文献で一般的に見られるものと同様のアーキテクチャとトレーニングデータを使用してレンズ発見のタスク用にトレーニングされた畳み込みニューラルネットワークは、バイアスされた分類子です。レンズ探索ニューラルネットワークの選択機能を理解することは、今後の広視野調査で発見される強力な重力レンズ系の大規模サンプルの可能性を十分に理解するための鍵となります。銀河間レンズおよび銀河クエーサーレンズ検索ニューラルネットワークのトレーニングに使用される代表的な3つのトレーニングデータセットを使用します。ネットワークは、より大きなアインシュタイン半径とより集中した光源光分布を持つより大きな光源を持つシステムを優先的に選択します。検出有意性しきい値を8$\sigma$から12$\sigma$に増やすと、選択された強力なレンズ系の50%が$\theta_\mathrm{E}$$\ge$0.879秒角からアインシュタイン半径$\theta_\mathrm{E}$$\ge$1.04秒角、光源半径$R_S$$\ge$0.194秒角を持つことになります。$R_S$$\ge$0.178秒角から、ソースS\'ersicインデックス$n_{\mathrm{Sc}}^{\mathrm{S}}$$\ge$2.62から$n_{\mathrm{Sc}}^{\mathrm{S}}$$\ge$2.55より。レンズ化クエーサーを見つけるために訓練されたモデルは、レンズ化銀河を発見するために訓練されたモデルよりも、より高いレンズ楕円率を強く好むことを示しています。選択関数は質量プロファイルのべき乗則の傾きに依存しないため、この量の測定は影響を受けません。レンズファインダー選択機能はレンズ断面の機能を強化するため、私たちの発見はすべての銀河間レンズおよび銀河クエーサーレンズ発見ニューラルネットワークの一般的な結果となることが期待されます。
確率的重力波背景における宇宙論的異方性の解明
| Title |
Unraveling_Cosmological_Anisotropies_within_Stochastic_Gravitational_Wave_Backgrounds |
| Authors |
Yanou_Cui,_Soubhik_Kumar,_Raman_Sundrum,_and_Yuhsin_Tsai |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10360 |
宇宙論的に発生した確率重力波背景(SGWB)の異方性を特定することは、原始的な不均一性の性質に光を当てる上で重要となるでしょう。たとえば、SGWBに等曲率変動がある場合、これらの不均一性の複数フィールドのインフレーション起源の証拠が得られるでしょう。しかし、検出器の感度が有限であることと、宇宙論的信号と競合する可能性のある天体物理学的な前景の存在により、これは実際には困難です。この研究では、天体物理学的対応物と検出器ノイズの存在下で宇宙論的なSGWB異方性を測定する可能性を探ります。主なアイデアを説明するために、一次相転移に対応する十分に動機付けられた宇宙論的SGWBテンプレートと、銀河系外連星合体に対応する天体物理学的なSGWBテンプレートを使用してフィッシャー解析を実行し、等方性成分と異方性成分を特徴付けるさまざまなパラメーターを抽出できる不確実性を計算します。また、天体物理前景のショットノイズに関するいくつかの微妙な点や注意点についても説明します。全体的に見て、LISA、Taiji、アインシュタイン望遠鏡、CosmicExplorer、BBOなどの今後の実験はすべて、もっともらしい異方性宇宙論的SGWBを発見するのに効果的である可能性があることを示しています。
JWSTのPEARLS：MACS0416で極端に拡大されたz=2.091の新しい怪獣星モスラと暗黒物質モデルへの影響
| Title |
JWST's_PEARLS:_Mothra,_a_new_kaiju_star_at_z=2.091_extremely_magnified_by_MACS0416,_and_implications_for_dark_matter_models |
| Authors |
J.M._Diego,_Bangzheng_Sun,_Haojing_Yan,_Lukas_J._Furtak,_Erik_Zackrisson,_Liang_Dai,_Patrick_Kelly,_Mario_Nonino,_Nathan_Adams,_Ashish_K._Meena,_S._P._Willner,_Adi_Zitrin,_Seth_H._Cohen,_Jordan_C._J._D_Silva,_Rolf_A._Jansen,_Jake_Summers,_Rogier_A._Windhorst,_Dan_Coe,_Christopher_J._Conselice,_Simon_P._Driver,_Brenda_Frye,_Norman_A._Grogin,_Anton_M._Koekemoer,_Madeline_A._Marshall,_Nor_Pirzkal,_Aaron_Robotham,_Michael_J._Rutkowski,_Russell_E._Ryan,_Jr.,_Scott_Tompkins,_Christopher_N._A._Willmer,_Rachana_Bhatawdekar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10363 |
私たちは、銀河団MACS0416の背後にある強力なレンズ銀河の1つで、おそらく2つの超巨星の連星系である、非常に拡大された怪物星であるモスラを発見したことを報告します。この星は、銀河団の火線からパーセク離れた銀河の一部にある分光赤方偏移$z=2.091$を持つ銀河の中にあります。この連星は、負のパリティを持つ臨界曲線の側でのみ観察されていますが、少なくとも8年間は検出可能であり、小さなレンズ摂動体の存在を示唆しています。マイクロレンズだけでは、ハッブル宇宙望遠鏡によるこの天体の初期の観測を説明することはできません。少なくとも$10^4$\,\Msun\の質量を持つより大きな摂動体は、より満足のいく説明を提供します。同じ円弧内の他の近くの音源に摂動がないことに基づくと、摂動体の最大質量は$M<2.5\times10^6$\,\Msunであり、赤方偏移0.3を超えるレンズ効果によって制約される最小の下部構造になります。このミリレンズの存在は、標準的な冷たい暗黒物質モデルからの予想と完全に一致しています。一方で、クラスター環境におけるこのような小さな下部構造の存在は、他の暗黒物質モデルにも影響を及ぼします。特に、粒子質量が8.7\,keV未満の温かい暗黒物質モデルは、我々の観測では除外されています。同様に、アクシオン暗黒物質モデルは、アクシオン質量が$0.5\times10^{-22}\,{\rmeV}<m_a<5\times10^{-22}\,{\rmeV}$の範囲にある場合にのみ観測値と一致します。
標準サイレンの相手選択効果の軽減
重力波観測を使用した標準的なサイレン法は、さまざまな実験によるハッブル定数の測定における緊張を解決する大きな可能性を秘めています。この目標を実現するには、潜在的な系統的バイアスの原因を徹底的に理解する必要があります。系統的不確実性の既知の原因のうち、重力波源の電磁対応観測に由来する選択効果が測定値を支配する可能性があり、この効果を軽減する方法は現在確立されていません。このレターでは、相手選択効果を軽減するための新しい形式主義を開発します。現実的な例を用いて、私たちの形式主義により、標準サイレンのハッブル定数測定の系統的不確実性を0.6%未満に低減できることを示します。最後に、形式主義をさまざまな電磁放射や観測シナリオに適用する方法について説明します。
CluMPR 銀河団検索アルゴリズムと DESI レガシー調査銀河団カタログ
| Title |
The_CluMPR_Galaxy_Cluster-Finding_Algorithm_and_DESI_Legacy_Survey_Galaxy_Cluster_Catalogue |
| Authors |
M._J._Yantovski-Barth,_Jeffrey_A._Newman,_Biprateep_Dey,_Brett_H._Andrews,_Michael_Eracleous,_Jesse_Golden-Marx,_Rongpu_Zhou |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10426 |
銀河団は、宇宙論、暗黒物質、銀河の進化、および強力なレンズによる過渡状態を研究するユニークな機会を可能にします。ここでは、測光赤方偏移(photo-z)と測光恒星質量測定を活用した新しいクラスター発見アルゴリズムCluMPR(ClustersfromMassesandPhotometricRedshifts)を紹介します。CluMPRは、2次元の二分探索ツリーを使用して、空上で同様の赤方偏移を持つ大質量銀河の過密度を検索し、Photo-Zの不確実性を考慮してクラスターのメンバーシップを確率的に割り当てます。私たちは、全天の3分の1にわたるディープDESILegacySurveysgrzW1W2イメージングを活用して、z=1までの約300,000個の銀河団候補のカタログを作成します。これには、メンバー銀河の表と各クラスターの総恒星質量の推定値が含まれます。他の方法と比較して、CluMPRは、低質量グループからの汚染を最小限に抑えながら、考慮される赤方偏移範囲(z=0.75～1)の上限にあるクラスターを識別するのに特に効果的です。これらの特性により、宇宙論、暗黒物質、恒星の天体物理学の強力な探査となる、強いレンズの高赤方偏移超新星やクエーサーを識別するのに最適です。このクラスターカタログの応用例として、付録Cに広角の強いレンズクェーサーの候補のカタログを示します。このサンプルから特定された5つの最良の候補には、2つの既知のレンズクェーサー系と、SDSS分光法による外観の変化するレンズクェーサーの可能性のあるQSOが含まれます。この作業で作成されたすべてのコードとカタログは公開されています(「データの利用可能性」を参照)。
宇宙論的ズームインシミュレーションによるバリオン消失問題
この論文では、計算の文脈におけるバリオンの欠落問題を調査します。この問題の概要が、環銀河媒体(CMG)と宇宙論的なズームインシミュレーションの関連性に関する議論とともに示されています。N体コードChaNGaの基礎となるメカニズム(H.Menon,etal.,ComputationalAstrophysicsandCosmology2,1(2015),arXiv:1409.1929)、およびデータ視覚化および分析ツールyt(M.J.Turk,etal.,192,9(2011),arXiv:1011.3514)trident(Hummels,etal.,847,59(2017),arXiv:1612.03935)は概念的なレベルで示されています。最後に、$z\sim4$の赤方偏移で(S.Roca-Fabrega,etal.,917,64(2021),arXiv:2106.09738)のChaNGaデータセットに対してトライデントを使用して生成された一連の合成クエーサー吸収スペクトルが示されています。これらのスペクトルによって示される低い相対光束により、吸収の特徴が背景ノイズと区別できなくなり、高い赤方偏移などのこの現象の考えられる説明が議論されます。得られたスペクトルは、定性的および定量的解釈の両方にとって重大な障害を示していますが、将来の研究のための「概念実証」を提供し、TridentとChaNGaのデータ形式との互換性を示しています。ChaNGaによってシミュレートされたCGMを分析するためにトライデントを使用する将来の見通しと、このプロジェクトの拡張の可能性について説明します。
再電離後の銀河間物質におけるX線予熱の長期持続効果
X線光子は銀河間物質(IGM)の奥深くまで侵入する可能性があり、宇宙の再電離の前にIGMの予熱を引き起こします。X線予熱により、イオン化フロントの通過前に存在していたであろう小規模構造の一部が消去されます。小規模構造は最終的には水素再イオン化による長期間持続する残留物の主要な供給源であるため、再イオン化後のIGMには小規模構造の正確なモデリングが不可欠です。ただし、水素の再イオン化による化石におけるX線予熱の正確な影響は非常に不確実です。この研究では、高質量分解能の流体力学シミュレーションを通じて、IGM内に存在する再電離のメモリにおけるX線予熱の長期にわたる影響を初めて調査し、確立しました。X線予熱天体物理学を追加すると、特定のX線処方に応じて、X線予熱なしのモデルと比較して、低赤方偏移($z\sim2$)でLy$\alpha$フォレストに対する再電離の記憶の影響が全体的に小さくなることがわかりました。しかし、高い赤方偏移($z\sim4$)では、予熱なしのシナリオと比較してIGMがより透明になるため、結果はLy$\alpha$フォレストにおける再電離の記憶が強化されていることを示しています。したがって、Ly$\alpha$モデリングにX線予熱が存在しないと、宇宙論的パラメータの偏った推論につながる可能性があります。それにもかかわらず、楽観的に言えば、X線予熱の導入は、宇宙の夜明けの天体物理学を調査するための有望な新しい手段として浮上します。
一次宇宙論的相転移のマルチメッセンジャープローブとしてのLISAと $\gamma$ 線望遠鏡
| Title |
LISA_and_$\gamma$-ray_telescopes_as_multi-messenger_probes_of_a_first-order_cosmological_phase_transition |
| Authors |
A._Roper_Pol,_A._Neronov,_C._Caprini,_T._Boyer,_D._Semikoz |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10744 |
我々は、$1$GeVから$10^3$TeVの温度範囲における一次相転移の考えられる2つの宇宙論的帰結、すなわち、レーザー干渉計宇宙アンテナ(LISA)の感度内の確率的重力波背景(SGWB)の生成と、同時に、宇宙の歴史を通じて進化し、銀河間磁場に関する$\gamma$線望遠鏡からの下限と互換性がある可能性のある原始磁場の生成を研究する(IG)MF）現時点では。我々は、音波の運動エネルギーのほんの一部でもMHD乱流に変換される場合、$1$から$10^6$GeVの間の温度で起こる一次相転移がLISAで観測可能なSGWB信号を生じさせることができ、同時に、放射線支配時代を通じて提案されたすべての磁場進化経路について、$\gamma$線望遠鏡MAGICからの下限と互換性のあるIGMFを生じさせることができることを発見した。乱流に変換されるエネルギー密度の割合の2つの値$\varepsilon_{\rmturb}=0.1$と$1$に対して、一次相転移パラメータの範囲(強度$\alpha$、期間$\beta^{-1}$、気泡壁速度$v_w$、温度$T_*$)を、対応する磁場強度$B$と相関長$\lambda$の範囲とともに提供します。SGWBとIGMFはLISAとMAGICで観察可能。再結合時に生じる磁場の強度は、ハッブル張力を緩和する可能性のある方法として以前に示唆された、バリオンの凝集を引き起こすと提案されている磁場の強度にも対応する可能性があります。限定的なケース$\varepsilon_{\rmturb}\ll1$では、SGWBは音波によってのみ供給されますが、IGMFは依然として生成されます。$\varepsilon_{\rmturb}\simO(10^{-13})$(ヘリカル)と$O(10^{-9})$(非ヘリカル)のような小さな値で、MAGICの下限と互換性のあるIGMFを提供できることがわかりました。
アーベル 2063 銀河団内の活動的な CGCG 077-102 NED02 銀河
| Title |
The_active_CGCG_077-102_NED02_galaxy_within_the_Abell_2063_galaxy_cluster |
| Authors |
C._Adami,_K._Parra_Ramos,_J.T._Harry,_M.P._Ulmer,_G.B._Lima_Neto,_P._Amram |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10772 |
銀河の中心にある中心超大質量ブラックホールと銀河そのものとの関連性を調査する枠組みの中で、我々は、アベル2063銀河団内のCGCG077-102銀河ペアのメンバーであるCGCG077-102NED02の中心に可変X線源を検出した。私たちの目標は、X線と光学データを組み合わせて、この天体がその中心に活動的な超大質量ブラックホールを抱えていることを実証し、これをエイベル2063星団内の銀河ペアの動的状態と関連付けることでした。私たちは、ChandraとXMM-Newtonのアーカイブデータを使用して、X線スペクトルの形状と変動性を導き出しました。また、活動銀河核に典型的に見られる予想される輝線を検出するための光学分光法も取得しました。そして最終的に、公開されているZTFイメージングデータを使用して、光学的変動を調査しました。CGCG077-102NED02内には複数のX線源または拡張コンポーネントの証拠はありません。単一X線スペクトルモデルは線源によく適合します。非ランダムで有意なX線束の観察間のX線変動が、短期変動の場合は最大4日、長期変動の場合は最大〜700日の間で検出されました。光分光法は、CGCG077-102NED01については受動的銀河、CGCG077-102NED02についてはセイファートを示しています。光学ZTF光度曲線の短期変動は検出されませんでした。ただし、減衰ランダムウォークモデルで十分に説明できる、gバンドの長期的な確率的変動が顕著であることがわかりました。最後に、CGCG077-102銀河のペアは、アベル2063の可能性の中に深く埋め込まれており、長い間銀河団の影響を受けてきました。私たちの観測は、CGCG077-102NED02の中心にある、約10^6Msolの中程度に巨大なブラックホールを示しています。CGCG077-102NED02は、おそらく周囲のクラスター内の中程度のラム圧力の除去のため、あまり隠されていません。
$\Lambda_{\rm s}$CDM モデル: 宇宙論的緊張を緩和する有望なシナリオ
| Title |
$\Lambda_{\rm_s}$CDM_model:_A_promising_scenario_for_alleviation_of_cosmological_tensions |
| Authors |
Ozgur_Akarsu,_Eleonora_Di_Valentino,_Suresh_Kumar,_Rafael_C._Nunes,_J._Alberto_Vazquez,_Anita_Yadav |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10899 |
我々は$\Lambda_{\rms}$CDMモデルの包括的な解析を提示します。これは、段階的ダークエネルギー(gDE)モデルにヒントを得た、赤方偏移${z_\dagger\sim2}$における宇宙の反デ・シッター真空からデ・シッター真空への急速な移行(つまり、宇宙定数の符号が負から正に切り替わる)を示唆する最近の予想を調査します。私たちの分析によると、$z_\dagger\about1.7$を予測すると、$\Lambda_{\rms}$CDMは、標準的な$\Lambda$CDMモデルの主要な宇宙論的張力、すなわちハッブル定数$H_0$、Ia型超新星の絶対等級$M_{\rmB}$、成長パラメータ$S_8$張力に加えて、BAOライマン$\alphaなどの他のそれほど重要ではない張力にも同時に対処できることが示されています。$の不一致。
スニャエフ・ゼルドヴィッチ・プロファイルのフォワードモデリングにおける系統性の探索
| Title |
Searching_for_Systematics_in_Forward_Modeling_Sunyaev-Zeldovich_Profiles |
| Authors |
Emily_Moser,_Nicholas_Battaglia,_Stefania_Amodeo |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10919 |
スニヤエフ・ゼルドビッチの熱効果(tSZ)と運動効果(kSZ)を使用して、銀河とその周囲の領域の圧力と密度の熱力学特性をそれぞれ制約できます。SZ観測は改善を続けているため、データから特性を推測する際にはモデリング体系を理解することが重要です。そこで、観測されたSZプロファイルをモデル化するためのパイプラインが、Mop-c-GTと呼ばれる開発されました。以前の研究では、このリポジトリを使用して、IllustrisTNGシミュレーションからハローを選択することによってモデル化されたSZプロファイルを作成し、シミュレーションされたプロファイルとアタカマ宇宙望遠鏡によって最近測定されたプロファイルとの間に大きな違いがあることが判明しました。観察されたサンプルのモデリングやフォワードモデリングプロセスには多くの不確実性が伴うため、この研究では、Mop-c-GTに実装された方法と、結果として得られるモデル化されたプロファイルへの影響をテストするためのシミュレートされたハローの選択を検討します。フォワードモデリングプロセス内でいくつかの方法をテストし、シミュレーションからのハロー選択を変更した後、元の計算でシミュレートされたtSZプロファイルと更新された方法の間に最小限の違いがあることがわかり、この観測は、これらのシステムの天体物理学を記述するために使用される数値的方法に依然として課題をもたらしていることを示しています。
断熱か非断熱か?宇宙論的重力波背景における初期条件の性質を解明する
| Title |
Adiabatic_or_Non-Adiabatic?_Unraveling_the_Nature_of_Initial_Conditions_in_the_Cosmological_Gravitational_Wave_Background |
| Authors |
Lorenzo_Valbusa_Dall'Armi,_Alina_Mierna,_Sabino_Matarrese,_Angelo_Ricciardone |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11043 |
宇宙起源の確率的重力波背景(CGWB)の非熱的性質は、重力子の過密度の初期条件を定義する際に課題を引き起こします。具体的には、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)光子に適用される断熱初期条件は、原始GWに対してアプリオリに保証されていません。この手紙では、インフレーション中の計量の量子変動によって生成される宇宙背景の初期条件を計算します。私たちの分析により、断熱初期条件がもはや有効ではないことが明らかになりました。断熱性の違反は、インフレーション中の独立したテンソル摂動の存在によって発生します。これらの摂動は、標準の単一クロック引数に影響を与える2つの追加フィールドとして動作します。CGWBのエネルギー密度は通常の物質に比べて劣っているため、アインシュタインの方程式では重力放射線の役割は無視できます。したがって、初期条件を計算する唯一の方法は、重力ひずみに関して定義されたエネルギー運動量テンソルを摂動させることです。我々の発見の直接的な結果は、インフレーションによる初期条件により、CGWBの合計角度パワースペクトルが標準的な断熱ケースと比較して1桁増加するということです。
大規模構造の有効場理論の仮定をテストする
| Title |
Testing_the_assumptions_of_the_Effective_Field_Theory_of_Large-Scale_Structure |
| Authors |
Mandar_Karandikar,_Cristiano_Porciani_and_Oliver_Hahn |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11090 |
大規模構造の有効場理論(EFTofLSS)は、宇宙論で使用される伝統的な摂動法の欠点の一部を修正しようとしています。これは、短波長の摂動の詳細な説明を必要とせずに、カットオフスケールを超える長波長の摂動の進化をモデル化します。短期スケールの物理は、長波長場で構成される一連の演算子の係数にエンコードされ、体系的な展開で順序付けされます。文献で応用されているように、EFTofLSSは、標準摂動理論から計算された要約統計量(パワースペクトルなど)を$N$-bodyシミュレーションまたは観測と照合することによって補正します。この「ボトムアップ」の構築は、摂動理論の有効範囲を拡大することに驚くほど成功しています。この研究では、このフレームワークを、$N$-bodyシミュレーションの応力テンソルからEFT係数を推定し、その修正を要約統計量に伝播する「トップダウン」アプローチと比較します。単純な初期条件を考えます。実質的に異なる周波数と振幅を持つ2つの正弦波状の面平行密度摂動。トップダウンモデルにおけるパワースペクトルに対する主要なEFT補正は、構造上、数値データとの正確な一致を提供するボトムアップアプローチから推測されるものとよく一致していることがわかりました。この結果は、2つの線形摂動間の波長分離の変化に対して堅牢です。ただし、私たちの設定では、摂動的な考慮に基づいて文献で想定されているように、主要なEFT係数は宇宙膨張係数に応じて常に直線的に増加するとは限りません。その代わり、軌道横断が起こった後は減少します。
タイタン大気中での隕石による有機分子の衝撃合成
| Title |
Shock_Synthesis_of_Organic_Molecules_by_Meteoroids_in_the_Atmosphere_of_Titan |
| Authors |
Erin_E._Flowers_and_Christopher_F._Chyba |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10293 |
熱化学モデリングと衝撃管実験により、N$_2$/CH$_4$ガス混合物に衝撃を加えると有機分子が合成できることが示された。したがって、土星の衛星タイタンの大気圏に突入する十分に大きな極超音速流星体は、有機化学を推進するはずである。そのためには、流星体は、衝撃を発生させるために所定の高度で大気の平均自由行程と比較して十分に大きく、関連する分子を励起して解離させるのに十分な高温を生み出すために経路長ごとに十分なエネルギーを蓄積する必要があります。カッシーニ探査機は、土星の輪への複数の流星体の衝突を撮影し、ミリメートルからメートルのサイズ範囲での流星の束とサイズ周波数分布の経験的推定を初めて可能にしました。これらの結果を大気突入モデルとN$_2$/CH$_4$大気の熱化学的および実験的衝撃生成効率と組み合わせて、HCN、C$_2$H$_2$、C$_2$H$_4$の衝撃生成率とその結果生じるH$_2$生成を計算します。私たちは、流星体が紫外光子によって駆動される光化学の生成率の最大$\sim$1%でこれらの分子を生成している可能性があり、磁気圏イオンや90～100nmの紫外光子よりも多くのエネルギーを蓄積している可能性があることを発見しました。さらに、これらの流星体は、タイタンの大気中で、関連する紫外線光子や磁気圏イオンが侵入するよりも数百キロメートル低いところで、これらの有機分子を生成し、生成のピークは高度200〜500キロメートルの間、つまり観察された霞の層で発生します。したがって、隕石による衝撃分子の生成は、タイタンの大気化学を理解する上で極めて重要である可能性がある。
Koronis 族のスピン ベクトル: V. (3032) Evans のあいまいな回転周期の解決
| Title |
Spin_vectors_in_the_Koronis_family:_V._Resolving_the_ambiguous_rotation_period_of_(3032)_Evans |
| Authors |
Stephen_M._Slivan_(Massachusetts_Institute_of_Technology),_Francis_P._Wilkin_(Union_College),_Claire_McLellan-Cassivi_(Massachusetts_Institute_of_Technology),_Michael_J._Person_(Massachusetts_Institute_of_Technology) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10526 |
恒星回転計数アプローチは、コロニス族のメンバー(3032)エヴァンスの回転ライトカーブの特徴が二重周期と四重周期を容易に区別できなかった、シンノディック回転周期のあいまいさを解決することによって実証されます。これは、エバンスのスピン速度が瓦礫の山のスピンバリアを超えておらず、したがって、約14km再蓄積された天体であることと矛盾がないことを確認します。Evansの完全なスピンベクトルソリューションは、Koronisファミリーの既知の順行低傾斜の比較的高速な回転子のソリューションに匹敵し、YORP熱放射トルクによってスピンアップされたことと一致します。
| Title |
Photometric_Survey_of_Neptune's_Trojan_Asteroids_I:_The_Color_Distribution |
| Authors |
Larissa_Markwardt,_Hsing_Wen_Lin,_David_Gerdes,_Fred_C._Adams |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10542 |
2018年、ジュイットは「トロイの木馬の色の難題」、つまり、近くのカイパーベルトとは異なり、海王星のトロヤ群小惑星（NT）にはウルトラレッドのメンバーが存在しないことを特定した。それ以来、多数の超赤色NTが発見され、この難題は解決されたように見える(Linetal.2019;Bolinetal.122023)。しかし、カイパーベルトがノーザンテリトリーの集団と一致する色の分布を持っているかどうかは、まだ不明です。これは、それがソース集団である場合に予想されることです。この研究では、31NTのうち15の新しい測光調査を紹介します。6.5mBaade望遠鏡に取り付けられたIMACSf/4機器のSloang'r'i'z'フィルターを利用しました。この調査では、主成分分析(PCA)を使用して、4つのNTがウルトラレッドであることを特定しました。この結果により、赤色NTと超赤色NTの比率は7.75:1となり、対応する太陽系外縁天体(TNO)の比率4～11:1とより一致します。また、3つのターゲットが青色(太陽に近い色)であることも識別します。このような物体はCタイプの表面である可能性がありますが、カイパーベルトで観察されたよりも多くのこれらの青いNTが見られます(Secculletal.2018)。最後に、色と絶対強度(H)の相関関係のヒントがあり、Hが大きい(サイズが小さく、アルベドが低い)ほど赤くなる傾向があることを示しますが、この結果を確認するにはさらに多くのデータが必要です。このような相関関係の起源は未解決の問題のままであり、これらのターゲットの表面組成とその回転特性の将来の観察によって解決されるでしょう。
地球に似た惑星の存在によって生成された高速回転星の恒星風の中にある大規模な構造物
若くて高速回転する太陽に似た星の周りに形成される惑星は、これらの星の高い磁気活動の結果として、強力なX線/極端紫外線放射場と強力に磁化された星風にさらされます。このような条件下では、地球に似た系外惑星は原始水素大気を急速に失い、その結果、大気のない岩石のような障害物が恒星風に対して発生する可能性がある。恒星風のこれらの惑星との相互作用は、これらの惑星の近くでの大規模な磁場と密度の擾乱の形成により、弓の衝撃、誘導された磁気圏、彗星のような尾など、潜在的に観察可能な構造の形成につながります。この研究では、PLUTO磁気流体力学コードを使用した数値3Dシミュレーションを通じて、超高速磁気音域で活動的で高速回転する太陽に似た星の恒星風と、地球に似た非磁性の希薄な大気、惑星の障害物との間の相互作用を研究します。短い自転周期(0.51日)と強いフレア活動を持つ近くの若い星であるABDoradusの特性は、この初期の風の状態をパラメーター化するために使用されています。船首衝撃と誘導された磁気圏の形成は、さまざまな星の風の配置について、風のアルフベーニックマッハ数MAによって特徴付けられます。低MA風では、惑星半径約7.0の広がりまでの大きな船首衝撃が見られます。惑星の周囲に形成されたこれらの大規模構造における密度、温度、磁場の一般的な増加により、潜在的に検出可能なスペクトル痕跡が生じる可能性があります。
コンパクトディスクCXタウの電波多波長解析：強い自由自由変動か異常なマイクロ波放射か？
| Title |
Radio_multiwavelength_analysis_of_the_compact_disk_CX_Tau:_strong_free-free_variability_or_anomalous_microwave_emission? |
| Authors |
Pietro_Curone,_Leonardo_Testi,_Enrique_Macias,_Marco_Tazzari,_Stefano_Facchini,_Jonathan_P._Williams,_Cathie_J._Clarke,_Antonella_Natta,_Giovanni_Rosotti,_Claudia_Toci,_Giuseppe_Lodato |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10798 |
原始惑星系円盤は広範囲の波長にわたって放射線を放出するため、その物理的メカニズムと惑星の形成方法を完全に理解するには多波長のアプローチが必要です。サブミリメートルからセンチメートルの波長での観測は、塵からの熱放射、電離ガスからの自由自由放射、および恒星磁気圏からのジャイロシンクロトロン放射の可能性についての洞察を提供することができます。この手紙は、おうし座のクラスII源と比較した場合、平均光束がミリメートルの、拡張されたガス放出と、コンパクトで明らかに構造のない塵円盤を持つ${\sim}0.4\,M_\odot$星であるCXタウに焦点を当てます。カールG.ジャンスキー超大型アレイ(VLA)の観測結果を4つのバンド(9.0mm～6.0cm)で提示し、アタカマ大型ミリ波/サブミリ波アレイ(ALMA)、サブミリ波アレイ(SMA)、およびプラトードビュール干渉計(PdBI)からのアーカイブデータと組み合わせます。このような多波長アプローチにより、塵連続体を他の放出物から分離することが可能になります。ダストの熱放出を分離した後、我々は、半径方向のドリフトが支配的なディスクの理論的予測と一致する、ダストディスクの範囲の上限を1.3cmに導きました。センチメートルデータは特異な挙動を示します。6.0cmでの深い観測では発生源が検出されませんでしたが、1.3cmでは磁束密度が隣接するバンドよりも異常に高くなります。バンド内スペクトル指数は、ジャイロシンクロトロン放射が除外される一方で、自由自由放射による主な寄与を示唆しています。これらの観察を説明するために、我々は、1か月より短いタイムスケールでのフリー排出量の強い変動性を提案します。もう1つの考えられる解釈は、回転する塵粒子からの異常なマイクロ波放射の存在です。
系外惑星大気中のヘイズの光学的深さは回転速度によって変化する：観測への影響
| Title |
Haze_optical_depth_in_exoplanet_atmospheres_varies_with_rotation_rate:_Implications_for_observations |
| Authors |
Maureen_Cohen,_Paul_I._Palmer,_Adiv_Paradise,_Massimo_A._Bollasina,_Paola_Ines_Tiranti |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10931 |
透過分光法は、多くの系外惑星の大気中に特徴づけられていない光散乱および光吸収エアロゾルの存在を裏付けています。エアロゾルの形成、3次元輸送、放射影響、除去に影響を与える要因は複雑であるため、理論モデルを既存のデータと一致させることが困難になります。私たちの研究は、惑星の大循環と惑星の縁におけるヘイズ分布の間の相互作用に焦点を当てるために、これらの要因を単純化しています。私たちは、中程度の複雑さの大循環モデルExoPlaSimを使用して、潮汐ロックされた地球型惑星の大気中の放射活性トレーサーとして理想的な有機ヘイズ粒子を32の自転速度でシミュレートします。我々は、3つの循環レジームに対応する3つの異なる3次元空間ヘイズ分布を発見し、それぞれが四肢で異なるヘイズプロファイルを持ちます。すべての体制は重大なターミネーターの非対称性を示します。私たちのパラメーター空間では、自転周期が13日を超える超地球サイズの惑星は、ターミネーターでのヘイズの光学的深さが最も低く、観測対象としてより遅い回転子の選択を裏付けています。
遷移円盤における広範な永年共鳴と巨大惑星の傾斜角
| Title |
Sweeping_Secular_Resonances_and_Giant_Planet_Inclinations_in_Transition_Discs |
| Authors |
J._J._Zanazzi_and_Eugene_Chiang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11021 |
いくつかの暖かい木星の軌道は、外部の伴星の軌道に対して大きく傾いています(20$^\circ$-50$^\circ$)。一部のトランジションディスクの外側部分と内側部分の間にも、同様の位置ずれが推定されます。これらの大きな傾斜は、親円盤が分散するにつれて惑星間空間を席巻する、惑星間および惑星と円盤の永年共鳴に由来している可能性があります。シードの相互傾斜を増幅できる最大係数は、共振対の角運動量比の平方根程度です。私たちは、永年共鳴を通過した可能性のある巨大惑星系（ケプラー448やケプラー693など）を特定し、その最も内側の部分（CQタウなど）をワープさせるために必要な遷移円盤の必要な惑星質量と長半径を推定します。傾斜永年共鳴を通過することは、後尾直交する暖かい木星系(例:HD147018)における仮説上の大きな相互傾斜も説明できる可能性があります。
miniJPAS & J-NEP 調査: Ly$\alpha$ エミッター集団と Ly$\alpha$ 視感度関数の同定と特性評価
| Title |
The_miniJPAS_&_J-NEP_surveys:_Identification_and_characterization_of_the_Ly$\alpha$_Emitter_population_and_the_Ly$\alpha$_Luminosity_Function |
| Authors |
Alberto_Torralba-Torregrosa,_Siddhartha_Gurung-L\'opez,_Pablo_Arnalte-Mur,_Daniele_Spinoso,_David_Izquierdo-Villalba,_Alberto_Fern\'andez-Soto,_Ra\'ul_Angulo,_Silvia_Bonoli,_Rosa_M._Gonz\'alez_Delgado,_Isabel_M\'arquez,_Vicent_J._Mart\'inez,_P._T._Rahna,_Jos\'e_M._V\'ilchez,_Raul_Abramo,_Jailson_Alcaniz,_Narciso_Benitez,_Saulo_Carneiro,_Javier_Cenarro,_David_Crist\'obal-Hornillos,_Renato_Dupke,_Alessandro_Ederoclite,_Antonio_Hern\'an-Caballero,_Carlos_L\'opez-Sanjuan,_Antonio_Mar\'in-Franch,_Claudia_Mendes_de_Oliveira,_Mariano_Moles,_Laerte_Sodr\'e_Jr.,_Keith_Taylor,_Jes\'us_Varela_and_H\'ector_V\'azquez_Rami\'o |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10215 |
我々は、J-PASパスファインダー調査、miniJPASおよびJ-NEPの67個のLya発光体(LAE)候補のサンプルから推定した、$2.05<z<3.75$でのライマン$a$(Lya)光度関数(LF)を提示します。これら2つの調査は、光学範囲全体にわたる54個の狭帯域(NB)フィルターを使用して、$\sim1.14$deg$^2$の合計有効領域をカバーし、通常の限界の大きさは$\sim23$です。この一連のNBにより、赤方偏移の広範囲かつ連続的な範囲でLya発光を調べることができます。J-PASフィルタセット全体を使用してLyaLFを推定するためのLya放射を検出する方法を開発します。この方法をminiJPASとJ-NEPデータに適用してテストします。LyaLFを推定するために必要な補正を計算し、候補選択方法のパフォーマンスをテストするために、模擬カタログを構築します。これらには、$1.9<z<4.5$のLya放射体の代表的な集団と、それらの予想される汚染物質、すなわち低$z$銀河と$z<2$QSOが含まれます。私たちの方法は、中程度の明るい範囲の光度でLyaLFを提供できることを示します($\rm10^{43.5}erg\,s^{-1}\lesssimL_{Lya}\lesssim10^{44.5}erg\,s^{-1}$)。これらの調査によって提供された測光情報は、私たちのサンプルが明るいリャア放射活動銀河核によって支配されていることを示唆しています。$L_{{\rmLy}a}<10^{44.5}$erg\,s$^{-1}$で、LyaLFを傾き$A=0.70\pm0.25$のべき乗則に当てはめます。また、シェクター関数をデータに当てはめて、次の結果を取得します。Log$(\Phi^*/\text{Mpc$^{-3}$})=-6.30^{+0.48}_{-0.70}$,Log$(L^*/\rmerg\,s^{-1})=44.85^{+0.50}_{-0.32}$,$a=-1.65^{+0.29}_{-0.27}$。全体として、我々の結果は、LyaLFの明るい端にAGN成分が存在することを裏付けています。特に、Log$(L_{\rmLya}$/erg\,s$^{-1}$)>43.5では、星形成LAEのLyaLFへの顕著な寄与は見出されません。この研究は、J-PAS調査の今後のデータリリースで得られる結果の概念実証として機能します。
バリオニック・タリー・フィッシャー関係: 階層的宇宙に作用するニュートン重力の結果
畳み込みニューラルネットワーク技術を適用して局所IGMの暗黒物質分布を推測することにより、均質性を示すのではなく、その局所の銀河の階層的分布にどのように従うのかが明らかになったと報告されています。この結果から、少なくとも$20\sim30\,Mpc$の規模では、ローカルIGMを構成するすべてのマテリアルの分布が階層的に分布している可能性を考慮するのが自然になります。この可能性を考えると、銀河形成のあらゆるモデルには、球体$R_0$内に階層的に分散した物質$M_0$のすべてが固有の中心の周りで合体し、スケール$(M_0,R_0)$で階層対称性が破られるプロセスが含まれなければなりません。局所宇宙における階層分布が準フラクタル$D\およそ2$である特定のケースでは、$R_0$上の円速度$V_0$に対して、そのような銀河形成プロセスがニュートン的な意味で重力的に安定していなければならないという条件が適用されると、スケーリング関係$V_0^4\simM_0$が自動的に現れます。言い換えれば、解析は高度に理想化されたモデルに適用されるという注意を条件として、階層宇宙に作用するニュートン重力の結果としてバリオニック・タリー・フィッシャー関係（BTFR）が生じることが示されています。この結果がもたらす重要かつ重要な影響について説明します。
乱流電離ガスと若い星の間のエネルギーバランスを定量化する
| Title |
Quantifying_the_energy_balance_between_the_turbulent_ionised_gas_and_young_stars |
| Authors |
Oleg_V._Egorov,_Kathryn_Kreckel,_Simon_C._O._Glover,_Brent_Groves,_Francesco_Belfiore,_Eric_Emsellem,_Ralf_S._Klessen,_Adam_K._Leroy,_Sharon_E._Meidt,_Sumit_K._Sarbadhicary,_Eva_Schinnerer,_Elizabeth_J._Watkins,_Brad_C._Whitmore,_Ashley_T._Barnes,_Enrico_Congiu,_Daniel_A._Dale,_Kathryn_Grasha,_Kirsten_L._Larson,_Janice_C._Lee,_J._Eduardo_M\'endez-Delgado,_David_A._Thilker,_Thomas_G._Williams |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10277 |
私たちは、PHANGS-MUSE調査から、近くの星形成銀河19個のイオン化ガスの形態、励起特性、および運動学を調査します。私たちは、恒星からのフィードバックが観測された乱流運動の原因であるかどうかを明らかにし、スーパーバブル内に保持される機械的エネルギーの割合を定量化することを目的として、膨張するスーパーバブルの運動エネルギーと星間物質内の乱流運動を、風や超新星の形で大質量星によって蓄積される機械的エネルギーと直接比較します。H$\alpha$線の流束と速度分散の分布に基づいて、少なくとも171個の膨張するスーパーバブルを含む、局所的に速度分散が上昇した1484個の領域($\sigma$(H$\alpha$)>45km/s)を選択します。私たちはこれらの領域を分析し、その特性をPHANGS-HSTデータで特定された若い恒星連合や星団の特性と関連付けます。イオン化ガスの運動エネルギーと、超新星や恒星連合からの恒星風からの総力学的エネルギー入力との間に良好な相関関係があり、典型的な効率は10～20%であることがわかりました。超新星による力学的エネルギーの寄与だけでは、測定されたイオン化ガスの運動エネルギーを説明するには不十分であり、これは、放射線/熱圧力および風の形での超新星発生前のフィードバックが必要であることを意味します。Z=0.5-1.0Zsunをカバーするサンプルでは、ガスの運動エネルギーが金属性とともに減少することがわかり、これは恒星のフィードバックの影響が小さいことを反映しています。スーパーバブルのサンプルでは、若い恒星連合の約40%がその縁に優先的に位置していることがわかりました。また、スーパーバブルの縁では中心よりも最も若い（1～250万）恒星会合の割合がわずかに高い（約15％）こともわかり、古い会合ではその逆であり、これは星形成の伝播または誘発の可能性を示唆している。
中性子星の合体と宇宙初期の第二世代星形成への影響
原始の水素やヘリウムから、rプロセスを介して生成される金やプラチナなどのより重い元素に至るまで、宇宙の元素の正確な進化はまだ精査中です。宇宙で形成された最初の星の超新星死は、その局所環境に新しい金属を豊富にもたらし、残骸として中性子星を残す可能性があります。これらの残骸は他の中性子星と連星系になり、最終的には合体してr過程の発生を可能にする可能性があります。この研究では、単一の中性子星合体(NSM)がその進化の初期にハローを濃縮するシナリオを研究し、第2世代の星とその金属存在量への影響を理解します。Enzoを使用して、爆発エネルギーと遅延時間を変更する新しいNSMモデルを実装した一連の高解像度宇宙論的ズームインシミュレーションを実行します。一般に、NSMは第2世代の星のrプロセスの大幅な強化につながります。爆発エネルギーが高いと、ほぼすべての強化されたrプロセス星が高度に強化されますが、爆発エネルギーが低いと、rプロセス強化される星の質量分率が高くなりますが、高度に強化される星はそれほど多くありません。NSMの遅延時間が短い場合、rプロセス強化される星の質量分率は高くなりますが、遅延時間が長い場合と比較して、より小さな質量分率が高度に強化されます。この研究は、NSMがその環境や子孫世代の星の金属存在量にどのような影響を与えるかを理解するための足がかりとなる。
スカルプター矮星銀河の連星集団
| Title |
Binary_star_population_of_the_Sculptor_dwarf_galaxy |
| Authors |
Jos\'e_Mar\'ia_Arroyo-Polonio,_Giuseppina_Battaglia,_Guillaume_F._Thomas,_Michael_J._Irwin,_Alan_W._McConnachie_and_Eline_Tolstoy |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10375 |
目的:私たちは、天の川銀河(MW)の衛星である「古典的」矮小回転楕円体銀河(dSphs)のバイナリーフラクションを計算することを目指しています。この値は、私たちの銀河よりも密度が低く、金属が少ない環境におけるバイナリの割合についての洞察を提供します。さらに、矮星銀河の連星部分に関する知識は、恒星の運動学から推測される暗黒物質含有量の過大評価を避けるという点で重要です。方法:文献から既存の方法を改良し、バイナリの分数の値に堅牢な不確実性を提供することに重点を置きました。私たちは、この修正された方法を、特に個々の星の速度監視を目的として取得されたSculptor用のVLT/FLAMESデータセットと、他の6MWの「古典的な」dSphの文献データセットに適用しました。いずれの場合も、対象となる星は主に赤色巨星分枝星(RGB)であり、予想質量は約0.8M$_{\odot}$でした。VLT/FLAMESデータセットは、12年間の時間ベースラインと各星について少なくとも9回の繰り返し観測により、文献データセットと比較して最も正確な二値分数を提供します。結果:Sculptorの2進分数は0.55$^{+0.17}_{-0.19}$であることがわかりました。連星の周期分布を制約するには、ロシュローブのオーバーフローを考慮することが重要であることがわかりました。最近文献で提案されているものとは対照的に、我々の分析は、ここで分析したMWdSphsのサンプルに基づいて、連星の集団の特性の変化や、太陽近傍で確立されたものからの逸脱を裏付ける証拠がないことを示している。
共同レンズおよび運動学解析のためのニューラル ネットワークを使用した銀河力学モデリングの加速
| Title |
Accelerating_galaxy_dynamical_modeling_using_a_neural_network_for_joint_lensing_and_kinematics_analyses |
| Authors |
Matthew_R._Gomer,_Sebastian_Ertl,_Luca_Biggio,_Han_Wang,_Aymeric_Galan,_Lyne_Van_de_Vyvere,_Dominique_Sluse,_Georgios_Vernardos,_Sherry_H._Suyu |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10381 |
強力な重力レンズ効果は、銀河の質量分布やハッブル定数$H_0$などの宇宙論的パラメーターに制約を与える強力なツールです。それにもかかわらず、パラメータの縮退により測定されたレンズ質量と宇宙論的結果の精度が制限される可能性があるため、レンズ系の画像からそのようなパラメータを推論することは簡単ではありません。正確で偏りのない推論を保証するには、運動学的測定の形式でのレンズの質量に関する外部情報が必要です。従来、このような運動学的情報は、画像モデリング後の推論に含まれており、球面ジーンズ近似を使用して、開口内で積分された測定速度分散と一致させてきました。ただし、空間的に分解された運動学的測定がIFUデータを介して利用可能になると、より高度な動的モデリングが必要になります。このような運動学モデリングは高価であり、計算上のボトルネックを構成しますが、ステラキネマティクスニューラルネットワーク(SKiNN)で克服することを目指しています。SKiNNは、ニューラルネットワークを使用して軸対称モデリングをエミュレートし、特定の質量モデルから、観測値と比較して尤度を評価できる運動学マップを迅速に合成します。ジョイントレンズと運動学フレームワークを使用すると、この可能性によりイメージングデータと同時に質量モデルが制約されます。SKiNNによる運動学マップのエミュレーションは、測定可能な精度よりもかなり高い精度(ほとんどの場合、$1\%$よりも優れています)であることを示します。SKiNNを使用すると、尤度評価が$\sim200$倍高速化されます。この高速化により、動的モデリングが経済的になり、レンズモデラーがJWST時代の最新のデータ品質を効果的に活用できるようになります。
JWST の星形成用テンプレート: $z$ $\sim$ 4 における塵に覆われた星形成銀河の最初の分解された気相金属量マップ
| Title |
JWST's_TEMPLATES_for_Star_Formation:_The_First_Resolved_Gas-Phase_Metallicity_Maps_of_Dust-Obscured_Star-Forming_Galaxies_at_$z$_$\sim$_4 |
| Authors |
Jack_E._Birkin,_Taylor_A._Hutchison,_Brian_Welch,_Justin_S._Spilker,_Manuel_Aravena,_Matthew_B._Bayliss,_Jared_Cathey,_Scott_C._Chapman,_Anthony_H._Gonzalez,_Gayathri_Gururajan,_Christopher_C._Hayward,_Gourav_Khullar,_Keunho_J._Kim,_Guillaume_Mahler,_Matthew_A._Malkan,_Desika_Narayanan,_Grace_M._Olivier,_Kedar_A._Phadke,_Cassie_Reuter,_Jane_R._Rigby,_Manuel_Solimano,_Nikolaus_Sulzenauer,_Joaquin_D._Vieira,_David_Vizgan,_Axel_Weiss |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10412 |
我々は、JWSTTEMPLATES早期リリースサイエンスプログラムから、H$\alpha$と[NII]輝線のNIRSpec積分場単位分光法から得られた、$z$$\sim$4の塵に覆われた星形成銀河(DSFG)の気相金属量の最初の空間分解マップを提示する。経験的に導き出された文献の光線校正は、ソースが非常に金属に富んでいることを決定するために使用され、特にSPT2147-50では両方とも超太陽金属量の領域を示しているようです。これらの領域でのショックやAGNの可能性を排除することはできませんが、この2つの系は、星形成率が非常に高いため、すでに大幅な濃縮を受けていると考えられます。アルマ望遠鏡静止系380$\mu$m連続体と[CI]($^3$P$_2$-$^3$P$_1$)線図を利用して、2つの銀河の金属量とガス対塵比の変化を比較し、$z$$\sim$0銀河に関するさまざまな文献研究と一致して、この2つが高度に分解された空間スケールで逆相関していることが判明した。このデータは、$z$$\sim$4以降の極度に塵に覆われた系において、$\sim$kpcスケールで星間物質の濃縮を調査するというJWSTの大きな可能性を示しています。
異なる環境における強力なAGNと中心銀河の共進化
| Title |
The_co-evolution_of_strong_AGN_and_central_galaxies_in_different_environments |
| Authors |
V._M._Sampaio,_A._Arag\'on-Salamanca,_M._R._Merrifield,_R._R._de_Carvalho,_S._Zhou_and_I._Ferreras |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10435 |
私たちは、80,000個のSDSS中心銀河のサンプルを利用して、その進化に対するAGNフィードバックの影響を調査します。私たちは、光学的に選択されたAGN(Seyferts)の人口統計を、その内部特性と環境の関数として追跡します。私たちは、支配的な電離機構としてのAGNの優位性が星の質量とともに増加し、$M_\text{stellar}\geq10^{11}M_\odot$の銀河の星形成を追い越すことを発見しました。AGN割合は、銀河の星形成活動に応じて体系的に変化します。青い雲の中で、この割合は星形成活動が低下するにつれて増加し、緑の谷($\sim17\pm4\%$)付近で最大値に達し、その後銀河が赤い系列に移行するにつれて減少します。この体系的な傾向は、AGNフィードバックが星形成の制御と抑制に重要な役割を果たしているという証拠を提供します。一般に、セイファート中心銀河は、まだ星形成が残っている間に、初期型の形態を達成します。これは、あらゆる環境において、星形成が完全に消失する前に、セイファート銀河の形態が後期型から初期型に進化することを示唆しています。星の質量はこの形態変化において重要な役割を果たします。低質量系は楕円形の形態(T-Type$\sim-2.5\pm0.7$)で緑の谷から出現する傾向がありますが、対応する高質量系は赤い系列の奥深くでらせん状の形態を維持します。高質量の恒星中心では、セイファートの割合が初期型銀河から後期型銀河に向かって増加しており、AGNフィードバックが形態とその変形に関連している可能性があることを示しています。私たちの分析はさらに、AGNが自身のホストのハローガス貯蔵庫によって燃料を供給されているが、グループの中心にいる場合、衛星銀河との相互作用によってガス貯蔵庫を増やすこともできることを示唆しています。
W3A 低密度前景領域の構造
| Title |
Structure_of_the_W3A_Low_Density_Foreground_Region |
| Authors |
Paul_F._Goldsmith,_William_D._Langer,_Youngmin_Seo,_Jorge_Pineda,_J\"urgen_Stutzki,_Christian_Guevara,_Rebeca_Aladro,_and_Matthias_Justen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10445 |
我々は、W3A領域におけるOI63ミクロンとCO$J$=5-4および8-7の多位置データの解析を提示し、それを使用して、OIおよび$J$=5-4COラインに吸収特徴を生成する拡張低密度前景ガスのモデルを開発します。背景のHII領域の励起星に対する消滅を利用して、前景ガスの総柱密度を制限します。私たちは、MeudonPDRコードを使用して、微細構造線の発光を担うHII領域近くの高密度層と、拡張された低密度前景層を備えた2成分モデルを使用して、この領域の物理的条件と化学をモデル化しました。主にCO線によって制約される最適な全陽子密度は、前景ガスでは$n$(H)=250cm$^{-3}$、HII領域近くの物質では5$\times$10$^5$cm$^{-3}$である。この吸収は、W3Aでマッピングされた領域全体に分布しており、HII領域の埋め込まれた励起星や原始星W3IRS5の前景に限定されません。ゴールドスミスらによる以前の研究に基づく、大質量星形成の領域に関連する低密度物質。(2021)は非常に一般的であり、現在ではW3Aのかなりの部分に拡張されていることがわかります。したがって、これらの線を大質量星形成の正確なトレーサーとして使用するには、インコヒーレント分光計システムで行われた低速分解能観測の解釈を含む、微細構造線放出のモデリングに含める必要があります。
銀河核では星の密度が非常に高いため、星同士が物理的に衝突する可能性があります。この研究では、赤色巨星の衝突、特に衝突による非熱過程の形成とその性質に焦点を当てます。私たちは正面衝突を評価することでこれらの点に分析的に対処しますが、摂動的な方法で扱う動径軌道からの逸脱を伴うシナリオも考慮に入れます。衝突により、超音速のマッハ数の内部衝撃が発生します。ほぼ即座に、重要なローレンツ因子を含むジェットのような構造が形成されます。衝突による破片は別の衝撃波を生成し、銀河核の星間物質と相互作用する際に粒子の加速を引き起こします。半径100Mpc以内のスペクトル指数を導出することで、これらの衝突の背景によって生成されるX線とガンマ線の背景束を推定したところ、それらが高いことがわかりました。さらに、ニュートリノ生成の推定を行ったところ、地球から100Mpcの距離で衝突した場合、毎秒1平方メートルあたり約$10^{11}$のニュートリノが発生することがわかりました。また、材料が圧迫されるため、衝突中に核融合が起こる可能性が無視できない可能性があることがわかります。私たちは、縮退したコアが互いに衝突して高い残光輝度をもたらす可能性を調査し、これは専用の数値シミュレーションで対処する必要があるものの、無視できないことがわかりました。私たちが示したように、銀河核内で赤色巨星が衝突すると、多くの高エネルギー現象が引き起こされ、特定の重力波の放出が伴うため、それらを検出することで代替案を除外できるようになります。
超長尺 GRB 220627A (z=3.08)
| Title |
The_ultra-long_GRB_220627A_at_z=3.08 |
| Authors |
S._de_Wet,_L._Izzo,_P.J._Groot,_S._Bisero,_V._D'Elia,_M._De_Pasquale,_D.H._Hartmann,_K.E._Heintz,_P._Jakobsson,_T._Laskar,_A._Levan,_A._Martin-Carrillo,_A._Melandri,_A._Nicuesa_Guelbenzu,_G._Pugliese,_A._Rossi,_A._Saccardi,_S._Savaglio,_P._Schady,_N.R._Tanvir,_H._van_Eerten,_S._Vergani |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10339 |
GRB220627Aは、フェルミガンマ線バーストモニターを2回トリガーした、ほぼ1000秒の間隔で2つの異なるガンマ線放出エピソードを伴う稀なバーストです。高エネルギーGeV放射は、最初の放射エピソードと同時にフェルミ大域望遠鏡によって検出されましたが、2番目の放射エピソードでは検出されませんでした。MeerLICHTによる光学残光の発見は、バーストの赤方偏移をz=3.08まで保証するMUSE観測につながり、これがこれまでに検出された最も遠い超長ガンマ線バースト(GRB)となりました。一部の超長GRBの前駆体は、通常の長いGRBの前駆体とは異なることが文献で示唆されています。私たちの目的は、GRB220627Aの残光特性とホスト特性がこの解釈と一致するかどうかを判断することです。我々は、外部前方衝撃枠組み内の残光データの経験的および理論的モデリングを実行し、MUSEスペクトルの吸収線のモデリングを通じてGRB環境の金属性を決定しました。私たちの光学データは、約1.2日の光度曲線におけるジェットブレイクの証拠を示していますが、理論的モデリングは均質な外周媒体を好むことを示しています。我々の前方衝撃パラメータは、広範なGRB個体群に典型的なものであり、バーストの環境は太陽以下の金属性によって特徴づけられることがわかりました。GRB220627Aの我々の観察とモデリングは、通常の長いGRBの前駆体と比較して異なる前駆体が必要であることを示唆するものではありません。われわれは、超長GRBが異なる即時性と残光性の特徴、そしておそらくは異なる前駆体を備えた別個の集団を形成しているかどうかを判断するには、超長GRBをさらに観察する必要があることを発見した。
FAST パルサー データベース: I. 682 個のパルサーの偏光プロファイル
| Title |
FAST_pulsar_database:_I._Polarization_profiles_of_682_pulsars |
| Authors |
P._F._Wang,_J._L._Han,_J._Xu,_C._Wang,_Y._Yan,_W._C._Jing,_W._Q._Su,_D._J._Zhou,_and_T._Wang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10340 |
パルサー分極プロファイルは、パルサー磁気圏における発光プロセスを理解するための非常に基本的なデータベースです。19ビームLバンド受信機の慎重な偏光校正とビームオフセット観測結果の検証の後、銀河計画パルサースナップショット（GPPS）調査およびその他の通常のFASTプロジェクトの調査試験中に口径500メートルの球面電波望遠鏡（FAST）による観測から682個のパルサーの偏光プロファイルを取得します。そのうち、約460個のパルサーの偏光プロファイルが初めて観測されました。プロファイルにはさまざまな特徴があります。いくつかのパルサーは、良好なS字型のスイングを持つ偏光位置角度曲線を持ち、いくつかは直交モードを持ちます。直線性の高い成分や強い円偏光成分を含む成分を含むものもあります。あるものは整列した回転子から来る非常に幅広いプロファイルを持ち、またあるものは垂直な回転子からのインターパルスを持ちます。一部の幅の広いプロファイルは星間散乱によって引き起こされます。S字型の位置角度曲線または直交モードを使用して、190個のパルサーの幾何学パラメーターを導き出します。直線偏光と円偏光、あるいはパルスプロファイルの幅にはさまざまな周波数依存性があることがわかりました。直線偏光の割合が大きいパルサーは、大きなエドットを持つ可能性が高くなります。
30年間活動した長周期電波過渡現象：中性子星と白色矮星の回転双極子のシナリオにおける個体数研究
| Title |
A_long-period_radio_transient_active_for_three_decades:_population_study_in_the_neutron_star_and_white_dwarf_rotating_dipole_scenarios |
| Authors |
Nanda_Rea_(ICE-CSIC,_IEEC),_Natasha_Hurley-Walker_(ICRAR,_Curtin_University),_Celsa_Pardo-Araujo,_Michele_Ronchi,_Vanessa_Graber,_Francesco_Coti_Zelati_(ICE-CSIC,_IEEC),_Domitilla_De_Martino_(INAF-Capodimonte),_Arash_Bahramian,_Sam_J._McSweeney_(ICRAR,_Curtin_University),_Tim_J._Galvin_(CSIRO),_Scott_D._Hyman_(Sweet_Briar_College),_M._Dall'Ora_(INAF-Capodimonte) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10351 |
最近発見された、18分(GLEAM-XJ1627-52)と21分(GPMJ1839-10)という異常に長い周期を持つ2つの電波発信体の性質については、大いに議論されています。それらの明るい電波放射は電波マグネターの放射に似ていますが、その長い周期性と他の波長での検出の欠如が中性子星の解釈に疑問を投げかけています。対照的に、白色矮星では長い自転周期が一般的ですが、予測されていたとはいえ、孤立した磁性白色矮星からの双極子電波放射が明確に観測されたことはありません。この研究では、これらの長周期天体を潜在的な孤立した中性子星または白色矮星双極子電波放射体として調査し、両方のシナリオが双極子磁気圏でのペア生成を介した電波放射の理解に重大な課題をもたらすことを発見しました。また、両方の写真の双極子スピンダウンに基づく個体群合成シミュレーションを実行し、異なる初期周期分布、質量、半径、ビーム率、磁場処方を仮定して、超長パルサー個体群への影響を評価しました。中性子星のシナリオでは、物理的に動機付けられた（または極端な）仮定の下では、予想される多数の超長周期パルサーを再現することはできません。したがって、GLEAM-XJ1627-52とGPMJ1839-10が（マグネターであっても）中性子星パルサーとして確認された場合、個体群レベルでの出生パラメータに関する理解の大幅な修正が必然的に必要となるでしょう。一方、白色矮星のシナリオでは、長周期電波放射体の大集団を容易に収容できるにもかかわらず、孤立磁性白色矮星系でのこのような明るくコヒーレントな電波放射の生成を説明できるメカニズムはありません（低質量伴星を伴う連星はまだ実行可能です）。
超新星デカップリング領域での物質との衝突によりニュートリノの風味が不安定になるのか?
| Title |
Do_Neutrinos_Become_Flavor_Unstable_Due_to_Collisions_with_Matter_in_the_Supernova_Decoupling_Region? |
| Authors |
Shashank_Shalgar_and_Irene_Tamborra |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10366 |
核崩壊超新星では、ニュートリノ密度が非常に大きいため、電子ニュートリノと反ニュートリノの角度分布の間に交差が存在する場合（高速不安定性）、またはニュートリノ真空周波数によって引き起こされる摂動が存在する場合（低速不安定性）、ニュートリノ相互の前方散乱によって、フレーバー変換を引き起こすニュートリノフレーバー不安定性が引き起こされる可能性があります。最近、ニュートリノの媒体との衝突がフレーバー変化（衝突不安定性）を開始する別の手段である可能性があるという推測が進められています。私たちは、質量$18.6\M_\odot$の球対称の核崩壊超新星モデルに依存し、運動方程式を解いてニュートリノの角度分布を計算し、降着段階から冷却初期までのさまざまなバウンス後の時間でのフレーバー不安定性の発生を調査します。すべてのポストバウンス時間において、デカップリング領域では、速いフレーバーの不安定性と遅いフレーバーの不安定性が衝突による不安定性よりも大きく優勢であることがわかりました。ニュートリノが密集した環境における衝突不安定性の関連性を評価するにはさらなる研究が必要であるが、我々の発見は、ニュートリノと物質の衝突はデカップリング領域でのフレーバー進化に影響を与えるが、フレーバー変換の誘発には関与していないことを示唆している。
RDSim、空気シャワーの無線検出の高速かつ包括的なシミュレーション
| Title |
RDSim,_a_fast_and_comprehensive_simulation_of_radio_detection_of_air_showers |
| Authors |
Washington_R._de_Carvalho_Jr._and_Abha_Khakurdikar |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10395 |
我々は、無線放射のシミュレーションと下降する空気シャワーの検出のための高速かつ包括的なフレームワークであるRDSimを紹介します。ZHAireSでシミュレートできるあらゆる下降シャワー(CCおよびNCニュートリノ相互作用や$\tau$崩壊によって引き起こされるシャワーを含む)を処理できます。RDSimは、シャワー放出のアスカリアン成分と地磁気成分を解きほぐす重ね合わせ玩具モデルに基づいています。完全なZHAireSシミュレーションを入力として使用することで、地上の完全な無線フットプリントを推定できます。特定のエネルギーと到着方向での単一入力シミュレーションは、関連するすべての効果を考慮して、エネルギーでスケール変更したり、方位角で回転したりすることができます。これにより、ほんの数回のZHAireS入力シミュレーションを使用して、膨大な数のジオメトリとエネルギーをシミュレーションできるようになります。このフレームワークでは、トリガー設定、しきい値、アンテナパターンなどの検出器の主な特性が考慮されます。オージェRD拡張機能など、トリガーに粒子検出器を使用するアレイに対応するために、単純な粒子トリガーシミュレーションを実行するために使用される、地上レベルでのミュオン密度を推定するための2番目のおもちゃモデルも備えています。その速度により、トリガー確率が非常に低いイベントや、アレイのレイアウトによる多くの幾何学的効果を詳細に調査することが可能になります。無線検出のより詳細な研究が必要な場合は、RDSimを使用して位相空間をスイープし、専用の完全なシミュレーションセットを効率的に作成することもできます。これは、相互作用や$\tau$崩壊深さ、相互作用の種類やその変動など、シャワーの特性に大きな影響を与える追加の変数を持つニュートリノ事象の場合に特に重要です。
Fermi-LAT LCR からのブレーザーの包括的な研究: 対数正規磁束分布と線形 RMS-磁束関係
| Title |
Comprehensive_study_of_the_blazars_from_Fermi-LAT_LCR:_The_log-normal_flux_distribution_and_linear_RMS-Flux_relation |
| Authors |
Na_Wang,_Ting-Feng_Yi,_Liang_Wang,_Li-Sheng_Mao,_Zhi-Yuan_Pu,_Gong-Ming_Ning,_Wei-Tian_Huang,_He_Lu,_Shun_Zhang,_Yu-Tong_Chen,_Liang_Dong |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10547 |
Fermi-LATLCRは、ブレーザーの大規模なサンプルに対して、約14年間にわたる連続的かつ定期的にサンプリングされたガンマ線光曲線を提供します。いくつかのフェルミブレザーの対数正規光束分布と光度曲線の線形RMS-光束関係は、以前の研究で調べられています。しかし、ブレーザーがそのガンマ線光曲線において対数正規の光束分布と線形のRMS-光束関係を示す確率は体系的に調査されていません。この研究では、Fermi-LATLCRカタログから572個のFSRQ、477個のBLLac、および365個のBCUを含む1414個の変数ブレザーの大規模なサンプルについて、ガンマ線束の分布と統計的特性を包括的に調査し、それらの束分布を正規分布および対数正規分布と統計的に比較します。結果は、コルモゴロフ-スミルノフ検定、シャピロ-ウィルク検定、および正規性検定の結合に基づいて、大規模サンプルの対数正規性を棄却しない確率が42.05%であり、正規性を棄却しない確率がまだ2.05%あることを示しています。さらに、BLLacsが対数正規分布に従う確率がFSRQの確率よりも高いこともわかります。さらに、この大規模なサンプルから200未満のデータポイントを持つ情報源を削除した後、549個のブラーのサンプルが得られましたが、これは以前の研究と比較すると依然として大規模なサンプルです。光度曲線を20ポイント(または40ポイント、または1年)ごとのセグメントに分割することに基づいて、この3つの異なるセットの線形RMS-Flux関係を当てはめたところ、ピアソン相関係数がすべて最もブレーザーの1つに近いことがわかりました。この結果は、この549個のブレーザーのRMSと光束の間に強い線形相関があることを示しています。対数正規分布と線形RMSフラックス関係は、ほとんどのブレーザーのガンマ線フラックスの変動が非線形かつ乗算過程であることを示しています。
ゆっくりと上昇する相互作用超新星の性質について
相互作用によって引き起こされる超新星の中には、100日を超える長い上昇時間を示すものもあります。星周物質(CSM)が平坦な密度構造(s<~1.5、rho_CSM~r^{-s})を持っている場合、このような長い立ち上がり時間が自然に予想されることを示します。このような場合、CSMがSN噴出物の外層と相互作用している限り、CSM相互作用によるボロメータ光度は増加し続けます。したがって、立ち上がり時間は、よく考えられているようにCSM内で光子が拡散する時間スケールではなく、逆衝撃がSN噴出物の外層を伝播する動的時間スケールによって決定される。上昇時間が非常に長い相互作用超新星は、大質量星における広範な非定常質量損失の重要な探査となる可能性があります。
相対論的磁弾の動的エネルギー散逸
| Title |
Dynamical_Energy_Dissipation_of_Relativistic_Magnetic_Bullets |
| Authors |
Yo_Kusafuka,_Katsuaki_Asano,_Takumi_Ohmura,_Tomohisa_Kawashima |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10576 |
相対論的衝撃による磁気エネルギーの散逸を実証するために、適応メッシュ改良法を使用して高度に磁化された流出の球対称一次元特殊相対論的磁気流体力学シミュレーションを実行します。まず、単一の噴出物と外部媒体との間の相互作用を介した動的エネルギー散逸の詳細を調査します。ガンマ線バーストにおける残光放出の初期挙動に影響を与えるエネルギー散逸のタイムスケールは、広範囲の磁化について推定されます。さらに、磁気的に支配的な相対論的噴出物と運動学的に支配的な非相対論的風との間の複数の相互作用における内部衝撃散逸を実証します。私たちの数値結果は、噴出物の磁気エネルギーのほぼ10%が、希薄化波や風の衝撃を介して相対論的かつ低磁化された流出物の熱エネルギーに変換できることを示しています。このような高温で磁化の少ない流出は、ブレーザーやガンマ線バーストで観測される非熱放射に関連します。
宇宙論的に結合したブラックホールの質量成長は質量ギャップ問題を解決できるのでしょうか?
楕円銀河の観察は、ブラックホール(BH)が宇宙の膨張と相まって、暗黒エネルギーの候補として機能する可能性があることを示唆しています。この仮説によれば、宇宙が膨張するにつれてBHの質量が増加する可能性があります。銀河円盤内のBH低質量X線連星(LMXB)は数ギガ年前に誕生したため、カップリング効果は潜在的に重大なものとなっています。この研究では、BHバイナリの進化をバイナリ集団合成法を使用して計算し、BHの宇宙論的に共役した成長が実際に存在する場合の影響を調べます。LMXB内のコンパクトな天体の測定された質量は$\sim2.5-5~{\rmM_\odot}$付近のギャップを示し、最も重い中性子星と最も軽いBHを分けています。私たちの計算結果は、質量増加が質量ギャップとコンパクトなBHLMXBの形成を（部分的に）説明していると思われることを考慮すると、従来の理論でBHLMXBの形成と進化をモデル化する際の課題を軽減することを示しています。ただし、この仮説を検証するには、中間質量ブラックホール連星の検出などの重要な観測証拠が必要です。
インスピレーションを与える中性子星の現在および将来の重力波検出から得られる新しい動的潮汐制約
| Title |
New_dynamical_tide_constraints_from_current_and_future_gravitational_wave_detections_of_inspiralling_neutron_stars |
| Authors |
Wynn_C._G._Ho_(Haverford),_Nils_Andersson_(Southampton) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10721 |
合体する中性子星の合体前の軌道進化を利用して高密度核物質の特性を制約するこれまでの理論研究では、重力波の位相の不確実性が数ラジアン、つまり約半周期であると仮定していた。しかし、GW170817からの信号と次世代検出器の感度に関する最近の研究では、実際の位相不確かさは少なくとも20倍優れていることが示されています。これらの洗練された推定値を使用して、GW170817のような近隣の発生源の将来の観測により、gモード振動の潮汐励起を介して、物質組成や中性子星の内部の超流体の存在など、半径や潮汐変形能だけを超えた中性子星の特性を明らかにできる可能性があることを示します。GW170817からのデータは、中性子星に伝達される軌道エネルギーの量を2x10^47erg未満に、gモード潮汐結合を50HzでQmode<10^-3(200Hzで5x10^48ergおよび4x10^-3)に制限しており、将来の観測と検出器はこれらの制約を大幅に改善するでしょう。さらに、いわゆるp-g不安定性に適用された一般的なパラメーター化モデルを使用した分析では、この不安定性はすでにメカニズムが重要ではないと思われる領域に限定されているようであることが示されています。特に、不安定モードの数が<~100Hzで<<100であることを示し、次世代の検出器はこのメカニズムを本質的に排除するでしょう(不安定性が検出されないままであると仮定して)。最後に、近くで高速回転する中性子星におけるrモード振動の潮汐励起の測定が現在の検出器の届く範囲内にあることを示し、たとえ検出されなかったとしても、推論される吸気中性子星の回転速度が20Hz未満に制限されることに注目する。これは、中性子星の質量や潮汐変形能などの他のパラメータを決定する際に役立つであろう。
VHEスペクトルを考慮したEBLの光学近赤外帯域でのさらなる寄与の見通し
| Title |
Prospects_of_additional_contribution_at_Optical-NIR_band_of_EBL_in_the_light_of_VHE_spectra |
| Authors |
Nijil_Mankuzhiyil,_Massimo_Persic,_Alberto_Franceschini |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10733 |
UV-IR帯域にわたる銀河系外背景光(EBL)は、宇宙の歴史の中で統合された直接および塵で再処理された星の光に由来します。EBL測定は、黄道帯の光や惑星間塵の放出などの前景放出があるため、非常に困難です。実際、一部の光学/NIR直接測定は、銀河数に基づいてEBLモデルを過剰予測します。一方、光学NIR光子密度の追加要素の可能性については、いくつかの議論がある：例えば、集団III星、アクシオン光子崩壊、ブラックホールの直接崩壊、ハロー内光など。EBL光子との相互作用による超高エネルギー(VHE)$\gamma$線の吸収のため、我々は、標準的な銀河数ベースの光学NIRバンドに追加のEBL光源集団を収容する見通しを研究する。コンポーネント。この目的のために、既知の赤方偏移$0.03<z<0.94$を持つ37個のブレーザーの105個のVHEスペクトルを使用します。観察されたスペクトルの吸収をモデルEBLによって補正します。固有スペクトルが非凹面であり、VHEスペクトル指数$>$1.5であることを要求することにより、$\gamma$線の吸収に寄与する追加の低エネルギー光子場の上限を、さまざまな波長で推定します。これらの限界を考慮すると、PopIII星からの光子とアクシオン様粒子(ALP)消滅の余地があることが示唆されます。ただし、これらの追加の仮想光子場は、いくつかの機器による直接公表されたEBL測定値を大幅に下回ることが確実であるため、私たちの限界は緊張しているか、そのような測定値と矛盾しているかのどちらかです。
AstroSat を使用して 2021 年の爆発中の 4U 1543-47 のソフト状態の進化を調査
| Title |
Probing_the_soft_state_evolution_of_4U_1543-47_during_its_2021_outburst_using_AstroSat |
| Authors |
Nazma_Husain,_Yash_Bhargava,_Akash_Garg,_Sneha_Prakash_Mudambi,_Ranjeev_Misra,_Somasri_Sen |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10831 |
4U1543-47は、20年間の活動停止の後、2021年に最も明るい爆発を起こしました。AstroSatは、その崩壊段階で、2021年7月$1^{st}$から9月$26^{th}$までの範囲で、源の9回の観測を実施しました。最初の3回の観測は、AstroSat/LAXPCを使用して40acminのオフセットで実行され、残りの6回は軸上観測でした。このレポートでは、観測期間全体を通じて高/軟状態にあった音源の包括的なスペクトル分析を示します。この源は、弱い高エネルギーの尾部(べき乗則指数$\geq2.5$)と高い内部円盤温度($\sim$0.84keV)を備えた円盤主体のスペクトルを示しました。非相対論的モデルと相対論的モデルを使用して円盤連続体をモデル化すると、内半径が$>$$10~R_g$で大幅に切り詰められていることがわかります。あるいは、内側の円盤がISCOにあると仮定してスペクトルの進化をモデル化するには、$\sim$1.5～1.9の範囲でスペクトルの硬化の変動を導入する必要があります。
ピエール・オージェ天文台による重力波源からの UHE 光子の探索
| Title |
Search_for_UHE_Photons_from_Gravitational_Wave_Sources_with_the_Pierre_Auger_Observatory |
| Authors |
The_Pierre_Auger_Collaboration:_A._Abdul_Halim,_P._Abreu,_M._Aglietta,_I._Allekotte,_K._Almeida_Cheminant,_A._Almela,_J._Alvarez-Mu\~niz,_J._Ammerman_Yebra,_G.A._Anastasi,_L._Anchordoqui,_B._Andrada,_S._Andringa,_C._Aramo,_P.R._Ara\'ujo_Ferreira,_E._Arnone,_J._C._Arteaga_Vel\'azquez,_H._Asorey,_P._Assis,_G._Avila,_E._Avocone,_A.M._Badescu,_A._Bakalova,_A._Balaceanu,_F._Barbato,_J.A._Bellido,_C._Berat,_M.E._Bertaina,_G._Bhatta,_P.L._Biermann,_V._Binet,_K._Bismark,_T._Bister,_J._Biteau,_J._Blazek,_C._Bleve,_J._Bl\"umer,_M._Boh\'a\v{c}ov\'a,_D._Boncioli,_C._Bonifazi,_L._Bonneau_Arbeletche,_N._Borodai,_J._Brack,_T._Bretz,_P.G._Brichetto_Orchera,_F.L._Briechle,_P._Buchholz,_A._Bueno,_S._Buitink,_M._Buscemi,_M._B\"usken,_A._Bwembya,_K.S._Caballero-Mora,_L._Caccianiga,_I._Caracas,_R._Caruso,_A._Castellina,_et_al._(314_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10839 |
10EeVを超える超高エネルギー（UHE）光子と、LIGO/おとめ座のO1からO3のランO1からO3からの重力波（GW）イベントとの時間方向の一致の探索が、ピエール・オージェ天文台で行われた。光子相互作用の特徴的な特性とハドロンシャワーから予想される背景により、最も興味深いGWイベントのサブセットが、その位置特定の品質と距離に基づいて選択されます。GWイベントの前後1000秒と1日後の期間が分析されます。偶然の一致は観察されません。GWイベントからのUHE光子フルエンスの上限は、通常$\sim$7MeVcm$^{-2}$(期間1000~s)および$\sim$35MeVcm$^{-2}$(期間1日)として導出されます。連星中性子星合体GW170817に近いため、40EeVを超えるUHE光子に転送される源のエネルギーは、その総重力波エネルギーの20%未満に制限されます。これらは、GW源からのUHE光子に対する最初の制限です。
一般相対論的治療法と非相対論的治療法を比較した SASI のパラメトリック研究
| Title |
A_Parametric_Study_of_the_SASI_Comparing_General_Relativistic_and_Non-Relativistic_Treatments |
| Authors |
Samuel_J._Dunham,_Eirik_Endeve,_Anthony_Mezzacappa,_John_M._Blondin,_Jesse_Buffaloe,_Kelly_Holley-Bockelmann |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10904 |
我々は、力学に対する一般相対性理論(GR)の影響を調査する、定常降着衝撃不安定性(SASI)のパラメータ研究からの数値結果を提示する。GR流体力学と重力、および非相対論的(NR)流体力学と重力を理想的なモデル設定で使用し、衝撃の初期半径を変化させ、その質量と半径を連動して変化させることで、原中性子星(PNS)のコンパクトさを変化させます。我々は、バウンス後の核崩壊超新星（CCSN）で予想される2つの状態を調査します。1つは比較的低コンパクトな構成に似ていることを意味し、もう1つは比較的高コンパクトな構成に似ていることを意味しています。GRの方がSASI発振周期が長くなり、高コンパクトスイートではGRとNRの場合の比率が1.29にもなることが分かりました。また、GRはSASIの成長速度の低下につながり、高コンパクト性スイートではGRとNRのケースの比率が0.47と低いこともわかりました。CCSNシミュレーションに対する結果の影響について説明します。
NeoSySPartaN: 数値相対性理論を使用した偏心バイナリ ブラック ホール合体からの高次多極子波形のための神経記号スピン予測アーキテクチャ
| Title |
NeoSySPArtaN:_A_Neuro-Symbolic_Spin_Prediction_Architecture_for_higher-order_multipole_waveforms_from_eccentric_Binary_Black_Hole_mergers_using_Numerical_Relativity |
| Authors |
Amrutaa_Vibho,_Ali_Al_Bataineh |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11003 |
連星ブラックホールと中性子星の合体におけるスピンの大きさの予測は、これらの大変動の際に放出される天体物理学的プロセスと重力波（GW）信号を理解するために極めて重要です。この論文では、ニューラルネットワークとシンボリック回帰の力を組み合わせて、ブラックホールと中性子星の合体のスピンの大きさを正確に予測する新しいニューロシンボリックアーキテクチャ(NSA)を紹介します。私たちのアプローチは、SXS波形カタログの数値相対性理論シミュレーションから得られたGW波形データを利用します。これら2つのアプローチを組み合わせることで、両方のパラダイムの長所を活用し、スピンの大きさの包括的かつ正確な予測を可能にします。私たちの実験では、提案されたアーキテクチャが、NSAモデルについては0.05という優れた二乗平均平方根誤差(RMSE)と0.03という平均二乗誤差(MSE)を達成し、シンボリック回帰モデルのみについては0.12という優れたRMSEを達成していることを示しています。独特の特性を示すことが知られている偏心候補に特に焦点を当てて、高次の多極子波形を処理できるようにこのモデルをトレーニングします。私たちの結果は、合体におけるスピンの大きさを予測するための堅牢で解釈可能な枠組みを提供します。これは、ブラックホールの天体物理的特性の理解と、GW信号の基礎となる物理学の解読に影響を与えます。
IceCube-Gen2 による拡散超高エネルギーニュートリノ束の発見予測
| Title |
Discovery_Forecasts_of_the_Diffuse_Ultra-High-Energy_Neutrino_Flux_with_IceCube-Gen2 |
| Authors |
Victor_B._Valera,_Mauricio_Bustamante,_Christian_Glaser |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11055 |
超高エネルギー(UHE)ニュートリノの発見は、基本的な疑問に対する独自の洞察を提供する可能性を秘めています。新しいUHEニュートリノ望遠鏡によってもたらされる今後の機会を活用するために、計画されているIceCube-Gen2検出器でのニュートリノ電波検出に焦点を当て、今後10～20年間のUHEニュートリノの拡散フラックスの発見に関する最先端の予測を提供します。当社では最先端の磁束予測と検出器モデリングを使用しています。保守的な解析選択のもとでも、文献にあるほとんどのベンチマークUHEニュートリノ束モデルは検出器照射から10年以内に発見され、多くはそれより早く発見可能であり、互いに区別できる可能性があることがわかりました。私たちの結果は、次世代UHEニュートリノ望遠鏡の変革の可能性を実証しています。
中性子星合体GW170817における動的噴出物の化学分布
| Title |
Chemical_Distribution_of_the_Dynamical_Ejecta_in_the_Neutron_Star_Merger_GW170817 |
| Authors |
Shreya_Anand,_Peter_T._H._Pang,_Mattia_Bulla,_Michael_W._Coughlin,_Tim_Dietrich,_Brian_Healy,_Thomas_Hussenot-Desenonges,_Theophile_Jegou_du_Laz,_Mansi_M._Kasliwal,_Nina_Kunert,_Ivan_Markin,_Kunal_Mooley,_Vsevolod_Nedora,_Anna_Neuweiler |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11080 |
GW170817とそれに関連する電磁気的な対応物AT2017gfoは、観測とモデリングが継続するにつれて宝の山であり続けます。ハッブル宇宙望遠鏡によるAT2017gfoの最近の高精度天文測定と、超長基線干渉法(VLBI)制約による以前の制約を組み合わせた結果、傾斜角は19～25度(信頼度90%)に狭められました。この論文では、正確な傾斜情報を含めることで、噴出物の特性、特にAT2017gfoの動的噴出物の組成に関する新たな洞察がどのように得られるかを検討します。私たちの解析は、最先端の加熱速度、熱化効率、不透明度を含む最新のキロノバモデリングに依存しており、動的噴出物成分の平均電子分率である$\bar{Y}_{\rme,dyn}$によってパラメータ化されています。このモデルを使用して、AT2017gfoの最新の傾斜角制約をライトカーブフィッティングフレームワークに組み込み、更新されたパラメーター推定値を導き出します。我々の結果は、観測者の視野角がランタニドに乏しい($Y_{\rme,dyn}\gtrsim0.25$)、圧縮された極動的噴出成分の方向を向いていることを示唆しており、これはAT2017gfoの光度曲線で観察される初期の青色発光を説明できる可能性がある。AT2017gfoを駆動する球状噴出物の最近の主張とは対照的に、我々の研究は、動的噴出物の組成には強い角度依存性があり、ランタニドに富んだ($Y_{\rme,dyn}\lesssim0.25$)潮汐成分が合体面の周りに分布し、半開き角が$35^\circ$であることを示している。傾斜角の制約により$\bar{Y}_{\rme,dyn}$が$0.24$から$0.22$に減少し、値$0.17\lesssimY_{\rme,dyn}\lesssim0.41$となり、潮汐力学的噴出物の$3^{\rmrd}$ピークまでの$r$プロセス要素の堅牢な生産が可能になります。
第3回BINAワークショップ概要
BINA-3は、インドとベルギーの科学者が参加するこのシリーズの3回目のワークショップで、最先端の天文台と理論の進歩を考慮した将来の共同研究を促進することを目的としています。BINA-3は、2023年3月22～24日、インド・ウッタラーカンド州ビムタル（ナイニタール近郊）のグラフィック・エラ・ヒル大学で開催された。主要な出来事は、天文学専用の最初の液体ミラー望遠鏡である国際液体ミラー望遠鏡(ILMT)の落成でした。BINA-3は、一般的な天体物理学と太陽物理学の両方のトピックを網羅する印象的なハイライトを提供しました。研究成果と今後のプロジェクトについて、招待講演・寄稿講演、ポスター発表を通じて紹介しています。
PCAT-DE: 空間情報とスペクトル情報を使用して天体画像内の点状信号と拡散信号を再構成する
| Title |
PCAT-DE:_Reconstructing_point-like_and_diffuse_signals_in_astronomical_images_using_spatial_and_spectral_information |
| Authors |
Richard_M._Feder,_Victoria_Butler,_Tansu_Daylan,_Stephen_K._N._Portillo,_Jack_Sayers,_Benjamin_J._Vaughan,_Catalina_V._Zamora,_Michael_Zemcov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10385 |
天体画像調査による観測データには、さまざまな源の個体群や環境に関する情報が含まれており、望遠鏡の感度が高まるにつれてその複雑さは大幅に増加します。既存の観測の場合でも、点状発光と拡散発光の間の相関関係を測定することは、個々のコンポーネントの特性を正確に推測するために非常に重要です。このタスクでは通常、保守的なデータ削減、積極的なフィルタリング、または汚染されたデータの不完全な処理のいずれかにより、情報が失われます。点状信号と拡散信号を同時にモデル化するように設計された確率的カタログ作成の拡張であるコードPCAT-DEを紹介します。この研究では、明示的な空間テンプレートと一連のノンパラメトリックフーリエ成分テンプレートの両方を天体画像のフォワードモデルに組み込み、観測データに適用される処理ステップの数を削減します。合成Herschel-SPIREマルチバンド観測を使用して、点光源と拡散放射を確実に分離して測定できることを実証します。このモデルの2つのアプリケーションを紹介します。まず、銀河巻雲の存在下で点光源検出/測光を実行し、重大な汚染の場合でも宇宙赤外背景(CIB)銀河数を回復できることを実証します。2つ目では、空間的に拡張された熱スニャエフ・ゼルドヴィッチ(tSZ)効果信号が、個々の銀河からの点状放射よりも優勢である場合でも、確実に測定できることを示します。
グリーンランド望遠鏡: ピトゥフィクでの建設、試運転、運用
| Title |
The_Greenland_Telescope:_Construction,_Commissioning,_and_Operations_in_Pituffik |
| Authors |
Ming-Tang_Chen_(1),_Keiichi_Asada_(1),_Satoki_Matsushita_(1),_Philippe_Raffin_(1),_Makoto_Inoue_(1),_Paul_T._P._Ho_(1_and_2),_Chih-Chiang_Han_(1),_Derek_Kubo_(1),_Timothy_Norton_(3),_Nimesh_A._Patel_(3),_George_Nystrom_(1),_Chih-Wei_L._Huang_(1),_Pierre_Martin-Cocher_(1),_Jun_Yi_Koay_(1),_Cristina_Romero-Ca\~nizales_(1),_Ching-Tang_Liu_(1_and_4),_Teddy_Huang_(1),_Kuan-Yu_Liu_(1_and_2),_Tashun_Wei_(1),_Shu-Hao_Chang_(1),_Ryan_Chilson_(1),_Peter_Oshiro_(1),_Homin_Jiang_(1),_Chao-Te_Li_(1),_Geoffrey_Bower_(1),_Paul_Shaw_(1),_Hiroaki_Nishioka_(1),_Patrick_M._Koch_(1),_Chung-Cheng_Chen_(1),_Ranjani_Srinivasan_(1_and_3),_Ramprasad_Rao_(1_and_3),_William_Snow_(1),_Hao_Jinchi_(5),_Kuo-Chang_Han_(5),_Song-Chu_Chang_(5),_Li-Ming_Lu_(5),_Hideo_Ogawa_(6),_Kimihiro_Kimura_(6),_Yutaka_Hasegawa_(6),_Hung-Yi_Pu_(1_and_7),_et_al._(14_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10468 |
2018年、グリーンランド望遠鏡（GLT）がグリーンランドで科学観測を開始した。それ以来、私たちはいくつかの重要な改良を完了し、望遠鏡システムに新しい機能を追加しました。この論文では、GLTシステムの完全なレビュー、2018年以降の観測活動の概要、北極地域での運用から学んだ教訓、および望遠鏡の展望について説明します。
Sinc カーネルを混合して、ペアリングが不安定になることなく、平滑化された粒子流体力学の補間を改善します。
| Title |
Mixing_Sinc_kernels_to_improve_interpolations_in_smoothed_particle_hydrodynamics_without_pairing_instability |
| Authors |
Rub\'en_M._Cabez\'on,_Domingo_Garc\'ia-Senz |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10925 |
平滑化粒子流体力学手法は、補間関数の適切な選択に大きく依存しています。この研究では、$Sinc~kernels$と呼ばれる補間器ファミリーの主なプロパティを再検討して拡張し、広く使用されているWendlandカーネルファミリのプロパティと比較します。低次と高次のSincカーネルの線形結合により、ペアリングの不安定性に耐性を持ちながら、広範囲の近傍補間点で良好なサンプリング特性を維持する、高品質の補間器が生成されることを示します。$60\len_b\le400$。このSincの線形ミックスの特定のケースでは、バランスの取れた堅牢なカーネルが生成され、近隣ノードの数が多くない場合でも、Gresho-Chan渦実験での以前の結果が改善され、良好な収束率が得られることを示します。このような混合手法は、柔軟性に優れているためSincカーネルに最適ですが、BスプラインやWendlandカーネルなどの他の補間ファミリにも簡単に適用できます。
パーカー太陽探査機に搭載された広視野イメージャによる遅い太陽風の変動する性質に対する制約
| Title |
Constraints_on_the_variable_nature_of_the_slow_solar_wind_with_the_Wide-Field_Imager_on_board_the_Parker_Solar_Probe |
| Authors |
Spiros_Patsourakos,_Angelos_Vourlidas_and_Alexander_Nindos |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10336 |
以前の研究では、パーカー太陽探査機(PSP)ミッションに搭載された広視野イメージャー(WISPR)による観測から、PSPが最小太陽中心距離~28Rsに達したときの白色光コロナル輝度を伸長と時間の関数として分析しました。太陽赤道面に近いPSP軌道面の狭いくさび上で、1日に4～5回の一時的な流出を発見した。しかし、伸長対時間マップ(Jマップ)解析では、一時的な流出と視線統合効果の空間スケールが小さいため、放出された密度構造の数の下限しか提供されませんでした。この研究では、太陽赤道面全体からの遅い太陽風の一時的な質量放出の特性に制約を設けます。我々は、太陽赤道面における過渡密度構造の放出と伝播を、次の4つのシナリオでシミュレートしました。(1)ランダムな速度での時間と経度の周期的放出。(2)経度で共回転リリース、ランダムな速度で定期的にリリース。(3)経度ではランダムなリリース、時間と速度では定期的なリリース。(4)経度、時間、速度のランダムな解放。シミュレーションは、観測されたJマップと同様の合成Jマップの構築に使用されました。検討された4つのシナリオは、WISPR観測中に太陽赤道面に近いことを考慮すると、太陽赤道面から、したがってストリーマベルトから放出される1日あたりの密度構造の同様の範囲(最小値は35～45、最大値は96～127)を持っています。また、我々の結果は、近日点の1～20%をカバーする2～8Rsの範囲のサイズを持つ密度構造が、その期間中にPSPの現場観測によって検出可能であった可能性があると予測しています。
$\tau$ Ceti: ポールオンソーラーアナログの恒星パラメータの改良
| Title |
Refining_the_Stellar_Parameters_of_$\tau$_Ceti:_a_Pole-on_Solar_Analog |
| Authors |
Maria_Korolik,_Rachael_M._Roettenbacher,_Debra_A._Fischer,_Stephen_R._Kane,_Jean_M._Perkins,_John_D._Monnier,_Claire_L._Davies,_Stefan_Kraus,_Jean-Baptiste_Le_Bouquin,_Narsireddy_Anugu,_Tyler_Gardner,_Cyprien_Lanthermann,_Gail_H._Schaefer,_Benjamin_Setterholm,_John_M._Brewer,_Joe_Llama,_Lily_L._Zhao,_Andrew_E._Szymkowiak,_Gregory_W._Henry |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10394 |
恒星が存在する可能性のある惑星を正確に特徴付けるには、まず恒星のパラメータを適切に決定する必要があります。$\tau$Cetiは近くにある太陽類似体であり、しばしば系外惑星探索の対象となります。観測された回転速度の不確実性により、くじら座$\tau$の傾きを抑制することが困難になっています。動径速度(RV)観測による惑星候補の場合、RVでは最小質量($m\sini$)しか制約できないため、惑星の質量に実質的な不確実性が生じます。この論文では、くじら座$\tau$の恒星パラメータの制約を改善するために、MIRC-Xビームコンバイナを備えたCHARAアレイからの新しい長基線光学干渉データと、EXPRESを備えたローウェル発見望遠鏡からの超高精度分光データを使用しました。追加のアーカイブデータは、テネシー州立大学自動測光望遠鏡とマウントウィルソン天文台香港プロジェクトから取得されました。これらの新しいアーカイブデータセットにより、縁部が暗くなった角直径が$2.019\pm0.012$mas、自転周期が$46\pm4$daysであるなど、星のパラメーターの決定が改善されました。データセットのパラメーターを組み合わせることで、$7\pm7^\circ$の恒星の傾斜角の推定値が得られました。このほぼ極に近い向きは、これまでに報告されている系外惑星に影響を及ぼします。システムダイナミクスの分析は、Fengらによって説明された惑星の構造が、次のことを示唆しています。(2017)軌道傾斜角が低い場合は長期安定性を維持できない可能性があります。さらに、くじら座$\tau$の傾きから、恒星の回転軸と以前に測定されたデブリ円盤の回転軸の傾きとの間にずれがあることが明らかになりました($i_\mathrm{disk}=35\pm10^\circ$)。
進化した星の質量損失
冷たく低速の風による激しい質量損失は、漸近巨大分岐(AGB)進化段階における低質量から中質量の星の決定的な特徴です。このような風は、初期の星の質量の最大80%を星間物質に戻し、塵や重元素を豊富にするのに大きな役割を果たします。AGBの質量損失の基礎となる物理学を理解する上での課題は、脈動、対流、衝撃、磁場、塵や分子の形成に起因する不透明度の変化など、複雑で非常に動的なプロセス間の相互作用に依存していることです。私は、電波観測と（サブ）ミリメートル観測から明らかになった、後期の恒星の質量損失に関する理解における最近の進歩の例をいくつか紹介します。特に、空間、時間、周波数における進化した星の表面と拡張大気を解明する例に焦点を当てます。
0.17天文単位の乱流太陽風中のMHDからサブイオンスケールまでの埋め込みコヒーレント構造
| Title |
Embedded_coherent_structures_from_MHD_to_sub-ion_scales_in_turbulent_solar_wind_at_0.17_au |
| Authors |
Alexander_Vinogradov,_Olga_Alexandrova,_Pascal_D\'emoulin,_Anton_Artemyev,_Milan_Maksimovic,_Andr\'e_Mangeney,_Alexei_Vasiliev,_Anatoly_Petrukovich,_Stuart_Bale |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10478 |
私たちは、パーカーソーラープローブを使用して、最初の近日点（0.17天文単位）における、MHDから動的プラズマスケールまでの太陽風の磁気乱流を研究します。Morletウェーブレット分解を使用して、時間的に局所的なエネルギーイベントとして現れ、広範囲のスケールをカバーする断続的なコヒーレント構造を検出します。これは、MHDからサブイオンスケールに至るまで、埋め込まれたコヒーレント構造の存在を意味します。たとえば、イオンスケール($\sim1$s)およびサブイオンスケール($\sim0.1$s)での磁気渦に固有の磁気ゆらぎを伴うMHDスケール($\sim200$s)での電流シートを観察します。磁気ゆらぎの振幅異方性は、(i)MHDスケールの$200$構造、(ii)イオンスケールの$\sim2\cdot10^3$イベント、(iii)サブイオンスケールの$\sim10^4$イベントのほぼ内で解析されます。さまざまな衝撃パラメーターを使用した軌道に沿って、アルフエン渦、電流シート、磁気ホールなどのモデル構造の交差と比較します。この比較から、MHDおよびイオンスケールでは、構造の大部分が非圧縮性であり、主に双極子Alfv'en渦(>80%)、単極子Alfv'en渦(<10%)、および電流シート(<10%)を表すと結論付けられます。サブイオンスケールでは、コヒーレント構造は単極子渦（7%）、双極子渦（49%）、電流シート（5%）、磁気ホール（0.4%）を表します。サブイオンスケールの構造の約40%は、検討したモデルのいずれにも適合しません。これらのイベントは圧縮性渦を表している可能性があります。
4つの明るい$r$プロセス増強星の組成を解読する
| Title |
Decoding_the_compositions_of_four_bright_$r$-process-enhanced_stars |
| Authors |
Pallavi_Saraf_(IIA),_Carlos_Allende_Prieto,_Thirupathi_Sivarani,_Avrajit_Bandyopadhyay,_Timothy_C._Beers,_A._Susmitha |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10762 |
近年、銀河系の初期に活動する可能性のある$r$プロセスの天体物理学的サイトを特定するための共同の努力が行われてきた。多くの$r$プロセス強化(RPE)スターの発見(特に$R$プロセスアライアンスの協力による)により、この取り組みは大幅に加速されました。しかし、一次中性子捕獲ピークをカバーする詳細な元素存在量に関するデータは限られたものしか存在しません。特に3番目のピークにおける元素の相対存在量など、$r$-processパターンの構造の微妙な違いは、$r$-process部位をさらに制約すると予想される。ここでは、HESP-GOMPAの調査から選ばれた4つの明るいRPE星の詳細な元素存在量分析を紹介します。観測はスペインの10メートル級望遠鏡グラン・テレスコピオ・カナリアス（GTC）で行われた。得られた高いスペクトル信号対雑音比により、$r$過程の3番目のピーク元素であるオスミウム(Os)を含む20の中性子捕獲元素の存在量を導き出すことができます。2つの星からトリウム(Th)が検出され、それを使用してそれらの年齢を推定します。文献からのRPE星の編集に基づいて、$r$-II星と$r$-I星におけるMg、Sr、Ba、Eu、Os、Thの金属量の進化について議論する。ユウロピウム(Eu)に対するストロンチウム(Sr)の存在量の傾向は、Srの追加の生産場所の必要性を示唆しています(いくつかの以前の研究と同様)。イットリウム(Y)とジルコニウム(Zr)の場合、この要件はより緩やかになる可能性があります。また、Mg/Th存在比に基づいて、$r$-II星形成と$r$-I星形成の間にはある程度の時間遅延がある可能性があることも示します。
AGB 後の星 IRAS 07253-2001: 脈動、長期的な明るさの変動、スペクトルの特殊性
| Title |
The_Post-AGB_Star_IRAS_07253-2001:_Pulsations,_Long-Term_Brightness_Variability_and_Spectral_Peculiarities |
| Authors |
N._P._Ikonnikova,_M._A._Burlak,_A._V._Dodin,_A._A._Belinski,_A._M._Tatarnikov,_N._A._Maslennikova,_S._G._Zheltoukhov,_K._E._Atapin |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10796 |
進化の後期段階、特に漸近巨大分岐（AGB）以降の中間初質量星の観察と包括的な研究は、特定のグループの星に共通する性質を特定し、それらの間の連星を明らかにするために非常に重要です。この研究は、十分に研究されていないポストAGB候補と赤外線源IRAS07253-2001の測光特性とスペクトル特性を調査することを目的としています。私たちは、白人の山岳天文台の望遠鏡で得られた新しい多色$UBVR_{C}I_{C}YJHK$測光を提示し、超新星の全天自動測量によって取得されたデータと併せて分析します。脈動によって引き起こされる複数周期の輝度変動の検出について報告します。主要な周期である73日と追加の周期である68日と70日の閉鎖周期の拍動により、振幅の変動が生じます。また、ほぼ1800日の周期で明るさに長期的な正弦波傾向があることも検出されました。それは軌道であり、IRAS07253-2001は連星であると仮定します。2020年と2023年にコーカサス山脈天文台の2.5メートル望遠鏡で$\lambda$3500～7500の波長範囲で取得された新しい低解像度分光データに基づいて、スペクトル線を特定し、スペクトルアトラスを作成しました。私たちはスペクトル内に[NII]、[NiII]、[SII]の禁断輝線を発見し、その起源について議論しました。H$\alpha$ラインには可変の双峰放射成分があります。我々は星のパラメータの予備的な推定値を導き出し、ピークからピークまでの振幅が約30kms$^{-1}$の動径速度の変化を検出した。
ESA ガイア データ リリース 3 で明らかになった連星系の赤色巨星および主系列太陽様振動子 -- 連星アンサンブル地震学から恒星と軌道の進化を再構築
| Title |
Red-giant_and_main-sequence_solar-like_oscillators_in_binary_systems_revealed_by_ESA_Gaia_Data_Release_3_--_Reconstructing_stellar_and_orbital_evolution_from_binary-star_ensemble_seismology |
| Authors |
P._G._Beck,_D._H._Grossmann,_L._Steinwender,_L._S._Schimak,_N._Muntean,_M._Vrard,_R._A._Patton,_J._Merc,_S._Mathur,_R._A._Garcia,_M._H._Pinsonneault,_D._M._Rowan,_P._Gaulme,_C._Allende_Prieto,_K._Z._Arellano-C\'ordova,_L._Cao,_E._Corsaro,_O._Creevey,_K._M._Hambleton,_A._Hanslmeier,_B._Holl,_J._Johnson,_S._Mathis,_D._Godoy-Rivera,_S._S\'imon-D\'iaz,_J._Zinn |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10812 |
連星系は、星の構造と進化についての理解をテストするための貴重な天体物理学ツールを構成します。振動成分を含むシステムは、星地震学が解析に役立つ振動成分の独立したパラメーターを提供するため、興味深いものです。このようなシステムのうち約150が文献で知られています。これらのベンチマーク天体のサンプルを拡大するために、GaiaDR3の二体軌道カタログ(TBO)を、NASAケプラーとTESSからの主系列および赤色巨星位相で確認された太陽様発振器のカタログとクロスマッチさせます。我々は、太陽のような振動子をホストする954個の新しい連星系候補を取得し、そのうち45個と909個の星がそれぞれ主系列と赤色巨星上にあり、食系の2つの新しい赤色巨星を含む。潜在的に長周期システムの918個の発振器が報告されています。私たちは、連星系の既知の太陽に似た発振器のサンプルサイズを1桁増やします。我々はサンプル全体の地震特性を示し、TBO内の軌道要素の大部分は物理的に合理的であると結論付けました。APOGEEを複数回使用したすべてのTBOバイナリ候補の82%が動径速度測定から確認されます。しかし、TESS衛星の計器ノイズにより、$\nu_\textrm{max}$$\lesssim$30$\mu$Hzで地震学的に推定される星の質量と半径は大幅に過大評価される可能性があると我々は示唆しています。146個の巨人について、地震学的に推測される進化状態が決定され、軌道パラメータの分布に明らかな違いが示されており、これらの進化した連星系に作用する平衡潮汐の累積効果と考えられています。振動星をホストする他の146系については、軌道傾斜角の値がTBOで見つかりました。SB9カタログでTBOをテストすると、1/3の完全性係数が得られます。
ワイド連星は散開星団と野星の間の回転進化の一貫性を証明する
| Title |
Wide_binaries_demonstrate_the_consistency_of_rotational_evolution_between_open_cluster_and_field_stars |
| Authors |
David_Gruner,_Sydney_A._Barnes,_Kenneth_A._Janes |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10836 |
ジャイロクロノロジーでは、自転周期と色などの質量代理に基づいて後期型主系列星の年齢を導き出すことができます。散開星団での探査が行われているが、野星との関係はまだ確立されていない。私たちは、星団と野星の間の啓蒙的な仲介者を表すワイド連星の回転速度と、散開星団星の回転速度との重なりを調査します。私たちは、最近作成されたワイド連星カタログを調査し、カタログ化された連星をケプラー・ミッション（およびそのK2拡張）による観測と照合し、それらの自転周期を検証または再導出し、両方の星が主系列上にあり自転周期が精査されている283の星系を特定し、それらの星系を散開星団データと比較しました。これらのワイドバイナリ（236）の大部分は、色周期図の散開星団によって定義される曲線リブに沿って、または連続する散開星団間の同等の格子間ギャップに沿って直接並んでいることがわかります。形状の平行性が顕著です。追加の12個のシステムは明らかに順番に古いものです。逸脱したシステムは少数ですが、ほとんどが明らかに階層構造になっています。さらに、進化した成分を含む追加のワイド連星系の色振幅図における進化した成分の位置は、主系列成分の回転年齢と一致しています。私たちは、ワイド連星は、その多様性にもかかわらず、散開星団で観察されたのと同じスピンダウン関係に従うと結論付け、回転に基づく年齢推定では、ワイド連星内の両方の成分で同じ年齢が得られることがわかりました。これは、星団と野星が同じように自転し、事実上単独とみなされるほど伴星から十分に離れていれば、回転年代学を野星に適用して年齢を決定できることを示唆している。
角運動量と主系列から亜巨星および赤色巨星低質量星へのリチウム輸送
天体地震学は、進化した星の内部を調査し、その内部回転を制限するユニークな機会を提供します。中心核の回転進化を正しく再現することは、低質量星に関与する内部プロセスを理解する鍵となります。私たちは、星地震の制約を考慮して、角運動量(AM)の輸送の挙動を再現するために必要な効率を調査します。私たちは一連のモデルを計算し、AMRIに関連する時間依存の追加粘度を含めることにより、最新のAM輸送を調査しました。私たちは、SGB星とRGB星のサンプルの中心と表面の回転の星地震測定と予測を比較しました。進化に伴うコア回転速度の一般的な挙動を再現するには、時間に応じて追加の粘度が必要であることが確認されました。我々は、それが進化を通じて低質量星のより強いLiとBeの枯渇をもたらすことを示した。我々は、一般に参照として使用される古典的モデルによるRGBバンプでのLi存在量の予測では、MSおよび星の進化の進化段階に沿ったLiの減少を再現できないことを確認した。1Msunよりも質量の小さい星の観測されたLiの量が、モデルの予測とRGBバンプでの観測との間に不一致を引き起こすことを示します。セミパラメトリックモデルは、SGBフェーズ中に観察された急激な遷移を除いて、進化の最初のフェーズに沿った回転挙動を良好に再現できることを示します。これは、2つの異なる輸送プロセスが関与している可能性があることを示唆しています。MSおよびRGB段階に至るまでのAM中に化学物質を輸送するために必要なプロセスは、進化期間全体を通じてLiの枯渇に影響を与えます。若い段階でのLi存在量の適切な予測は、より進化した段階での予測に強い制約を課します。また、Liに富んだ巨星を定義する閾値にも影響を及ぼし、古典的なモデルがその値を過大評価する傾向があることを示しています。
標準的なインフレーション宇宙論では、宇宙が膨張するにつれてスカラー摂動とテンソル摂動が増大し、その波長がハッブルの地平線を超えると凍結し、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の変動スペクトルと振幅に明らかな兆候を生み出しました。しかし、現在では、構造形成が非インフレ場における量子ゆらぎの種まきによっても始まった可能性があるかどうかを検討する非常に十分な理由ができています。このレターでは、これら2つのシナリオで生成されたスカラーモードとテンソルモードを研究および比較し、CMBのBモード偏光を測定する今後の観測によってそれらを区別できる可能性があることを実証します。フィールドがインフレーション的であればスカラーモードとテンソルモードの両方が観測可能であるはずですが、そうでない場合はスカラーモードのみがCMBに存在します。しかし、重力が純粋に古典的である場合、テンソルモードはあらゆる場合において正準量子化を回避し、その結果、測定できないほど弱い重力波が生じるでしょう。したがって、Bモード偏光が検出されなかったとしても、インフレを完全に排除することはできません。
時空対称性を破る宇宙論的解の暗黒エネルギー特性 -- 後期の挙動とファントムクロッシング
| Title |
Dark-energy_properties_of_a_spacetime-symmetry_breaking_cosmological_solution_--_late-time_behaviour_and_phantom_crossing |
| Authors |
Nils_A._Nilsson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10290 |
私たちは、明示的な時空対称性の破れの単純なケースにおける後期宇宙論的ダイナミクスを調査します。小さな対称破れ係数で展開することにより、フリードマン方程式を$\Lambda$CDM+動的暗エネルギーとして書くことができ、これにはスケール係数の対数依存性が含まれることを示します。ダークエネルギーの状態方程式は、対称破れ係数の特定の値に対して発散とファントムの挙動を示し、ヌルエネルギー条件も破れていることがわかりました。また、ダークエネルギーの断熱音速についても議論し、シュヴァリエ・ポラースキー・リンダーパラメータ化を使用してモデルを現在の制約と比較します。
ダーク・ヤン・ミルズ群を用いた理論における複数のアクシオンの結果
| Title |
Consequences_of_Multiple_Axions_in_Theories_with_Dark_Yang-Mills_Groups |
| Authors |
Manuel_Ettengruber,_Emmanouil_Koutsangelas |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10298 |
量子重力の一般的な一貫性要件では、Yang-Millsグループごとに1つのアクシオンが存在することが要求されます。この研究では、ダークヤン-ミルズセクターを使用した理論を検討し、これらの必要なアクシオンの一般的な現象学的意味を調査します。2つの単純なモデル、つまり純粋なYang-Millsセクターと$N$の正確な標準モデルのコピーについて計算を実行します。前者の場合、ダークセクターアクシオンが暗黒物質を構成していると考えられる場合、位置ずれメカニズムにより最小の暗黒閉じ込めスケール$\Lambda_{\rmconf}\gtrsim1\,{\rmeV}$が得られます。後者の場合、初期位置ずれ角度の微調整を行わない位置ずれメカニズムにより、$N$の上限が種境界より下に設定されます。インフレーション中にPQ対称性が破れた場合、集合的な等曲率変動は、単一のアクシオンから生じるインフレーションのハッブルスケールの境界を必ずしも厳しくしません。また、質量スペクトルが抑制されたさまざまなダークセクターのアクシオンから集合的に作られたアクシオン星は不可能であることも指摘します。最後に、手元にある2つのモデルでは、アクシオンの動力学的混合によるセクター間相互作用により、2つの異なるアクシオン状態が存在します。単一のダークYMセクターの場合、上限$\Lambda_{\rmconf}\lesssim10^{12}\,{\rmGeV}$はダークセクターアクシオンの安定性要件から生じます。$N$の正確なSMコピーの場合、第2状態の質量と光子の結合は、第1アクシオンの類似パラメーターの潜在的な測定後に完全に決定されます。
私たちは、初期銀河形成の強化が運動学的位置ずれメカニズムを伴うアクシオン様粒子(ALP)暗黒物質(DM)理論で一般的に発生する可能性があり、既存の制約と矛盾せずに、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)によって最近観測された過剰に対処できる可能性があることを実証します。ALP質量が$10^{-22}~{\rmeV}<m_a<10^{-19}~\rmeV$の範囲にある実行可能なパラメーター領域を特定します。さらに、ALPパラメーターの関心領域が、DMハローの小規模構造およびALPの既存の実験的検索における興味深い相補的サインにつながる可能性があることを示します。
アクシオンフラックスモノドロミー放電による宇宙定数の緩和
より高い場のパワーで変調された線形アクシオンモノドロミーモデルは、宇宙定数をゼロに向けて緩和するための量子力学的磁束放出メカニズムを自然に実現します。重ね合わせた線形フラックスモノドロームと二次フラックスモノドロームの複数のコピー（それぞれのコピーがフラックスのペアにまたがる）を使って作業することで、アクシオンが非常に重く効果的に切り離されている場合、膜放電が宇宙定数をアトラクター$0<\Lambda/\mpl^4\ll1$に向かって緩和することを示します。磁束の変動と中間の磁束値を決して有限の磁束範囲を超えないよう制限すると、宇宙定数の最終値は小さくなりますが、有限になります。観測された暗黒エネルギーのスケールをどのように再現できるかを示し、物質セクターの相転移を組み込む方法を説明します。
GRB 221009A からのニュートリノ: ALP の生成と LHAASO 異常 $\gamma$ イベントの説明
| Title |
Neutrinos_from_GRB_221009A:_producing_ALPs_and_explaining_LHAASO_anomalous_$\gamma$_event |
| Authors |
Nicol\'as_Bernal,_Yasaman_Farzan,_Alexei_Yu._Smirnov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10382 |
我々は、LHAASOによって観測されたGRB221009Aからの18TeVガンマ線についての新しい説明を提案します。高エネルギーニュートリノは、宇宙ニュートリノ背景との相互作用を介してアクシオン様粒子（ALP）に変換されます。その後、ALPは銀河の磁場の中で高エネルギーの光子に変換されます。地球に到達するニュートリノ、ALP、光子の束を計算します。GRB221009Aからのニュートリノ束に対するIceCubeの制約は、光子束の厳しい上限に変換されます。既存の境界がすべて満たされ、18TeVLHAASO光子が説明できるパラメーターの範囲を見つけます。将来的には、GRBやAGNなどの10TeVを超える強力なニュートリノ源から地球に到達する光子とニュートリノ束の間の特定の相関関係を、文献で提案されている代替案と私たちの説明を区別するツールとして使用できる可能性があります。私たちは、さまざまな宇宙論的および地球的境界を回避しながら、シナリオの相互作用を電弱ゲージ不変モデル内にどのように組み込むことができるかを議論します。我々は、TXS0506+056からの高エネルギーニュートリノの観測による限界を考慮して、カーペット2検出器によって観測された251TeV光子を説明できる可能性についてコメントします。
| Title |
Dynamical_Tidal_Response_of_Kerr_Black_Holes_from_Scattering_Amplitudes |
| Authors |
M._V._S._Saketh,_Zihan_Zhou,_Mikhail_M._Ivanov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10391 |
点粒子有効場理論(EFT)と一般相対性理論の散乱振幅を照合して、回転(カー)ブラックホールの低周波動的潮汐応答をスピンのすべての次数まで抽出します。保守的な分野では、ブラックホールの潮汐応答関数の時間微分展開に対応する局所世界線カップリングを研究します。これらは、静的な愛の数を動的に(周波数に依存して)一般化したものです。我々は、曲率時間微分項、スピン-曲率時間微分結合、および球面対称性の違反により生じる四極子-八極子混合演算子の3種類のサブリーディング局所世界線演算子の結合を特定し、抽出します。最初の2つのサブリーディングカップリングはゼロではなく、古典的な繰り込み群の実行を示します。スキームに依存しないベータ関数を明示的に示します。しかし、保守的な混合条件は、静的な愛の数が消える結果として消えます。非保守的なセクターでは、頻度で主要な次数と主要な次数の次数の散逸数を一致させます。ついでに、最低次の散逸寄与に対するテールとショートスケール対数補正から生じる一般相対性理論の吸収確率の項を特定します。
重力波検出器ネットワークの特徴付け: A$^\sharp$ から Cosmic Explorer まで
| Title |
Characterizing_Gravitational_Wave_Detector_Networks:_From_A$^\sharp$_to_Cosmic_Explorer |
| Authors |
Ish_Gupta,_Chaitanya_Afle,_K.G._Arun,_Ananya_Bandopadhyay,_Masha_Baryakhtar,_Sylvia_Biscoveanu,_Ssohrab_Borhanian,_Floor_Broekgaarden,_Alessandra_Corsi,_Arnab_Dhani,_Matthew_Evans,_Evan_D._Hall,_Otto_A._Hannuksela,_Keisi_Kacanja,_Rahul_Kashyap,_Sanika_Khadkikar,_Kevin_Kuns,_Tjonnie_G._F._Li,_Andrew_L._Miller,_Alexander_Harvey_Nitz,_Benjamin_J._Owen,_Cristiano_Palomba,_Anthony_Pearce,_Hemantakumar_Phurailatpam,_Binod_Rajbhandari,_Jocelyn_Read,_Joseph_D._Romano,_Bangalore_S._Sathyaprakash,_David_H._Shoemaker,_Divya_Singh,_Salvatore_Vitale,_Lisa_Barsotti,_Emanuele_Berti,_Craig_Cahillane,_Hsin-Yu_Chen,_Peter_Fritschel,_Carl-Johan_Haster,_Philippe_Landry,_Geoffrey_Lovelace,_David_McClelland,_Bram_J_J_Slagmolen,_Joshua_Smith,_Marcelle_Soares-Santos,_Ling_Sun,_David_Tanner,_Hiro_Yamamoto,_Michael_Zucker |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10421 |
レーザー干渉計重力波観測所(LIGO)と乙女座による重力波観測は、核物理学から宇宙まであらゆるスケールで宇宙を探索するための新しいツールを私たちに提供し、今後数十年にわたって基礎物理学、天体物理学、宇宙論にさらなる影響を与える大きな可能性を秘めています。この論文では、A#と呼ばれる最高の感度に達したときのLIGO検出器ネットワークの科学的能力と、(周波数に応じて)10倍から100倍感度が高い新世代の天文台、特に米国の一対のL字型コズミック・エクスプローラー天文台(アーム長40kmとアーム長20kmの1台)とヨーロッパの10kmアームを備えた三角アインシュタイン望遠鏡の科学的能力を研究しました。私たちは、複数の資金提供機関の最優先事項から導き出された一連の科学指標を使用して、さまざまなネットワークの科学能力を特徴付けます。それぞれ2つまたは1つの次世代天文台を含むネットワーク内に1つまたは2つのA#天文台が存在すると、マルチメッセンジャー天文学とハッブルパラメーターの精密測定を容易にする優れた位置特定機能が提供されます。2つのコズミックエクスプローラー天文台とアインシュタイン望遠鏡のネットワークは、核の状態方程式、宇宙論的パラメータ、宇宙史を通じたブラックホールの成長など、特定されたすべての科学指標を達成し、中性子星やブラックホールの内部または周囲の暗黒物質の存在、回転する中性子星からの連続重力波、超新星からの過渡信号、初期宇宙における恒星質量ブラックホールの生成などの新しい発見を行うために重要です。ほとんどの測定基準については、次世代地上天文台の3つのネットワークは、3つのA#天文台のネットワークによって達成できるものよりも100倍優れています。
合体後の中性子星からの重力波信号に対するバルク粘度の影響
| Title |
Impact_of_bulk_viscosity_on_the_post-merger_gravitational-wave_signal_from_merging_neutron_stars |
| Authors |
Michail_Chabanov_and_Luciano_Rezzolla |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10464 |
連星中性子星合体の激しい合体後には、放出される重力波（GW）信号に影響を与える強い振動が存在します。これらの振動に関与する周波数、温度、密度により、弱い相互作用によって化学平衡が崩れる可能性があり、その結果、体積粘度がゼロ以外になり、ダイナミクスやGW信号に影響を与える可能性があります。我々は、M\"uller、Israel、Stewartによって提案された散逸流体の相対論的流体力学の方程式の自己無撞着かつ2次定式化を使用した連星中性子星合体の最初のシミュレーションを提示します。合体残骸の構造と放射効率に対する体積粘度の影響の最初の評価を取得するという精神で、星内で一定であると仮定する粘度に対して単純化されたアプローチを採用します。,しかし、バイナリごとに強度を変えることで、考えられる挙動を調査し、厳密な上限を得ることができました。このようにして、大きなバルク粘度が、合体直後の恒星コアのダイナミクスを特徴づける衝突と跳ね返り振動を減衰させるのに非常に効果的であることがわかりました。その結果、残骸の$m=2$変形と重力放射効率が大幅に減少し、合体後のスペクトルに質的および量的な変化が生じます。最も極端な構成の場合、この値は大きくなる可能性があります。全体として、大まかではあるが一貫した結果は、バルク粘度がGWで放射されるエネルギーを、粘度が小さい(現実的な)シナリオでは$\lesssim1\%$減少させ、粘度が大きい(非現実的な)シナリオでは$\lesssim15\%$減少させることを示しています。
20世紀初頭以来、私たちが今日標準宇宙論モデルと呼ぶものの継続的な進化と完成が生み出されましたが、一部の著者はこの進化の中で個別の時期を区別することを好みます。宇宙論の発展を歴史的に6つの時期に分ける可能性は次のとおりです。(1)初期期間(1917年から1927年)。(2)発展期(1927年から1945年)。(3)統合期間(1945年から1965年)。(4)受け入れ期間(1965年から1980年)。(5)拡大期(1980年から1998年)。(6)高精度実験宇宙論の時代(1998年から現在)。最後の時代は認識論的な楽観主義で始まりましたが、それは時間の経過とともに衰退し、現在では「宇宙論の危機」という表現がメディアで根強く反響しています。測定精度の向上によって生じる未解決の軽微な問題を取り除くという当初の期待は裏目に出ました。標準モデルがデータに適合しようとする精度が高くなるほど、発生する緊張の数は増加し、問題は減少するどころか拡大します。
量子補正されたシュヴァルツシルト ブラック ホールとしてのバーディーン時空: 準正規モードとホーキング放射
| Title |
Bardeen_spacetime_as_a_quantum_corrected_Schwarzschild_black_hole:_Quasinormal_modes_and_Hawking_radiation |
| Authors |
R._A._Konoplya,_D._Ovchinnikov,_B._Ahmedov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10801 |
バーディーンブラックホールは、通常のブラックホールの最初のモデルとして歴史的重要性を持っています。最近、シュヴァルツシルト解に対する量子補正としてのバーディーン時空の解釈が提案されています。私たちの研究は、バーディーンブラックホールの準正規モードとホーキング放射を調査することに焦点を当てています。我々は、バーディーンブラックホールの準正規モードに関するこれまでの研究には、無視できない不正確さがあることを観察しました。したがって、バーディーン時空におけるスカラー場、電磁場、およびニュートリノ場の準正規モードの正確な計算を提案します。さらに、灰色体係数を計算し、ホーキング放射の放出率を分析しました。量子補正が小さく、基本モードがそのシュヴァルツシルト値とわずかに異なる場合でも、最初のいくつかの倍音はますます強い割合で逸脱します。この偏差により、実際の発振周波数が非常に小さい倍音が発生します。この倍音の爆発は、量子補正されたブラックホールが主に事象の地平面付近での古典的な限界とは異なるという事実と密接に関連しています。さらに、ホーキング放射の強度は、量子補正によって大幅に（最大3桁）抑制されます。
円形拘束 n 体問題
この論文では、n体システムのダイナミクスを記述するために設計された双円制限四体問題(BCR4BP)の拡張である円制限n体問題(CRNBP)を紹介します。CRNBPでは、BCR4BPの人為的制約と同様に、システム内の各巨大物体がケプラー運動に従うように制約されます。CRNBPは、エフェメリスモデルの6N方程式と比較して、積分する必要がある1次常微分方程式が6つだけであるため、多体系、特に外惑星系における軌道設計の効率的な代替手段です。エフェメリドn体問題で観察される複雑な動的挙動を再現することにより、CRNBPの構造安定性を実証します。さらに、CRNBPを暦と関連付けるための直接的なアプローチを提案し、専用の暦解析に取り組む前に軌道設計の可能性を探ることが可能になります。これにより、一般的な動的挙動の特定が可能になり、複数の身体システムのダイナミクスに対する貴重な洞察が得られます。最後に、例示的な例は、軌道の豊富さと、外惑星系における複雑な軌道の設計にCRNBPを使用することの潜在的な利点を強調しています。CRNBPは、予備的な軌道設計のための貴重なツールであることが証明されており、低エネルギー軌道の特定を容易にし、将来の専用研究におけるさらなる探索のための基盤を提供します。
NANOGrav の結果が原始ブラック ホールとハッブル テンションに与える影響
| Title |
Implications_of_the_NANOGrav_results_for_primordial_black_holes_and_Hubble_tension |
| Authors |
M._Bousder,_A.Riadsolh,_A._El_Fatimy,_M._El_Belkacemi_and_H._Ez-Zahraouy |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.10940 |
この研究の目的は、インフレーションシナリオにおける原始ブラックホールの形成と蒸発を調査することです。質量、温度、エントロピーなどの熱力学パラメータはNANOGrav周波数で表現されます。数値計算により、質量範囲$10^{-5}kg-10^{50}kg$の制約がよく確認されることが示されました。赤方偏移と重力波源個体群の確率との関係について議論します。周波数とハッブルレートに関連する新しいパラメーターが提示されます。これにより、スペクトル指数$n_{s}\約0.996$とハッブル定数$H_{0}\約67.27km.s^{-1}.Mpc^{-1}$に対して、実効ハッブル定数は$H_{eff,0}\約73.24km.s^{-1}.Mpc^{-1}$と計算されます。これは、観測データ。ハッブル張力と原始摂動を比較すると、ホーキング蒸発を説明するために必要な質量損失率、化学ポテンシャル、中心電荷の式が確立されます。
崩壊する暗黒重力子に対する天体物理学的制約
ミクロンスケールの余剰次元を予測する暗黒次元シナリオでは、暗黒重力子(KKモード)が天然の暗黒物質の候補です。この論文では、このモデルの観察可能な特徴を研究します。特に、標準物質場へのそれらの減衰はCMBを歪め、他の天体物理信号に影響を与える可能性があります。これを使用して、このモデルのパラメータに境界を設定します。特に、このシナリオのパラメータの自然な範囲はこれらの制約と一致しており、今日の暗黒物質の平均質量は数百keV未満であり、余剰次元のサイズは$\sim10\;\mu\mathrm{m}$より大きいという予測につながります。
COSINUS リモート TES デザインを使用した NaI 結晶内の粒子識別
| Title |
Particle_discrimination_in_a_NaI_crystal_using_the_COSINUS_remote_TES_design |
| Authors |
COSINUS_Collaboration:_G._Angloher,_M._R._Bharadwaj,_I._Dafinei,_N._Di_Marco,_L._Einfalt,_F._Ferroni,_S._Fichtinger,_A._Filipponi,_T._Frank,_M._Friedl,_A._Fuss,_Z._Ge,_M._Heikinheimo,_M._N._Hughes,_K._Huitu,_M._Kellermann,_R._Maji,_M._Mancuso,_L._Pagnanini,_F._Petricca,_S._Pirro,_F._Pr\"obst,_G._Profeta,_A._Puiu,_F._Reindl,_K._Sch\"affner,_J._Schieck,_D._Schmiedmayer,_C._Schwertner,_M._Stahlberg,_A._Stendhal,_M._Stukel,_C._Tresca,_F._Wagner,_S._Yue,_V._Zema,_Y._Zhu,_and_A._Bento,_L._Canonica,_A._Garai |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.11066 |
イタリアのナツィオナーリ・デル・グラン・サッソ研究所にあるCOSINUS直接暗黒物質実験は、DAMA/LIBRA実験によって検出される年次変調信号の性質を調査することを目的としている。COSINUSは、吸湿性と低融点の材料の取り扱いが複雑であるにもかかわらず、ヨウ化ナトリウム結晶を転移端センサーを使用して極低温シンチレーション熱量計としてmK温度で動作できることをすでに実証しました。新しいCOSINUSプロトタイプの結果により、フォノンとシンチレーション光の両方のデュアルチャネル読み出しを使用して、NaIにおけるイベントごとの粒子識別が実現可能であることを示します。検出器は新しいremoTES設計で取り付けられ、地上施設で9.06g$\cdot$dの被ばく量で動作しました。3.7gのNaI結晶を用いると、e$^-$/$\gamma$事象は核反動エネルギー閾値15keVまでは核反動と明確に区別できた。
