unicode{x2018}$傾斜不安定性$\unicode{x2019}$$\unicode{x2014}$と呼ばれる集団的な動的挙動$\unicode{x2014}$の始まりが明らかになります。傾斜のコヒーレントな励起を犠牲にして。ここでは、次のような粒子内相互作用を自己矛盾なく説明する、自己重力散乱円盤(地球質量5から40に及ぶ円盤質量の範囲にわたる)の$N=O(10^4)$GPU高速化シミュレーションを報告します。海王星の摂動も。私たちの数値実験は、最も好ましい条件下でも傾斜の不安定性が決して起こらないことを示しています。その代わりに、散乱によりディスクが消耗します。私たちの計算では、最初の数百ミリ以内に一時的な偏った構造が出現する可能性があることが示されていますが、これらの計算の最終結果では、軌道クラスタリングのない散乱円盤が体系的に明らかになりました。したがって、我々は、傾斜角の不安定メカニズムは、観測された太陽系の構造の説明としては不十分であると結論づけた。
マルチセクター TESS 測光を使用してホット ジュピター系の惑星を検索します。 Ⅲ．新しい地上測光で強化された 10 個のシステムの研究
| Title |
Search_for_planets_in_hot_Jupiter_systems_with_multi-sector_TESS_photometry._III._A_study_of_ten_systems_enhanced_with_new_ground-based_photometry |
| Authors |
G._Maciejewski,_M._Fern\'andez,_A._Sota,_P.J._Amado,_J._Ohlert,_R._Bischoff,_W._Stenglein,_M._Mugrauer,_K.-U._Michel,_J._Golonka,_A._Blanco_Solsona,_E._Lapena,_J._Molins_Freire,_A._De_los_R\'ios_Curieses,_J.A._Temprano_Sicilia |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00538 |
ホットジュピターの孤独は、これらの惑星が近接する惑星の伴星を取り除いたシステムの形成につながる主な経路として、高離心率の移動をサポートします。ここでは、10の惑星系(HAT-P-4、HAT-P-10、HAT-P-12、HAT-P-17、HAT-P-)におけるホットジュピターに近い低質量惑星の検索のヌル結果を示します。19、HAT-P-32、HAT-P-44、カタール-6、TrES-4、およびWASP-48。私たちは、新しい地上ベースの通過光度曲線で強化されたトランジット系外惑星調査衛星からのマルチセクター時系列測光を利用して、まだ検出されない可能性がある仮説上の惑星のサイズを決定しました。私たちは、均一なアプローチを使用して、既知のホットジュピターの通過パラメータを再決定しました。私たちは、最近文献で主張されているHAT-P-12bの通過タイミングの変動に反論しました。通過タイミングデータにより、ドップラー測定で検出されたHAT-P-19およびHAT-P-32システムの第三天体に対して、より厳しい制約を課すことが可能になりました。また、HAT-P-17の周囲の領域にある4つの複数周期で脈動する変光星も研究しています。
粉塵が多いシステムでの結露
ダストが豊富な系の全蒸発によって宇宙ガスからの元素が凝縮する一連の完全な化学平衡計算が、結果として生じる凝縮物の酸化状態を調査するために実行されました。計算には、-3=log10(総リン)から-6barの範囲で、太陽組成系と比較してC1コンドライト組成のダストを1000倍まで濃縮するために、23の元素と374のガス種が含まれていました。これらのシステムでは液体は安定した凝縮物であるため、ケイ酸塩液体のMELTS非理想溶液モデルが使用されました。logP=-3barおよびダスト濃縮度100x、500x、および1000xでの凝縮は、それぞれIW-3.1、IW-1.7、およびIW-1.2の酸素フガシティで、蒸気からのカンラン石の直接凝縮が停止する温度で発生します。、それぞれ0.019、0.088、0.164のX(ファヤライト)が得られます。ケイ酸塩液体は、logP=-3で約12.5倍を超えるダスト濃縮度で安定した凝縮物です。1000xでは、最後の液体のNaおよびK酸化物含有量は、logP=-3barでそれぞれ10.1および1.3wt%に達します。logP=-3barでは、液体硫化鉄はダスト濃縮度が少なくとも500倍でも安定な凝縮物であり、1310Kおよびダスト濃縮度560倍での金属、ケイ酸塩、硫化物間のFeの予測分布は、Hコンドライトで見られるものと一致します。1330Kおよび675倍では金属損失前のLコンドライトの値と一致します。いくつかの例外を除いて、多くのコンドリュールガラス組成は、logP=-3barおよびダスト濃縮度600倍から1000倍で宇宙ガスと平衡状態にある液体のバルク組成軌跡に沿っています。これらのコンドリュールが、異なる温度で形成された凝縮物の混合物の二次融解によって形成された場合、液体と気体が存在すると仮定すると、液体前駆体からの蒸発によるNaの損失と還元によるFeOの損失を防ぐために、このような特性を持つ星雲領域が必要だったでしょう。平衡状態になるまで十分な時間加熱します。
粉塵が多いシステムの結露予測の実験的研究
| Title |
Experimental_Investigation_of_Condensation_Predictions_for_Dust-Enriched_Systems |
| Authors |
Gokce_Ustunisik,_Denton_S._Ebel,_David_Walker,_and_Joseph_S._Boesenberg |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00643 |
凝縮モデルは、固定された合計P(<1bar)と温度で関与する相の状態方程式を使用して、蒸気相が常に存在する閉鎖化学系における共存する鉱物固溶体、ケイ酸塩液体、蒸気の間の元素の平衡分布を記述します。T.VAPORSコードは、かんらん石の安定場よりも高いTでCaO-MgO-Al2O3-SiO2液体モデルを使用し、それより低いTでMELTSアルゴリズムを使用します。急冷された高温結晶+液体集合体はタイプBCa-として隕石中に保存されます。アルミニウムに富む包有物(CAI)とカンラン石に富む強磁性コンドリュール。組成領域の実験的テストにより、存在する相の性質、相境界、およびこれらの相間の微量元素の分配が明らかになります。特定のTおよびダスト濃縮係数での12のバルク組成の7つの相場での23のPtループ平衡実験により、フォルステライトかんらん石(Mg2SiO4)、エンスタタイト(MgSiO3)、Cr含有スピネル(MgAl2O4)、ペロブスカイト(CaTiO3)、メリライト(Ca2Al2SiO7-Ca2Mg2Si2O7)および/または液体から結晶化するグロサイト(CaAl4O7)。フォルステライト、エンスタタイト、およびグロスサイトの実験結果は、化学および相存在量の両方において予測と非常によく一致しています。一方、カンラン石を含むスピネルの安定性、ペロブスカイトやゲーレナイトの安定性は予測とは大きく異なります。ペロブスカイトはすべての実験に存在しません。低い酸素フガシティ(IW-3.4)でさえ、最もTiO2が豊富な実験では、AlとTiを含む石灰質輝石は結晶化しません。スピネルとオリビンの安定性は、予想よりも小さい位相場に限定されます。メリライトの安定性フィールドは予測よりもはるかに大きく、現在の液体またはメリライトの活性モデルの欠陥を示しています。その点で、これらの実験は、MELTSを含む熱力学モデルを校正するためのデータの改善に貢献します。
天体物理環境における低鉄マンガン富化カンラン石の熱化学的安定性
| Title |
Thermochemical_Stability_of_Low-Iron,_Manganese-Enriched_Olivine_in_Astrophysical_Environments |
| Authors |
Denton_S._Ebel,_Michael_K._Weisberg,_John_R._Beckett |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00652 |
低鉄マンガン富化（LIME）かんらん石粒子は、81P/ワイルド2彗星へのスターダスト計画によって持ち帰られた彗星サンプルで見つかりました。同様の粒子は、原始的な隕石クラストと非平衡隕石マトリックスで見つかりました。ライムかんらん石は、ミリバールからマイクロバールの全圧で高温の太陽光組成の蒸気中で熱力学的に安定であるが、コンドライト組成のダスト中に太陽光組成の蒸気が濃縮されると、かんらん石のFeO/MnO比が増加する。原始的な物質中のLIMEカンラン石の組成は、太陽組成の非常に還元性の高い蒸気の酸素フガシティに近い酸素フガシティを示しています。アメーバ状カンラン石凝集体におけるLIMEカンラン石の組成ゾーニングは、低温での再平衡なしで、カンラン石の安定性領域における星雲蒸気との平衡と一致しています。彗星のサンプルや惑星間の塵粒子で見つかったLIMEカンラン石にも、同様の歴史があると考えられます。石灰カンラン石は、ケイ酸塩液体が安定している星雲状態では存続しそうにありません。
| Title |
Spitzer_thermal_phase_curve_of_WASP-121_b |
| Authors |
Giuseppe_Morello,_Quentin_Changeat,_Achr\`ene_Dyrek,_Pierre-Olivier_Lagage_and_Jonathan_C._Tan |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00669 |
目的。私たちは、超高温木星のベンチマークであるWASP-121bの熱位相曲線の未発表のスピッツァー観測を分析します。方法。これらのデータセットにおける困難な機器の系統的効果を除去するために、ウェーブレットピクセル非依存成分分析手法を採用し、パラメトリックライトカーブモデルと同時にそれらをフィッティングしました。また、惑星大気の水平および垂直の熱構造をより深く理解するために、位相曲線の検索も実行しました。結果。惑星の明るさの温度は$\sim$2700\,K(昼側)と$\sim$700--1100\,K(夜側)で、ピークオフセットは5.9$^{\circ}\pm$1.6(3.6\)でした。,$\mu$m)、日食中期以降は5.0$^{\circ}$$_{-3.1}^{+3.4}$(4.5\,$\mu$m)。これらの結果は、WASP-121bの大気中での熱の再分配が非効率であることを示唆しています。推定された大気のボンドアルベドと循環効率は、高温の巨大系外惑星について観測された傾向とよく一致しています。興味深いことに、測定されたピークオフセットは、めったに観察されていない西向きのホットスポットに対応しています。また、更新された幾何学的パラメーターと軌道パラメーターとともに、3.6および4.5\,$\mu$mでの一貫した通過深度も報告します。最後に、スピッツァーの結果を、最近のJWST観測を含む以前の測定結果と比較しました。結論。私たちは、特に問題のあるデータセットから、系外惑星大気の熱特性とダイナミクスに関する新しい情報を抽出しました。この研究では、最先端のパイプラインを採用して機器の系統的影響を除去した場合の、スピッツァー観測から得られる系外惑星の位相曲線パラメーターの信頼性を調査します。これは、スピッツァー位相曲線観測がJWST観測と比較するための有用なベースラインを提供することを実証し、新しい望遠鏡で達成されるパラメーター精度の向上を示します。
KMT-2022-BLG-0475Lb および KMT-2022-BLG-1480Lb:
非コースティック横断チャネルを介して検出されたマイクロレンズ氷の巨人
| Title |
KMT-2022-BLG-0475Lb_and_KMT-2022-BLG-1480Lb:_Microlensing_ice_giants_detected_via_non-caustic-crossing_channel |
| Authors |
Cheongho_Han,_Chung-Uk_Lee,_Ian_A._Bond,_Weicheng_Zang,_Sun-Ju_Chung,_Michael_D._Albrow,_Andrew_Gould,_Kyu-Ha_Hwang,_Youn_Kil_Jung,_Yoon-Hyun_Ryu,_In-Gu_Shin,_Yossi_Shvartzvald,_Hongjing_Yang,_Jennifer_C._Yee,_Sang-Mok_Cha,_Doeon_Kim,_Dong-Jin_Kim,_Seung-Lee_Kim,_Dong-Joo_Lee,_Yongseok_Lee,_Byeong-Gon_Park,_Richard_W._Pogge,_Shude_Mao,_Wei_Zhu,_Fumio_Abe,_Richard_Barry,_David_P._Bennett,_Aparna_Bhattacharya,_Hirosame_Fujii,_Akihiko_Fukui,_Ryusei_Hamada,_Yuki_Hirao,_Stela_Ishitani_Silva,_Yoshitaka_Itow,_Rintaro_Kirikawa,_Iona_Kondo,_Naoki_Koshimoto,_Yutaka_Matsubara,_Shota_Miyazaki,_Yasushi_Muraki,_Greg_Olmschenk,_Cl\'ement_Ranc,_Nicholas_J._Rattenbury,_Yuki_Satoh,_Takahiro_Sumi,_Daisuke_Suzuki,_Taiga_Toda,_Mio_Tomoyoshi,_Paul_J._Tristram,_Aikaterini_Vandorou,_Hibiki_Yama,_Kansuke_Yamashita |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00753 |
私たちは、レンズの伴惑星によって生成される弱い信号を見つけるために、2022年のシーズンに高頻度のマイクロレンズ調査から収集されたマイクロレンズデータを調査します。これらの検索から、2つのレンズ現象KMT-2022-BLG-0475およびKMT-2022-BLG-1480が弱い短期異常を示していることがわかります。レンズ光曲線の詳細なモデリングから、KMT-2022-BLG-0475Lの主惑星に対する質量比$q\sim1.8\times10^{-4}$を持つ惑星伴星によって異常が発生していることが特定されました。KMT-2022-BLG-1480Lの比率は$q\sim4.3\times10^{-4}$です。主惑星と惑星の質量、および投影される惑星と主惑星の距離は$(M_{\rmh}/M_\odot,M_{\rmp}/M_{\rmU},a_\perp/{\rmau})=(0.43^{+0.35}_{-0.23},1.73^{+1.42}_{-0.92},2.03^{+0.25}_{-0.38})$(KMT-2022-BLG-)0475L、KMT-2022-BLG-1480Lの場合$(0.18^{+0.16}_{-0.09},1.82^{+1.60}_{-0.92},1.22^{+0.15}_{-0.14})$,ここで、$M_{\rmU}$は天王星の質量を表します。両方の惑星系は、レンズの主星が銀河バルジにある初期から中期のM矮星であり、伴星が惑星系の雪線の向こう側にある氷の巨人であるという共通の特徴を共有しています。
Titan への応用による低温での遠赤外線メタン線の自己衝突および N2 衝突拡大
| Title |
Self_and_N2_collisional_broadening_of_far-infrared_methane_lines_at_low-temperature_with_application_to_Titan |
| Authors |
C._Richard_(ICB),_V._Boudon_(ICB),_L._Manceron_(LISA_(UMR\_7583)),_J._Vander_Auwera_(ULB,_SQUARES),_S._Vinatier,_B._B\'ezard,_M._Houelle_(ObsGE) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00810 |
我々は、異なる圧力と温度条件におけるメタンの純粋な回転線の広がり係数の測定を報告します。合計27の遠赤外スペクトルが、室温、200Kおよび120K、10～800mbarの範囲で、SOLEILシンクロトロンのAILESビームラインで記録されました。メタン純粋回転線の自己広がり係数およびＮ２広がり係数と温度依存性指数は、Ｖｏｉｇｔプロファイルのマルチスペクトル非線形最小二乗フィッティングを使用して７３～１３６ｃｍ－１のスペクトル範囲で測定された。これらの係数は、赤道付近のカッシーニ/CIRSスペクトルの選択と比較されたタイタンのスペクトルのモデル化に使用され、成層圏のメタンのモル分率(1.17$\pm$0.08)%と良好な一致を示しました。
平衡凝縮と岩石惑星組成の再考: ECCOplanet コードの紹介
| Title |
Revisiting_equilibrium_condensation_and_rocky_planet_compositions:_Introducing_the_ECCOplanets_code |
| Authors |
Anina_Timmermann,_Yutong_Shan,_Ansgar_Reiners,_Andreas_Pack |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00914 |
原始惑星系円盤内の凝縮をシミュレートするオープンソースのPythonコードであるECCOplanetsを紹介します。私たちの目的は、単純化したモデルが岩石惑星形成の主な特徴をどの程度再現できるかを分析することです。この目的のために、円盤の化学を研究する手段として凝結温度($T_c$)を再検討し、圧力(p)の変化と元素存在量パターンに対する凝結温度の感度を調査しました。また、化学的に多様な星の周りの岩石惑星のバルク組成も調べました。私たちのT-p依存化学平衡モデルは、ギブスの自由エネルギー最小化に基づいています。私たちは、最も一般的な化学種に限定したシミュレーションを使用して、太陽系パラメーターの凝縮温度を導き出しました。$10^{-6}$と0.1barの間のp変動の結果としての変化($\DeltaT_c$)を評価しました。存在量パターンの影響を分析するために、主要な元素比率を変化させ、その結果を太陽近隣星を使用して検証しました。惑星のバルク組成を導き出すために、3つの異なる惑星摂食帯(FZ)モデルを調査し、その出力を外部n体シミュレーションと比較しました。私たちのモデルは、すべてのテストで外部結果をよく再現します。一般的な惑星構築要素については、より広範囲の成分を考慮して、文献値の$\pm5$K以内のTcを導き出します。Tcは、pおよび存在量パターンの変化に敏感です。ほとんどの元素では、pと金属量が増加するにつれて増加します。テストされた圧力範囲($10^{-6}-0.1$bar)は$\DeltaT_c\およそ+350$Kに対応し、-0.3$\leq$[M/H]$\leq$0.4の場合、$が見つかります。\DeltaT_c\約+100$K。C/Oが0.1から0.7に増加すると、$\DeltaT_c\約-100$Kが減少します。他の元素比はあまり影響しません。動的な惑星の降着は、任意のFZモデルで適切にエミュレートできます。それらの幅は、惑星組成の段階的な変化を再現するために調整できます。
ホットジュピター体制の非灰色放射伝達による GCM THOR における NHD と QHD の比較
| Title |
Examining_NHD_vs_QHD_in_the_GCM_THOR_with_non-grey_radiative_transfer_for_the_hot_Jupiter_regime |
| Authors |
Pascal_A._Noti,_Elspeth_K._H._Lee,_Russell_Deitrick_and_Mark_Hammond |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00935 |
全球循環モデル(GCM)は、系外惑星大気の現代の調査において重要な役割を果たしています。異なるGCMはさまざまな一連の力学方程式を発展させ、その結果、モデル間で異なる大気特性が得られる可能性があります。この研究では、熱い木星系外惑星の大気に対するさまざまな力学方程式セットの影響を調査します。GCMTHORの準原始力学方程式(QHD)と深層ナビエ・ストークス方程式(NHD)を使用したGCMシミュレーションを比較します。2つのストリームの非グレーの「ピケットフェンス」スキームを利用して、放射伝達計算の現実性を高めます。私たちは、系外惑星の母集団におけるシステムパラメータの広いパラメータ範囲グリッドをカバーするGCMシミュレーションを実行します。私たちの結果は、より低い重力、より高い回転速度、またはより高い照射温度でのNHD方程式セットとQHD方程式セットを使用したシミュレーション間の大きな違いを示しています。選択されたパラメーター範囲は、システムと惑星の特性に応じた動的方程式セットの選択の関連性を示します。私たちの結果は、ホットジュピターの気候状態は非常に多様であるようで、順行スーパーローテーションの例外が頻繁に発生する可能性があることを示しています。全体として、私たちの研究は、ナビエ・ストークス方程式と近似の異なる選択によって生じるさまざまな気候状態の進化を示しています。地球のGCMで使用されるが、地球に似ていない惑星にも適用される近似の発散挙動を示します。
夢: III. GIANO-B@TNG を使用した、熱い海王星の砂漠の端にある系外惑星のヘリウム調査
| Title |
DREAM:_III.A_helium_survey_in_exoplanets_on_the_edge_of_the_hot_Neptune_desert_with_GIANO-B@TNG |
| Authors |
G._Guilluy,_V._Bourrier,_Y._Jaziri,_W._Dethier,_D._Mounzer,_P._Giacobbe,_O._Attia,_R._Allart,_A._S._Bonomo,_L._A._Dos_Santos,_M._Rainer,_A._Sozzetti |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00967 |
近くにある系外惑星には、その起源が不明な熱い海王星の砂漠が特徴です。これらの惑星は大気を失い、ミニ海王星やスーパーアースに侵食されている可能性があります。質量損失の推定値を導き出し、このシナリオを制約するには、蒸発する大気の直接観察が不可欠です。準安定の1083.3nmHeIトリプレットは、拡張された系外惑星大気中の高温ガスを追跡し、地上から観測可能であり、星間物質の吸収の影響をほとんど受けないため、大気蒸発の強力な診断に役立ちます。私たちは、海王星砂漠の端に位置する9つの惑星に焦点を当て、その形成における光蒸発の役割についての洞察を得るために、均一なHeI透過分光法調査を実施しました。私たちは、国立ガリレオ望遠鏡の高解像度近赤外線分光器GIANO-Bを使用して、惑星ごとに1回の通過を観察しました。私たちは、高分解能透過スペクトルを計算することにより、HeIトリプレットに焦点を当てて分析を行いました。次に、p-windsモデルを使用して、観測された透過スペクトルを解釈しました。調査したターゲットのいずれにおいても、HeI三重項における惑星吸収の兆候は見つかりませんでした。そこで、熱圏吸収、温度、質量損失に関する3シグマ上限推定値を提供し、それらを過去の測定値と組み合わせて、HeIトリプレット形成の推進要因と考えられるパラメーターとの相関関係を調べました。私たちの結果は、HeI検出、ひいては海王星砂漠の起源を解明するために均質な調査と分析を行うことの重要性を強めています。我々の発見は、HeI吸収信号が星の質量および受信したXUV光束と相関するという文献の予想を裏付けるものである。ただし、質量損失率の観点からは、これらの傾向は消えつつあるようです。この側面に光を当て、光蒸着プロセスをより深く理解するには、さらなる研究が不可欠です。
階層型 4 重システム内のイメージ化された 15Mjup コンパニオン
| Title |
An_imaged_15Mjup_companion_within_a_hierarchical_quadruple_system |
| Authors |
A._Chomez,_V._Squicciarini,_A.-M._Lagrange,_P._Delorme,_G._Viswanath,_M._Janson,_O._Flasseur,_G._Chauvin,_M._Langlois,_P._Rubini,_S._Bergeon,_D._Albert,_M._Bonnefoy,_S._Desidera,_N._Engler,_R._Gratton,_T._Henning,_E.E._Mamajek,_G.-D._Marleau,_M.R._Meyer,_S._Reffert,_S.C._Ringqvist_and_M._Samland |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01195 |
2019年以来、SPHERE@VLTの直接イメージングB星系外惑星存在量研究(BEAST)は、巨大惑星形成の究極のフロンティアを確認するために、若いB型星の周囲をスキャンしてきました。最近、$17^{+3}_{-4}$MyrHIP81208が、中央の2.6Msun主星の周囲に近い(~50天文単位)褐色矮星と、より広い(~230天文単位)の後期M星をホストしていることが判明しました。。調査の継続と並行して、私たちはさらなる低質量伴星を発見するために検出性能を向上させることを目的としたアーカイブデータの完全な再分析に取り組んでいます。ここでは、高コントラスト画像データセットの処理専用の最近の強力なアルゴリズムであるPACOASDIと、より古典的なアルゴリズムおよび専用のPSF減算アプローチを使用した、HIP81208の観測結果の新たな縮小を紹介します。さまざまな技術を組み合わせることで、天文および測光パラメータの信頼できる抽出が可能になりました。以前は検出されなかった発生源が、システムのCコンポーネントから少し離れたところで回収されました。適切な運動解析により、この天体がHIP81208Cに重力結合していることの確かな証拠が得られた。約20天文単位の距離でCを周回するこの15Mjup褐色矮星は、階層型HIP81208システムの4番目の天体となる。準恒星伴星をホストしていることが判明しているいくつかのBEAST星の中で、HIP81208は特に顕著な星系として際立っています。これは、直接イメージングによってこれまでに発見された各構成要素の周囲に準恒星伴星を伴う初めての恒星連星系であり、徹底的な形成と動的追跡研究のための絶好の機会をもたらします。
軸対称性の仮定から得られる恒星ハロー条痕
| Title |
Stellar_halo_striations_from_assumptions_of_axisymmetry |
| Authors |
Elliot_Y._Davies,_Adam_M._Dillamore,_Vasily_Belokurov_and_N._Wyn_Evans |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00042 |
恒星のハローの運動空間の積分に対するLMCの影響を動機として、$N$体合体シミュレーションを実行して、ハローのような星の集団を生成します。続いて、LMCがこのデブリを撹乱するテスト粒子シミュレーションに移ります。$N$-body合体残骸の最終スナップショットに対して軸対称ポテンシャルが仮定されると、LMCがその周中心に近づくにつれて$(L_z,E)$空間に一連の垂直な縞が形成される。これらは、近半径軌道の歳差運動速度とLMCによるこれらの軌道のトルクとの関係に起因する角運動量の過密度の形成から生じます。この効果は内部ポテンシャルの形状に大きく依存します。ポテンシャルの四重極成分が含まれる場合、2つのポテンシャル間の歳差運動速度の違いにより、これらの縞模様は大幅に目立たなくなります。これらの特徴がデータに存在しないこと、および軌道面の歳差運動速度の劇的な変化により、大規模なGSEのような合体によって増加した高度に離心した軌道に対する軸対称ポテンシャルの使用が妨げられます。これらの縞模様の外観とポテンシャルの形状との間の関連性を考慮すると、この効果はハローの軸対称を制約する新しい方法を提供する可能性があります。
単純な恒星および X 線連星集団からの高エネルギー電離出力のモデル化
| Title |
Modeling_the_High-Energy_Ionizing_Output_from_Simple_Stellar_and_X-ray_Binary_Populations |
| Authors |
Kristen_Garofali,_Antara_R._Basu-Zych,_Benjamin_D._Johnson,_Panayiotis_Tzanavaris,_Anne_Jaskot,_Chris_Richardson,_Bret_D._Lehmer,_Mihoko_Yukita,_Edmund_Hodges-Kluck,_Ann_Hornschemeier,_Andrew_Ptak,_and_Neven_Vulic |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00050 |
我々は、「単純X線集団」(SXP)とそれに対応する単純恒星集団(SSP)による共同電離影響をモデル化する方法論を提示します。ここで、「単純」とは単一の年齢と金属量の集団を指します。私たちは、超高輝度X線源(ULX)や星からの寄与を含む複合スペクトルエネルギー分布(SED)を構築します。その際、瞬間的なバースト年齢と星の金属性の関数として、各成分の相対的な寄与を物理的に有意義かつ一貫して考慮します。これらの複合SEDは、Cloudyによる光イオン化モデリングの入力として使用され、そこからこれらの複合集団からの時間および金属量に依存する星雲放出のグリッドが生成されます。光イオン化シミュレーションの結果は公開しています。SXPの追加により、集団からの高エネルギー電離出力が延長され、それに応じてHeII$\lambda$1640,4686、[NeV]$\lambda$3426,14.3$\などの星雲線の強度が増加することがわかりました。mu$m、および[OIV]25.9$\mu$mは、SXPスペクトルコンポーネントを持たないモデルと比較して少なくとも2倍になります。この効果は、時間スケール$>$10Myrおよび低金属度($\sim$0.1$Z_{\odot}$)での星形成の瞬間的なバーストで最も顕著です。SSPに対するSXP。我々は、複合SXP+SSPの存在を推論するのに適したJWSTでアクセス可能な星雲輝線診断を提案し、イオン化の特徴が中間質量ブラックホールなどの発生源のモデルとどのように比較されるかを議論します。
星の集団年齢が異なる銀河におけるAGNの発生率
| Title |
The_incidence_of_AGN_in_galaxies_with_different_stellar_population_ages |
| Authors |
Q._Ni,_J._Aird,_A._Merloni,_K._L._Birchall,_J._Buchner,_M._Salvato,_G._Yang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00051 |
銀河での恒星の質量減少から再利用されたガスが、銀河の中心にあるブラックホール(BH)の重要な燃料源として機能する可能性があると主張されています。$z=0-0.35$のSloanDigitalSkySurvey(SDSS)および$z=0.6-1$の初期大規模銀河天体物理学センサス(LEGA-C)調査からのX線照射範囲を持つ銀河の分光サンプルを利用します。XMM-NewtonまたはChandraを使用して、AGN活動とBHの成長が4000$\r{A}$、$\rmD_{n}4000$(これはほぼ近い)での破断強度に応じてどのように変化するかを調べることによって、この恒星の質量損失燃料供給シナリオをテストします若い銀河ほど星の質量減少率が高いと考えられているため、恒星集団の年齢に関連しています。ホスト銀河の特性を制御すると、対数$L_{\rmX}$/$M_\star$>32(エディントン比$\gtrsim1$%にほぼ相当)AGNとサンプル平均の割合が増加することがわかりました。$\rmD_{n}4000$$\lesssim$1.9銀河間では、ブラックホールの降着率($\rm\overline{BHAR}$)が$\rmD_{n}4000$になるほど減少し、より高いレベルのAGN活動が示唆されています。これは、恒星の質量損失燃料供給シナリオを裏付けるものです。$z=0-0.35$の最古かつ最も大質量の銀河では、この減少傾向はもう存在しません。我々は、低赤方偏移のこれらの最も重い銀河の間では、低い比降着率(31$<$log$L_{\rmX}$/$M_\star$$<$32)のAGNの割合が、$\rmD_{n}4000$、これは高温ハローガスによる追加燃料供給および/または降着能力の強化に関連している可能性があります。
神は星団でサイコロをするのでしょうか？
| Title |
Does_God_play_dice_with_star_clusters? |
| Authors |
Michael_Y._Grudi\'c,_Stella_S._R._Offner,_D\'avid_Guszejnov,_Claude-Andr\'e_Faucher-Gigu\`ere,_Philip_F._Hopkins |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00052 |
恒星集団の詳細なモデルが利用できない場合、恒星の質量が何らかの分布、つまり普遍初期質量関数(IMF)に従って独立して同一に分布していると仮定するのが最も一般的です。しかし、因果的、長距離物理学から生じる星の質量は、真にランダムかつ独立であることはできず、IMFは環境によって変化する可能性があります。確率的サンプリングと物理モデルを比較するために、それぞれ平均$\sim200$の星を形成する$2000M_\odot$の雲における低質量星団形成の100個のSTARFORGE放射磁気流体力学シミュレーションを実行します。シミュレートされた雲から得られた積み重ねられたIMFは、$\sim28M_\odot$で急激に切り詰められており、通常想定される最大恒星の質量$M_{\rmup}\sim100-150M_\odot$と星団の総質量を大きく下回っています。。星の形成の順序は完全にランダムではありません。大質量星は平均的な星よりも早く降着を開始し、遅く終了する傾向があります。ただし、星の最大質量や全光度などの最終的なクラスターの特性には、ランダムサンプリングと同様の量の雲から雲への散乱があります。したがって、確率的サンプリングは一般に、星団が形成される際の星団の人口統計をモデル化するものではありませんが、正しいIMFとその環境依存の上限カットオフがわかっていれば、最終結果をかなり適切に記述する可能性があります。
冷たい暗黒物質とファジー暗黒物質における大マゼラン雲の動的摩擦痕跡の構造、運動学、および観測可能性
| Title |
Structure,_Kinematics,_and_Observability_of_the_Large_Magellanic_Cloud's_Dynamical_Friction_Wake_in_Cold_vs._Fuzzy_Dark_Matter |
| Authors |
Hayden_R._Foote,_Gurtina_Besla,_Philip_Mocz,_Nicol\'as_Garavito-Camargo,_Lachlan_Lancaster,_Martin_Sparre,_Emily_C._Cunningham,_Mark_Vogelsberger,_Facundo_A._G\'omez,_and_Chervin_F._P._Laporte |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00053 |
大マゼラン雲(LMC)は、天の川銀河(MW)への落下時に動的摩擦(DF)伴流を誘発します。MWの恒星のハローは、LMCと暗黒物質(DM)伴流の重力に反応し、DM伴流に対応する恒星を形成します。これは、DM粒子の特性を制約する新たな機会を提供します。我々は、低温DM（CDM）におけるDM航跡の構造、運動学、恒星トレーサ応答を、自己重力の有無とファジーの場合とで比較する、LMCのDF航跡の一連の高解像度の風洞スタイルのシミュレーションを提示する。$m_a=10^{-23}$eVのDM(FDM)。DM航跡の自己重力は無視できないと結論付けます。これを含めることで航跡の密度が$\sim10\%$増加し、自己重力を無視した場合よりも長い距離($\sim$50kpc)にわたって航跡を保持します。DM航跡の質量はLMCの降下質量に匹敵します。これは、DM航跡がMWハロートレーサーのダイナミクスに対する重大な混乱要因であることを意味します。FDM航跡は構造がより細分化されており、CDM航跡よりも$\sim20\%$動的に低温ですが、密度は同等です。FDM航跡の粒度は、CDMと比較して星の運動学的応答をパーセントレベルで増加させ、CDMとFDM航跡を区別する可能性のある手段を提供します。これは、70～100kpcの距離にある星のハロー内の星の運動学的測定の必要性を強調しています。
ポックス 186 における極端な CIII]1908 および [OIII]88/[CII]157 放射の研究: 遠方銀河の
JWST+ALMA (FUV+FIR) 研究への影響
| Title |
A_study_of_extreme_CIII]1908_&_[OIII]88/[CII]157_emission_in_Pox_186:_implications_for_JWST+ALMA_(FUV+FIR)_studies_of_distant_galaxies |
| Authors |
Nimisha_Kumari,_Renske_Smit,_Claus_Leitherer,_Joris_Witstok,_Mike_J_Irwin,_Marco_Sirianni,_Alessandra_Aloisi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00059 |
炭素スペクトルの特徴は、再電離期(EoR)の銀河の紫外(UV)および遠赤外(FIR)スペクトルに遍在しています。私たちは、宇宙(ハッブル、スピッツァー、ハーシェル)と地上(ジェミニ)の望遠鏡で取得したUV、光学、中赤外線、FIRデータを使用して、青色のコンパクト矮銀河Pox186のイオン化炭素含有量を調べます。この局所(z~0.0040705)銀河は、その極端なFIR輝線比[OIII]88/[CII]157(>10)から明らかなように、EoR銀河の類似体である可能性があります。UVスペクトルは、局所(z~0)宇宙でこれまでに検出された最も強い等価幅(EW)=35.85$\pm$0.73\AAを持つ極端なCIII]1907、1909発光、および比較的強いCIV1548、1550発光を明らかにします。EW=7.95$\pm$0.45\AAですが、HeII1640は検出されませんでした。炭素線の高いEWを説明するために、高い実効温度、高い炭素対酸素比、トップヘビーの初期質量関数の傾きと上部質量、ハード電離放射線、不均一な塵の分布など、いくつかのシナリオが検討されています。CIII]とCIVの両方の線プロファイルは、OIII]1660輝線に対して広がっています。CIV1548、1550のそれぞれの輝線は、これまでに検出された中で最も明確な二重ピーク構造を示しています。これを2つのシナリオでモデル化します。1つは共鳴散乱から出現する可能性のある二重ピークのプロファイル、もう1つはより弱い星雲と単一の星雲輝線です。星間吸収。この研究は、極端なFIR輝線比を持つ銀河は極端なUV特性も示す可能性があることを実証しており、局所宇宙(HST+Herschel/SOFIA経由)および遠方宇宙(JWST+ALMA経由)でFIR+UVを使用して解明する有望な道を切り開くことになります。EoRの謎。
機械学習の目における SDSS 銀河と ELUCID サブハローの関係
| Title |
Connection_Between_SDSS_Galaxies_and_ELUCID_Subhaloes_in_the_Eye_of_Machine_Learning |
| Authors |
Xiaoju_Xu,_Xiaohu_Yang,_Haojie_Xu_and_Youcai_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00060 |
私たちは、SDSS銀河とELUCIDサブハローの間の関係をランダムフォレスト(RF)で学習する実現可能性を探ります。ELUCIDは、SDSSの物質密度場を使用して構築された制約付き$N$-bodyシミュレーションです。SDSS-ELUCIDと一致したカタログに基づいて、$M_r$等級、色、星の質量$M_*$、およびいくつかのサブハロー特性を持つ特定の星形成速度(sSFR)を予測するRFモデルを構築します。RFは$M_r$と$M_*$を妥当な精度で予測できますが、色とsSFRの予測精度は低く、これは銀河とサブハローの間の不一致が原因である可能性があります。これをテストするために、半解析モデル(SAM)の銀河とTNG流体力学シミュレーションを使用して、局所近傍の狭い質量ビンのサブハロー内の銀河をシャッフルします。シャッフルによってSAMおよびTNGの色予測精度がわずかに低下するだけであり、それでもSDSSの精度よりもかなり高いことがわかりました。これは、SDSSの色とサブハロー特性の間の真の関係が、不一致効果のないSAMおよびTNGの関係よりも弱い可能性があることを示唆しています。また、SDSS、SAM、TNGにおける銀河の特性とサブハロー特性の間のピアソン相関係数も測定します。RFの結果と同様に、SDSSの色とサブハローの相関はSAMとTNGの両方よりも低いことがわかります。また、銀河とサブハローの相関が銀河形成モデルにおけるサブハローの質量に依存することも示します。より暗い銀河を使った高度な調査により、実際の宇宙における銀河とサブハローの関係について新たな洞察が得られるでしょう。
気相分子雲の元素存在量 (GEMS) VIII. CS 化学の解明: CH + S$\rightarrow$ CS + H および
C$_2$ + S$\rightarrow$ CS + C 反応
| Title |
Gas_phase_Elemental_abundances_in_Molecular_cloudS_(GEMS)_VIII._Unlocking_the_CS_chemistry:_the_CH_+_S$\rightarrow$_CS_+_H_and_C$_2$_+_S$\rightarrow$_CS_+_C_reactions |
| Authors |
Carlos_M._R._Rocha_and_Octavio_Roncero_and_Niyazi_Bulut_and_Piotr_Zuchowski_and_David_Navarro-Almaida_and_Asuncion_Fuente_and_Valentine_Wakelam_and_Jean-Christophe_Loison_and_Evelyne_Roueff_and_Javier_R._Goicoechea_and_Gisela_Esplugues_and_Leire_Beitia-Antero_and_Paola_Caselli_and_Valerio_Lattanzi_and_Jaime_Pineda_and_Romane_Le_Gal_and_Marina_Rodriguez-Baras_and_Pablo_Riviere-Marichalar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00311 |
我々は、暗くて拡散した暖かいガス中での重要なCS生成経路である反応CH+S->CS+HおよびC_2+S->CS+Cの速度を修正した。我々は、開殻反応物に関連するすべての電子状態の主な特徴を特徴付けるために、非経験的計算を実行しました。CH+Sについては、準古典的な方法で最低二重項状態の全ポテンシャルエネルギー曲面と反応速度定数を計算しました。C_2+Sの場合、反応は3つの下位三重項状態を通じてのみ起こり、これらはすべて深い挿入ウェルを示します。これらの三重項状態の長距離相互作用の詳細な研究により、統計的断熱法を適用して速度定数を決定することが可能になりました。CH+S反応のこの研究は、その反応速度が10～500Kの範囲では温度にほぼ依存せず、100～Kを超える温度では5.510^{-11}cm^3/sのほぼ一定の値であることを示しています。。これは、キャプチャモデルで得られた値よりも\sim2～3低い係数です。C_2+Sの反応速度は温度に依存し、低温では2.010^{-10}cm^3/sに近い値をとり、温度が高くなると5.10^{-10}cm^3/sに増加します。200~K以上。私たちのモデリングは、現在使用されている速度よりも\sim2倍高い速度を提供します。これらの反応は、多くの縮退電子状態を持つ開殻種が関与するように選択されており、現在の詳細な計算で得られた結果は、係数1異なる値を提供します。\sim2-3は、より単純な古典的なキャプチャ方法からのものです。これらの新しいレートで硫黄ネットワークを更新し、TMC1(CP)のプロトタイプのケースでの結果を比較しました。我々は、宇宙の硫黄存在量と比較して硫黄減少係数が20であるというモデルの予測と観測との間の合理的な一致を発見しましたが、同じ化学時間ですべての硫黄含有分子を係数10よりもよく適合させることは不可能です。
Dark Dust III: 高品質の単一雲の赤化曲線サンプル。天の川銀河の消光曲線を精査する
| Title |
Dark_Dust_III:_The_high-quality_single-cloud_reddening_curve_sample._Scrutinizing_extinction_curves_in_the_Milky_Way |
| Authors |
R._Siebenmorgen,_J._Smoker,_J._Kre{\l}owski,_Karl_Gordon,_and_Rolf_Chini |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00367 |
拡散星間物質中の塵の性質は、観察者と背景源の間に単一の星間雲だけが存在する場合の赤化曲線を使用して最もよく調べることができます。公表されている発赤曲線には、多くの場合、さまざまな体系的な不確実性があります。FORS2偏光スペクトルとUVES高解像度スペクトルの両方が利用可能な895個の星の赤化曲線のサンプルを結合します。OB型星に向かう111の視線には、175の赤化曲線があります。これらの星のスペクトル型は、UVES高解像度分光法から導き出されます。高品質の赤化曲線を取得するために、複数の星系に起因するIUE/FUSEデータ内の複合スペクトルを持つ星を除外します。同様に、スペクトル型の指定が不確実な星や測光変動のある星は省略します。GAIAのDR2とDR3を比較する場合、一貫性のない視差を示す星は無視します。最後に、$0.28\,\mu$mと$U$バンドまたは$R_V$の間で、宇宙ベースと地上ベースで導き出された赤化曲線に違いを示す星を特定します。合計53個の星が1つ以上の赤み曲線を持ち、不合格基準を満たしていることがわかります。これは、現在入手可能な最高品質の天の川赤化曲線サンプルを提供します。高品質のサンプルからの曲線を平均すると、$R_V=3.1\pm0.4$となり、以前の推定値が確認されました。このシリーズの将来の論文では、正確な赤化曲線の現在のサンプルを使用し、それらを偏光データと組み合わせて、ダークダストの特性を研究する予定です。
クエーサー 3C 273 の重力観測で AGN のブロードライン放射の薄い円盤風発射メカニズムに対峙する
| Title |
Confronting_a_Thin_Disk-Wind_Launching_Mechanism_of_Broad-Line_Emission_in_AGN_with_GRAVITY_Observations_of_Quasar_3C_273 |
| Authors |
Kirk_Long,_Jason_Dexter,_Yixian_Cao,_Ric_Davies,_Frank_Eisenhauer,_Dieter_Lutz,_Daryl_Santos,_Jinyi_Shangguan,_Taro_Shimzu,_and_Eckhard_Sturm |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00463 |
クエーサーは、原子輝線の広がりという顕著な程度の原子輝線の広がりを示します。この観測上の特徴は、核からのこの発光の半径距離の推定と併せて、中心の超大質量ブラックホールの質量を推測するためによく使用されます。半径の推定値は、このいわゆるブロードライン領域(BLR)の構造と運動学に依存します。BLRは、多くの場合、一連の離散的な放出雲としてモデル化されます。ここでは、超大質量ブラックホールの周りのケプラー回転下で幾何学的に薄い降着円盤から発生する光学的に太い線放射の代替運動学的な円盤風モデルをテストします。このモデルを使用して幅広い輝線プロファイルと干渉位相を計算し、GRAVITYデータや以前に公開されたクラウドモデリングの結果と比較します。我々は、このようなモデルがクェーサー3C273のGRAVITYデータに統計的に満足のいく適合を提供できることを示していますが、このモデルは3C273を高い傾斜で観測する必要があり、電波ジェットの向きの観測ではサポートされていないため、このモデルは好ましくありません。
JWST による $z\sim 6-10$ における [N/O]$\gtrsim 0.5$ の極めて低い C/N
銀河の同定により、初期の CNO サイクルの富化と球状星団形成との関連が証明
| Title |
JWST_Identification_of_Extremely_Low_C/N_Galaxies_with_[N/O]$\gtrsim_0.5$_at_$z\sim_6-10$_Evidencing_the_Early_CNO-Cycle_Enrichment_and_a_Connection_with_Globular_Cluster_Formation |
| Authors |
Yuki_Isobe,_Masami_Ouchi,_Nozomu_Tominaga,_Kuria_Watanabe,_Kimihiko_Nakajima,_Hiroya_Umeda,_Hidenobu_Yajima,_Yuichi_Harikane,_Hajime_Fukushima,_Yi_Xu,_Yoshiaki_Ono,_Yechi_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00710 |
JWST/NIRSpecERO、GLASS、CEERSプログラムで観測された$z\sim4$-10の星形成銀河70個の化学存在比を示します。70個の銀河のうち、CIIIで証明されたように、非常に低いC/N([C/N]$\lesssim-1$)の2つの銀河、$z=8.68$のCEERS_01019と$z=6.23$のGLASS_150008を特定しました。]$\lambda\lambda$1907,1909、NIII]$\lambda$1750、およびNIV]$\lambda\lambda$1483,1486は、以下に匹敵する高いN/O比([N/O]$\gtrsim0.5$)を示します。GN-z11のもの。CEERS_01019(GLASS_150008)は、AGN(星形成)光イオン化モデルによって説明される強力な高電離線を持っています(持っていません)。これはGN-z11に似ています(似ていません)。CEERS_01019とGLASS_150008(GN-z11でさらに特定)で見られるこのような低いC/N比と高いN/O比は、CNOサイクルの平衡に近く、これら3つの銀河にはCNOサイクルによって処理された金属が豊富に含まれていることを示唆しています。C/N対O/H平面では、これら3つの銀河は、銀河HII領域、通常の星形成銀河、AGB星を含む窒素大音量のクエーサーとは一致せず、球状星団(GC)星と一致しており、関連性を示しています。GC編成で。これら3つの銀河のC/OとN/Oを理論モデルのC/OとN/Oと比較したところ、これら3つの銀河が支配的なCNOサイクル物質、つまり超大質量($10^{3}-)のウォルフ・ライエ星を用いたシナリオによって説明されることがわかりました。10^{5}\M_{\odot}$)の星と潮汐破壊現象があり、興味深いことに、頻繁な直接崩壊が必要です。70個の銀河すべてについて、Ne/O、S/O、Ar/OとC/OおよびN/Oの測定値を示します。$\log(\rmNe/O)<-1.0$という非常に低いNe/Oを持つ4つの銀河を特定し、大質量星($\gtrsim30\M_\odot$)が豊富に存在することを示しています。
ALFALFA HI速度幅関数の南北非対称の起源
| Title |
Origins_of_the_north-south_asymmetry_in_the_ALFALFA_HI_velocity_width_function |
| Authors |
Richard_A._N._Brooks_(1,_2,_3),_Kyle_A._Oman_(2,_3),_Carlos_S._Frenk_(2,_3)_((1)_University_College_London,_(2)_Durham_ICC,_(3)_Durham_University) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01007 |
スペクトル線幅の関数としての銀河系外21cm電波源の数密度(HI幅関数(HIWF))は、暗黒物質ハロー質量関数の追跡子です。ALFALFA21cm調査では、銀河系フィールドの北部と南部でHIWFを測定し、北部で系統的に数密度が高いことが判明しました。$\Lambda$冷暗黒物質モデルと緊張関係にある非対称性は、十分に大量にサンプリングされた場合、HIWFはどこでも同一になるはずであると予測します。Sibelius-DARKN体シミュレーションと半解析銀河形成モデルGALFORMを使用して模擬ALFALFA調査を作成し、調査体系を調査します。非対称性には2つの原因があることがわかりました。1つは調査の感度が2つの分野で異なること、もう1つは完全性補正に使用されるアルゴリズムが空間銀河クラスタリングから生じるバイアスを完全に考慮していないことです。調査体系が修正されると、宇宙論モデルをHIWFに対してテストできるようになります。
円盤銀河は自己相似である: 孤立した円盤の HI と Halo の質量比の普遍性
| Title |
Disk_galaxies_are_self-similar:_the_universality_of_the_HI-to-Halo_mass_ratio_for_isolated_disks |
| Authors |
Marie_Korsaga,_Benoit_Famaey,_Jonathan_Freundlich,_Lorenzo_Posti,_Rodrigo_Ibata,_Christian_Boily,_Katarina_Kraljic,_D._Esparza-Arredondo,_C._Ramos_Almeida_and_Jean_Koulidiati |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01035 |
銀河内で観測されたバリオンと暗黒物質の全球的性質とのスケーリング関係は、銀河形成の過程と暗黒物質の性質を解明する鍵となります。ここでは、低赤方偏移における孤立した回転支持円盤銀河における中性水素(HI)と暗黒物質質量の間のスケーリング関係を研究します。まず、最先端の銀河形成シミュレーションが、最も重い円盤銀河では、HIとダークハローの質量比が恒星の質量とともに減少することを予測していることを示します。次に、局所宇宙の孤立した円盤銀河の高品質回転曲線データから暗黒物質ハロー質量を推定し、これらの観測された銀河のHIとダークハローの質量比の実際の普遍性について報告します。このスケーリング関係は、星の質量が4桁、表面の明るさが3桁の範囲にわたる円盤に当てはまります。観察フィッティングにおける回転曲線の形状の多様性を考慮すると、HI対ダークハローの質量比のばらつきが減少し、一定に保たれます。この発見は、銀河形成シミュレーションにおける大質量円盤銀河の恒星とハローの質量関係に関する以前に報告された矛盾を、中性原子ガスの領域に拡張するものである。私たちの結果は、規則的に回転する拡張HI円盤を持つ孤立銀河が高質量まで驚くほど自己相似であることを明らかにし、これはまだ完全には理解されていない質量に依存しない自己制御メカニズムを示唆しています。
アンサンブル ネットワークを介したマルチバンド画像におけるレンズ付きクエーサー識別の合理化
| Title |
Streamlined_Lensed_Quasar_Identification_in_Multiband_Images_via_Ensemble_Networks |
| Authors |
Irham_Taufik_Andika,_Sherry_H._Suyu,_Raoul_Ca\~nameras,_Alejandra_Melo,_Stefan_Schuldt,_Yiping_Shu,_Anna-Christina_Eilers,_Anton_Timur_Jaelani,_Minghao_Yue |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01090 |
強いレンズ効果を受けているクエーサーは、宇宙の膨張率、前景偏向器内の暗黒物質のプロファイル、クェーサーの母銀河などの主題について、独自の視点を提供します。残念ながら、レンズ以外のものが大量にあるため、天文画像でそれらを識別することは困難です。これに対処するために、私たちは、最先端の畳み込みネットワーク(CNN)(ResNet、Inception、NASNet、MobileNet、EfficientNet、RegNet)と、現実的な銀河で訓練されたビジョントランスフォーマー(ViT)をアンサンブルすることにより、新しいアプローチを開発しました。HyperSuprime-Cam(HSC)マルチバンド画像に基づくクエーサーレンズシミュレーション。個々のモデルは、テストデータセットに対して評価すると顕著なパフォーマンスを示し、$>$97.4%の受信機動作特性曲線の下の領域と3.1%の偽陽性率の中央値を達成していますが、多数のスプリアスが示すように、実際のデータでは一般化するのに苦労しています。各分類子によって選択されたソース。これらのCNNとViTを平均化することで大幅な改善が達成され、不純物が最大40分の1まで縮小されます。その後、HSC画像とUKIRT、VISTA、およびunWISEデータを組み合わせて、親サンプルとして約6,000万のソースを取得し、アインシュタイン半径が$\theta_\mathrm{E}<5$arcsecである$z>1.5$レンズクエーサーを発見するために測光の事前選択を使用した後、これを892,609に減らします。その後、アンサンブル分類器は、レンズである可能性が高い3991個の光源を示し、それを目視検査し、分光分析による確認を待つ161個の有力な候補が得られます。これらの結果は、自動化された深層学習パイプラインが、手作業による目視検査を最小限に抑えながら、膨大なデータセット内の強力なレンズを効果的に検出できる大きな可能性を秘めていることを示唆しています。
NGC 4565 の円盤の切断: z=4 kpc まで検出され、星形成があり、ワープの影響を受ける
| Title |
The_truncation_of_the_disk_of_NGC_4565:_Detected_up_to_z=4_kpc,_with_star_formation,_and_affected_by_the_warp |
| Authors |
Cristina_Martinez-Lombilla,_Raul_Infante-Sainz,_Felipe_Jimenez-Ibarra,_Johan_H._Knapen,_Ignacio_Trujillo,_Sebastien_Comeron,_Alejandro_S._Borlaff,_and_Javier_Roman |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01106 |
背景:銀河形成の階層モデルは、銀河が継続的に成長していることを示唆しています。しかし、私たちが天の川の中に位置しているため、円盤の端を研究することはできません。切断は、外部銀河の円盤の外側に位置する、表面の輝度が低い特徴です。それらは円盤の明るさが突然低下する場所を示しており、その位置は動的に変化すると考えられています。天の川銀河のこれまでの解析では、中央面から最大3kpc上で切断が検出されたが、その高さを超えても切断が存在し続けるかどうかは不明のままである。目的:私たちの目標は、天の川銀河NGC4565の高さ3kpc以上で切断が検出できるかどうかを判断し、実際の円盤の厚さを確立することです。また、切断が星形成活動やワープなどの円盤の特性にどのように関係しているかを研究することも目指しています。方法:NGC4565エッジの円盤の垂直方向の研究を前例のない詳細さで実行します。ディスクのミッドプレーンの上下のさまざまな高さ(0<z<8kpc)およびさまざまな波長での切断半径を調べます。新しい超深度光学データ($\mu_{g,\rm{lim}}=30.5$magarcsec$^{-2}$;$10\times10$arcsec$^{2}以内の$3\sigma$を使用します)$ボックス)、$g$、$r$、$i$の広帯域での観測と、近紫外および遠紫外、H$\alpha$、\ion{H}{i}の観測。結果:$g$、$r$、$i$の超深部バンドで最大4kpcの打ち切りを検出しました。これは、どの銀河に関するこれまでの研究よりも1kpc高い値です。切断の半径方向の位置は3kpcまで一定のままですが、それ以上では半径が小さくなります。この結果は波長とは無関係ですが、反りの存在によって影響を受けます。結論:我々は、NGC4565の円盤形成に関するインサイドアウト成長シナリオを提案します。我々の結果は、切断の特徴が星形成閾値と円盤の反りの開始に関連していることを示しています。
$z\geq1.5$ 銀河団の早期消光のドライバーとしての環境依存のハロー質量関数
| Title |
An_environment-dependent_halo_mass_function_as_a_driver_for_the_early_quenching_of_$z\geq1.5$_cluster_galaxies |
| Authors |
Syeda_Lammim_Ahad,_Adam_Muzzin,_Yannick_M._Bah\'e,_Henk_Hoekstra |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01147 |
恒星質量を持つ多くの$z=1.5$銀河($M_{\star}$)$\geq10^{10}\,\mathrm{M}_\odot$は両方の銀河団ですでに消光されています($>50)$パーセント）とフィールド（$>20$パーセント）であり、クラスターはフィールドと比較してすべての星の質量でより高いクエンチ率を持っています。不可解な問題は、これらの巨大な消光銀河には、星団とフィールドの両方に同じような年齢の恒星集団が存在することです。これは、クラスター内の消光率が高いにもかかわらず、大質量銀河の支配的な消光メカニズムが両方の環境で類似していることを示唆しています。この研究では、宇宙論的流体力学シミュレーションHydrangeaとEAGLEのデータを使用して、$z=1.5$クラスター内の大質量銀河の過剰に消光された部分が、フィールドと比較したハロー特性の根本的な違いに起因するかどうかをテストします。(i)$10^{10}\leq$$M_{\star}/\,\mathrm{M}_\odot\leq10^{11}$で、赤方偏移範囲$1.5<zのクエンチされた分数であることがわかります。<3.5$は、暗黒物質ハローのピーク最大円速度($v_{\mathrm{max,peak}}$)が高い銀河では一貫して高く、(ii)$v_{\mathrm{max,Peak}}$の分布}}$は、フィールド中心と比較してクラスター衛星の方が高い値に強く偏っています。銀河団とフィールド銀河のハロー特性のこの違いにより、高赤方偏移(原始)銀河団内の巨大な消光銀河の環境過剰の(大部分)は永年過程だけで説明される可能性があります。額面通りに受け取ると、我々の結果は、一般的な消光モデルの基本的な仮定、つまり、クラスターは、落下するフィールド銀河の不偏サブセットから組み立てられているという仮定に疑問を呈するものである。これが確認された場合、最近の観察で示されているように、このようなモデルは高い赤方偏移で必ず失敗するに違いないことを意味します。
無衝突プラズマの空間非対称運動平衡理論
| Title |
Theory_of_spatially_non-symmetric_kinetic_equilibria_for_collisionless_plasmas |
| Authors |
Claudio_Cremaschini_and_Massimo_Tessarotto |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00090 |
空間的に非対称な運動平衡の存在/非存在の可能性によって引き起こされる問題は、プラズマ理論では未解決のままです。衝突のない磁化プラズマの場合、これにはウラソフ・マクスウェル方程式の定常解の構築が含まれます。この論文では、天体物理学と実験室の両方における非相対論的プラズマの問題が取り上げられています。この処理は、単一粒子ダイナミクスのラグランジュ変分記述に基づいています。出発点はジャイロ運動理論の非摂動的な定式化であり、これにより、磁気モーメントの漸近表現を所定の精度で「事後的」に構築することができます。関連する粒子の断熱不変量に関して、一般化されたバイマクスウェル平衡が存在することが証明されています。これらは、適切な仮定の下で、対応する流体モーメントの解析的処理を可能にするチャップマン・エンスコグ形式を回復することが示されています。特に、準中性プラズマと非中性プラズマの両方について、ポアソン方程式とアンペール方程式によってもたらされる制約が分析されます。対応する非対称運動平衡の存在条件が調査されます。注目すべき特徴として、天体物理学プラズマと実験室プラズマは両方とも、適切な条件下では運動ダイナモを示し、それによって平衡磁場が平衡プラズマ電流によって自己生成され得ることが示されている。
衝撃時の粒子加速: はじめに
これらのメモは、銀河宇宙線の生成における超新星残骸の役割に特別な注意を払いながら、衝撃時のフェルミ加速の基礎を示しています。次に、第一原理動的プラズマシミュレーションに由来する拡散衝撃加速度(DSA)理論における最近の発見について説明します。イオンの加速が効率的である場合、非熱粒子と自己生成磁場の逆反応が顕著になり、衝撃圧縮が強化され、標準的な試験粒子DSA理論によって予測されるものよりも大幅に柔らかい粒子スペクトルの両方が得られます。これらの結果は、SN1006の残骸に特に焦点を当てて、天体物理的衝撃の非熱現象学の文脈で議論されます。
8年間の観測を通じてTeVで検出された北方ブレイザーのガンマ線と光学的ライトカーブの間の相関関係の可能性を調査
| Title |
Investigating_Possible_Correlations_between_Gamma-Ray_and_Optical_Lightcurves_for_TeV-Detected_Northern_Blazars_over_8_Years_of_Observations |
| Authors |
Atreya_Acharyya_and_Alberto_C._Sadun |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00333 |
ブレーザーは、私たちの視線から数度以内に並んだ相対論的ジェットを持つ活動銀河核(AGN)のサブクラスであり、TeV領域で検出されるAGNの大部分を形成しています。フェルミ大面積望遠鏡(LAT)は、20MeV～2TeVのエネルギーを持つ光子を感知するペア変換望遠鏡で、3時間ごとにガンマ線の空全体をスキャンすることができます。フェルミ計画の目覚ましい成功にもかかわらず、ガンマ線の生成場所や関与する放出メカニズムなど、多くの疑問が依然として未解決のままです。AsteroidTerrestrial-impactLastAlertSystem(ATLAS)は、潜在的に危険な小惑星の発見や、AGNなどの非常に変動性が高く一時的な発生源の追跡と探索において効率的になるように最適化された、高頻度の全天調査システムです。この研究では、18TeVで検出された北方ブレザーのサンプルについて、100MeV～300GeVのエネルギー帯でのフェルミLAT観測と、679nmを中心とするRバンドのATLAS光学データとの間の相関関係を調査します。2015年から2022年までの8年間の観測。光学フレアとガンマ線フレアがジェットを伝播する同じ爆発によって生成されるという仮定の下で、いくつかの発生源で見つかった強い相関は、放射の単一ゾーンレプトニックモデルを示唆しています。
カー-MOG ブラックホールからコミッソ-アセンホ過程によって駆動されるエネルギーを収集する
| Title |
Harvesting_energy_driven_by_Comisso-Asenjo_process_from_Kerr-MOG_black_holes |
| Authors |
Mohsen_Khodadi,_David_F._Mota,_Ahmad_Sheykhi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00478 |
磁気リコネクションは、磁気エネルギーをプラズマ粒子エネルギーに変換することにより、プラズマ天体物理学において重要な役割を果たすプロセスです。最近、コミッソとアセンホは、ブラックホールのエルゴスフィア内での急速な磁気再結合により、回転するブラックホールから効率的にエネルギーを抽出できることを実証しました。この論文では、MOdifiedGravity(MOG)フレームワークのカーブラックホールを考慮することにより、Commisso-Asenjoプロセス(CAP)による回転エネルギー抽出に対するMOGパラメーター$\alpha$の影響を調査します。銀河の中心に位置する超大質量ブラックホールからのエネルギー抽出をモデル化するために、イベントホライゾンテレスコープ(EHT)による最近のSgrA*の観測から推測される範囲内で$\alpha$の値を設定しました。我々の結果は、カー-MOGブラックホールは、エネルギー抽出の力とプラズマ励起プロセスの効率を増幅するため、カーブラックホールと比較して、CAPベースの回転エネルギー抽出にとってより効率的なホストであることを示しています。エネルギー抽出の観点から、CAPはBlandford-Znajekプロセス(BZP)よりも効率的であることを示します。後者は、別の磁場ベースのエネルギー抽出モデルであり、活動銀河核の超大質量ブラックホールから出現する高エネルギー天体物理学ジェットに動力を供給するためのエンジンであると広く信じられている。特に、MOGパラメータの存在下でのCAPとBZPのエネルギー抽出力の比が、カーブラックホールのエネルギー抽出力よりも大きいことを示します。私たちの結果は、カーブラックホール背景に対するMOGによる補正がCAPを介したエネルギー抽出に有利な重要な役割を果たしているという現象学的メッセージを保証します。
ZTF 公開調査で超大質量ブラックホール関連のフレアを見つけるという「干し草の山の中の針」問題を定量化する
| Title |
Quantifying_the_'Needle_in_a_Haystack'_Problem_of_Finding_Supermassive_Black_Hole_Related_Flares_in_the_ZTF_Public_Survey |
| Authors |
Yael_Dgany,_Iair_Arcavi,_Lydia_Makrygianni,_Craig_Pellegrino,_D._Andrew_Howell |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00594 |
潮汐擾乱現象(TDE)、ボーエン蛍光フレア(BFF)、活動銀河核(AGN)の活動の突然の増加など、超大質量ブラックホール(SMBH)への一時的な降着現象は、SMBH集団、降着物理学への新たな窓を提供します。そして銀河中心における星のダイナミクス。ただし、そのような過渡現象はまれであり、広範囲の過渡現象調査でそれらを見つけることは困難です。ここでは、さまざまな検索クエリを使用して、ZwickyTransientFacility(ZTF)の公共警報におけるSMBH関連の過渡現象を体系的にリアルタイム検索した結果を示します。私たちは、以前の活動歴のない、銀河核と一致する345件の上昇イベントを調べ、そのうち223件が分光学的に分類されました。それらのうち、5件(2.2%)はTDE、1件(0.5%)はBFF、2件(0.9%)はAGNフレアでした。検索を等級19よりも明るい青色のイベントに限定すると、TDEの割合は2倍以上の5.2%になります。検索をスターバースト後の銀河の候補にさらに限定すると、TDEの相対数は20%に増加しますが、そのような検索での絶対数は小さくなります。主な汚染源は超新星(イベントの95.1%)であり、その大部分(超新星のうち82.2%)はIa型です。測光履歴が限られている39のイベントの比較セットでは、AGN汚染は最大30%まで増加します。ホスト銀河オフセットは、現在のZTFデータにおけるTDEの重要な判別要素ではありませんが、より高解像度のデータでは役立つ可能性があります。私たちの結果は、ZTFやLSSTなどの光学探査におけるさまざまなSMBH関連の一時探索戦略の効率を定量化するために使用できます。
ブラック・ウィドウ・パルサー J1720-0534 から観測されたパルサー風の往復磁場
| Title |
Reciprocating_Magnetic_Fields_in_the_Pulsar_Wind_Observed_from_the_Black_Widow_Pulsar_J1720-0534 |
| Authors |
Chen-Chen_Miao,_Victoria_Blackmon,_Wei-Wei_Zhu,_Dong-Zi_Li,_Mingyu_Ge,_Xiao-Peng_You,_Maura_McLaughlin,_Di_Li,_Na_Wang,_Pei_Wang,_Jia-Rui_Niu,_M._Cruces,_Jian-Ping_Yuan,_Jun-Tao_Bai,_D._J._Champion,_Yu-Tong_Chen,_Ming-Min_Chi,_P._C._C._Freire,_Yi_Feng,_Zhen-Ye_Gan,_M._Kramer,_Fei-Fei_Kou,_Yu-Xi_Li,_Xue-Li_Miao,_Ling-Qi_Meng,_Chen-Hui_Niu,_Sheng-Nan_Sun,_Zhong-Yi_Sun,_H._M._Tedila,_Shuang-Qiang_Wang,_Qing-Dong_Wu,_Jing-Bo_Wang,_Zhi-Gang_Wen,_Shen_Wang,_Ya-Biao_Wang,_Cheng-Jie_Wang,_Meng-Yao_Xue,_You-Ling_Yue,_Mao_Yuan,_Ju-Mei_Yao,_Wen-Ming_Yan,_Ru-Shuang_Zhao,_Lei_Zhang,_De_Zhao |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00731 |
我々は、食のブラックウィドウパルサーJ1720-0534の電波観測を報告する。J1720-0534は、質量0.029から0.034M$_{\odot}$の低質量伴星を伴って軌道上にある3.26ミリ秒のパルサーである。私たちは、口径500メートルの球面電波望遠鏡(FAST)、グリーンバンク望遠鏡(GBT)、およびパークス望遠鏡を使用して、このミリ秒パルサー(MSP)の位相接続されたタイミング暦と偏光プロファイルを取得します。このようなシステムで初めて、部分的な偏光解消を伴う特定の日食の出口から振動的な偏光角の変化が観察され、5000kmの長さスケールで振動する10ミリガウスレベルの往復磁場を示しました（軌道傾斜角を90°と仮定）度)伴星の磁気圏の外側。進入と退出中に観察された分散測定の変動は、伴星の磁気圏と周囲のパルサー風の間の衝撃境界における電子密度の急速な上昇を示しています。観測された振動磁場は、伴星の磁気圏の外側にあるパルサー風に由来すると考えられます。
BL Lac のレプトハドロン 1 ゾーン モデルにおける半径とバルク ローレンツ因子に関する解析的制約
この研究では、1ゾーンレプトハドロンモデルの枠組みの下でニュートリノ放出BLLacのパラメーター空間を研究します。モデルに対する制約は、ブレーザーフレアの変動タイムスケール、ガンマ線不透明度、電磁放射のスペクトルエネルギー分布、ブレーザーの推定ニュートリノ放射率など、観測のさまざまな側面から生じることを示します。我々の手法を2つの潜在的なニュートリノ発生源、つまりBLLacであるTXS0506+056とPKS0735+178に適用します。次に、注入された陽子のさまざまな分布の下でのバルクローレンツ因子やブロブ半径などのパラメーターの許容範囲を調査し、要約します。我々は、BLLac-ニュートリノ関連を説明するために利用できるパラメーター空間が陽子分布に敏感であり、通常、エディントン光度を大幅に超える注入陽子光度が両方の線源に必要であることを発見しました。我々の結果は、単純なレプトハドロン1ゾーンモデルがBLLacニュートリノ会合の合理的な解釈ではない可能性があることを示唆しています。
GRS 1915+105 の 67 Hz QPO の再考: 最も内側の安定した円軌道におけるタイプ C QPO
| Title |
Rethinking_the_67_Hz_QPO_in_GRS_1915+105:_type-C_QPOs_at_the_innermost_stable_circular_orbit |
| Authors |
S.E._Motta_and_T.M.Belloni |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00867 |
コンテクスト。ブラックホール連星からの高エネルギー放出の変動における低周波数および高周波数での準周期振動（QPO）と、強磁場領域における一般相対性理論の兆候に関するその物理的解釈の研究。目的。QPOの一般分類内で特異なブラックホール連星GRS1915+105のX線放射で観察される67HzQPOの性質を理解し、相対論的歳差運動を適用して系内のブラックホールのスピンを決定するモデル(RPM)。方法。RPM内で、降着速度の広い範囲にわたって時間的に安定しており、(動的に測定されたブラックホール質量の場合)67Hzという低さの唯一の相対論的周波数は、最も内側の安定した円周におけるレンズ・サーリング周波数です。オービット（ISCO）。モデルの適用では、これはタイプCQPOに対応します。この仮定の下では、ブラックホールのスピンを測定することが可能です。他のタイミング機能がこの仮説を裏付けるかどうかを確認するために、多数のRossiXTE観測を再分析しました。結果。ISCOでの67HzQPOがレンズサーリング周波数として特定された結果、ブラックホールスピンの値は0.706+/-0.034となりました。このスピンでは、文献で入手可能な高周波数での2つのQPO検出のみが、ISCOの外側の半径での軌道周波数であることと一致します。10～200Hzの周波数でよく観察される高周波バンプは、さらに大きな半径での軌道周波数とペリアストロン歳差運動周波数で予想される相関関係に従います。
ツヴィッキー過渡現象施設(ZTF)およびその他の天文台を使用して、IceCubeによって検出された高エネルギーニュートリノと空間的および時間的に一致する3つの潮汐擾乱現象(TDE)の候補、AT2019dsg、AT2019fdr、およびAT2019aalcを特定しました。これら3つの現象はすべて、高エネルギーのニュートリノを生成できることが示されています。これらの議事では、潮汐破壊現象の概要を説明し、ZTFとのフォローアッププログラムの概要を説明し、これらの同時発生現象のそれぞれに対して実施された観測について説明し、それらの類似点と相違点を強調します。
| Title |
Accelerated_binary_black_holes_in_globular_clusters:_forecasts_and_detectability_in_the_era_of_space-based_gravitational-wave_detectors |
| Authors |
Avinash_Tiwari,_Aditya_Vijaykumar,_Shasvath_J._Kapadia,_Giacomo_Fragione_and_Sourav_Chatterjee |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00930 |
重力ポテンシャル内で合体する連星ブラックホール(BBH)の質量中心の動きが、放射される重力波(GW)信号に視線加速度(LOSA)を刻み込みます。この加速度は、球状星団(GC)などの高密度の恒星環境では十分に大きく、次世代の宇宙ベースの検出器で検出できる可能性があります。この研究では、高密度星団の\textsc{クラスターモンテカルロ(cmc)}シミュレーションの出力を使用して、DECIGOおよびLISA時代の検出可能なLOSAの分布を予測します。私たちは、検出可能な加速度の分布に及ぼすクラスターの特性（金属度、ビリアル半径、銀河中心半径）の影響を研究し、宇宙論的に動機付けられたクラスター形成時間、質量、金属度の分布を説明し、また、クラスター形成間の遅延時間も組み込みます。私たちの分析におけるBBHとその合併。金属量が大きくなると、比較的軽いBBHが豊富に存在するため、検出可能な加速度の割合が大きくなり、検出可能な周波数帯域でのGWサイクル数が増加することがわかりました。逆に、金属量が小さいほど検出数は少なくなり、そのほとんどは、サイクル数は少ないものの、LOSAが大きい比較的質量の大きいBBHに由来します。同様に、クラスターのビリアル半径と検出可能な加速度の割合との間の相関関係を見つけます。したがって、私たちの研究は、合体するBBHのLOSAの検出を介してGC特性を調査するという文脈において、宇宙ベースのGW検出器に重要な科学的事例を提供します。
宇宙に豊富な鉄
私は、現在のバリオン物質の鉄存在量の上限を推定する可能性を探ります。上限は、これまでに宇宙で合成された$^{56}$Niの崩壊によって生成されるガンマ線バックグラウンドが観測上のMeVガンマ線バックグラウンドと矛盾する最小鉄存在量によって決定されます。超新星包絡線におけるガンマ線の散乱と吸収を考慮して、SNe~IaとSNe~IIからガンマ線バックグラウンドを計算します。現在のバリオン物質の鉄存在量が太陽存在量の15%未満であれば、モデルバックグラウンドが観測されたMeVバックグラウンドと矛盾しないことが示されています。
キロノバAT 2017gfoのテルル輝線
| Title |
Tellurium_emission_line_in_kilonova_AT_2017gfo |
| Authors |
Kenta_Hotokezaka,_Masaomi_Tanaka,_Daiji_Kato,_Gediminas_Gaigalas |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00988 |
GW170817に関連するキロノバAT2017gfoの後期スペクトルは、$2.1\,{\rm\mum}$で強い輝線の特徴を示します。線の構造は時間とともに発達し、スペクトルには明らかな青方偏移の吸収特徴はありません。これは、この輝線の特徴が電子衝突励起によって生成されることを示唆しています。我々は、この輝線がテルル(Te)IIIの微細構造線によるものであると考えています。テルル(Te)IIIは、rプロセスの2番目のピークで最も豊富な元素の1つです。最初のr過程ピークを超える太陽のr過程存在量パターン、つまり原子質量番号$A\gtrsim88$を伴う微細構造輝線を含む合成スペクトルモデリングを使用することにより、[TeIII]$2.10\,\であることを証明します。rm\mum$は確かに近赤外領域で最も強い輝線であると予想されます。TeIIIの必要な質量は$\sim10^{-3}M_{\odot}$と推定され、これは合体噴出物$0.05M_{\odot}$に相当し、これは、キロノバ光度曲線。
2021 年のマグネター SGR J1935+2154 の X 線バースト -- I. スペクトル特性
| Title |
The_2021_X-ray_outburst_of_magnetar_SGR_J1935+2154_--_I._Spectral_properties |
| Authors |
Sheng-Lun_Xie,_Yi_Zhao,_Wang-Chen_Xue,_Yun-Wei_Yu,_Shao-Lin_Xiong,_Heng_Yu,_Ce_Cai_and_Shuang-Nan_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01010 |
2021年1月から2022年1月までの4つの活動エピソードの期間にわたって、マグネターSGRJ1935+2154は\textit{Fermi}/GBMで観測された合計343回のバーストと、GECAM-Bで観測された82回のバーストを放出した。時間解析とスペクトル解析により、バーストの平均持続時間は145ミリ秒、フルエンスは$1.2\times10^{-9}\\mathrm{erg\cdotcm^{-2}}$から$4.1\times10^の範囲であることが明らかになりました。{-4}\\mathrm{erg\cdotcm^{-2}}$(8-200keV)。これらのバーストのスペクトル特性は、以前のアクティブなエピソードのスペクトル特性と似ています。具体的には、二重黒体(BB2)モデルの発光領域がその温度に対して対数線形相関を示し、フルエンスと$E_{\mathrm{peak}}$/$\alphaの間には弱い関係があることがわかります。CPLモデルの$。ただし、フィッティングに使用されるエネルギー範囲の違いにより、GECAM-BのBB2/BBモデルの温度分布は\textit{Fermi}/GBMの温度分布とは異なることに注意してください。この違いを理解するために、BB温度がべき乗則分布に従うと仮定して、熱放射を解析するための多温度黒体(MBB)モデルを提案します。私たちの分析は、MBBモデルの最低温度$kT_{\mathrm{min}}\sim5$keVが\textit{Fermi}/GBMとGECAM-Bの間で一致していることを示し、ソフトな傾向にあるマグネターバーストのスペクトルを明らかにしています。、複数のBBコンポーネントで構成されている場合があります。温度分布の傾きは急峻で、BB温度の大部分が最低温度付近に集中していることを示しています。
LHAASO と IceCube 観測による銀河拡散放射の推定
LHAASO実験によってもたらされたPeVガンマ線天文学の進歩により、高エネルギー空は以前よりも完成度が高まっています。最近、LHAASOコラボレーションは、銀河面の内側と外側の両方からPeVレベルまでのエネルギーを持つガンマ線の拡散放出の観測を報告しました。これらのスペクトルには、従来の宇宙線輸送シナリオでは説明が難しい隆起が1つあります。したがって、指数関数的カットオフべき乗則(ECPL)スペクトル形状を持つ未解決のソースに対応する2つの追加コンポーネントを導入します。1つはインデックスが2.4でカットオフエネルギーが30TeVで、もう1つはインデックスが2.3でカットオフエネルギーが2PeVです。構築したモデルを使用して、銀河の拡散ニュートリノ束をシミュレートしたところ、結果が最新のIceCube銀河面探索と完全に一致していることがわかりました。銀河ニュートリノは、20TeVにおける天体物理ニュートリノの$\sim9\%$に寄与すると推定されます。高エネルギー領域では、予想どおり、IceCubeによって観測されたニュートリノのほとんどは銀河系外からのものであるはずです。
Swift J221951-484240 の Swift/UVOT の発見: UV 発光の曖昧な核過渡現象
| Title |
Swift/UVOT_discovery_of_Swift_J221951-484240:_a_UV_luminous_ambiguous_nuclear_transient |
| Authors |
S._R._Oates,_N._P._M._Kuin,_M._Nicholl,_F._Marshall,_E._Ridley,_K._Boutsia,_A._A._Breeveld,_D._A._H._Buckley,_S._B._Cenko,_M._De_Pasquale,_P._G._Edwards,_M._Gromadzki,_R._Gupta,_S._Laha,_N._Morrell,_M._Orio,_S._B._Pandey,_M._J._Page,_K.L._Page,_T._Parsotan,_A._Rau,_P._Schady,_J._Stevens,_P._J._Brown,_P.A._Evans,_C._Gronwall,_J.A._Kennea,_N.J._Klingler,_M._H._Siegel,_A._Tohuvavohu,_E._Ambrosi,_S.D._Barthelmy,_A.P._Beardmore,_M.G._Bernardini,_C._Bonnerot,_S._Campana,_R._Caputo,_S._Ciroi,_G._Cusumano,_A._D'Ai,_P._D'Avanzo,_V._D'Elia,_P._Giommi,_D.H._Hartmann,_H.A._Krimm,_D._B._Malesani,_A._Melandri,_J._A._Nousek,_P.T._O'Brien,_J.P._Osborne,_C._Pagani,_D.M._Palmer,_M._Perri,_J._L._Racusin,_T._Sakamoto,_B._Sbarufatti,_J._E._Schlieder,_G._Tagliaferri,_E._Troja_and_D._Xu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01044 |
我々は、重力波の追跡中にニール・ゲーレルズ・スウィフト天文台の紫外線/光学望遠鏡(Swift/UVOT)によって検出された、明るくゆっくりと進化する青色過渡現象であるスウィフトJ221951-484240(以下、J221951)の発見を報告する。アラートS190930tですが、これとは無関係です。Swift/UVOT測光は、過渡現象のUVスペクトルエネルギー分布が、温度T~2.5x10^4Kのほぼ一定の温度でゆっくりと収縮する黒体によって適切にモデル化されていることを示しています。赤方偏移z=0.5205で、J221951は絶対等級のピークを持っていました。M_u,AB=-23等、ピーク光度L_max=1.1x10^45ergs^-1、総放射エネルギーE>2.6x10^52erg。アーカイブのWISEIR測光では、発見日付近のピークの前にゆっくりと上昇していることが示されています。UV分光観測では、NVとOVIに幅広い吸収線が表示され、コロナ温度での流出を示しています。より高いH~ライマン線、NIおよび他の中性線における発光の欠如は、降着またはデブリ円盤の面に近い視野角と一致している。J221951の起源を確実に特定することはできませんが、潮汐破壊現象と活動銀河核の起動と一致する性質を持っています。
ガンマ線過渡現象の検出と位置特定を改善するためのリアルタイム尤度法
| Title |
Real-time_Likelihood_Methods_for_Improved_Gamma-ray_Transient_Detection_and_Localization |
| Authors |
Matthew_Kerr,_Wade_Duvall,_Neil_Johnson,_Richard_Woolf,_J._Eric_Grove,_Hannah_Kim |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01103 |
我々は、宇宙用途でよく使用される低性能プロセッサ上でリアルタイムにガンマ線過渡現象を検出するのに十分な高速な最尤法(ML)アルゴリズムを提案します。このルーチンをシミュレーションで検証したところ、超過カウントに基づくアルゴリズムと比較して、ML法の感度はほぼ2倍であり、短いガンマ線バーストを240～280%多く検出できることがわかりました。コードのリファレンス実装を特徴づけ、その計算複雑さを推定し、さまざまなプロセッサーでベンチマークを行います。フェルミガンマ線バーストモニター(GBM)からのアーカイブデータに対してリファレンス実装を実行し、感度の向上を検証します。特に、MLアルゴリズムはGRB170817Aが4倍近く暗かったとしても検出できたことを示します。背景の変動に関連する過渡現象を識別するための、アドホックではあるが効果的なスキームを提案します。MLによって生成されたオンボード位置特定は正確ですが、洗練されたオフライン位置特定には、現在の実践よりも約10倍細かい解像度の検出器応答行列が必要であることを示します。GBM応答行列の解像度を高めると、明るいバーストの位置特定で観察される数度の系統的不確実性が大幅に減少する可能性があります。
偏心したミニディスクによって生成される降着連星ブラックホールの特徴的な兆候
| Title |
Characteristic_signatures_of_accreting_binary_black_holes_produced_by_eccentric_minidisks |
| Authors |
John_Ryan_Westernacher-Schneider,_Jonathan_Zrake,_Andrew_MacFadyen,_Zolt\'an_Haiman |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01154 |
我々は、周回連星系の構成要素の周囲にあるガス円盤（いわゆるミニディスク）が、ミニディスクを著しく偏心させる共振不安定の影響を受けやすい可能性があることを示す。離心率は、連星のほぼ公転周期でミニディスク間の定期的な衝突によって注入され、また誘発されます。偏心ミニディスクは、$\Gamma$則の状態方程式をもつ周連ガス円盤から降着する円形の等質量連星の垂直統合された2次元シミュレーションで見られます。ミニディスクの偏心は等温状態方程式の使用により抑制されます。ただし、不安定性は依然として存在しており、周バイナリディスクを削除し、コンポーネントの位置からミニディスクを供給することにより、最小限のディスクバイナリシミュレーションで明らかにすることができます。ミニディスクの離心率は、重力軟化長が大きい場合(バイナリ長半径の$\gtrsim4\%$)にも抑制されます。これは、その欠如が広く採用されている数値近似の結果である可能性があることを示唆しています。実際の天体物理環境で偏心ミニディスクが発生する可能性があるかどうかを評価するには、解像度の高い幾何学的に薄いミニディスク(アスペクト比$\lesssim0.02$)を使用した3次元での追跡調査が必要になる可能性があります。それが可能であれば、電磁的特徴は、活動銀河核における準周期振動のバイナリと単一ブラックホールのシナリオを区別するのに重要である可能性があり、それはひいては、個々の超大質量ブラックホールバイナリ発生源に対するパルサータイミングアレイを用いた標的探索に役立つ可能性がある。-周波数の重力波。
REACH 地球規模 21 cm 信号実験用の受信機設計
| Title |
Receiver_design_for_the_REACH_global_21-cm_signal_experiment |
| Authors |
Nima_Razavi-Ghods,_Ian_L._V._Roque,_Steven_H._Carey,_John_A._Ely,_Will_Handley,_Alessio_Magro,_Riccardo_Chiello,_Tian_Huang,_P._Alexander,_D._Anstey,_G._Bernardi,_H._J._T._Bevins,_J._Cavillot,_W._Croukamp,_J._Cumner,_E._de_Lera_Acedo,_D._I._L._de_Villiers,_A._Fialkov,_T._Gessey-Jones,_Q._Gueuning,_A._T._Josaitis,_G._Kulkarni,_S._A._K._Leeney,_R._Maiolino,_P._D._Meerburg,_S._Mittal,_M._Pagano,_S._Pegwal,_C._Pieterse,_J._R._Pritchard,_A._Saxena,_K._H._Scheutwinkel,_P._Scott,_E._Shen,_P._H._Sims,_O._Smirnov,_M._Spinelli,_K._Zarb-Adami |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00099 |
21cmの中性水素線の測定を可能にするように設計されたREACH放射測定システムについて詳しく説明します。放射計のアーキテクチャとエンドツーエンドのシステムシミュレーション、および高度に校正可能なシステム開発に固有の課題についての説明が含まれています。これに続いて、使用するアンテナのインピーダンスと同等のインピーダンスを備えたカスタムメイドのソースでの5時間の統合で80mKの校正RMSEを実証する、過剰制約の最小二乗法を利用したノイズ波パラメータの計算に基づく実験結果を共有します。現場で。したがって、この文書では、南アフリカへの出荷前の2022年12月にケンブリッジで行われた校正器の状態とデータ分析を記録します。
等質性による干渉アポダイゼーション -- I. デバイスパラメータの最適化
| Title |
Interferometric_apodization_by_homothety_--_I._Optimization_of_the_device_parameters |
| Authors |
Jamal_Chafi,_Youssef_El_Azhari,_Ossama_Azagrouze,_Abdelhadi_Jabiri,_Zouhair_Benkhaldoun,_Abdelfatah_Habib_and_Youssef_Errazzouki |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00624 |
この研究は、非常に高度な動的イメージング分野、特に系外惑星系の直接観察に焦点を当てています。コロナグラフは星の光を抑えるための重要な技術であり、主星に比べて光度が非常に弱い系外惑星の検出を可能にします。アポダイゼーションによりコロナグラフの拒絶反応が改善され、感度が向上します。この研究では、長方形または円形の開口を備えた等質性を使用した干渉法によるアポダイゼーション法を示します。原理的な方法、提案された実験設定について説明し、円形開口部の集光率93.6%で光エネルギーの最大値を中心の回折ローブに集中させながらシステムの自由パラメータを最適化することによって得られた結果を示します。長方形ジオメトリの場合は91.5\%です。得られた結果により、実際の制約に従って実験のさまざまな要素をスケーリングすることが可能になりました。シミュレーション結果は、円形と長方形の両方の開口部について示されています。私たちは、中央に障害物がある場合とない場合の両方の六角形の開口と、30メートル望遠鏡(TMT)で使用されているものと同様のセグメント化された開口についてシミュレーションを実行しました。このアプローチにより、小さな角度分離、特に約$1.8\lambda/D$で約$10^{-4}$のコントラストを達成できます。コロナグラフと統合すると、この技術は大きな可能性を示します。これらの発見は、私たちが提案した技術がコロナグラフの性能を効果的に向上できることを裏付けています。
JWST MIRI中分解能分光計の幾何学的歪みと天文校正
| Title |
Geometric_distortion_and_astrometric_calibration_of_the_JWST_MIRI_Medium_Resolution_Spectrometer |
| Authors |
P._Patapis,_I._Argyriou,_D._R._Law,_A.M._Glauser,_A._Glasse,_A._Labiano,_J._\'Alvarez-M\'arquez,_P._J._Kavanagh,_D._Gasman,_M._Mueller,_K._Larson,_B._Vandenbussche,_P._Klaassen,_P._Guillard,_G._S._Wright |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01025 |
JWSTに搭載されたMIRIの中解像度積分場分光計(MRS)は、5から28~$\μ$mまでの分光を実行します。MRSの光学系はかなりの歪みを導入するため、観測された天体物理学的シーンを再構成するには、これを修正する必要があります。JWST/MIRIのコミッショニングとサイクル1校正フェーズからのデータを使用して、MRSデータの校正における重要なステップであるMRS幾何学的歪みと天文解析ソリューションを導き出します。これらのソリューションは、検出器ピクセルを$\alpha$/$\beta$と呼ばれるローカルMRS座標系の空間座標、およびグローバルJWST天文台座標V2/V3にマッピングする変換行列の形式で提供されます。検出器上に分散されたすべてのMRSスペクトルバンドと各スライスについて、検出器ピクセルの$\alpha$/$\beta$への変換は、点源観測のラスターを使用して2次元多項式によって適合されます。多項式変換を使用して、座標を$\alpha$/$\beta$からV2/V3にマッピングします。MIRI/MRSIFUの198個の個別スライスすべての歪みを校正し、MRSスペクトル帯域ごとに更新された視野(FoV)を導き出しました。歪み解の精度は空間分解能要素の10分の1よりも優れていると推定されており、二乗平均平方根(rms)は5$\mu$mで10ミリ秒(mas)、27$で23masです。\μm。最後に、ホイール位置の再現性により、rms30masの追加の天文誤差が生じることがわかりました。私たちは、特に空間的に分解された物体を使用する科学にとって、データパイプラインの重要なステップであるMRSスペクトルの校正を可能にするMRS天文校正戦略と解析を実証しました。歪みキャリブレーションは、CalibrationReferenceDataSystem(CRDS)コンテキストjwst\_1094.pmapのJWSTパイプラインに組み込まれました。歪み校正精度は打ち上げ前の要件を満たしており、推定合計天文不確かさは50マスです。
発見への道: 機械学習による電波天文学スペクトログラムの異常検出
| Title |
The_ROAD_to_discovery:_machine_learning-driven_anomaly_detection_in_radio_astronomy_spectrograms |
| Authors |
Michael_Mesarcik,_Albert-Jan_Boonstra,_Marco_Iacobelli,_Elena_Ranguelova,_Cees_de_Laat,_Rob_van_Nieuwpoort |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01054 |
電波望遠鏡の感度と柔軟性が高まるにつれて、その複雑さとデータ速度も向上します。このため、望遠鏡の正常な動作を保証するために、自動化されたシステム健全性管理アプローチがますます重要になっています。私たちは、電波望遠鏡で一般的に発生する異常と、システムがまだ発見していない可能性のある未知のまれな異常の両方を分類するための、新しい機械学習異常検出フレームワークを提案します。私たちの手法を評価するために、低周波アレイ(LOFAR)望遠鏡からの7050個の自己相関ベースのスペクトログラムからなるデータセットを提示し、望遠鏡操作者の観点からシステム全体の異常に関連する10の異なるラベルを割り当てます。これには、電子的故障、校正ミス、太陽嵐、ネットワークおよびコンピューティングハードウェアのエラーなどが含まれます。我々は、コンテキスト予測と再構成損失の両方を利用する新しい自己教師あり学習(SSL)パラダイムが、LOFAR望遠鏡の通常の動作を学習するのにどのように効果的であるかを実証します。私たちは、SSLベースの異常検出と教師付き分類の両方を組み合わせたフレームワークであるRadioObservatoryAnomalyDetector(ROAD)を紹介します。これにより、一般的に発生する異常の分類と目に見えない異常の検出の両方が可能になります。LOFARデータ処理パイプラインのコンテキストでシステムがリアルタイムであり、単一のスペクトログラムの処理に必要な時間が1ms未満であることを実証します。さらに、ROADは、誤検知率を約2\%に維持しながら、異常検出F-2スコア0.92を獲得し、クラスごとの分類F-2スコアの平均0.89を達成し、他の関連研究を上回っています。
連星で剥ぎ取られた行方不明の中質量ヘリウム星を発見
| Title |
Discovery_of_the_missing_intermediate-mass_helium_stars_stripped_in_binaries |
| Authors |
M._R._Drout,_Y._G\"otberg,_B._A._Ludwig,_J._H._Groh,_S._E._de_Mink,_A._J._G._O'Grady,_N._Smith |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00061 |
連星進化理論は、多くの大質量星が伴星との相互作用によって水素を豊富に含む外殻を失うと予測しており、$\sim$2--8M$_{\odot}$の質量を持つ熱いヘリウム星が明らかになります。しかし、特定された候補システムは1つだけであり、理論と観測の間には大きな矛盾が残っていました。今回我々は、過剰な紫外線放射によって特定された星の新たなサンプルを提示するが、その光度、色、スペクトル形態は、行方不明の個体群の予測と一致している。連星運動を示す動径速度の変化を検出し、高温($T_{\rmeff}\sim60-100$kK)、高い表面重力($\log(g)\sim5$)、および枯渇した表面水素の質量分率($X_{\rm{H,surf}}\lesssim0.3$)、これは連星相互作用によって取り除かれた8～25M$_{\odot}$の初期質量を持つ星の期待値と一致します。これらの系は、亜矮星とウォルフ・ライエ星との間のヘリウム星の質量ギャップを埋めており、電離源、剥ぎ取りエンベロープ超新星の前駆体、二重中性子星の合体として天体物理学的に大きな重要性があると考えられている。
マゼラン雲の連星で剥ぎ取られた観測された星の恒星特性
| Title |
Stellar_properties_of_observed_stars_stripped_in_binaries_in_the_Magellanic_Clouds |
| Authors |
Y._Gotberg,_M.R._Drout,_A.P._Ji,_J.H._Groh,_B.A._Ludwig,_P.A._Crowther,_N._Smith,_A._de_Koter,_S.E._de_Mink |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00074 |
連星相互作用によって水素を豊富に含む外皮を剥がされた大質量星（約8～25Msun）は、中性子星と外皮を剥がされた超新星が合体する主な前駆体であると考えられている。私たちは最近、そのような剥ぎ取られた星の最初のセットの発見を関連論文で発表しました。ここでは、星の特性を正確に制約するために、10個の星のスペクトルを新しい大気モデルに適合させます。我々は、この星の特性が、ヘリウム核が燃えてエンベロープが剥ぎ取られた星の連星進化モデルからの理論的予想とよく一致していることを発見した。この適合により、星が高い実効温度(Teff~50-100kK)、高い表面重力(logg~5)、および水素に乏しい/ヘリウムに富んだ表面(X(H,surface)~0-0.4)を持っていることが確認されます。放射光度の範囲(10^3-10^5Lsun)、小さな半径(~0.5-1Rsun)、および低いエディントン係数(Gamma_e~0.006-0.4)を初めて示しました。これらの特性を使用して、中間電流質量(約1～8Msun)を導き出します。これは、それらの祖先が大質量星(約5～25Msun)であったこと、およびサブセットが核崩壊に達し、中性子星またはブラックホールを残すことを示唆しています。モデルの適合を使用して、これらの星の電離光子の放出率も推定します。これは、以前のモデルの予測とよく一致します。さらに、さまざまな質量損失率のモデルを計算することによって、恒星風が既存のスキームで予測されるよりも弱いことがわかります(Mdot(風)<~1e-9Msun/年)。この中間質量ヘリウム星の最初のサンプルの特性は、それらの両方がIb型およびIIb型超新星の前駆体を含んでいることを示唆しており、連星進化と集団合成モデルの重要なベンチマークを提供します。
高速回転する中質量星の自転軸の傾き、自転速度、質量を測光的に決定
| Title |
Photometric_determination_of_rotation_axis_inclination,_rotation_rate,_and_mass_of_rapidly_rotating_intermediate-mass_stars |
| Authors |
Axel_Lazzarotto,_Alain_Hui-Bon-Hoa,_and_Michel_Rieutord |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00082 |
中間質量の星は高速回転体であることが多いため、遠心力で平らになり、重力の暗化の影響を受けます。この種の星を適切に解析するには、2Dモデルを利用して可視放射束を計算し、星の傾きの幾何学的効果を考慮する必要があります。与えられた恒星の年齢と化学組成を仮定して、測光量から主系列の高速回転星の質量と回転速度、およびその傾きを導き出すことを目指しています。質量、回転、傾斜によって変化する3つの観測値を選択しました。赤外線束法温度T_IRFM、Stromgrenc1インデックス、および同じ方法で構築された2番目のインデックスc2ですが、バルマージャンプのUV側に敏感です。.これらの観測量は、PHOENIXコードで生成された合成スペクトルから計算され、ESTERコードからの2D恒星構造に依存しています。これらの量は、2～7~M_Sunの範囲のモデルのグリッド、および30%から30%までの回転率で計算されます。クリティカル率の80%次に、任意の三重項(T_IRFM、c1、c2)について、最適な開始モデルを見つけるための選択ステップの後、レーベンバーグ・マルカート法を使用して質量、回転速度、および傾斜角を取得しようとします。ウサギと猟犬のテストにより、私たちのアルゴリズムが質量、回転速度、傾斜を良好な精度で回復できることが示されました。入力パラメータと取得パラメータの差は、グリッド上にあるモデルでは無視でき、それ以外の場合は数パーセント未満です。Vegaの実際のケースに適用すると、モデル化されたスペクトルと観測されたスペクトルが一致しないスペクトル領域にuフィルターが位置することがわかり、新しいフィルターを定義することになりました。この新しいフィルターと後続のインデックスを使用すると、Vegaパラメーターも満足のいく精度で取得されます。この研究により、測光宇宙観測から高速回転する初期型星の基本パラメータを決定する可能性が開かれました。
古典的セファイドにおける YJ バンド吸収線の振動子強度の天体物理学的校正
| Title |
Astrophysical_calibration_of_the_oscillator_strengths_of_YJ-band_absorption_lines_in_classical_Cepheids |
| Authors |
S._S._Elgueta,_N._Matsunaga,_M._Jian,_D._Taniguchi,_N._Kobayashi,_K._Fukue,_S._Hamano,_H._Sameshima,_S._Kondo,_A._Arai,_Y._Ikeda,_H._Kawakita,_S._Otsubo,_Y._Sarugaku,_C._Yasui,_T._Tsujimoto |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00158 |
分解能が向上した新しく開発された分光器、特に近赤外範囲をカバーする分光器により、星のスペクトルにおけるより多くの吸収線の特性評価が可能になります。これには、吸収線の特定と確認、および発振器の強度の校正が含まれます。この研究では、光学的存在量結果と赤外線存在量結果の一貫性を確立するために、Luck(2018)の光学スペクトルで得られた古典的セファイドの存在量に基づいたloggfの経験値を提供します。WINERED分光器で得られた古典的セファイドの時系列スペクトル(0.97-1.35$\mu$m、R~28000)を使用して、有効温度(Teff)、表面重力(新たに校正された線深さ比(LDR)の関係により、Teffの90Kおよび0.108dex、loggの不確かさで、光学研究(Luck2018)に匹敵する精度と精度を達成できます。最後に、天体物理学的に校正されたloggf値を使用して、セファイドの大気中に見つかるさまざまな元素(中性子捕獲元素を含む)の正確な存在量測定を特徴とする新しい吸収線アトラスを作成しました。
T CrB の「超活発な」降着段階は終了した
共生回帰新星TCrBは1946年に2度目で最後の記録的な噴火をしました。噴火後、そのWDへの降着率はかなり低いままで、時折小規模なフレアが発生するだけでしたが、2014年末に「超活動期」に入りました。2016年4月にピークに達した「相(SAP)」:バルマー線によって放射される光束は2桁増加し、強力なHeI、HeII、および他の多くの輝線の出現を伴いました。鋭い極大の後、輝線の強度は着実に減少しており、2023年半ばまでにSAP前のレベルに戻ります。SAPの終了は、$B$バンドの明るさがSAP前の状態に低下し、同時に大振幅のちらつきが再発することによっても確認されます。これは、降着円盤から「超活動」状態を引き起こした余分な物質がなくなり、WDへの移行が完了し、新たな、おそらく差し迫った新星噴火の準備が整ったことを示唆している。
ASASSN-22ak: 水素が枯渇した矮新星の中でラ・ベル・オ・ボワは休眠中?
| Title |
ASASSN-22ak:_La_Belle_au_bois_dormant_in_a_hydrogen-depleted_dwarf_nova? |
| Authors |
Taichi_Kato_(Kyoto_U),_Franz-Josef_Hambsch_(GEOS,_BAV,_VVS),_Berto_Monard_(Bronberg_and_Kleinkaroo_Obs),_Rod_Stubbings_(Tetoora_Obs) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00258 |
ASASSN-22akは、2022年1月に超新星の全天自動調査とガイアによって発見されたトランジェントです。この天体はこのバーストの前に少なくとも7年間深い静止状態にあったが、2022年1月のバースト後は132～188日の間隔で比較的規則的に長い(35～40日)のバーストを示しています。この「目覚める」現象は、非常に珍しい（水素が豊富な）WZSge星V3101Cygに似ているように見えます。2023年のバースト中の時間分解測光により、周期0.042876(3)の低振幅(0.05等)スーパーハンプが検出されました。ASASSN-22akは、質量比が非常に低いことが知られているCRTSJ112253.3-111037に非常によく似ているようで、水素含有量が低くヘリウム含有量が多いことから推定されるように、AMCVn星の近くで進化する天体であると考えられています。ASASSN-22akは、おそらく進化した核と二次核に強く枯渇した水素を持つ、さらに別の天体であると考えられます。ASASSN-22akの事例は、AMCVn星のかなりの部分が進化した大変動変数から形成されているという考えを強化します。最初の爆発前のASASSN-22akとV3101Cygは両方とも、おそらく静止粘度または物質移動速度が低い休止状態にあったと考えられます。ASASSN-22akとV3101Cygの現在の「高い」状態は、最初の爆発時の放射線によって誘発された可能性があります。あるいは、静止粘度または物質移動速度の観点から、これらの天体は単に通常の状態に戻っているだけである可能性があります。CRTSJ112253.3-111037の最新のスーパーハンプ周期と推定質量比も提供します。
アレシボの太陽電波イメージング: 活動領域の輝度温度と磁場
| Title |
Solar_Radio_Imaging_at_Arecibo:_The_Brightness_Temperature_and_Magnetic_Field_of_Active_Regions |
| Authors |
P._K._Manoharan,_C._J._Salter,_S._M._White,_P._Perillat,_F._Fernandez,_B._Perera,_A._Venkataraman,_C._Brum |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00328 |
強力な太陽磁場は、宇宙天気にとって重要な強烈なフレアや高エネルギーのコロナ質量放出のエネルギー源です。重要な問題は、地球近傍環境で大きな影響を与える宇宙気象擾乱を引き起こす強い太陽噴火の発生時間と場所を予測することが難しいことです。ここでは、アレシボ12メートル電波望遠鏡を使用してXバンド(8.1～9.2GHz)で行われた定期的な太陽マッピングを報告します。これにより、太陽の中心子午線に向けて回転する活動領域を約半日から1日前に特定し、地球に向かう最も強いフレアやコロナ質量放出を予測できる可能性が実証されました。結果は、(i)活性領域の輝度温度の時間的変化とその磁気構成との間に良好な相関があることを示しています。(ii)マッピングデータが活動領域の形成場所のより良い全体像を提供し、太陽円盤全体にわたるその進化を正確に追跡し、深刻な宇宙気象の影響につながる激しい太陽噴火を予告する能力。(iii)太陽活動の関数としての太陽の特徴の複雑な三次元進化を理解するためには、Xバンドでの太陽の長期監視の重要性。この研究の重要な点は、極端な宇宙気象現象の予測戦略を改善するのに役立つ、太陽円盤上の活動領域の磁気特性を特定することです。
Hバンドの線深さ比から見た古典的セファイドの実効温度
| Title |
Effective_temperatures_of_classical_Cepheids_from_line-depth_ratios_in_the_H-band |
| Authors |
V._Kovtyukh,_B._Lemasle,_N._Nardetto,_G._Bono,_R._da_Silva,_N._Matsunaga,_A._Yushchenko,_K._Fukue,_and_E._K._Grebel |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00341 |
線深さ比(LDR)の手法は、星の実効温度を決定する方法の1つです。通常は同時に測光することができないため、セファイド星のような変光星の分光研究では非常に重要です。かなりの数のLDRと温度の関係が光学領域ですでに利用可能になっていますが、ここでは、現在および今後の近赤外分光器の能力を最大限に活用するために、近赤外で利用できる関係の数を拡張したいと考えています。私たちは、6つのセファイドについて光学と近赤外での115回の同時分光観測と光線深さ比を使用して、温度に敏感な線の新しいペアを見つけ、近赤外スペクトル範囲でのLDRと温度の関係を校正しました。[4800～6500]Kの温度範囲で有効な87の温度校正を導き出しました。特定の関係に対する一般的な不確かさは60～70Kであり、それらの多くを組み合わせることで、最終精度は30～50K以内になります。ファイ~0.0に近い脈動位相について、光学または近赤外LDRから導出された温度間の不一致が見つかりました。そして、これらの違いの考えられる原因について説明します。近赤外線での線の深さの比により、銀河の中心または円盤の裏側にある高度に赤くなったセファイドを分光学的に調査できるようになります。
太陽の磁気双極子の減衰速度と次の黒点周期の成長速度の関係を発見：太陽周期予測の新たな先駆者
| Title |
Discovery_of_a_relation_between_the_decay_rate_of_the_Sun's_magnetic_dipole_and_the_growth_rate_of_the_following_sunspot_cycle:_a_new_precursor_for_solar_cycle_prediction |
| Authors |
Priyansh_Jaswal,_Chitradeep_Saha_and_Dibyendu_Nandy |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00520 |
黒点は4世紀以上にわたって観察されており、黒点周期の磁気的な性質は約1世紀前から知られています。しかし、その基礎となる物理学の一部は依然として解明されていません。太陽の磁気サイクルには、磁場のポロイダル成分とトロイダル成分の間の磁束の再循環が含まれており、それがそれぞれ太陽双極子と黒点として現れることが知られています。今回我々は、黒点周期の上昇率と太陽（軸方向）双極子モーメントの減衰率との間の新たな関係の発見を報告する。私たちは、これが前述の物理量間の因果関係の存在を示していると主張します。これはワルドマイヤー効果の拡張を提供します。つまり、太陽の双極子モーメントの減衰率は、次の双極子モーメントの上昇率と最終的な振幅に関連しています。黒点周期。この新しい関係を利用して、黒点周期の振幅とタイミングを予測する方法を示します。私たちの分析によると、太陽周期25は弱中期の周期となり、ピークは\(2024.00_{-0.49}^{+0.68}\)になります。
II-P 型超新星始原星の初期質量と SN 2020jfo: 直接検出、光曲線特性、星雲分光法、および局所環境
| Title |
Type_II-P_Supernova_Progenitor_Star_Initial_Masses_and_SN_2020jfo:_Direct_Detection,_Light_Curve_Properties,_Nebular_Spectroscopy,_and_Local_Environment |
| Authors |
Charles_D._Kilpatrick,_Luca_Izzo,_Rory_O._Bentley,_Kenneth_C._Chambers,_David_A._Coulter,_Maria_R._Drout,_Thomas_de_Boer,_Ryan_J._Foley,_Christa_Gall,_Melissa_R._Halford,_David_O._Jones,_Danial_Langeroodi,_Chien-Cheng_Lin,_Eugene_A._Magnier,_Peter_McGill,_Anna_J._G._O'Grady,_Yen-Chen_Pan,_Enrico_Ramirez-Ruiz,_Armin_Rest,_Jonathan_J._Swift,_Samaporn_Tinyanont,_V._Ashley_Villar,_Richard_J._Wainscoat,_Amanda_Rose_Wasserman,_S._Karthik_Yadavalli,_Grace_Yang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00550 |
14.5MpcのII型超新星(SNII)2020jfoの光学、紫外線、赤外線データを紹介します。この豊富な多波長データにより、同じ物体のSNIIの前駆体質量を推定するために一般的に使用されるさまざまな測定基準を比較することができます。初期の光度曲線を使用して、SN2020jfoの前駆体の半径は$\およそ$700$R_{\odot}$であったと推定され、これは初期質量$M_{\rmZAMS}=$11-13$M_{\odotの赤色超巨星と一致します。}$。後期の光度曲線の低下は、${}^{56}$Niの質量0.018$\pm$0.007$M_{\odot}$によって最も良く当てはまり、SNII-Pから$\およそで放出された質量と一致します。$13$M_{\odot}$の初期質量星。初期のスペクトルと測光では星周物質との相互作用の兆候は見られず、SN2020jfoが爆発前の最後の数年間に弱い質量損失を経験したことを示唆しています。$>$250日のスペクトルは、12個の$M_{\odot}$初期質量星からのモデルによって最も良く適合します。私たちはSN2020jfo付近の恒星集団の積分場単位分光法を分析し、その巨大な恒星集団のゼロ年代主系列質量が9.7$\substack{+2.5であることを発見しました。
LISA 検証バイナリ ZTF J0526$+$5934 の電磁特性評価
| Title |
Electromagnetic_characterization_of_the_LISA_verification_binary_ZTF_J0526$+$5934 |
| Authors |
Alekzander_Kosakowski,_Thomas_Kupfer,_and_P._Bergeron |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00645 |
20.506分のLISA検証バイナリJ052610.42$+$593445.32(J0526$+$5934)に対する新規データとアーカイブデータの分析を示します。分光分析と測光分析を共同で行った結果、この連星には$M_2=0.38\pm0.07~{\rmを持つ、目に見えない$M_1=0.87\pm0.11~{\rmM_\odot}$COコア白色矮星初晶が含まれていることが判明しました。M_\odot}$核燃焼後の亜矮星、または低質量白色矮星、伴星。短い軌道周期と比較的大きな連星の総質量を考慮すると、LISAは3か月の観測後に信号対雑音比$2.7\pm0.6$でこの連星を検出することがわかります。ZTFDR16とATLASのアーカイブ測光と新しい高速マクドナルド光度曲線を使用して、観測されたJ0526$+$5934の軌道減衰に制約を設け、$\dot{P}_{\rmobs}=-を求めました。(1.2\pm0.2)\times10^{-11}$は、測光および分光分析に基づいて予想される減衰率の$1\sigma$以内と一致します。J0526$+$5934は$1.9\pm0.3~{\rmMyr}$内で合体し、${\rmD}^6$シナリオとなる可能性が高く、Ia型超新星か、巨大な超新星に進化するHe豊富な星を形成します。単一の白色矮星。
バイナリ相互作用は II 型超新星前駆体の周囲の星周媒体の多様性を生み出す可能性がある
| Title |
Binary_Interaction_Can_Yield_a_Diversity_of_Circumstellar_Media_around_Type_II_Supernova_Progenitors |
| Authors |
Tomoki_Matsuoka_and_Ryo_Sawada |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00727 |
超新星(SNe)の最近の観測では、大質量星の一部が核崩壊の瞬間に高密度の星周媒質(CSM)を持っていることが示されました。彼らは、質量減少率の増大を促進するSN前駆体の追加の活動の存在を示唆しており、単一星の活動に起因するいくつかの物理的プロセスが考慮されている。本研究では、CSMの構造を解明することを目的として、大質量星の二星進化シミュレーションを実施します。我々は、連星における物質移動速度がロシュローブのオーバーフローの開始時に増加する可能性があり、この増加が爆発前のCSMの構造に関連している可能性があることを示した。また、連星の公転周期に応じて、CSMの密度構造が貝殻状や崖状の構造を含む多様な分布を持つ可能性があることも示しています。これらの特徴的な構造は$\sim10^{17}\,{\rmcm}$の長さスケール内に現れ、CSMの遅い速度が仮定される場合($\sim10\,{\rmkm}\,{\rms}^{-1}$)。私たちの結果は、CSM構成の多様性を再現するという側面における二項相互作用の重要性を強調しています。
VLT/X-Shooter スペクトルを使用して初期の Herbig Be 星の 2 つの部分集団を解きほぐす
| Title |
Disentangling_the_two_sub-populations_of_early_Herbig_Be_stars_using_VLT/X-Shooter_spectra |
| Authors |
B._Shridharan,_Blesson_Mathew,_R._Arun,_T.B._Cysil,_A._Subramaniam,_P._Manoj,_G._Maheswar,_T.P._Sudheesh |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00871 |
初期のHerbigBe(HBe)星は、境界層メカニズムを通じて降着する巨大な若い星です。しかし、初期のハービッグ星が主系列相に急速に（$<$2Myr）進化することを考えると、これらの星の周りの星周媒質の進化を研究することは面倒な作業になる可能性があります。この研究では、X-Shooterスペクトルのさまざまな発光特徴の分析によって補完された、H$\alpha$発光強度と近赤外線過剰の間の相関関係を使用して、初期(B0-B5)HBe星のサンプルを研究します。我々は、H$\alpha$等価幅(EW)と近赤外屈折率(n(J$-$H))の分布の中央値に基づいて、37個の初期HBe星のサンプルを分離しました。|H$\alpha$EW|の星$>$50{\AA}とn(J$-$H)$>$-2は、強いHBe星と|H$\alpha$EW|を持つ星として分類されます。$<$50{\AA}およびn(J$-$H)$<$-2は弱いHBe星です。5つの強いHBe星と8つの弱いHBe星のVLT/X-シュータースペクトルを使用して、ヘルビッグ星で一般的に観察されるさまざまなH{\scI}および金属輝線の強度とプロファイルの違いを視覚的に確認しました。我々は、強いHBe星は、（高い近赤外線過剰から明らかなように）星に近い内部円盤と、（高いH$\alpha$EW値とそれに属する輝線の存在からわかるように）活発な星周環境を持っていると提案する。Fe{\scII}、Ca{\scII}、O{\scI}、[O{\scI}])。しかし、弱いHBe星の場合、内側の円盤は透明になり、星周環境は強いHBe星の場合よりも進化しているように見えます。さらに、より強力なHBe候補を特定するために、\textit{GaiaDR3}で公開された$\sim$58,000の輝線星のサンプルを編集しました。これらの候補のさらなる分光学的研究は、初期のHBe星の内部($\sim$a数天体)円盤の進化を理解するのに役立ちます。
改訂された段階的円筒シェルモデルとプロミネンス噴火へのその適用
| Title |
A_revised_graduated_cylindrical_shell_model_and_its_application_to_a_prominence_eruption |
| Authors |
Qing-Min_Zhang,_Zhen-Yong_Hou,_Xian-Yong_Bai |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00943 |
この論文では、よく知られている段階的円筒シェル(GCS)モデルが、活性領域(AR)に由来するプロミネンスの縦方向および横方向の偏向を導入することによってわずかに修正されています。その後、2022年9月23日にM1.7クラスのフレアと高速コロナ質量放出(CME)を引き起こしたAR13110の噴火プロミネンスの3次元(3D)再構成に適用したところ、プロミネンスが$\sim$246から$\sim$708kms$^{-1}$まで加速します。一方、プロミネンスは縦方向の偏向を伴わずに15$\degr$$\pm$1$\degr$だけ南方向に偏向しており、プロミネンスが非放射状に噴火していることを示唆しています。プロミネンスとそれに関連するCMEの南方向の偏向は一貫しており、修正されたGCSモデルを使用したフィッティングの結果が検証されています。また、CMEの真の速度は1637$\pm$15kms$^{-1}$と計算され、これはプロミネンスの$\sim$2.3倍です。これは、噴出するプロミネンスの下でフレア磁気リコネクションが最大に達する間、プロミネンスが加速し続けていることを示しています。したがって、修正されたGCSモデルを使用した再構成は、加速と偏向を含む進化の初期段階での卓越性を首尾よく追跡することができました。
SPIRou、ESPaDOnS、NarvalでAD~Leoの大規模磁場をモニタリング。磁極反転に向けて？
| Title |
Monitoring_the_large-scale_magnetic_field_of_AD~Leo_with_SPIRou,_ESPaDOnS_and_Narval._Toward_a_magnetic_polarity_reversal? |
| Authors |
S._Bellotti,_J._Morin,_L._T._Lehmann,_C._P._Folsom,_G._A._J._Hussain,_P._Petit,_J.F._Donati,_A._Lavail,_A._Carmona,_E._Martioli,_B._Romano_Zaire,_E._Alecian,_C._Moutou,_P._Fouque,_S._Alencar,_E._Artigau,_I._Boisse,_F._Bouchy,_C._Cadieux,_R._Cloutier,_N._Cook,_X._Delfosse,_R._Doyon,_G._Hebrard,_O._Kochukhov,_G._Wade |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01016 |
太陽におけるダイナモ作用の1つの現れは22年の磁気周期であり、極性の反転と、ポロイダル磁場とトロイダル磁場の間の周期的な変換を示します。M型矮星については、何人かの著者が測光と分光指数の分析から活動サイクルの証拠を主張しているが、分光偏光測定による明確な極性反転は確認されていない。私たちの目的は、過去の専用の分光旋光測定キャンペーンから長期進化のヒントを示しているADLeoの大規模フィールドの進化を監視することです。私たちは、2019年から2020年の間にSPIRouで撮影された活動的なM型矮星ADレオの近赤外分光旋光観測と、2006年から2019年にESPaDOnSとNarvalで収集されたアーカイブ光学データを分析しました。非分極ストークスプロファイル、ゼーマン広がりから得られる符号なし磁束、ゼーマンドップラーイメージングと主成分分析の両方を使用した大規模磁場の幾何学。私たちは、軸対称性の減少（99%から60%へ）を特徴とする、磁場の長期的な進化の証拠を発見しました。これには、縦磁場の弱まり(-300～-50G)と、それに関連する符号なし磁束の増加(2.8～3.6kG)が伴います。同様に、選択した近赤外線線で計算された平均プロファイルの幅は、全時系列にわたる磁場の強さの変化に対応する長期的な変化を示していますが、個々の時代におけるしし座ADの恒星の回転による変調は示していません。ADしし座の大規模な磁場は、トポロジーが主にポロイダルおよび双極子のままであった一方で、双極子の傾斜度が大幅に増加するという形で、2020年後半に極性反転の兆候を初めて明らかにしました。これは、双極子支配磁場を持つ低質量M矮星が磁気周期を起こす可能性があることを示唆しています。
赤色矮星との暮らし: M 矮星の自転と年齢の関係
年齢は恒星の基本的な特性ですが、多くの恒星では確実に決定することが困難です。M型小人にとって、それは悪名高いことでした。M型矮星では質量が低いため、核の水素融合は太陽のようなより重い星よりもはるかに遅い速度で進行します。結果として、より一般的な年齢決定方法（等時線や星地震学など）は、M型矮星にとっては信頼できません。これらの方法は利用できないため、多くの人が信頼できる代替方法を探してきました。M矮星は近隣の恒星の一覧表の圧倒的多数を占めており、その基本的なパラメーターの決定がさらに重要になっています。さらに、M型矮星を周回する系外惑星の数は増え続けていることが判明しており、最近の研究では、M型矮星の数が他のスペクトルタイプよりも相対的に多い可能性があることが示唆されている。M型矮星の年齢を決定することで、ホストされている系外惑星についてもより詳しく研究できるようになります。幸いなことに、M矮星は他の冷たい矮星と同様に磁気活動と恒星風を持っています。これにより、老化するにつれてスピンダウン効果（より長い周期で回転する）が発生します。このため、星の自転速度は、50年以上にわたり、潜在的に強力な年齢決定パラメータであると考えられてきました。M型矮星の信頼できる年齢回転関係を校正するのは長いプロセスですが、ここでは、赤色矮星との生活プログラムの一環として決定された、~M0-6.5矮星の年齢回転関係を示します。これらの関係は、恒星天体物理学や系外惑星科学の幅広い応用にとって非常に貴重であることが証明されるはずです。
正規化フローによる周辺尤度の調和平均推定を学習しました
| Title |
Learned_harmonic_mean_estimation_of_the_marginal_likelihood_with_normalizing_flows |
| Authors |
Alicja_Polanska,_Matthew_A._Price,_Alessio_Spurio_Mancini,_and_Jason_D._McEwen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00048 |
周辺尤度(ベイジアンモデルの証拠とも呼ばれる)の計算は、ベイジアンモデルの選択における重要なタスクであり、モデルを比較する原則に基づいた定量的な方法を提供します。学習された調和平均推定器は、周辺尤度の元の調和平均推定の分散爆発問題を解決します。学習調和平均推定器は、最適な分布を近似する重要度サンプリングターゲット分布を学習します。近似は高精度である必要はありませんが、爆発的な分散の問題を回避するには、学習された分布の確率質量が事後分布内に含まれることが重要です。以前の研究では、この特性が確実に満たされるようにするために、モデルをトレーニングするときにオーダーメイドの最適化問題が導入されました。今回の記事では、重要度サンプリングターゲット分布を表す正規化フローの使用方法を紹介します。フローベースのモデルは、最尤推定によって事後からのサンプルでトレーニングされます。次に、ベース分布の分散を下げることによって、つまりその「温度」を下げることによって、流れの確率密度が集中し、その確率質量が事後分布内に確実に含まれるようになります。このアプローチにより、オーダーメイドの最適化問題やパラメータの慎重な微調整の必要がなくなり、より堅牢な方法が得られます。さらに、正規化フローを使用すると、高次元の設定に拡張できる可能性があります。学習された調和平均推定量に対する流れの使用の有効性を実証する予備実験を紹介します。学習された調和平均を実装する調和コード(公開されています)が更新され、フローの正規化をサポートするようになりました。
物理科学者向けのデータ駆動型事前分布を使用した近接ネストサンプリング
| Title |
Proximal_nested_sampling_with_data-driven_priors_for_physical_scientists |
| Authors |
Jason_D._McEwen,_Tob\'ias_I._Liaudat,_Matthew_A._Price,_Xiaohao_Cai_and_Marcelo_Pereyra |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00056 |
近接ネストサンプリングは、コンピュータイメージングなどの高次元問題に対するベイジアンモデルの選択を可能にするために最近導入されました。このフレームワークは、画像科学の分野で広く普及している対数凸尤度を持つモデルに適しています。この記事の目的は2つあります。まず、物理科学者向けのフレームワークを解明するために、教育的な方法で近接ネストサンプリングをレビューします。次に、近位ネストされたサンプリングを経験的ベイズ設定で拡張して、トレーニングデータから学習したディープニューラルネットワークなどのデータ駆動型事前分布をサポートする方法を示します。
TASI は相転移、バリ形成、重力波について講義します
2022年のTASIサマースクールで行われるこれらの講義では、初期宇宙の一次相転移、バリオジェネシス、およびその結果として生じる重力波現象学の入門的な概要を説明します。虚数時間形式主義を介して熱場の理論を紹介し、1ループ計算の落とし穴と代替アプローチについてコメントします。次に、一次相転移における偽の真空減衰率を計算する方法について説明し、標準模型を超えた理論におけるさまざまな例を示します。バリオ発生は、サハロフ条件と、それらが重要なクラスの例でどのように満たされるかを介して提示されます。最後に、初期宇宙からの重力波を調査します。最初に重力波生成の基本を確認し、次に一次相転移の具体的な例に焦点を当てます。
降着とアブレーションのメカニズム
この論文では、降着-アブレーティング物体の力学に関する幾何学的非線形理論を定式化します。これは、SozioとYavari(2019)の降着力学の理論を一般化したものです。より具体的には、外部荷重下で境界上で連続的かつ同時に付着とアブレーションを受ける物体の大きな変形解析に興味があります。この定式化では、降着アブレーション体の自然な形状は、アプリオリに未知の計量を備えた時間依存リーマン3多様体であり、降着アブレーションの初期境界値問題を解いた後に決定されます。付着時間マップに加えて、付着時間マップ、付着速度および剥離速度とともに、身体の時間依存の基準構成を記述する剥離時間マップを導入します。運動学、材料多様体、材料計量、構成方程式、バランスの法則について詳しく説明します。幾何学的理論の具体例と応用として、内円筒境界で連続的なアブレーションと外円筒境界での付着を起こしながら、有限の時間依存伸長を受ける任意の非圧縮性等方性材料で作られた厚い中空円筒を解析します。。付着アブレーション中の変形状態と応力、付着アブレーション終了後の残留伸びと応力を計算します。
環境依存の膨張係数の探索
| Title |
Search_for_environment-dependent_dilatons |
| Authors |
Hauke_Fischer,_Christian_K\"ading,_Ren\'e_I.P._Sedmik,_Hartmut_Abele,_Philippe_Brax_and_Mario_Pitschmann |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00243 |
環境依存のディラトン場は、十分に動機付けられた暗黒エネルギーの候補であり、弦理論の強結合限界で自然に生じます。この記事では、このモデルのパラメーターに対する最初の実験的な制約を紹介します。このために、qBounceコラボレーションと月面レーザー測距(LLR)実験から得られたデータを使用します。さらに、カシミールと非ニュートン力の実験(Cannex)の予想される除外プロットが、改良されたセットアップで間もなく実現されると予測しています。最後に、スクリーニング機構とディラトン場理論の追加の対称性の詳細な分析を提供します。
最近の PTA 結果を踏まえた \textit{奇跡のない WIMP} 暗黒物質による重力波のインフレーション起源
| Title |
Inflationary_origin_of_gravitational_waves_with_\textit{Miracle-less_WIMP}_dark_matter_in_the_light_of_recent_PTA_results |
| Authors |
Debasish_Borah,_Suruj_Jyoti_Das,_Rome_Samanta |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00537 |
ナノヘルツ周波数の原始重力波(GW)に関する説得力のある証拠を発見したと主張する5つの異なるパルサータイミングアレイ(PTA)実験からの新しい結果が最近発表されたことを動機として、我々はインフレーションブルーからそのような信号を生成する可能性について考察します。\textit{奇跡のないWIMP}と呼ばれる特定の暗黒物質(DM)シナリオにおける傾いたテンソルパワースペクトル。\textit{奇跡のないWIMP}は、標準バースとの相互作用率が不十分なために熱的に過剰生成されますが、インフレーション青色傾斜重力波(BGW)がPTA現象のみの原因である場合、宇宙論的観測との矛盾を引き起こします。これらの問題は両方とも、BGWの二重ピークの特徴を作成しながら、DM存在量を制限内に抑える後期エントロピー希釈によって回避されます。これらのピークの1つの青く傾いた部分は、$1\sigma$レベルでNANOGravの15年間のデータに適合します。ここで説明のために使用されている素粒子物理学のセットアップ、つまりゲージ付き$U(1)_{B-L}$モデルは、当然のことながら\textit{奇跡のないWIMP}とエントロピー希釈のための長寿命の希釈器をもたらしますが、同時に次のような理由によるGW相補性も備えています。宇宙の弦。
人工光と人工衛星による夜空の破壊を止めるよう科学者に呼びかけ
| Title |
A_call_for_scientists_to_halt_the_spoiling_of_the_night_sky_with_artificial_light_and_satellites |
| Authors |
Fabio_Falchi,_Salvador_Bar\'a,_Pierantonio_Cinzano,_Raul_C._Lima,_Martin_Pawley |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00598 |
光害と巨大衛星の軌道により、暗い夜空に自由にアクセスできる環境は急速に減少しています。科学者たちは目を覚まして、ビッグライトとビッグスペースに立ち向かい、この天然資源を保護するためにもっと行動すべきです。
ナノヘルツ重力波に基づく超対称性の新たな探査
NANOGrav、EPTA、PPTA、およびCPTAによって報告されたデータからの確率的重力波(GW)バックグラウンドの最近の強力な証拠によって、初期宇宙を探索する新しい時代が始まった可能性があります。これに触発されて、我々は、非常に高いエネルギースケールでの理論となる可能性のある最小超対称標準モデル(MSSM)における確率的GWの新しい潜在的ソースを提案します。このソースは、初期宇宙、たとえばインフレーション中にヒッグス場がDフラット方向に沿って大きな値を取るときのヒッグス多重項の「アクシオン」場です。アクシオンの運動は、標準モデル${\rmU}(1)$および/または${\rmSU}(3)$ゲージ場の不安定性を引き起こし、インフレーション中に確率的GWを生成します。このシナリオは、アクシオンスペクテーター/インフレトンが隠れた${\rmU}(1)$または${\rmSU}(N)$ゲージフィールドに結合されていない、一般的に研究されているモデルの単純なUV完成として見ることができます。物質フィールド。したがって、ナノヘルツGWは超対称性の兆候である可能性があります。原始的な磁場の生成についても議論されています。さらに、MSSM内のこのアクシオンがインフレを引き起こすという単純な可能性も指摘します。
インフレーション重力波、パルサータイミングデータ、低スケールレプトジェネシス
我々は、右巻きニュートリノ質量依存の非標準宇宙論を示す低スケールのレプトジェネシス機構が、青く傾斜したインフレーション重力波を、パルサータイミングアレイによる確率的重力波（GW）背景の最近の発見と互換性のあるものにすることができることを示す（PTA）。エントロピー生成を通じてこのような重力波の振幅をPTAレベルで下げるには、右手ニュートリノの質量スケールは$\mathcal{O}(\rmGeV)$でなければなりません。このようなシナリオでは、nHz範囲で1つのGWピークが生成されるだけでなく、LIGOの範囲内に別のGWピークが作成されます。したがって、PTAによる最近の検出は、nHz範囲のGWにとって興味深いだけではありません。これにより、低周波数での低スケールレプトジェネシスや高周波数での相関測定などのメカニズムをテストし、制約するための道が開かれます。
最近の PTA の結果を踏まえたディラックのレプトジェネシスの規模と左右対称性
| Title |
Scale_of_Dirac_leptogenesis_and_left-right_symmetry_in_the_light_of_recent_PTA_results |
| Authors |
Basabendu_Barman,_Debasish_Borah,_Suruj_Jyoti_Das,_Indrajit_Saha |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00656 |
ナノヘルツ周波数での原始重力波(GW)の説得力のある証拠を発見したと主張する5つの異なるパルサータイミングアレイ(PTA)実験からの新しい結果が最近発表されたことを動機として、我々は標準モデル(SM)を超えて人気のある2つの実験の結果を研究します。)フレームワークでは、このようなナノHzGWは、ドメイン壁(DW)の消滅によって発生する可能性があります。ディラックのレプトジェネシスの最小枠組みや左右対称モデル(LRSM)は、$Z_2$対称性の自発的破れによりDWの形成を引き起こす可能性がある。NANOGrav15年データを考慮すると、SMレベルで微調整したディラック湯川カップリングを保守的に選択した場合、ディラックレプトジェネシスのスケールは$10^7$GeVを超えるはずであることがわかります。最小LRSMのスケールは、NANOGrav15年データに適合させるために、より制約された$M_{\rmLR}\sim10^6$GeVであることがわかります。
初期宇宙史の探査としてのもつれ状態: ヒッグスのケーススタディ
私は、(arXiv:2211.11079[hep-th]、arXiv:2104.13410[hep-th])で開発された動的に生成されるもつれ状態の技術的フレームワークを、宇宙初期の歴史に関する他の疑問に答えるために使用できるかどうかを調査します。ヒッグスのようなポテンシャルをスペクテーター場として使用して、相転移やインフレーションエネルギースケールの際立った特徴が、インフレーション中のもつれによって宇宙論的な観測対象に刻印される可能性があるかどうかを調査します。この分析の結果として、私は、ヒッグス様ポテンシャルがもつれにより原始パワースペクトルに刻み込まれる可能性のあるさまざまな特徴と、そのようなスペクトルを他の同様のスカラー場から区別することがいかに簡単であるかを示す結果も提示します。CMB残留レベルでの結果。
マルチモード音響重力波実験：MAGE
| Title |
The_Multi-mode_Acoustic_Gravitational_Wave_Experiment:_MAGE |
| Authors |
William_M._Campbell,_Maxim_Goryachev_and_Michael_E._Tobar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00715 |
マルチモード音響重力波実験(MAGE)は、高周波重力波検出実験です。最初の段階では、実験では$6.6\times10^{-21}\left[\textrm{strain}\right]/\という低いスペクトル感度を持つひずみアンテナとして機能する2つのほぼ同一の水晶バルク弾性波共振器を使用します。MHz周波数にわたる複数の狭帯域のsqrt{\textrm{Hz}}$。MAGEは、最初の経路探索実験の後継です。GEN1およびGEN2。これらの前駆体実験では、非常に強力でまれな過渡特性を発見した単一の石英重力波検出器を使用して、この技術の使用が成功していることが実証されました。この最初の実験の次のステップとして、MAGEは、単一の検出器に入射する局所的なひずみを識別できるように、追加の石英検出器を追加することにより、さらに系統的な除去戦略を採用します。MAGEの主な目標は、標準モデルを超えた物体や粒子から生じるシグネチャをターゲットにすることと、以前の実験で見られた稀なイベントの原因を特定することです。MAGEの実験セットアップ、現状、および将来の方向性について説明します。検出器と信号増幅チェーンの校正手順が示されています。重力波に対するMAGEの感度は、水晶共振器の知識から推定されます。最後に、MAGEは組み立てられ、新しいコンポーネントの熱状態を判断するためにテストされます。
磁壁消滅によるナノヘルツの確率的重力波背景
| Title |
Nano-Hertz_stochastic_gravitational_wave_background_from_domain_wall_annihilation |
| Authors |
Bo-Qiang_Lu_and_Cheng-Wei_Chiang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00746 |
NANOGravや他のPTA実験によるヘリングス・ダウン角相関の最近の観測は、周波数$\sim1-10$nHzに確率的重力波背景が存在することを示しています。時計じかけのアクシオンモデルでは、宇宙ひもと磁壁のネットワークは自発的対称性の破れ後に形成され、QCD相転移まで存続することができます。QCD相転移によって引き起こされるQCDアクシオンポテンシャルは、ドメイン壁の消滅につながるエネルギーバイアスとして機能する可能性があります。Ref.~\cite{Chiang:2020aui}では、Peccei-Quinn対称破れスケール$f\simeq200$~TeVで形成された磁壁の消滅中に放射されるGWが潜在的な信号を引き起こす可能性があることを示しました。NANOGravの12.5年データでは。この研究では、スケール$f=1.69_{-0.34}^{+0.36}\times100$~TeVでの磁壁消滅からのGW信号の振幅とスペクトル形状の両方が十分に説明できることを示します。NANOGravの15年間の結果。
任意の軸対称ブラック ホール合体のための完全な波形モデル
この研究では、以前のPSIモデルを拡張することにより、軸対称ブラックホールの一般的なパラメータ化のための非GR完全波形を提示します。私たちのモデルは2つの主要なコンポーネントで構成されます。1つは周波数領域で現象学的手法を使用して得られたインスパイラル部分、もう1つは光子の運動に関連する準正規モードから導出されたリングダウン部分です。カーブラックホールからのずれが波形に及ぼす影響を定量的に明らかにするために、非GRブラックホールの典型的な例である凹凸のあるブラックホールにモデルを指定します。結果は、カー四重極モーメントからの偏差を高精度に測定できることを示しています。新しい波形モデルは、LIGO-Virgo-KAGRA観測、第3世代検出器、および宇宙搭載干渉計のブラックホールをテストするために直接使用できます。
放出された光子の偏光を介して調査された相対論的前乱流衝撃における電子パチンコ加速
相対論的無衝突衝撃(RCS)の逆流界面付近の電子加速機構を、粒子内セル(PIC)シミュレーションを使用して研究しました。我々は、よく知られている確率的加速とは異なる、逆方向に移動する電子の流れ焦点によって維持されるドリフト電場によって引き起こされるパチンコのような注入プロセスを特定しました。流れる焦点は、前乱流の層流運動からカオスな乱流へのプラズマの運動学的移行を意味します。我々は、パチンコの加速における電子のダイナミクスと光子放出の特徴の間に特徴的な相関関係を発見しました。特に、RCSからの統合放射線は、光子エネルギーに対する光子の偏光度の直観に反する非単調な依存性を示します。これは、パチンコで注入された電子によって放出される比較的高エネルギーの光子の偏光劣化に起因します。私たちの結果は、地球ベースのプラズマや天体物理学のシナリオに関連するRCSの複雑なダイナミクスを探索する際に、光子偏光が不可欠な情報源としての可能性を示しています。
双曲遭遇に対する軌道歳差運動の影響
2つの巨大な天体の双曲面遭遇は、重力波バーストの放出によって特徴付けられ、エネルギーのほとんどは最接近中(ペリアストロン付近)に放出されます。よく知られている吸気放射とは異なり、このような現象の検出は興味深い発見であり、観測可能な宇宙におけるブラックホールと中性子星の連星合体の観測に補足的な情報を提供し、例えばクラスタリングの特性に光を当てることになるだろう。ブラックホールの存在を明らかにし、その形成シナリオに関する貴重なヒントを提供します。ここでは、2つのコンパクトな天体が非束縛/双曲軌道をたどるという最も単純なケースで、そのような現象のダイナミクスを分析します。さらに、歳差運動は2つの物体間の特定の一般相対論的効果をコード化しているため、重力波の放射に対する軌道歳差運動の影響を調査します。また、重力波のひずみと放射のパワースペクトルのテンプレート、およびそのような信号に関連するメモリ効果の解析式も提供します。
真空ゼロ点エネルギーと dS バックグラウンドでのその統計的相関
| Title |
Vacuum_Zero_Point_Energy_and_its_Statistical_Correlations_in_dS_Background |
| Authors |
Hassan_Firouzjahi,_Haidar_Sheikhahmadi |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.00977 |
任意の質量を持つスカラー場とdSバックグラウンドでの共形結合に関連する真空ゼロ点エネルギーを研究します。次元正則化スキームを使用して、正則化されたゼロ点エネルギー密度、圧力、およびエネルギー運動量テンソルのトレースを計算します。真空応力エネルギーテンソルの古典的関係$\langleT\rangle=-4\langle\rho\rangle$は、質量と共形結合に依存する異常量子補正を受けることが示されていますが、関係$\langle\rho\rangle=-\langleP\rangle$は成り立ちます。真空ゼロ点エネルギーに関連する密度コントラストを計算し、$\delta\rho\sim\langle\rho\rangle$がゼロ点エネルギーの不均一で非摂動的な分布を示していることを示します。最後に、ゼロ点エネルギーと圧力の分布に関連する歪みを計算し、それらが高度に非ガウスであることを示します。
ベクトル写真$-$productionnによる高エネルギー宇宙$\gamma$と$e^{+}/e^{-}$の革新的な偏光解析
この論文では、宇宙光子$\gamma$の完全な偏光と宇宙電子$e^{-}$と陽電子$e^{+}$の偏光を測定する可能性を探ります。私たちの革新的なベクトル中間子光生成誘起偏光測定により、$GeV$$\gamma$の円偏光成分を測定し、その直線偏光測定を改善できるため、$GeV$$e^{の偏光測定が可能になります。+}/e^{-}$を初めて使用します。$\pi^{+}\pi^{-}$の生成プロセスを、近似された実験データを使用した一般化VPD-SDME因数分解で核子場付近の一般に偏光した光子によって計算するため、部分的にモデルに依存しません。また、計算に基づいて観測対象とその偏光を測定するアプローチも提案します。高エネルギー宇宙$\gamma,e^{+},e^{-}$の新しい偏光測定は、素粒子物理学と宇宙論におけるBSMの新しい物理学の謎を明らかにし、パズルを解くための新しいウィンドウを開きます。
連星系における三軸非整列中性子星からの重力波形に対するスピン軌道結合の影響
| Title |
Effects_of_spin-orbit_coupling_on_gravitational_waveforms_from_a_triaxial_non-aligned_neutron_star_in_a_binary_system |
| Authors |
Wen-Fan_Feng,_Tan_Liu,_Jie-Wen_Chen,_Yan_Wang_and_Soumya_D._Mohanty |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01055 |
回転中性子星(NS)は、コンパクトな天体に関する豊富な情報を伝える連続重力波(GW)を放出します。このような信号が検出されれば、極限状態における物質の物理的性質について新たな洞察が得られるでしょう。連星集団合成シミュレーションによると、LISAやTianQinなどの将来の宇宙ベースのGW検出器は、軌道周期が10分未満の密な連星の中のいくつかの二重NSを検出できる可能性があります。LISA/TianQinによって特定されたこのような連星系の回転するNSからの連続GWの標的探索は、CosmicExplorerやEinsteinTelescopeなどの提案されている次世代地上GW観測所を使用して可能になります。このような厳密なバイナリシステムから連続GWを検索するには、NSとその仲間の相互作用を考慮した高精度の波形テンプレートが必要です。この精神に基づいて、スピン軌道結合の効果が組み込まれた連星系の三軸非整列NSによって放出される解析的な近似GWを導出します。CosmicExplorerを使用して、広く使用されている孤立NSの波形との差異を推定し、信号のパラメータ推定精度を計算します。公転周期が6~minの典型的なタイトダブルNS系の場合、スピン歳差運動によるこの連星の自転NSの角周波数補正は$\sim10^{-6}~{\rmHz}$であり、これは次のようになります。軌道歳差運動の角周波数と同じオーダーの大きさです。スピン歳差運動ありとなしの波形間のフィッティング係数は、数日後には0.97未満に低下します($\sim10^5~{\rms}$)。スピン軌道結合には、特にバイナリ傾斜角とスピン歳差運動円錐開口角のパラメータ推定の精度が最大3桁向上する可能性があることがわかりました。
パルサータイミングアレイからのナノヘルツ重力波の衝突実験
MeVスケールで起こる宇宙一次相転移(FOPT)は、NANOGrav、CPTA、EPTA、PPTAの共同研究による最近のパルサータイミングアレイデータによって示されたナノヘルツ重力波(GW)バックグラウンドの魅力的な説明を提供します。私たちは、隠れセクターがヒッグスポータルを介して標準モデルセクターに結合する場合、この説明を衝突器でさらにテストできることを提案します。隠れセクターの熱履歴を注意深く分析することにより、観測されたGW信号をうまく説明するには、ポータル結合がLHCや将来のレプトン衝突型加速器でのヒッグス目に見えない崩壊を通じて探査できるほど大きくなければならないことを実証しました。CEPC、ILC、およびFCC-ee。私たちの研究は、素粒子物理学実験を通じてナノヘルツGWの物理的起源を明らかにするための有望な手段を提供します。
パルサー タイミング アレイによる新しい基本磁場の検出
| Title |
Detecting_new_fundamental_fields_with_Pulsar_Timing_Arrays |
| Authors |
Chao_Zhang,_Ning_Dai,_Qing_Gao,_Yungui_Gong,_Tong_Jiang_and_Xuchen_Lu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.01093 |
確率的重力波背景(SGWB)の存在を示す強力な証拠が、NANOGrav、PPTA、EPTA、CPTAの共同研究によって報告されています。重力波背景(GWB)の振幅とスペクトルのベイジアン事後分布は、超大質量ブラックホール連星(SMBHB)の集団からのGWBの現在の天体物理学的予測と互換性があります。この論文では、PTA実験における特徴的な無次元ひずみに対する余分なスカラーまたはベクトル放射から生じる補正について議論し、ベクトルまたはスカラー分極を伴うSGWBを引き起こす可能性がある大質量ブラックホールの周囲の電荷を検出する可能性を探ります。パラメータ化された周波数依存特性の無次元ひずみを使用してベイズ解析が行われ、帯電および中性SMBHBのベイズ係数も計算されます。GWBテンソル振幅のベイズ事後分布は$\log_{10}A_T=-14.85^{+0.26}_{-0.38}$、スペクトル指数は$\alpha=-0.60^{+0.32}_{-0.36}$です。ベクトルまたはスカラー振幅$A_{V,S}$のベイズ事後分布はほぼ平坦であり、現在の観測データからの制約はほとんどありません。ベイジアン係数は$0.71$で100よりはるかに小さいため、現在の観察では有料SMBHBの存在を裏付けることはできません。
ダークエネルギー、Dブレーン、パルサータイミングアレイ
いくつかのパルサータイミングアレイ(PTA)の共同研究は最近、確率的重力波(GW)背景の最初の検出を発表しましたが、その発生源の問題は未解決のままです。私たちは、それが原始GWの確実な源である宇宙のインフレーションに由来する可能性を探ります。インフレーション性GWバックグラウンド振幅は、ひも理論に動機付けられたディラック・ボーン・インフェルド(DBI)スカラー力学によって駆動される、非標準的な初期宇宙論的進化によってPTAスケールで強化されます。結果として得られるGWエネルギー密度はべき乗則が崩れた周波数プロファイルを持ち、最近のGW検出と一致するピーク振幅でPTA帯域に入ります。この最初のDBIキネーションエポックの後、ダイナミクスは主にスカラーポテンシャルによって制御される新しい段階を開始します。これは、$H_0$緊張の緩和を目的とした初期ダークエネルギーシナリオと、宇宙定数を必要とせずに現在の宇宙論的加速を説明する後期ダークエネルギーモデルの実現を提供します。したがって、私たちのメカニズムは、最近のPTAの結果について考えられる説明を提供することに加えて、それらを暗黒宇宙の物理学のテスト可能な特性と結びつけます。
アクシオンインフレーションからの NANOGrav 信号
最近、いくつかのパルサータイミングアレイが、ナノHz周波数で赤色に傾斜した重力波スペクトルの確率的背景の観測を報告しました。この観察をインフレ的に解釈することは、さまざまな側面から困難です。我々は、このような信号がアクシオンインフレーションにおけるチャーン・シモンズ結合から発生する可能性があることを報告する。この場合、擬スカラーインフレトンが(大規模な)$U(1)$ゲージ場と結合し、横ゲージモードの効率的な生成につながる。インフレーション中のこのようなタキオニック粒子の生成は、原始摂動を指数関数的に強化し、CMBスケール付近では平坦なままですが、より小さいスケールでは赤く傾いた独特のパリティ違反の重力波スペクトルをもたらします。我々は、さまざまな宇宙論的制約と一致するパラメータ空間を特定し、結果として生じる重力波信号がNANOGravで観測された超過を説明できることを示します。
