放射流体力学シミュレーションにおける大規模かつ幅広の第一星連星の形成
| Title |
Formation_of_Massive_and_Wide_First-star_Binaries_in_Radiation_Hydrodynamics_Simulations |
| Authors |
Kazuyuki_Sugimura,_Tomoaki_Matsumoto,_Takashi_Hosokawa,_Shingo_Hirano,_and_Kazuyuki_Omukai |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15108 |
私たちは、宇宙流体力学シミュレーションから抽出された3つの異なる初期雲に対して放射流体力学シミュレーションを実行することにより、PopIII星の形成を研究します。雲の崩壊段階から始めて、原始星からの放射フィードバックによって降着が抑制され、星の性質がほぼ固定されるまで、$\sim10^5$年間、降着による原始星の成長を追跡します。PopIII星は、質量$>30\,M_\odot$、分離$>2000$auの、大規模で幅の広い連星/小多重星系で形成されていることがわかりました。また、最終的な星系の特性が初期の雲の特性と相関していることもわかりました。総質量は雲スケールの降着率とともに増加し、連星軌道の角運動量は初期の雲の角運動量と一致します。私たちのシミュレーションにおけるこの系の総質量は、これまでの単一星形成シミュレーションと一致していますが、個々の質量は質量共有により低くなり、その後の宇宙の進化においてポップIII星からのフィードバックの程度が変化する可能性があることを示唆しています。また、そのような系が、より広い外側の多重星系に埋め込まれたミニ連星であり、観測された重力波現象の前駆体に進化する可能性があることも特定した。
乱流の無衝突プラズマにおけるほぼ等分配磁場の生成
| Title |
Generation_of_near-equipartition_magnetic_fields_in_turbulent_collisionless_plasmas |
| Authors |
L._Sironi,_L._Comisso,_R._Golant |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15112 |
私たちの宇宙で「種」磁場を生成し、宇宙時間全体にわたって磁場を増幅させるメカニズムは、まだよくわかっていません。乱流で最初は磁化されていないプラズマの完全運動学的粒子内セルシミュレーションによって、ワイベル不安定性を介した磁場の発生を研究し、ほぼ等分配レベルまでのダイナモの成長を追跡します。ダイナモの運動学的段階では、rms磁場強度が$\gamma_B\simeq0.4\,u_{\rmrms}/L$の速度で指数関数的に増加することがわかります。ここで$L/2\pi$は駆動スケールです$u_{\rmrms}$はrms乱流速度です。飽和段階では、磁場のエネルギーは乱流の運動エネルギーの約半分に達します。ここでは、プラズモイド鎖の出現によって明らかなように、磁場の成長は再接続による散逸によってバランスが保たれています。飽和すると、磁気スペクトルの整数スケールの波数は$k_{\rmint}\simeq12\pi/L$に近づきます。私たちの結果は、銀河や銀河団の重力の増大などによって引き起こされる乱流が、大規模な等分配磁場に近い無衝突プラズマを磁化する可能性があることを示しています。
NANOGrav による初期宇宙論の探査: 可能性と限界
確率的重力波背景は、初期の宇宙論を含む多くの天体物理学および宇宙論的現象の予測です。最近、NANOGrav共同研究により、確率的重力波背景の決定的な証拠が報告されました。NANOGrav信号は、再加熱段階を含む原始的な起源のものであると仮定して解析します。NANOGravの最新の測定結果を使用して、宇宙の再加熱状態方程式$w_{re}$、再加熱温度、$T_{re}$、テンソルとスカラーの比$r$、テンソルの傾き$n_t$を制約します。再加熱段階の原因となる一定の状態方程式$w_{re}$を仮定すると、即時再加熱の優先性、$w_{re}=0.36^{+0.15}_{-0.28}$、および非常に青い傾斜$n_tが見つかります。=1.94^{+0.43}_{-0.88}$。テンソル対スカラー比$r$と$T_{re}$の間に縮退があることを発見し、この縮退を打破する方法を提案します。再加熱温度が制限されるすべての場合において、再加熱温度は$T_{re}\leq10^5GeV$と非常に低く制限されます。さらに、インフレーションによって示唆されるスケール不変スペクトルは、厳密な状態方程式$w_{re}=19/3$を意味することがわかりました。外挿すると、対応する周波数でNANOGrav信号と一致する青色に傾斜した原始スペクトルは、LIGO境界と互換性がありません。この非互換性は、NANOGravを原始スペクトルと接続する際のもう1つの課題です。この問題を回避するためのさまざまな方法について説明します。スペクトルを天体物理スペクトルと原始スペクトルの合計に分割し、NANOGravデータとLIGO境界を使用して天体物理成分と原始成分を制約します。別の試みでは、同じデータを使用してスペクトルの実行を制限します。これらの方法のいずれか、またはそのような方法の組み合わせを使用して、NANOGravデータと原始パワースペクトルに関連付けられたLIGOを調整することができます。
将来のCMB観測による原始星団内の質量とガスの研究の展望
| Title |
Prospects_for_studying_the_mass_and_gas_in_protoclusters_with_future_CMB_observations |
| Authors |
Anna_Gardner,_Eric_Baxter,_Srinivasan_Raghunathan,_Weiguang_Cui,_Daniel_Ceverino |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15309 |
原始銀河団は大規模な銀河団の祖先です。これらの構造の特性を理解することは、銀河団形成の全体像を構築し、銀河の進化に対する環境の影響を理解するために重要です。将来の宇宙マイクロ波背景放射(CMB)調査では、熱スニャエフ・ゼルドビッチ(SZ)効果と重力レンズの観察を通じて、原始星団の特性についての洞察が得られる可能性があります。スリーハンドレッドプロジェクトの原始星団の現実的な流体力学シミュレーションを使用して、これら2つの信号の観測により、CMBステージ4のような(CMB-S4)実験が原始星団を検出して特徴付ける能力を予測します。$M_{200c}\gtrsim10^{15}\,M_{\odot}$の$z=0$のクラスターの前駆体であるプロトクラスターの場合、S4-Ultraのディープサーベイが行われる可能性は約20%であることがわかります。これらの構造内の主なハローを$z\sim2$で${\rmSNR}>5$で検出し、$z\sim2.5$で検出する確率は10%(これらの確率にはノイズの影響が含まれます)、CMB前景、および構造のさまざまな進化の歴史。一方、LSSTやEuclidのような銀河調査などの代替手段を使用して原始銀河団を特定できれば、CMB-S4はそれらの積層レンズ信号とSZ信号の高いS/N測定値を取得できるようになり、方法を提供します。平均質量とガス含有量を測定します。$z=3$の2700個の原始クラスターのサンプルを使用すると、CMB-S4ワイドサーベイでは、信号対雑音比7.2のスタックSZ信号と、信号対雑音比5.7のスタックレンズ信号を測定できます。したがって、将来のCMB調査は、原始クラスターの特性を理解するための刺激的な見通しを提供します。
高赤方偏移宇宙像からのフラット $\boldsymbol{\Lambda}$CDM モデルによる張力
| Title |
Tensions_with_the_flat_$\boldsymbol{\Lambda}$CDM_model_from_high-redshift_cosmography |
| Authors |
G._Bargiacchi,_M._G._Dainotti,_and_S._Capozziello |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15359 |
宇宙を最もよく記述する宇宙論モデルを求める長年の研究は、宇宙マイクロ波背景放射からの$H_{0}$の値の間に観察される張力であるハッブル定数$H_{0}$が最近発見されて以来、さらに興味深いものとなっています。そしてIa型超新星(SNeIa)からのものです。したがって、一般的に信頼されているフラットな$\Lambda$CDMモデルが調査中です。このシナリオでは、コスモグラフィーは、宇宙論的な仮定なしに宇宙の進化を調査するための非常に強力な技術であり、したがって、完全にモデルに依存しない方法で、観測データと宇宙論的モデルからの予測の間の緊張を明らかにします。ここでは、光度距離の直交対数多項式展開に基づくロバストな宇宙写真技術を採用し、クェーサー(QSO)のみと、ガンマ線バースト(GRB)、SNeIa、およびバリオン音響振動と組み合わせたQSOに適合させます。QSOとGRBをプローブとして適用するために、紫外線とX線の光度の間のRisaliti-Lusso関係と、X線プラトー放出の休止フレーム終了時間の間の「DainottiGRB3D関係」をそれぞれ使用します。光度、およびピークプロンプト光度。また、選択バイアスと赤方偏移の進化についてQSOとGRBを補正し、従来のガウス尤度と、調査した各プローブに対して新たに発見された最適尤度の両方を使用します。この包括的な分析により、強い緊張($>4\,\sigma$)と私たちのデータセットとフラット$\Lambda$CDMモデルの間の関係は、宇宙像アプローチと、初期の時代に宇宙を探査できるQSOやGRBなどの高赤方偏移源の両方の力を証明しています。
| Title |
Supersonic_friction_of_a_black_hole_traversing_a_self-interacting_scalar_dark_matter_cloud |
| Authors |
Alexis_Boudon,_Philippe_Brax_and_Patrick_Valageas |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15391 |
自己相互作用するスカラーソリトンからなる暗黒物質雲を横切るブラックホール(BH)は、2つの相補的な効果によって減速されます。低い亜音速では、BHは暗黒物質を蓄積しますが、雲の自己重力の反作用を無視した場合、これがBHの運動に沿って引きずられる唯一の原因になります。超音速が大きくなると状況は変わり、BHの前にバウショックが発生します。これにより、重力とスカラー圧力の相互作用、および移動するBHの背後にある後流に関連する追加の摩擦項が出現します。これは、BHから遠く離れたスカラー流の流体力学的領域によって捕捉できる長距離効果です。この動的摩擦項は、明確に定義されたクーロン対数を使用していますが、有名なチャンドラセカールの無衝突結果と同じ形式をとります。実際、赤外線のカットオフは、スカラー質量とカップリングによって設定されるスカラー雲のサイズによって自然に提供されますが、紫外線の動作は、速度場が大きな摂動を受けるBHからの距離に対応します。BH。その結果、超音速BHは降着抵抗と動摩擦の両方によって減速されます。この効果は、吸気連星からの重力波信号の位相に影響を与えるため、将来の重力波実験によって検出できる可能性があります。
壊れた青く傾いたインフレーション重力波: NANOGrav 15 年データと BICEP/Keck 2018 データの共同分析
| Title |
Broken_blue-tilted_inflationary_gravitational_waves:_a_joint_analysis_of_NANOGrav_15-year_and_BICEP/Keck_2018_data |
| Authors |
Jun-Qian_Jiang,_Yong_Cai,_Gen_Ye,_Yun-Song_Piao |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15547 |
最近、パルサータイミングアレイ(PTA)の共同研究により、ナノヘルツ帯域における確率的重力波背景(SGWB)の証拠が報告されました。インフレーション重力波(IGW)のスペクトルは不明ですが、異なる周波数帯域では異なるべき乗則を示す可能性があります。したがって、PTA信号が原始的なものである場合、IGWに関する現在のPTAおよびCMBデータの根底にある意味を調査することが重要になります。この論文では、NANOGrav15年データとBICEP/Keck2018データを使用して、IGWの壊れたべき乗則スペクトルのマルコフ連鎖モンテカルロ解析を共同で実行します。PTA帯域でのIGWの最適なスペクトル傾斜は$n^\text{PTA}_\text{T}=2.42^{+0.32}_{-0.91}$ですが、CMB帯域では$n^\text{PTA}_\text{T}=2.42^{+0.32}_{-0.91}$であることがわかります。n^\text{CMB}_\text{T}=0.55^{+0.37}_{-0.10}$一方、$n^\text{CMB}_\text{T}\では検出可能な振幅は$r$ですsimeq0$は引き続き互換性があります。我々の結果がインフレに与える影響についても議論されています。
X線光度に対するHERAの束縛は、人口IIIの星を考慮すると弱まる
赤方偏移$z\約8,10$における宇宙論的な21cmパワースペクトルの再電離配列水素時代(HERA)からの最近の上限は、$L_{\rmX<2\,keV}/を制約するために使用されています。{\rmSFR}$、単位星形成率(SFR)ごとに測定されたソフトバンドX線の明るさ。$\およそ10^{39.5}\,{\rmerg}\;{\rmよりも低い値を非常に不利にします。s}^{-1}\;{\rmM}_{\odot}^{-1}\;{\rmyr}$。この研究では、最初に、パワースペクトルと銀河間媒体特性の機械学習エミュレーターを組み合わせたパイプラインを使用して、$L_{\rmX<2\,keV}/{\rmSFR}$の境界とその他のパラメーターを再現します。標準的なマルコフ連鎖モンテカルロパラメーターフィットと組み合わせて使用します。次に、宇宙の夜明けの21cm信号にPopIII星をホストする分子冷却銀河を含めるときにこのアプローチを使用し、したがって$L_{\rmX<2\,keV}/{\rmSFR}$の値が低いことが示されます。強く嫌われなくなりました。改訂されたHERA限界では、高赤方偏移のX線源が、低赤方偏移で観察される高質量X線連星よりも大幅に明るい必要はありません。
ZTF 調査による 13 の潮汐破壊事象ホストの積分場分光法
| Title |
Integral_Field_Spectroscopy_of_13_Tidal_Disruption_Event_Hosts_from_the_ZTF_Survey |
| Authors |
Erica_Hammerstein,_S._Bradley_Cenko,_Suvi_Gezari,_Sylvain_Veilleux,_Brendan_O'Connor,_Sjoert_van_Velzen,_Charlotte_Ward,_Yuhan_Yao,_Matthew_Graham |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15705 |
潮汐擾乱現象（TDE）の主銀河は、高い中心光集中、異常な星形成の歴史、「緑色」などの特異な特性を持っていることが示されている。TDEホスト集団の間でこれらの大規模銀河の特徴が遍在していることは、それらが核星の動力学に影響を与えることによって、そのような銀河のTDE率を高める役割を果たしている可能性があることを示唆しています。我々は、大規模な特性を調査することを目的として、すべてのスペクトルクラスとX線輝度にわたる13個のTDE母銀河に対する積分場分光法の最初の集団研究を発表します。星の運動学($M-\sigma$関係)によってブラックホールの質量を導き出し、範囲$5.0\lesssim\log(M_{\rmBH}/M_\odot)\lesssim8.3$の質量を求めます。$M_{\rmBH}\sim10^6M_\odot$のブラックホールが優勢な分布。$M_{\rmBH}\gtrsim10^8M_\odot$を持つ天体が1つ見つかり、「ヒルズ質量」よりも上にあり、もし破壊された星が太陽型であれば、下限$a\gtrsimが許容されます。0.66ドルがそのスピンに配置され、特徴のないTDEとジェットTDEの間の提案された接続をさらにサポートします。また、$(V/\sigma)_e$によって定量化される、TDEホストの回転サポートのレベルも調査します。このパラメータは、恒星の年齢と相関することが示されており、TDEの独特なホスト銀河の好みを説明する可能性があります。我々は、TDEホストが$(V/\sigma)_e$において広い範囲を示し、TDEホスト集団の中で過剰に存在することが示されているE+A銀河と同様の分布を示していることを発見した。
DEMNUni: 巨大ニュートリノ存在下での非線形 ISWRS 効果と CMB レンズおよび銀河との相互相関
| Title |
DEMNUni:_cross-correlating_the_nonlinear_ISWRS_effect_with_CMB-lensing_and_galaxies_in_the_presence_of_massive_neutrinos |
| Authors |
Viviana_Cuozzo,_Carmelita_Carbone,_Matteo_Calabrese,_Elisabetta_Carella,_Marina_Migliaccio |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15711 |
我々は、大質量ニュートリノの存在下で統合サックス・ウルフ・リース・シアマ（ISWRS）効果と大規模構造トレーサーとの間の相互相関を研究するための新しい分析アプローチを提案する。私たちの方法は、大規模なニュートリノ粒子コンポーネント、つまりDEMNUniスイートを使用した大規模なN体シミュレーションに対して検証されています。私たちは、ISWRSと宇宙マイクロ波背景放射(CMB)レンズおよび銀河の両方の間の相互相関に対する、さまざまなニュートリノ質量の影響を調査します。非線形効果による符号反転の位置がニュートリノの質量と強く関係していることを示します。このような非線形相互相関信号だけではニュートリノの質量を制限することはできないかもしれませんが、私たちのアプローチは、これらの相互スペクトルの振幅を小規模で検出し、ダークエネルギーとニュートリノの複合的な影響を調査するための将来の研究への道を開きます。将来の銀河調査とCMB実験からの質量。
虹と海の輝きを追う: ハビタブルワールド天文台の内部作動角の制約
| Title |
Chasing_rainbows_and_ocean_glints:_Inner_working_angle_constraints_for_the_Habitable_Worlds_Observatory |
| Authors |
Sophia_R._Vaughan_(1),_Timothy_D._Gebhard_(2_and_3),_Kimberly_Bott_(4_and_5_and_6),_Sarah_L._Casewell_(7),_Nicolas_B._Cowan_(8),_David_S._Doelman_(9_and_10),_Matthew_Kenworthy_(9),_Johan_Mazoyer_(11),_Maxwell_A._Millar-Blanchaer_(12),_Victor_J._H._Trees_(13_and_14),_Daphne_M._Stam_(15),_Olivier_Absil_(16),_Lisa_Altinier_(17),_Pierre_Baudoz_(11),_Ruslan_Belikov_(18),_Alexis_Bidot_(19),_Jayne_L._Birkby_(1),_Markus_J._Bonse_(3),_Bernhard_Brandl_(9),_Alexis_Carlotti_(19),_Elodie_Choquet_(17),_Dirk_van_Dam_(9),_Niyati_Desai_(20),_Kevin_Fogarty_(18),_J._Fowler_(21),_Kyle_van_Gorkom_(22),_Yann_Gutierrez_(11_and_23_and_24),_Olivier_Guyon_(22_and_25_and_26_and_27),_Sebastiaan_Y._Haffert_(22),_Olivier_Herscovici-Schiller_(23),_Adrien_Hours_(19),_Roser_Juanola-Parramon_(28_and_29),_Evangelia_Kleisioti_(9_and_30),_et_al._(11_additional_authors_not_shown) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15137 |
NASAは、ハビタブルワールド天文台(HabWorlds)の計画に取り組んでいます。これは、ハビタブルゾーン内の岩石惑星を検出し、その居住可能性を確立するコロナグラフィック宇宙ミッションです。地表液体の水は、惑星の居住可能性の定義の中心です。系外惑星によって反射された星の光の測光および偏光位相曲線は、雲や大気ガスによる散乱によって引き起こされる海の輝き、虹、およびその他の現象を明らかにすることができます。直接撮像ミッションは直角位相に近い惑星に対して最適化されているが、HabWorldsのコロナグラフでは、そのような光学的特徴が最も強い位相角が不明瞭になる可能性がある。特定の系外惑星でアクセス可能な位相角の範囲は、惑星の軌道傾斜角および/またはコロナグラフの内作動角(IWA)によって異なります。私たちは、164個の星のHabWorldsに関連する最近作成されたカタログを使用して、海の輝き、虹、レイリー散乱による偏光効果を検索できる地球外地球の数を推定します。私たちは、地球外惑星系のほとんどで偏波レイリー散乱ピークにアクセスできることを発見しました。${\sim}20-60^\circ$の位相角の水雲による虹は、${\sim}{46}$系の地球と同等の星座を持つ惑星のHabWorldsでアクセスできますが、海洋は${\sim}130-170^\circ$の位相角でのグリントシグネチャは、IWA${=}62$マス($3\lambda/D$と仮定すると、${\sim}{16}$システムでアクセス可能)）。IWA${=}41$mas($2\lambda/D$)を改善すると、虹と輝きへのアクセスしやすさがそれぞれ約2倍と3倍に増加します。これらの散乱特徴を観察することで、HabWorldsは居住可能性の重要な指標である表層の海洋と水の循環を検出できました。
塵粒子から惑星核への衝突凝固による巨大ガス惑星の急速な形成。 II.ペブルのかさ密度とディスク温度への依存性
| Title |
Rapid_Formation_of_Gas-giant_Planets_via_Collisional_Coagulation_from_Dust_Grains_to_Planetary_Cores._II._Dependence_on_Pebble_Bulk_Density_and_Disk_Temperature |
| Authors |
Hiroshi_Kobayashi_and_Hidekazu_Tanaka |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15329 |
原始惑星系円盤内の塵から巨大惑星の核への衝突進化を直接扱う「塵から惑星へ」シミュレーション(DTPS)のおかげで、巨大惑星の核が$\lesssim10\で形成されることが示されました。多孔質の小石は、10天文単位で漂流する前に衝突によって微惑星に成長するため、数$10^5$年で$auに達します(Kobashiy&Tanaka2021、論文I)。しかし、そのような多孔質小石は、から観測される偏光ミリメートル波長光を再現する可能性は低いです。原始惑星系円盤。したがって、我々はDTPSを介して非多孔質ペブルによるガス巨大コアの形成を研究します。非多孔質天体でも微惑星に成長する可能性があり、巨大ガス惑星となる巨大な核も数$10^5$年で形成されます。急速な核の形成は主に、外側の円盤から漂ってくる小石の衝突凝固によって生成される微惑星の降着によって行われます。形成機構は多孔質小石の場合と同様であるが、コア形成は多孔質小石よりも広い領域（5～10au）で起こる。
大型 C 錯体小惑星の分光偏光測定: 不均一な表面組成の偏光測定による証拠
| Title |
Optical_spectropolarimetry_of_large_C-complex_asteroids:_polarimetric_evidence_for_heterogeneous_surface_compositions |
| Authors |
Yuna_G._Kwon,_Stefano_Bagnulo,_Alberto_Cellino |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15441 |
この研究は、大型C複合体小惑星の最初の分光偏光分析研究を発表します。さまざまなサブクラスの合計64個のC複合体小惑星が、偏光測定パラメータと小惑星の表面特性の間の関連性を精緻化するためにアーカイブされた偏光測定データと反射率データを使用して分析されます。我々は、層状珪酸塩を含む小惑星と含まない小惑星の間で偏光スペクトルに一貫した差異があることを発見し、これは反射率スペクトルの全体的な形態と相関している。それらは、偏光位相曲線において広範な類似性を示します。それにもかかわらず、500nm付近での反射率の曲率の増加とともに、F-B-T-Chタイプの昇順で負の偏光分岐が徐々に強化されることが観察されます。私たちの観察は、少なくとも大きなC複合体小惑星については、光学特性の多様性の根底にある共通のメカニズムを示唆しています。観察された傾向は、小惑星の表面組成、特に表面の水性変質によって主に制御される炭素のさまざまなレベルの光学的影響によって引き起こされる光学的不均一性によって説明されるだろう。
塵の蒸発と熱不安定性が原始惑星系円盤内の温度分布に及ぼす影響
| Title |
Effect_of_Dust_Evaporation_and_Thermal_Instability_on_Temperature_Distribution_in_a_Protoplanetary_Disk |
| Authors |
Ya._N._Pavlyuchenkov,_V._V._Akimkin,_A._P._Topchieva,_E._I._Vorobyov |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15544 |
降着円盤の熱不安定性は、激変変数の活動を説明するために広く使用されていますが、原始惑星系円盤におけるその発生についてはあまり詳しく研究されていません。若い星の周りのガスと塵の円盤の中央面温度を計算するための半解析定常モデルを紹介します。このモデルでは、ガスと塵の不透明度、および1000Kを超える温度での塵の蒸発が考慮されています。このモデルを使用して、不透明の原因と塵の存在に関するさまざまな仮定の下で、ディスクのミッドプレーンの温度分布を計算します。考慮したすべてのプロセスを考慮すると、領域r<1auの熱平衡方程式には複数の温度解があることがわかります。したがって、この領域では熱不安定性の条件が満たされます。原始惑星系円盤の降着状態に対する不安定性の考えられる影響を説明するために、乱流粘性のアルファパラメータ化を備えた粘性円盤モデルを検討します。このようなモデルでは、円盤の進化は非定常であり、円盤内部への物質の蓄積と星への急速な降着の段階が交互に起こり、一時的な降着パターンにつながることを示します。これらの結果は、原始惑星系円盤の進化モデルではこの不安定性を考慮する必要があることを示しています。
地球外生態系の宇宙実験
外部生態系の実験と地球外居住可能性の探査は、有人宇宙計画と将来の星間移動のための宇宙条件における地上生物の適応を探ることを目的としており、これは大きな科学的意義と公共の利益を示しています。私たちの知識によれば、地球上の初期の生命体である古細菌と極限環境生物は、極端な環境条件に適応する能力を持っており、地球外環境に生息できる可能性があります。ここで私たちは、地球外生態系と地球外居住可能性に関する実験の設計と枠組みを提案しました。この概念的なアプローチには、模擬地球外環境で古細菌と極限環境生物に基づく生態系を構築することが含まれており、制御された実験を通じてそのような条件における陸上生命体の外来生物学的可能性と適応性を評価することに重点が置かれています。具体的には、中国宇宙ステーション（CSS）をプラットフォームとして使用し、模擬火星と月の環境下でメタン生成菌の生存可能性と持続的な成長、繁殖、生態学的相互作用の可能性を調査する中国外生態系宇宙実験（CHEESE）を紹介します。私たちは、宇宙ステーションが地球外環境をシミュレートするためのユニークでありながら比較的包括的な条件を提供していることを強調します。結論として、外部生態系を含む宇宙実験は、天体への生態学的影響を最小限に抑えながら、地球外の植民地や居住地を維持する能力を確保し、宇宙での人間の長期居住への道を開く可能性があります。
太陽系外縁部の衝突率
| Title |
Impact_Rates_in_the_Outer_Solar_System |
| Authors |
David_Nesvorny,_Luke_Dones,_Mario_De_Pra,_Maria_Womack,_Kevin_J._Zahnle |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15670 |
太陽系外縁部における彗星の衝突に関するこれまでの研究では、黄道彗星（EC）がカイパーベルトの低傾斜軌道（5度未満）で始まると仮定した力学モデルからのECの空間分布が使用されていた。実際には、ECの源集団である海王星横断散乱円盤は、最大約30度に達する軌道傾斜角を持っています。Nesvornyらでは、(2017)、私たちは彗星が散乱円盤から太陽系内部に進化する過程を追跡することにより、ECの新しい力学モデルを開発しました。モデルは、ケンタウロスと活動的なECの個体群から完全に調整されました。ここでは、ECモデルを使用して、木星、土星、天王星、およびそれらの衛星に対する彗星/ケンタウルス衝突体の定常状態の衝突フラックスを決定します。以前の研究(Zahnleetal.2003)と比較して、外側の衛星への衝突確率がわずかに高く、内側の衛星への衝突確率が低いことがわかりました。彗星の破壊を考慮すると、衝突の確率は小さくなります。この結果は、太陽系外縁部のクレーター記録を解釈するための現代的な枠組みを提供します。
NGC 4395 内の AGN の SED のモデル化
私たちは、NGC4395の典型的な低質量活動銀河核(AGN)の広帯域スペクトルエネルギー分布(SED)を研究しています。銀河とAGN光を組み合わせて光学から中赤外線までのSEDを共同モデル化し、次のことを発見しました。秒角スケールでは、ほとんどの波長でAGNが優勢です。しかし、ブラックホールの強い短期変動が部分的に原因となり、銀河からの放射についてはまだ不明確な点があります。私たちは、核赤外放射を解きほぐすための滑らかで塊状のトーラスモデルの使用を調査するとともに、近赤外で観察される青色のスペクトル傾斜を説明するためのポロイダル風放射の使用を調査します。光学IRスペクトル範囲全体を同時にフィッティングした場合でも、最適モデルに縮退が依然として残っていることがわかります。私たちは、この複雑で変動性の高い天体の中赤外線放射を理解するには、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による高い空間分解能とより広い波長範囲が必要であると結論付けています。これは、他の低質量AGNを発見するための青写真を提供する最も近い例です。将来的には中赤外線放射を介して。
Elent\'ari: COSMOS の $z\sim3.3$ プロト スーパークラスター
| Title |
Elent\'ari:_A_$z\sim3.3$_Proto-Supercluster_in_COSMOS |
| Authors |
Ben_Forrest,_Brian_C._Lemaux,_Ekta_Shah,_Priti_Staab,_Ian_McConachie,_Olga_Cucciati,_Roy_R._Gal,_Denise_Hung,_Lori_M._Lubin,_Letizia_P._Cassar\`a,_Paolo_Cassata,_Wenjun_Chang,_M.C._Cooper,_Roberto_Decarli,_Percy_Gomez,_Gayathri_Gururajan,_Nimish_Hathi,_Daichi_Kashino,_Danilo_Marchesini,_Z._Cemile_Marsan,_Michael_McDonald,_Adam_Muzzin,_Lu_Shen,_Stephanie_Urbano_Stawinski,_Margherita_Talia,_Daniela_Vergani,_Gillian_Wilson,_Giovanni_Zamorani |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15113 |
$z\sim3.35$のCOSMOSフィールド内の3つの過密領域の分光分析による確認を動機として、このフィールドで利用可能な独自の深層多波長測光と広範な分光分析を分析して、さらに関連する構造を特定します。ボロノイテッセレーションモンテカルロ法を使用して3次元密度マップを構築し、重大な過密度の追加領域を見つけます。ここでは、COSMOS分野の$3.20<z<3.45$にある6つの過密構造のセットを提示して調べます。その中で最もよく特徴付けられているPCl~J0959+0235には、分光学的に確認された80個のメンバーと$1.35\times10の推定質量があります。^{15}$~M$_\odot$であり、$z\sim1.5-2.0$でビリアル化するようにモデル化されています。これらの構造には、最大70cMpc離れた$>5\sigma$の過剰密度を持つ10個の過剰密度のピークが含まれており、$z\sim2.45$のHyperion系に似た原始超クラスターを示唆しています。COSMOS-WebなどのJWSTを使用した今後の測光調査とさらなる分光追跡調査により、このような環境が初期の時代にその構成銀河に与える可能性のある進化的影響のより広範な分析が可能になるでしょう。
PHANGS-HSTによる深層転移学習を使用した星団分類
| Title |
Star_Cluster_Classification_using_Deep_Transfer_Learning_with_PHANGS-HST |
| Authors |
Stephen_Hannon,_Bradley_C._Whitmore,_Janice_C._Lee,_David_A._Thilker,_Sinan_Deger,_E._A._Huerta,_Wei_Wei,_Bahram_Mobasher,_Ralf_Klessen,_Mederic_Boquien,_Daniel_A._Dale,_Melanie_Chevance,_Kathryn_Grasha,_Patricia_Sanchez-Blazquez,_Thomas_Williams,_Fabian_Scheuermann,_Brent_Groves,_Hwihyun_Kim,_J._M._Diederick_Kruijssen,_and_the_PHANGS-HST_Team |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15133 |
現在入手可能な近くの銀河のHSTイメージングによる星団カタログは、候補星団の視覚的検査と分類に大きく依存しています。このプロセスには時間がかかるため、信頼できるカタログの作成が制限され、観察後の分析も制限されています。この問題に対処するために、最近、深層転移学習を使用して、近くの渦巻銀河(D<20Mpc)の実生産スケールで星団の形態を正確に分類するニューラルネットワークモデルが作成されました。ここでは、PhysicsatHighAngularResolutioninNearbyGalaxieS(PHANGS)調査による23銀河の20,000以上の光源のHSTUV光学イメージングを使用して、2つの新しいモデルセットをトレーニングおよび評価します。i)クラスターに基づく距離依存モデル銀河の距離によってビン化された候補(9-12Mpc、14-18Mpc、18-24Mpc)、およびii)すべての銀河からの候補の結合サンプルに基づく、距離に依存しないモデル。両方のモデルセットの全体的な精度は、以前の自動星団分類研究(約60～80パーセント)に匹敵し、PHANGS-HSTによる非対称星団と複数ピークを持つ星団の分類において2倍の向上が見られることがわかりました。少し驚くべきことに、モデルの精度と銀河距離の間には弱い負の相関関係が観察されていますが、3つの距離ビンに対して個別のモデルをトレーニングしても分類精度が大幅に改善されないことがわかりました。また、明るさ、色、SED適合年齢などのクラスターのプロパティの関数としてモデルの精度も評価します。これらの実験の成功に基づいて、私たちのモデルはPHANGS-HST候補クラスター(N~200,000)の完全なセットの分類を提供し、公開します。
GOALS-JWST: セイファート銀河 NGC 7469 における小さな中性粒子と強化された 3.3 ミクロン PAH 放出
| Title |
GOALS-JWST:_Small_neutral_grains_and_enhanced_3.3_micron_PAH_emission_in_the_Seyfert_galaxy_NGC_7469 |
| Authors |
Thomas_S.-Y._Lai,_Lee_Armus,_Marina_Bianchin,_Tanio_Diaz-Santos,_Sean_T._Linden,_George_C._Privon,_Hanae_Inami,_Vivian_U,_Thomas_Bohn,_Aaron_S._Evans,_Kirsten_L._Larson,_Brandon_S._Hensley,_J.-D.T._Smith,_Matthew_A._Malkan,_Yiqing_Song,_Sabrina_Stierwalt,_Paul_P._van_der_Werf,_Jed_McKinney,_Susanne_Aalto,_Victorine_A._Buiten,_Jeff_Rich,_Vassilis_Charmandaris,_Philip_Appleton,_Loreto_Barcos-Munoz,_Torsten_Boker,_Luke_Finnerty,_Justin_A._Kader,_David_R._Law,_Michael_J._I._Brown,_Christopher_C._Hayward,_Justin_Howell,_Kazushi_Iwasawa,_Francisca_Kemper,_Jason_Marshall,_Joseph_M._Mazzarella,_Francisco_Muller-Sanchez,_Eric_J._Murphy,_David_Sanders,_and_Jason_Surace |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15169 |
私たちは、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)近赤外分光器(NIRSpec)による、近くの発光赤外銀河NGC7469の積分場分光法を紹介します。私たちは、JWST/NIRSpecの高い空間/スペクトル分解能と波長範囲を利用して、3.3星雲を研究します。~60pcスケールの中性多環芳香族炭化水素(PAH)粒子放出。星形成リングと中央のAGNの間で平均粒子特性に明らかな変化が見られます。[NeIII]/[NeII]>0.25のAGN付近の領域は、粒子サイズが大きくなり、脂肪族対芳香族の比率(3.4/3.3)が低くなる傾向があり、小さい粒子が光破壊によって優先的に除去されることを示しています。AGNの近く。NGC7469では、スピッツァーで3kpcスケールで観察されたものと比較して、NGC7469のAGNの中央1kpc領域のイオン化ガスに対する総PAH放出が全体的に抑制されていることがわかります。しかし、総PAHパワーに対する3.3umの部分は、おそらく小さな粒子の反復蛍光や大きな粒子による多光子吸収など、サブkpcスケールでのさまざまな物理的影響により、スターバーストリング内で強化されます。最後に、IFUデータは、リング内の3.3umPAH由来の星形成率(SFR)が[NeII]および[NeIII]輝線から推定されるものより8%高い一方で、3.3umから導き出された積分SFRは、この特徴は、NGC7469のような複合システムが高赤方偏移で観測された場合に発生する可能性があるように、AGN周囲のPAHの不足により2倍過小評価される可能性があります。
アルマ望遠鏡0.5 kpc分解能HCNおよびHCO$^{+}$
3つの遷移線データに基づく、近くの超高輝度赤外線銀河における核密度の高い分子ガス特性の空間分解調査
| Title |
ALMA_0.5_kpc_Resolution_Spatially_Resolved_Investigations_of_Nuclear_Dense_Molecular_Gas_Properties_in_Nearby_Ultraluminous_Infrared_Galaxies_Based_on_HCN_and_HCO$^{+}$_Three_Transition_Line_Data |
| Authors |
Masatoshi_Imanishi_(1),_Shunsuke_Baba_(2),_Kouichiro_Nakanishi_(1),_Takuma_Izumi_(1)_((1)_NAOJ,_(2)_Kagoshima_University) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15179 |
アルマ望遠鏡$\lesssim$0.5kpc分解能の高密度分子線(HCNおよびHCO$^{+}$J=2-1,J=3-2,J=4-3)の近傍12個の観測結果を紹介します。(超)明るい赤外線銀河([U]LIRG)。すべての分子線データのビームサイズをすべての(U)LIRGの同じ値に一致させた後、中心の0.5、1、2kpc円形領域、および0.5-1および1-2のスペクトルを抽出することにより、分子線束比を導き出します。kpc環状領域。非LTEモデルの計算に基づいて、最も内側($\lesssim$0.5kpc)の分子ガスが非常に高密度($\gtrsim$10$^{5}$cm$^{-3}$)であり、暖かい($ULIRGでは\gtrsim$300K)、1つのLIRGでは密度も適度(10$^{4-5}$cm$^{-3}$)で暖かい($\sim$100K)です。次に、HCNとHCO$^{+}$の磁束比、およびHCNとHCO$^{+}$の高Jと低Jの磁束比の空間的変化を調査する。最も内側の核領域($\lesssim$0.5kpc)から外側の核領域(0.5～2kpc)まで、これらの比率が減少傾向にある微妙な兆候が、観察されたULIRGのかなりの部分で認識できます。傾向を最も明確に示す2つのAGNをホストするULIRGについて、ベイジアンアプローチに基づいて、HCN対HCO$^{+}$存在比とガス運動温度が核の外側から最も内側の領域に向かって系統的に増加することがわかりました。スターバーストが支配的なLIRGではそのような空間変動が見つからないため、この傾向は潜在的なAGN効果から来ていると考えられます。
\emph{Gaia} データで散開星団の塊を再訪する
\emph{Gaia}カタログの発行と、散開星団のメンバーシップと基本パラメーターを決定する方法の改善により、近年の大きな進歩が見られました。しかし、これらの天体の質量などの重要なパラメータは、主に一部の個別のケースで研究されていますが、二進分数などの詳細を考慮した\emph{Gaia}データに基づく大規模な均質サンプルでは扱われていません。その結果、集団隔離の存在などの関連する側面は十分に研究されていませんでした。この文脈の中で、この研究では、連星系の質量の推定を含む、個々の星の質量を決定する新しい方法を導入します。この方法により、散開星団の質量と連星集団の質量関数を研究することができます。事前に決定されたパラメーターを持つ合成クラスターのグリッドを使用して、方法とその効率を検証し、不確実性を特徴付けます。私たちはこの方法をプレアデス星団に適用したことに焦点を当て、得られた結果が文献や最近の\emph{Gaia}データにおける現在のコンセンサスと一致していることを示しています。次に、\emph{GaiaEarlyDataRelease3(eDR3)}データを使用して決定された基本パラメーターを持つ773個の散開星団のサンプルにこの手順を適用し、それらの質量を取得しました。続いて、クラスターの質量と他の基本パラメーターとの関係を調査しました。結果の中で、サンプル内のクラスターが年齢とともに質量を失い、分離するという重要な証拠は見つかりませんでした。
SMBH の急速かつ初期の成長における合併の役割の探索: $z \sim 4.8$ におけるクエーサーとそのホストの形態学的分解
| Title |
Searching_for_the_Role_of_Mergers_in_Fast_and_Early_SMBH_Growth:_Morphological_Decomposition_of_Quasars_and_Their_Hosts_at_$z_\sim_4.8$ |
| Authors |
Marcus_O._Thomas_(1),_Ohad_Shemmer_(1),_Benny_Trakhtenbrot_(2),_Paulina_Lira_(3),_Hagai_Netzer_(2),_Brooke_D._Simmons_(4)_and_Neta_Ilan_(5)_((1)_U._North_Texas,_(2)_Tel_Aviv_U.,_(3)_U._Chile,_(4)_Lancaster_U.,_(5)_Weizmann_Inst._Sci.) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15241 |
ハッブル宇宙望遠鏡(HST)で取得した$z\sim4.8$の6つの発光クエーサーの静止フレーム紫外線(UV)画像を紹介します。これらのクエーサーは、広範囲の星形成速度(SFR)を示し、広範囲の環境に存在します。私たちは、点状のクェーサー発光を注意深くモデル化して減算し、その下にある母銀河の形態をkpcスケールで調査します。残存画像により、潜在的な伴星源の特定が可能になり、クエーサーとそのホストの共進化における銀河合体シナリオの役割を調査することが可能になりました。また、3つのクェーサーにおける極端なSFRを引き起こすメカニズムも探索します。私たちは、ホスト銀河の潜在的な伴銀河の検出率が、高SFR源と低SFR源の間の傾向に従わないことを発見しました。つまり、HST画像は、高SFR源と低SFR源の両方が、密な銀河環境と疎な銀河環境の両方で見つかることを示唆しています。極端なSFRを引き起こす主要な合併の役割は、手元にある多波長データでは裏付けられません。以前にサブミリメートル観測で明らかになった4つの伴波源のうち3つは、私たちのクエーサーのうち3つのHST画像では検出されません。高赤方偏移における星形成と超大質量ブラックホールの成長の過程における合体の役割を決定するには、高SFR源に焦点を当て、より大きなクェーサーサンプルに拡張された、適応された高解像度イメージング戦略が必要である。
バースト星の形成は宇宙の夜明けの明るい銀河の豊富さを自然に説明する
| Title |
Bursty_Star_Formation_Naturally_Explains_the_Abundance_of_Bright_Galaxies_at_Cosmic_Dawn |
| Authors |
Guochao_Sun,_Claude-Andr\'e_Faucher-Gigu\`ere,_Christopher_C._Hayward,_Xuejian_Shen,_Andrew_Wetzel,_Rachel_K._Cochrane |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15305 |
最近、宇宙の夜明け$\left(z\gtrsim10\right)$に多数の明るい銀河が発見されたことで、宇宙論的な銀河形成モデルの重要なテストが可能になりました。特に、銀河の明るい端のUV視感度関数(UVLF)は、多くのモデルの予測よりも高く見えます。FeedbackinRealisticEnvironmentals(FIRE)プロジェクトからの一連のFIRE-2宇宙論的「ズームイン」シミュレーションで、$8\leqz\leq12$で約25,000個の銀河スナップショットを使用して、観測されたUV明るい光の量が豊富であることを示します。宇宙の夜明けの銀河は、標準的な恒星フィードバックプロセスのマルチチャネル実装を使用して、微調整することなく、これらのシミュレーションで再現されています。恒星の初期質量関数、または非常に強化された星形成効率これらのオリジナルのシミュレーションでバースト的な星形成によって予測されたUVLFを、所定の時間スケール(たとえば、100Myr)で平滑化された星形成履歴(SFH)から得られたUVLFと対比します。FIREシミュレーションによって予測された時間変動の強いSFHは、宇宙の夜明けに観測された明るい端のUVLFを正確に再現する上で重要な役割を果たしている。バースト性SFHは、明るい紫外光の量の次数または大きさの変化を誘発する($M_\mathrm{UV}\lesssim-20$)の銀河は$z\gtrsim10$にあります。予測された明るい端のUVLFは、分光学的に確認された母集団と測光的に選択された候補の両方と一致します。また、予測された積分UV光度密度と観測的に推測された積分UV光度密度の間に良好な一致が見られます。この積分UV光度密度は、他のいくつかのモデルで示唆されているよりもFIREの赤方偏移に伴ってより弱く変化します。
GN-z11 のモデル: 銀河核と超小型矮星の形成におけるトップヘビー恒星の初期質量関数
| Title |
A_model_for_GN-z11:_top-heavy_stellar_initial_mass_functions_in_forming_galactic_nuclei_and_ultra-compact_dwarfs |
| Authors |
Kenji_Bekki_and_Takuji_Tsujimoto |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15306 |
z=10.6銀河GN-z11の最近のJWST観測により、非常に高い気相窒素存在量(太陽値の4倍以上)、非常に小さい半光半径(~60pc)、および大きな恒星質量が明らかになりました。(M_s~10^9M_sun)のサイズです。私たちは、この天体が原始球状星団ではなく、形成中の銀河核や超小型矮銀河であると考え、1ゾーン化学進化モデルを用いて化学存在量パターンを調査します。モデルの主な結果は以下のとおりです。観測されたlog(N/O)>-0.24、log(C/O)>-0.78、および12+log(O/H)~7.8は、両方とも非常に短い星形成タイムスケールのモデルによって自己矛盾なく再現できます(<10^7年)、トップヘビー恒星の初期質量関数(IMF)を使用します。大質量(m>25M_sun)の核崩壊超新星(CCSNe)による化学濃縮が存在しないという採用された仮定は、高い気相対数(N/O)を再現するためにも重要です。なぜなら、そのようなCCSNeは高い対数(N/O)を減少させる可能性があるからです。)OBとWolf-Rayet星によって汚染されたガス。GN-z11には、窒素に富む([N/Fe]>0.5)星がかなりの割合(>0.5)含まれている可能性があり、これは、銀河系内部と巨大楕円銀河の窒素に富んだ恒星集団と高Z星との間に関連性がある可能性を示唆しています。GN-z11のような高い気相対数(N/O)を持つ天体。
黄道極における遮蔽されていない QSO の光度測定による選択: 南フィールドの KMTNet と北フィールドの Pan-STARRS
| Title |
Photometric_Selection_of_Unobscured_QSOs_in_the_Ecliptic_Poles:_KMTNet_in_the_South_Field_and_Pan-STARRS_in_the_North_Field |
| Authors |
Woowon_Byun,_Minjin_Kim,_Yun-Kyeong_Sheen,_Dongseob_Lee,_Luis_C._Ho,_Jongwan_Ko,_Kwang-Il_Seon,_Hyunjin_Shim,_Dohyeong_Kim,_Yongjung_Kim,_Joon_Hyeop_Lee,_Hyunjin_Jeong,_Jong-Hak_Woo,_Woong-Seob_Jeong,_Byeong-Gon_Park,_Sang_Chul_Kim,_Yongseok_Lee,_Sang-Mok_Cha,_Hyunmi_Song,_Donghoon_Son,_Yujin_Yang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15307 |
私たちは、南黄極(SEP)フィールドの広範囲で準恒星天体(QSO)を探索します。SEPフィールドは、さまざまな宇宙ミッションを通じてこれまで、そして今後も集中的に探査され続けます。この目的のために、韓国マイクロレンズ望遠鏡ネットワークを使用して$\sim$$14.5\times14.5$deg$^2$の領域をカバーするSEP場の深広帯域光学画像を取得します。$BVRI$帯の点光源の5$\sigma$検出限界は、それぞれ$\sim$22.59、22.60、22.98、21.85等と推定されます。Wide-fieldInfraredSurveyExplorerからのデータを利用して、中赤外線(MIR)および光学MIRの色を使用して、光学的に点状の光源の中から遮蔽されていないQSO候補が選択されます。選択をさらに改良し、色ベースの選択では適切に除去できなかった汚染を除去するために、光学から近赤外までのアーカイブ測光データを使用してスペクトルエネルギー分布フィッティングを実行します。その結果、SEPフィールドで合計2,383個の不明瞭でないQSO候補が特定されました。また、Pan-STARRSデータを使用して同様の方法を北黄道磁場に適用し、2,427個の候補を識別するという同様の結果が得られます。QSO候補の領域ごとの差分数は、他の分野で分光的に確認されたものから測定されたものとよく一致しています。最後に、結果を文献と比較し、この研究が将来の研究、特に今後の宇宙ミッションにどのように関係するかについて議論します。
天の川の星暈を2Dデータでマッピング
| Title |
Mapping_the_Milky_Way's_stellar_halo_with_2D_data |
| Authors |
Anda_Chen,_Zhigang_Li,_Yougang_Wang,_Yan_Gong,_Xuelei_Chen,_Richard_J._Long |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15385 |
天の川銀河の星暈の空間密度分布を測定するための新しい方法を提案します。私たちの方法は、空上の星の分布のペアごとの統計、角度2点相関関数(ATPCF)に基づいています。ATPCFは星の2次元データのみを利用するため、星までの距離の決定における大きな不確実性の影響を受けません。単一べき乗則(SPL)および壊れべき乗則(BPL)密度プロファイルを含むさまざまなモデルからの模擬恒星データを使用してメソッドをテストします。また、一定値と変動値の両方を使用して、軸対称平坦化係数の影響もテストします。ATPCFは、モデル内の恒星のハローの空間分布を復元するための強力なツールであることがわかりました。この方法を、CatalinaSurveyDataRelease1のab型RRこと座カタログの観測データに適用します。3パラメーターBPLモデルでは、$s_{1}=2.46_{-0.20}^{+0.18}であることがわかります。、s_{2}=3.99_{-1.33}^{+0.75}$および$r_{0}=31.11_{-5.88}^{+7.61}$であり、以前の結果とよく一致しています。また、追加のパラメーターである放射状に変化する平坦化係数を導入すると、観測されたデータ分布を正確にモデル化する能力が大幅に向上することもわかりました。これはおそらく、天の川の恒星暈は偏円状であると見なされるべきであることを暗示しています。
ガイア系統学からの教訓: 単一金属球状星団 NGC 5904
| Title |
A_cautionary_lesson_from_Gaia_systematics:_the_mono-metallic_globular_cluster_NGC_5904 |
| Authors |
Paolo_Bianchini_and_Alessandra_Mastrobuono-Battisti |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15431 |
球状星団(GC)の恒星集団の化学の研究は、高赤方偏移宇宙における星団の形成を解明し、私たちの銀河系の構築を再構築するための基本的な課題です。最近、Piatti2023は、BP/RP低分解能GaiaDR3スペクトルからの金属量推定を使用して、GCNGC5904の星流中に2つの異なる恒星集団が驚くべき検出されたことを発表しました。そうでなければ、単一金属系と考えられています。[Fe/H]~-1.4および[Fe/H]~-2.0dexのこれら2つの集団の存在は、クラスターの合体起源の証拠とみなされました。このレターでは、Andraeらによる新しい堅牢な金属量推定によって補完された同じデータセットを使用しています。2023b年、私たちは、データ体系の微妙な効果に明確に焦点を当てて、星団とその星の流れの両方に属する星の金属量分布の詳細な分析を実行します。[Fe/H]~-2.0dexの集団は系統誤差によるデータアーチファクトであり、特に低等級の星に影響を与えることを示します。新しい高品質の金属量サンプルはこの発見を裏付けており、以前の文献研究と一致して、[Fe/H]~-1.3dexの金属量を持つ星の集団のみが存在することを示しています。したがって、我々は、NGC5904とその恒星の流れは両方とも単一金属系であると結論し、大規模で複雑なデータベースにおける系統的な影響を注意深く調べる必要性を強調します。
2.9 < z < 6.7 の間のレンズ状星形成銀河のライマン {\alpha} 発光率と UV 特性の進化
| Title |
Evolution_of_the_Lyman-{\alpha}_emitting_fraction_and_UV_properties_of_lensed_star-forming_galaxies_between_2.9_ |
| Authors |
Ilias_Goovaerts,_Roser_Pello,_Tran_Thi_Thai,_Pham_Tuan-Anh,_Johan_Richard,_Ad\'ela\"ide_Claeyssens,_Emile_Carinos,_Geoffroy_de_la_Vieuville,_and_Jorryt_Matthee |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15559 |
微光銀河は、宇宙の再電離に大きな役割を果たしたと理論化されています。それらの特性とライマン-{\alpha}エミッターの割合は、この時代についての有益な洞察を提供する可能性があります。レンズ付きライマンアルファMUSEアークサンプル(LLAMAS)からの4つの銀河団を使用します。これらの銀河団には深いHST測光機能もあり、本質的に暗いライマンブレイク銀河(LBG)とライマンアルファ放射体(LAE)の集団を選択します。私たちは、これら2つの集団の相互関係、それらの特性、およびライマンアルファ放射を示すLBGの割合を研究します。レンズクラスターの使用により、この目的で収集された最大のサンプルである本質的に暗い集団にアクセスすることができます。赤方偏移2.9から6.7の間の263個のLAEと972個のLBG、39.5<log(L)(erg/s)の間のライマンアルファ光度<42および絶対UV等級が-22<M1500<-12の間。過去の結果と一致して、ライマンアルファ放射体部分の赤方偏移の変化が見られます。z=6を超えると値が減少し、ますます中立的な介入IGMを意味すると考えられます。ライマンアルファ等価幅(EW)とM1500のさまざまな制限を使用してこの赤方偏移の展開を検査すると、サンプルのUVの明るい半分のライマンアルファエミッターの割合が、UVの暗い半分の割合よりも高く、違いがあることがわかります。赤方偏移が大きくなると増加します。これは驚くべき結果であり、再電離した泡の中に位置する低ライマンアルファEWの紫外明るい銀河の集団として解釈できます。この結果は、再電離の時代の頃に最近検出された同様の紫外明るい低ライマンアルファ電子天体との関連で特に興味深い。我々は、星形成率が高く塵含量が低い銀河として、これまで観察されてきたLBG間のLAEの傾向を、本質的に暗い天体にも拡張し、また、一般的により暗いUV等級とより急峻なUV勾配を有する最も強いLAEを観察した。
JWST時代における宇宙フラーレンとその誘導体の赤外スペクトルの信頼性の高い予測に向けて
| Title |
Towards_a_reliable_prediction_of_the_infrared_spectra_of_cosmic_fullerenes_and_their_derivatives_in_the_JWST_era |
| Authors |
Jianzhi_Xu,_Aigen_Li,_Xiaohu_Li,_Gao-Lei_Hou |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15668 |
C60、C70、C60+を含むフラーレンは、その特徴的な赤外線振動特性を通じて宇宙に広く分布しており(C60+は電子遷移を通じて星間物質中での存在も明らかにします)、炭素化学と星の進化についての優れた洞察を提供します。宇宙にフラーレン関連種が存在する可能性は長い間推測されてきましたが、最近、C60+、C60H+、C60O+、C60OH+、C70H+、[C60-Metal]+錯体の一連の実験室実験によって提唱されました。ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)の出現は、宇宙でこれらのフラーレン関連種を探索するまたとない機会を提供します。JWSTの検索、分析、解釈を容易にするためには、JWSTの振動特性についての正確な知識が不可欠です。ここでは、VibFullereneデータベースを構築し、それらの種に関する体系的な理論研究を実施します。正確な周波数を予測する際の密度汎関数理論の計算の欠陥を補うために、振動周波数の範囲固有のスケーリング係数のセットを導出します。周波数の二乗平均平方根誤差と中央値誤差が低いスケーリング係数が取得され、その性能が評価され、そこから、精度と計算コストのバランスをとったフラーレン誘導体の赤外スペクトルの計算に最適な方法が推奨されます。最後に、将来のJWST検出のために推奨されるフラーレン誘導体の振動周波数と強度を示します。
影の影響: フォトンリングの測定は重力について何を意味しますか?
イベントホライズン望遠鏡(EHT)によるM87*とSgrA*の地平線スケール画像の撮像と特性評価により、天体物理学ブラックホールの地平線付近の領域を解明することが可能になりました。その結果、影のサイズ、つまり漸近光子リングの測定の意味に大きな関心が集まっています。私たちは、このような測定の一般的な意味を調査し、EHTや将来の機器への応用を用いて、そのような測定によって何が制約されるのか、そしてより重要なことに制約されないのかを特定します。低速回転限界における極観測者(M87*に適した)に効果的に適用される、一般的な球対称の計量を考慮します。我々は、影のサイズとそれに関連する測定値の非摂動的かつノンパラメトリックな時空領域の特性評価を提案します。これにより、影のサイズに基づく制約の性質と力（またはその欠如）が明示され、観測値とターゲット間の比較が容易になります。
冷却包絡線モデルのレンズを通して見た潮汐破壊現象
潮汐破壊現象(TDE)の冷却エンベロープモデルは、星の破片の流れがバルク運動エネルギーを急速に散逸(「円形化」)する一方で、これは必ずしも超大質量ブラックホール(SMBH)への急速な供給を意味するわけではないと仮定しています。代わりに、段階的なケルビン・ヘルムホルツ収縮を受けるときに光学/UV放射を駆動する大きな圧力サポートエンベロープを形成します.SMBHを制約するために、冷却エンベロープモデル内でZwicky過渡現象施設で観察された12の光学TDEのサンプルを解釈した結果を示します質量$M_{\rmBH}$、恒星の質量$M_{\star}$、軌道貫通係数$\beta$.私たちのサンプルから推測される特性の分布は、標準を仮定した損失円錐解析の理論的期待にほぼ準拠しています。恒星の初期質量関数。しかし、$M_{\rmBH}\lesssim5\times10^{5}M_{\odot}$と$M_{\star}\lesssim0.5M_{\ではイベントの欠損が見つかります。odot}$ですが、これは一部には、これらの特性を持つTDEの検出可能性が低下したことが原因である可能性があります。私たちのモデルの適合は、光学的光度曲線のピークとSMBH降着速度が最大に達するときの間の予測される長い遅延も示しています。後者は、数か月から数年のタイムスケールでエンベロープが円形化半径まで収縮したときにのみ発生します。これは、増加するTDEで見られる遅延立ち上がりX線フレアと非熱的電波フレアと一致しています。
静止した非真空時空における一般相対論的磁気流体力学シミュレーションに向けて
| Title |
Toward_General-Relativistic_Magnetohydrodynamics_Simulations_in_Stationary_Non-Vacuum_Spacetimes |
| Authors |
Prashant_Kocherlakota,_Ramesh_Narayan,_Koushik_Chatterjee,_Alejandro_Cruz-Osorio,_and_Yosuke_Mizuno |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15140 |
ブラックホールなどのコンパクトな天体物理的物体への磁化ガスの降着は、一般相対論的磁気流体力学(GRMHD)シミュレーションを使用してモデル化することに成功しました。これらのシミュレーションは主に、一般相対性理論(GR)における真空と静止回転ブラックホール(BH)の時空を記述するカー計量で実行されています。このシミュレーションは、BH事象の地平面付近の降着とジェットの物理学に関する重要な手がかりを明らかにし、超大質量BH、M87$^*$とSgrA$^*$の最近のイベントホライゾン望遠鏡の画像を解釈するために使用されました。GRMHDシミュレーションでは、すべての計量係数が事象の地平面で規則的になるように、地平線を貫通する座標の時空計量が必要です。カー計量とその電気的に回転するアナログであるカー・ニューマン計量は、現在、そのような座標で利用できる唯一の計量です。ここでは、静止、軸対称、回転計量の大きなクラスの地平線を貫通する形式を報告します。これらは、回転、非真空BH、およびGR内の非BHへの降着のGRMHDシミュレーション、および非GR計量重力理論によって記述される回転物体への降着のGRMHDシミュレーションを実行するために使用できます。
PeV から TeV へ: 10 年間の IceCube データに含まれる頂点を含む天体物理ニュートリノ
| Title |
From_PeV_to_TeV:_Astrophysical_Neutrinos_with_Contained_Vertices_in_10_years_of_IceCube_Data |
| Authors |
Vedant_Basu,_Aswathi_Balagopal_V_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15183 |
IceCubeニュートリノ観測所は、南極にある立方キロメートルのチェレンコフ検出器で、天体物理学起源のニュートリノを研究するために設計されています。中エネルギー開始事象(MESE)サンプルの分析を紹介します。これは、ニュートリノを選択し、宇宙線誘発ミュオンのバックグラウンドを効率的に排除する拒否権ベースの事象選択です。これは、高エネルギー開始事象(HESE)分析の拡張です。これにより、天体物理学起源の高エネルギーニュートリノの存在が確立されました。HESEサンプルは、最良適合指数$2.87^{+0.20}_{-0.19}$を持つ単一のべき乗則スペクトルと一致しており、これは天体物理ニュートリノスペクトルの相補的なIceCube測定よりも柔らかいです。HESEは60TeVを超えるニュートリノに敏感ですが、MESEは1TeVまでのより低いエネルギーに対する感度を向上させます。この分析では、検出器の自己拒否のより正確なモデリングを介して、天体物理学ニュートリノサンプルの大気背景の理解が向上しました。2年間のMESEデータセットを使用した以前の測定では、30TeVの超過が存在する可能性が示されていました。10年間のデータにより、この超過を調査するためにより大きなサンプルサイズが得られます。このイベント選択を使用して、広いエネルギー範囲にわたって宇宙ニュートリノエネルギースペクトルを測定します。天体物理ニュートリノのフレーバー比についても議論します。
| Title |
Evidence_for_a_correlation_between_binary_black_hole_mass_ratio_and_black-hole_spins |
| Authors |
Christian_Adamcewicz,_Paul_D._Lasky,_Eric_Thrane |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15278 |
重力波で見られる連星ブラックホール系の天体物理学的起源はまだよく理解されていません。ただし、ブラックホールの質量、スピン、赤方偏移、離心率の分布の特徴は、これらのシステムがどのように形成されるかを知る手がかりを提供します。これらの分布を一度に1つのパラメーターずつ調査することで多くのことがわかりましたが、パラメーターのペア間の共分散を研究することで追加の情報を抽出することができます。これまでの研究では、連星系ブラックホール集団における質量比$q\equivm_2/m_1$と有効吸気スピン$\chi_\mathrm{eff}$との間の逆相関が予備的に裏付けられていることが示されている。この研究では、第3の重力波過渡現象カタログ(GWTC-3)からの更新データを使用し、ブラックホールスピンのより堅牢なモデルを採用するためにコピュラベースのフレームワークを改良して、この逆相関の存在をテストします。$(q,\chi_\mathrm{eff})$に99.8\%の信頼性で逆相関の証拠が見つかりました。これは、高い共通包絡線効率、スーパーエディントン降着の段階、または孤立進化中に連星ブラックホール系が質量比逆転を起こす傾向を示唆している可能性がある。$(q,\chi_\mathrm{eff})$の共分散は、潮汐スピンアップの物理学や連星ブラックホールを形成する活動銀河核の性質を調べるためにも使用できる可能性があります。
IceCube実験におけるニュートリノ現象の再構成は、宇宙ニュートリノ発生源の探索を含む多くの科学的分析にとって極めて重要です。Kaggleコンペティション「IceCube--深氷のニュートリノ」は、ニュートリノイベント再構成の精度と効率を向上させる革新的なソリューションの開発を奨励することを目的とした公開機械学習チャレンジでした。参加者は、シミュレートされたニュートリノ事象のデータセットを操作し、到来するニュートリノの方向ベクトルを予測するための適切なモデルを作成するという課題を課されました。2023年1月から4月にかけて、数百のチームが総額50,000ドルの賞金を目指して競い合い、賞金は数千の応募の中から最も成績の良かった少数のチームに授与されました。この寄稿では、この大規模な支援プロジェクトの組織についていくつかの洞察を示し、主な調査結果、結果、要点のいくつかを要約します。
FRB機構を主銀河のシンチレーションから抑制する
我々は、高速無線バースト(FRB)放射線モデルの2つの主要なクラスを区別するための観察テストを提案します。拡張FRB光源の場合、測定された周波数帯域全体にわたるシンチレーションによって引き起こされるスペクトル振幅変調の強度(シンチレーション指数と呼ばれます)は、点光源で予想される100%の変動よりもはるかに小さくなります。FRB源は、天の川ISMプラズマからのシンチレーションに対する点源サイズ要件を容易に満たしますが、提案されているFRB機構の特定のクラスにとって、ホスト銀河内のプラズマからのシンチレーションを消光するには十分な大きさである可能性があります。ホスト銀河のISMで散乱する回折スケール(1GHzで約10$^9$cm)より小さいサイズのFRB源は、シンチレーションの目的では点状であると考えられます。FRBの磁気圏起源の源の横方向のサイズは$\lesssim10^7$cmであると予想されますが、遠方のモデル、つまり放出が中央エンジンから遠く離れた場所で生成されます。したがって、主銀河のシンチレーションは、これら2種類のFRBモデルを区別するのに適しています。$\deltat_s$による母銀河内のプラズマによるFRBパルスの散乱拡大は、$\sim(2\pi\deltat_s)^{-1}$のスケールで周波数に伴う確率的磁束変動を引き起こします。母銀河からのものであると特定された散乱の広がりを伴うFRBのシンチレーション指数を決定することは、FRBの放射メカニズムに強い制約を与えることになります。シンチレーション帯域幅は$\sim\nu^{4.4}$のように周波数に応じて変化するため、観察上、数GHzでの磁束変動振幅を決定する方が簡単である可能性があります。
大気ニュートリノ振動に対する IceCube アップグレードの感度
| Title |
Sensitivity_of_the_IceCube_Upgrade_to_Atmospheric_Neutrino_Oscillations |
| Authors |
Philipp_Eller,_Kayla_Leonard_DeHolton,_Jan_Weldert_and_Rasmus_{\O}rs{\o}e_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15295 |
IceCubeDeepCoreは、IceCubeニュートリノ観測所の既存の低エネルギー拡張機能であり、ニュートリノ検出エネルギーのしきい値をGeV範囲まで下げるように設計されました。IceCubeUpgradeと呼ばれる新しい拡張機能は、DeepCore基準ボリューム内にインストールされる7つの追加文字列で構成されます。新しいモジュールの間隔は水平約20m、垂直約3mですが、DeepCoreでは水平約40～70m、垂直約7mです。2025/26年の極地シーズンに配備される予定だ。この追加ハードウェアは、マルチPMT構成を備えた新しいタイプの光モジュールと校正デバイスを備えています。このアップグレードにより、現在のIceCubeと比較してPMTチャネルの数が3倍以上になり、GeVエネルギー範囲での機能が大幅に強化されます。ただし、チャネル数の増加により、イベントのシミュレーション、選択、再構成に関して新たな計算上の課題も生じます。この寄稿では、シミュレーション、イベント選択、および再構成技術の最新の進歩に基づいて更新された発振感度を紹介します。
再凍結した IceCube ドリル穴の光学特性のモデルに依存しないパラメータ化
| Title |
A_model_independent_parametrization_of_the_optical_properties_of_the_refrozen_IceCube_drill_holes |
| Authors |
Philipp_Eller_and_Martin_Rongen_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15298 |
IceCubeニュートリノ天文台は、地理的な南極の下の1立方キロメートルの深い氷河の氷に5,160個のデジタル光学モジュール(DOM)を配備し、通過する荷電粒子のチェレンコフ光を記録しました。乱されていない氷の光学的特性は今日ではよく理解されていますが、再凍結したドリル穴の特性は依然として課題となっています。カメラの観察から、中央の強く散乱する柱がDOMの感知領域の一部に影を落としていることが予想されます。MCシミュレーションでは、この効果は通常、DOMの角度許容曲線の変更としてモデル化され、DOMの順方向感度が低下します。関連する不確実性は、ニュートリノ振動の研究や高エネルギーカスケードの再構築において体系的な主要な検出器です。長年にわたり、ドリル穴の光学特性と角度許容曲線のいくつかの測定と適合が提案されており、その一部は張力がかかっています。ここでは、主成分分析を提示します。これにより、提案されたすべてのシナリオ間を補間できるため、分析レベルで統一されたフレームワーク内で完全な体系的なバリエーションが提供されます。
IceCube データセットを使用して銀河ニュートリノ束の起源を探る
| Title |
Exploring_the_Galactic_neutrino_flux_origins_using_IceCube_datasets |
| Authors |
Abhishek_Desai,_Jessie_Thwaites,_Justin_Vandenbroucke_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15322 |
IceCube天文台によって検出される天体物理学的ニュートリノは、銀河起源または銀河外起源である可能性があります。検出されたすべてのニュートリノの集合的な寄与により、銀河および銀河系外の総拡散ニュートリノ信号を測定することができます。この研究では、この拡散銀河寄与情報を利用して、私たちの銀河と同様の方法で分布する銀河源の集団をシミュレートするシミュレーションパッケージについて説明します。次に、これをさまざまなIceCubeデータサンプルによって報告された感度と比較して、IceCubeが検出できるソースの数を推定します。IceCube拡散信号に寄与するソースの性質についてのステートメントを可能にするシミュレーションの結果を提供します。
重力波イベントと同時に発生する IceCube ニュートリノを検索
| Title |
Searches_for_IceCube_Neutrinos_Coincident_with_Gravitational_Wave_Events |
| Authors |
Jessie_Thwaites,_Aswathi_Balagopal_V.,_Sam_Hori,_M._J._Romfoe,_Albert_Zhang_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15327 |
重力波現象からのニュートリノの探索は、IceCubeニュートリノ観測所の広いエネルギー範囲を利用して行われています。私たちは、高度なLIGOおよびVirgo検出器の3回目の観測実行(O3)でのこれらの検索の結果について説明します。これには、O3での公開候補警報イベントの低遅延追跡調査、高エネルギー追跡データのアーカイブ検索、およびIceCube-DeepCoreを採用した低エネルギー検索。高エネルギー軌道のデータセットは主にミューニュートリノに敏感ですが、低エネルギーデータセットはあらゆる種類のニュートリノに敏感です。これらすべての研究において、ニュートリノ束とニュートリノから放出される等方性等価エネルギーの上限を提示します。また、LIGO-Virgo-KAGRA検出器(O4)の次の観測実行までの低遅延追跡調査の延長や、高エネルギーカスケードデータセットを使用した重力波(GW)イベントの分析など、追加の探索に関する将来の計画についても議論します。、電子ニュートリノの荷電電流相互作用と、あらゆる種類のニュートリノからの中性電流相互作用によって生成されます。
IXPE と NICER による急峻なべき乗則状態における 4U 1630$-$47 の分光偏光分析研究
| Title |
Spectropolarimetric_study_of_4U_1630$-$47_in_Steep_Power_law_state_with_IXPE_and_NICER |
| Authors |
Divya_Rawat_(IUCAA),_Akash_Garg_(IUCAA),_Mariano_M\'endez_(Kapteyn_Astronomical_Institute) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15347 |
急冪乗則状態におけるブラックホールバイナリ光源4U1630$-$47の分光偏光特性を調べます。$\sim$21$^\circ$の偏光角で$\sim$7%という有意な偏光率を検出しました。$2-12$keVNICERスペクトルは、熱成分とコンプトン化成分の組み合わせでフィッティングできます。後者は、スペクトル指数$\Gamma\sim$2.1と$\sim$7.0keVでの反射特徴によって特徴付けられます。$2-8$keV帯では、急峻なべき乗則状態における4U1630$-$47の偏光度は、以前に高ソフト状態で測定された値とは4.4$\sigma$異なります。急峻なべき乗則状態では、分極率はエネルギーの関数として増加しますが、高いソフト状態と比較して各エネルギー帯域で全体的に低下します。我々は、急峻なべき乗則状態における分極率の減少はコロナの存在に起因する可能性があると提案します。両方の状態で観察された偏光特性は、おそらくフレーム引きずり効果の影響を受けた、カーブラックホールの周囲のディスクの自己照射によって説明できます。
IceCubeを使用した硬X線AGNからの高エネルギーニュートリノ放出の探索
活動銀河核(AGN)は、非常に高い光度を持つ強力な天体です。理論的議論は、これらの物体が粒子を10$^{20}$eVのエネルギーまで加速できることを示唆しています。物質や光子をターゲットとした環境では、宇宙線相互作用が起こり、ピオン性ガンマ線やニュートリノが生成されます。AGN環境にはガス、塵、光子が豊富に存在するため、高エネルギー天体物理ニュートリノの有望な候補源となります。ニュートリノは何とか逃げますが、十分に大きな光子またはガスターゲットがある環境では、ガンマ線がさらに相互作用して硬X線にまでカスケードする可能性があります。$\textit{Swift}$-BATSpectroscopeSurvey(BASS)からサンプリングされた硬X線AGNからの高エネルギーニュートリノ放出について、12年間のIceCubeデータを使用してスタック検索と点源検索を実行し、結果を提示しました。これら2つの分析のうち。
IceCube による新星からのニュートリノの検索
| Title |
IceCube_search_for_neutrinos_from_novae |
| Authors |
Jessie_Thwaites,_Justin_Vandenbroucke_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15372 |
新星は、最も古くから知られている天体物理学的過渡現象のクラスの1つであるにもかかわらず、現代的な驚きを与え続けています。Fermi-LATは、理論モデルではそれらの新星を線源の可能性があるクラスとしてさえ考慮していなかったにもかかわらず、すべてではないにしても多くの新星がGeVガンマ線源であることを発見しました。最近では、MAGICとH.E.S.S.新星からのTeVガンマ線を検出した。さらに、ガンマ線はハドロン的に生成され、長年研究されてきた新星による光放射も衝撃力によって生成されるという強力な証拠がある。これが本当であれば、新星はガンマ線および光信号と相関のあるニュートリノ信号を放出するはずです。新星からのニュートリノの最初の探索を紹介します。ニュートリノエネルギースペクトルはガンマ線スペクトルと一致すると予想されるため、GeV-TeVニュートリノに焦点を当てたIceCubeDeepCoreイベント選択を使用します。2つの検索結果を示します。1つはガンマ線放射と相関するニュートリノ、もう1つは光放射と相関するニュートリノです。ここで提示されたイベントの選択は、ガンマ線バーストや重力波源を含むその他の天体物理学的過渡現象に対して有望です。
IceCube を使用してマグネターからの高エネルギーニュートリノを検索
| Title |
Search_for_high-energy_neutrinos_from_magnetars_with_IceCube |
| Authors |
Ava_Ghadimi,_Marcos_Santander_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15375 |
非常に強い磁場を持つ中性子星はマグネターとして知られています。マグネターが宇宙線を高エネルギーに加速することにより、ハドロン過程を通じて高エネルギー(HE)ニュートリノを放出できる可能性があると予測する理論が複数あります。ソフトガンマ線中継器(SGR)として知られるマグネターのサブクラスは、HEニュートリノの生成を引き起こす可能性のある巨大フレアを発生させる可能性があります。一部のマグネターはバースト活動を示し、その際にHEニュートリノを放出する可能性があります。ここでは、McGillOnlineMagnetarCatalogに掲載されているマグネターと、新しく発見された3つのマグネターSGR1830-0645、SwiftJ1555.5-5402、NGC253からのニュートリノ放出の時間積分検索について説明します。SGR1830-0645とSwiftJ1555.2-5402は、それぞれ2020年と2021年に短いバーストを発した後、SWIFTによって発見されました。マグネター巨大フレアであると考えられている非常に明るく短いガンマ線バーストがNGC253に局在していることが判明しました。私たちは、IceCubeニュートリノ観測所によって収集された14年間のよく再構成されたミューニュートリノ候補イベントを使用して、この領域での重要なクラスター化を探します。マグネターの方向。
IceCube アラート イベントの方向からニュートリノ発生源を検索します。
| Title |
Search_for_neutrino_sources_from_the_direction_of_IceCube_alert_events |
| Authors |
Martina_Karl_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15387 |
IceCubeの最高エネルギーの公衆警戒イベントの方向からの追加のニュートリノ放出を検索します。私たちは、天体物理学的起源である可能性が高い122個のイベントの到来方向を取得し、定常放出と過渡放出を探します。私たちは、再処理および再調整された11年間のIceCubeアーカイブデータを調査します。定常シナリオでは、潜在的な放出が単一の強い発生源によって支配されているか、それとも多数の弱い発生源によって支配されているかを調査します。対照的に、一時的な放射の場合は、単一の発生源のみを検索します。どちらの場合も、重要な追加のニュートリノ成分は見つかりませんでした。有意な過剰は観測されていないため、122の原点方向すべて(高エネルギー事象を含む)から来る最大ニュートリノ束を$\Phi_{90\%,~100~\rm{TeV}}=1.2\times10に制限します。100~TeVでの^{-15}$~(TeVcm$^2$s)$^{-1}$、$E^{-2}$放出を仮定、90\%の信頼度。調査された122の対象領域すべての最も重要な過渡放出は、ブレーザーTXS~0506+056に関連するニュートリノフレアです。再調整されたデータにより、この研究のフレア特性は以前の結果と一致します。$\mu_T=57001^{+38}_{-26}$~MJDを中心とし、幅$\sigma_T=64^{+35}_{-10}$~daysのガウス時間プロファイルを当てはめます。最もよく適合するスペクトル指数は$\gamma=2.3\pm0.4$で、単一フレーバーフルエンスは$J_{100~\rm{TeV}}=1.2^{+1.1}_{-0.8}\times10^に適合します。{-8}$~(TeV~cm$^2$)$^{-1}$。過渡発光のグローバルp値は$p_{\rm{global}}=0.156$であるため、バックグラウンドと互換性があります。
IceCube でプロトタイプ地上局の高架無線アンテナを使用して測定された空気シャワーの $X_\mathrm{max}$ の推定
| Title |
Estimation_of_$X_\mathrm{max}$_for_air_showers_measured_at_IceCube_with_elevated_radio_antennas_of_a_prototype_surface_station |
| Authors |
Roxanne_Turcotte,_Stef_Verpoest_and_Megha_Venugopal_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15394 |
地理的な南極にあるIceCubeニュートリノ観測所は、表面検出器と氷内検出器を備え、ニュートリノと宇宙線物理学の両方に使用されています。IceTopと名付けられたこの表面アレイは、1km$^2$のエリアにわたる81ペアにグループ化された氷とチェレンコフのタンクで構成されています。IceTopの科学的能力を高めるために、高架のシンチレーションパネルと無線アンテナで構成される表面アレイの強化がここ数年にわたって設計されました。特に地上無線アンテナは、宇宙線の質量組成を決定するために広く使用されている観測値$X_\mathrm{max}$を再構築できるようになります。この強化されたアレイの完全なプロトタイプステーションは、2019/20年のオーストラル夏に南極に配備されました。このステーションは、3つのアームの星型に配置された3つのアンテナと8つのシンチレーションパネルで構成されます。無線アンテナの公称周波数帯域は70～350MHzです。この研究では、観測されたイベントをCoREASシミュレーションと直接比較する最先端の再構成手法を使用して、空気シャワー変数、特にエネルギーと$X_\mathrm{max}$の推定値を取得します。。3つのプロトタイプアンテナを使用して、このユニークな周波数帯域での結果を示します。
非調和的に関連する準周期振動の特性から見たブラックホール連星 GRO J1655--40 の X 線コロナ
| Title |
The_X-ray_corona_in_the_black-hole_binary_GRO_J1655--40_from_the_properties_of_non-harmonically_related_quasi-periodic_oscillations |
| Authors |
Sandeep_K._Rout_(PRL),_Mariano_Mendez_(Kapteyn),_Federico_Garcia_(UNLP) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15486 |
準周期振動(QPO)の研究は、ブラックホールX線連星周囲のコンプトン化媒質の性質と幾何学的形状を理解する上で重要な役割を果たします。さまざまなタイプのQPO(つまりA、B、およびC)のスペクトル状態依存性は、それらが異なる起源を持つ可能性があることを示唆しています。したがって、異なるタイプのQPOが同時に存在するということは、異なるメカニズムが同時に発生することを意味します。この研究では、2005年の光源のバースト中の超発光状態のピークで検出されたブラックホール連星GROJ1655--40内の2つの非調和的に関連するQPOの放射特性を研究します。2つのQPOは、それぞれタイプBおよびCとして以前に特定されています。QPOの位相遅れとrmsスペクトル、およびソースの時間平均スペクトルを時間依存のコンプトン化モデルvkompthで結合して、QPOを生成するメディアのジオメトリを推測します。時間平均スペクトルには、2.3keVのホットディスクと指数2.7の急峻なべき乗則が必要であり、光源が超発光状態にあることが明らかになりました。タイプBQPOの変動を駆動するコロナは、タイプCQPOの変動を駆動するコロナよりもサイズが小さく、フィードバック率が低くなります。これは、降着円盤を覆う水平方向に伸びたコロナと、それぞれタイプBおよびCのQPOの原因となる垂直方向に伸びたジェット状のコロナが同時に存在することを示唆しています。
非日常の番兵: ニュートリノフレアに対する IceCube 警報システム
IceCubeニュートリノ観測所は、全天を継続的に監視する貴重な機能を備えています。これにより、さまざまな天体物理学的発生源からの高エネルギーニュートリノやニュートリノフレアの検出に関して天体物理学コミュニティにリアルタイムの警報を提供する監視員としてのIceCubeの役割が確認されました。IceCubeアラートへの対応として、さまざまな天文台が協力して、過渡現象のマルチメッセンジャー観測とその天体物理学的発生源の特性評価を行うことができます。2017年にブレーザーTXS0506+056が高エネルギーニュートリノとUHEガンマ線の発生源であると画期的に特定されたことは、この戦略の証拠でした。ガンマ線フォローアップ(GFU)は、高エネルギーミューニュートリノの単一事象だけでなく、関連する発生源や広い宇宙全体からの顕著なニュートリノフレアを特定するためのIceCubeプログラムです。単一の高エネルギーニュートリノの識別は公共警報配信ネットワークで共有されますが、パートナーのイメージング航空チェレンコフ望遠鏡には、ニュートリノフレアの検出後に低遅延警報が送信され、専用のフォローアッププログラムがあります。十数年間にわたるGFUの運用と数百件のアラートの送信を経て、記録されたニュートリノフレアの分析から得られた新しい結果とともに、GFUプラットフォームの概要を紹介します。
キホーテの科学的結果 -- XIII. QUIJOTE-MFI 広域調査における超新星残骸の強度と偏光の研究: CTB
80、はくちょう座の環、HB 21、CTA 1、ティコ、HB 9
| Title |
QUIJOTE_scientific_results_--_XIII._Intensity_and_polarization_study_of_supernova_remnants_in_the_QUIJOTE-MFI_wide_survey:_CTB_80,_Cygnus_Loop,_HB_21,_CTA_1,_Tycho_and_HB_9 |
| Authors |
Carlos_Hugo_L\'opez-Caraballo,_Beatriz_Ruiz-Granados,_Ricardo_Genova_Santos,_Mateo_Fern\'andez-Torreiro,_Jose_Alberto_Rubi\~no-Martin,_Mike_Peel,_Frederick_Poidevin,_Eduardo_Artal,_Mark_Ashdown,_Rita_Belen_Barreiro,_Francisco_Javier_Casas,_Elena_de_la_Hoz,_Raul_Gonz\'alez-Gonz\'alez,_Federica_Guidi,_Diego_Herranz,_Roger_Hoyland,_Anthony_N_Lasenby,_Enrique_Martinez-Gonzalez,_Lucio_Piccirillo,_Rafael_Rebolo,_Denis_Tramonte,_Flavien_Vansyngel,_Patricio_Vielva,_Robert_Watson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15518 |
新しいQUIJOTE-MFIワイドサーベイ(11、13、17、19GHz)を使用して、超新星残骸(SNR)CTB80、シグナスループ、HBのスペクトルエネルギー分布(SED)を1度の角度スケールで生成します。21、CTA1、Tycho、およびHB9。マイクロ波範囲における偏光シンクロトロン放射の新しい測定値を提供します。各SNRについて、QUIJOTE-MFIマップと補助データを組み合わせることにより、強度と偏光SEDが取得され、モデル化されます。強度では、2.0$^{+1.2}_{-0.5}$GHzと5.0$^{+のブレイク周波数$\nu_{\rmb}$を持つCTB80とHB21の曲線べき乗則スペクトルを確認します。それぞれ1.2}_{-1.0}$GHz。CTB80のスペクトルブレーク$-0.34\pm0.04$と$-0.86\pm0.5$、および$-0.24\pm0.07$と$-0.60\pm0.05$のスペクトルブレークの下とスペクトル指数さらに、異常マイクロ波放射(AME)の上限を提供し、これらの残骸に対してAMEの寄与が無視できることを示唆しています。強度と偏光の同時フィットから、シンクロトロンのスペクトル指数は$-0.24$と平坦で、サンプル全体の平均と散乱は$-0.44\pm0.12$でした。偏光率の平均と散乱は$6.1\pm1.9$\%です。私たちの結果を他のQUIJOTE研究によるSNRの測定結果と組み合わせると、成熟したSNRでは無線スペクトル指数がより平坦であり、特にCTB80($-0.24^{+0.07}_{-0.06}$)とHBではより平坦であることがわかります。21($-0.34^{+0.04}_{-0.03}$)。さらに、SNRの年齢に対するスペクトル指数の変化はべき乗則関数でモデル化され、指数$-0.07\pm0.03$と振幅$-0.49\pm0.02$(10kyrで正規化)が得られます。これらは、私たちの銀河と大マゼラン雲に関する以前の研究に関して保守的です。
IceCube を使用して TDE のようなフレアから高エネルギーニュートリノを検索
| Title |
Search_for_High-Energy_Neutrinos_from_TDE-like_Flares_with_IceCube |
| Authors |
Jannis_Necker_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15531 |
南極の氷にある立方キロメートルのニュートリノ検出器アレイであるIceCubeの収集されたデータは、天体物理学的ニュートリノの拡散束を明らかにします。しかし、これらのニュートリノの大部分の銀河系外の発生源はまだ発見されていません。潮汐擾乱現象（TDE）は、加速度的に増加するブラックホールからの擾乱爆発であり、銀河系外の高エネルギーニュートリノの発生源の候補となっている。スタインら。(2021)およびロイシュら。(2022)は、超大質量ブラックホールと公共のIceCubeニュートリノイベント(アラート)による2つの可能性のあるTDEの一致を報告しました。vanVelzenらによるさらなる研究。(2021)は、高エネルギーニュートリノ警報と一致する3番目のイベントと、より広範な同様のTDEのようなフレアとIceCube警報との間の$3.7\sigma$相関関係を特定しました。私たちは、vanVelzenらによってテストされたTDEのようなフレアの29フレアのサブセットを使用してスタッキング解析を実行しました。この研究は、$\mathcal{O}(100)$GeVを超えるエネルギーを持つニュートリノを用いて行われました。結果のp値0.45はバックグラウンドと一致します。この寄稿では、スタッキング分析の結果と、相関する3つのリアルタイムアラートに対するさまざまな再構成アルゴリズムの使用の影響について説明します。
3.6 m デヴァスタール光学望遠鏡 (DOT) を使用した特異なガンマ線バーストの最近の観測
| Title |
Recent_observations_of_peculiar_Gamma-ray_bursts_using_3.6_m_Devasthal_Optical_Telescope_(DOT) |
| Authors |
Rahul_Gupta,_S._B._Pandey,_Amit_K._Ror,_Amar_Aryan,_and_S._N._Tiwari |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15585 |
インドは、1.04メートルのサンプルナナンド望遠鏡、1.3メートルのデヴァスタール高速光学望遠鏡などの国のメータークラスの施設を使用して、20年以上にわたってガンマ線バースト（GRB）の光学残光の追跡観測に積極的に参加してきました。2.01mのヒマラヤチャンドラ望遠鏡と国内の他の多くの望遠鏡は、この場所の縦方向の利点を利用しています。しかし、2016年以来、インドの天文学者たちは、ARIESナイニタールのデヴァスタール天文台にある同国最大の光学望遠鏡である3.6メートルのデヴァスタール光学望遠鏡（DOT）を利用して、新たな探査の時代に乗り出した。このユニークな望遠鏡は、一時的な研究に刺激的な機会をもたらしました。DOTは、設置自体から始めて、機会の標的(ToO)観察を積極的に実行しており、多くの興味深い発見につながっています。注目すべき成果には、連星合体から生じる長いGRB211211Aの発見への貢献、GRB200412Bの非常に弱い光学残光(gバンドで25等よりも暗い)とともにGRB210204Aからの最も遅れた光学フレアの発見への貢献が含まれます。また、DOTを使用した超高エネルギー(VHE)検出バーストGRB201015Aの光学的観測にも成功しました。さらに、DOTは、特異なGRBに関連する主銀河の観測とともに、暗い残光や孤立した残光の追跡観測にも使用されています。最近では、DOTの近赤外追跡機能により、インドの望遠鏡を使用して最初の近赤外対応物(GRB230409B)を検出することができました。この研究では、3.6mDOTを使用したGRBの最近の発見と観察を要約し、これらの宇宙過渡現象の謎を明らかにする上での重要な貢献に焦点を当てます。
SMC X-1の不安定な降着円盤の進化をNICERで抑制する
| Title |
Constraining_the_evolution_of_the_unstable_accretion_disk_in_SMC_X-1_with_NICER |
| Authors |
McKinley_C._Brumback,_Georgios_Vasilopolous,_Joel_B._Coley,_Kristen_Dage,_Jon_M._Miller |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15591 |
中性子星の高質量X線連星は、光度の超軌道変調を伴う内部降着円盤を歪め、歳差運動中に中性子星を掩蔽する。SMCX-1では、超軌道周期が通常の値である55日から$\sim$40日に減少すると、歪んだ円盤形状の不安定性によって超軌道周期の"エクスカーション:"回の不安定性が引き起こされます。円盤が不安定であるため、SMCX-1は内部降着流に対する可変円盤形状の影響を調査するのに理想的なシステムとなっています。中性子星内部構成探査機(NICER)の高解像度スペクトルおよびタイミング機能を使用して、SMCX-1の4つの異なる超軌道サイクルの高状態を調べて、スペクトル形状の変化と不安定な円盤形状との関係を調べました。パルス位相平均分光法と位相分解分光法を実行して、スペクトル形状の変化とサイクルごとの変動を厳密に比較しました。光子指数や吸収柱密度などのいくつかのパラメータは超軌道位相に応じてわずかな変化を示しますが、これらの変化は超軌道サイクルの中間状態で最も明白です。超軌道周期の高い状態ではスペクトルの変化はほとんど観察されず、おそらく円盤の不安定性がSMCX-1の降着プロセスに大きな変化を与えていないことを示しています。
IceCube の開始トラック イベントを使用して、南天のセイファート銀河から TeV ニュートリノを検索します
| Title |
Search_for_TeV_Neutrinos_from_Seyfert_Galaxies_in_the_Southern_Sky_using_Starting_Track_Events_in_IceCube |
| Authors |
Shiqi_Yu,_Ali_Kheirandish,_Qinrui_Liu,_Hans_Niederhausen_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15620 |
超大質量ブラックホール(SMBH)は活動銀河核(AGN)に電力を供給します。SMBHの近傍は、粒子の加速とニュートリノ生成の潜在的な場所として長い間提案されてきました。最近、IceCubeは、セイファートII銀河NGC1068からのニュートリノ放出の証拠を報告しました。一致するTeVガンマ線束が存在しないことは、たとえばSMBH付近の熱いコロナ環境など、ガンマ線が効率的に減衰できる場所でニュートリノが生成されることを示唆しています。AGNの中核です。ここでは、BATAGN分光探査(BASS)から南天で本質的に最も明るい(X線で)セイファート銀河を選択し、IceCubeの開始軌道イベントを使用して関連するニュートリノを検索します。標準的なべき乗則磁束の仮定に加えて、このような環境におけるニュートリノ生成の専用の円盤コロナモデルを活用して、探索の発見可能性を向上させます。この寄稿では、これらのセイファート銀河からのニュートリノ探索の予想されるパフォーマンスについて報告します。
SNR Kes 17-ISM 相互作用: ラジオと $\gamma$ 線からの新たな視点
| Title |
The_SNR_Kes_17-ISM_interaction:_a_fresh_view_from_radio_and_$\gamma$_rays |
| Authors |
Leonardo_Sup\'an,_Gabriela_Castelletti_and_Anne_Lemi\`ere |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15649 |
この論文は、銀河のSNRKes17(G304.6+0.1)の放射光放射、環境、観測されたガンマ線に寄与する要因に焦点を当てた包括的な分析を示しています。最初に取得された88～8800MHzの積分無線連続体スペクトルからは、衝撃波面での線形粒子加速プロセスを示す指数alpha=-0.488+/-0.023(S_nu$\propto$nu^alpha)が得られます。SNR電波殻のサイズ、原子状水素の分布(n_H~10cm^-3)を考慮し、SNRがその進化のセドフ・テイラー段階にあると仮定すると、Kes17はおよそ11千年と推定されます。水素分子の代用としての12COおよび13CO(J=1-0)輝線データから、Kes17の東殻が4.2x10^4M_sunおよびn~300の分子強化を飲み込んでいることの最初の証拠を提供しました。cm^-3。以前に報告された赤外線観測により、その位置で衝撃を受けた分子ガスが明らかになったにもかかわらず、Kes17の西の境界に向かって3シグマを超えるCOの兆候はありません。これは、CO-ダーク相互作用分子ガスの存在を示唆しており、この現象は他の銀河のSNR（CTB37AやRXJ1713.7-3946など）でも記録されています。さらに、フェルミLATからの約14.5年分のデータを分析することにより、0.3～300GeVの範囲のガンマ=2.39+/-0.04^+0.063_-0.114(+/-stat+/)のべき乗則光子指数を決定しました。-syst)、先行研究と一致しています。エネルギー束は(2.98+/-0.14)x10^-11ergcm-2s-1であることが判明し、~8kpcでの光度(2.22+/-0.45)x10^35ergs-1を意味します。最後に、改良されたシンクロトロンスペクトルと新しいガンマ線測定を組み込むことにより、多波長SEDのモデル化に成功しました。我々の分析は、観測されたGeVフラックスは、陽子密度n_p〜400cm-3の西部の「ダーク」COゾーンとKes17の相互作用に由来する可能性が最も高いことを示している。
最後の爆発ジェットによって形成された形態による核崩壊超新星残骸の分類
| Title |
Classifying_core_collapse_supernova_remnants_by_their_morphology_as_shaped_by_the_last_exploding_jets |
| Authors |
Noam_Soker_(Technion,_Israel) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15666 |
ジェットがすべての炉心崩壊超新星(CCSNe)を爆発させるという仮定の下で、私は13個のCCSN残骸(CCSNR)をジェットによって形成された形態に従って5つのグループに分類し、そのクラスを崩壊前の炉心の特定の角運動量に帰属させます。点対称(1CCSNR):ジッタリングジェット爆発メカニズム(JJEM)によれば、崩壊前の核が非常にゆっくりと回転すると、新しく誕生した中性子星(NS)が数十対のジェットを全方向に発射します。最後の数対のジェットは、数対の耳の痕跡、つまり点対称の形態を残す可能性があります。1対の耳(7CCSNR):より高速に回転するコアにより、最後のペアのジェットが長生きし、形態を支配するジェットで膨張した1対の耳が形成される可能性があります。S字型(1CCSNR):降着円盤が歳差運動し、S字型の形態になる可能性があります。樽型(3CCSNR):さらに急速に回転する崩壊前の核は、最終的にエネルギーの高いジェットのペアを生成し、崩壊前の核の回転軸に沿った領域を一掃し、樽型の形態を形成する可能性があります。伸長(1CCSNR):非常に急速に回転する崩壊前のコアにより、すべてのジェットが同じ軸に沿って配置されるため、ジェットが赤道面から質量を放出するのが非効率になり、長期にわたる降着プロセスによってNSがブラックホールに変わります(BH）。この研究の2つの新しい結果は、ジェット形状の形態学的特徴に基づいてCCSNRを5つのクラスに分類することと、形態学的クラスが主にJJEMのフレームにおける崩壊前の核の回転に帰属することです。
GZK ニュートリノと光子の関係を振り返る: 銀河系外電波背景と UHECR 特性の影響
| Title |
A_relook_at_the_GZK_Neutrino-Photon_Connection:_Impact_of_Extra-galactic_Radio_Background_&_UHECR_properties |
| Authors |
Sovan_Chakraborty,_Poonam_Mehta,_Prantik_Sarmah |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15667 |
グライゼン・ザツェピン・クズミン（GZK）カットオフを超える超高エネルギー宇宙線（UHECR）は、極限のエネルギーで宇宙を理解するまたとない機会を私たちに提供します。同じ相互作用に関連する二次GZK光子とGZKニュートリノは実際に相互接続されており、UHECRのマルチメッセンジャー解析へのアクセスを提供します。GZK光子束は、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)および銀河系外放射背景放射(ERB)との相互作用により大きく減衰します。いくつかのモデルの不確実性とARCADE2の電波過剰から構成されるERBの現在の推定では、GZK光子束に大きな伝播不確実性が生じます。一方、弱く相互作用するGZKニュートリノ束は、これらの伝播効果の影響を受けません。この研究では、スペクトルインデックス、一次スペクトルのカットオフエネルギー、スペクトル分布など、UHECRの生成特性と伝播特性の両方の幅広い変動を考慮して、GZK光子とGZKニュートリノ束の最新の推定値を作成します。情報源とERB推定の不確実性。私たちは、Auger、TA、GRAND、ANITA、ARA、IceCube、IceCube-Gen2などの現在および今後のさまざまなUHECRおよびUHEニュートリノ検出器を使用してGZKフラックスの検出の見通しを調査します。予測された磁束は現在の検出器の到達範囲を超えていることが判明しました。将来的には、提案されているIceCube-Gen2、AUGERアップグレード、およびGRAND実験は、予測されるGZK光子およびGZKニュートリノ束に対する感度を持つようになるでしょう。このような検出により、UHECRソース特性とERBによる伝播効果に制約が課される可能性があります。また、IceCube-Gen2検出器による将来のGZKニュートリノ検出のために、ニュートリノ-光子結合を使用したGZK光子束の間接的な下限も提案します。この制限は、GZKフラックスの予測と一致していることがわかりました。
IceCube Upgrade などのニュートリノ望遠鏡用光学センサーにおける PMT の詳細な調査
| Title |
Detailed_investigations_of_PMTs_in_optical_sensors_for_neutrino_telescopes_such_as_IceCube_Upgrade |
| Authors |
Berit_Schl\"uter,_Willem_Achtermann,_Martin_Antonio_Unland_Elorrieta_(for_the_IceCube_Collaboration) |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15091 |
光電子増倍管（PMT）は、IceCubeやKM3NeTなどのニュートリノ望遠鏡の中心的な構成要素であり、実験の改善にはその特性の正確な理解と測定が不可欠です。この寄稿では、光電陰極とダイノードシステムの詳細な調査と、それらがPMTの性能に及ぼす影響に焦点を当てています。調査には3つの方法が使用されます。光電陰極の偏光解析測定により、吸収確率と屈折率の観点からその光学特性が分析されます。単一光子照射における光電陰極の走査は、光電陰極の表面に沿ったパフォーマンスの違いをプローブします。結果として生じる増幅の系統的な偏差は、測定値を理解するために、ダイノードシステムを介した電場および電子追跡シミュレーションと比較されます。目標は、効率、増幅、タイミングを波長、衝突点、角度の関数として幅広く理解することです。
NAOMI AO テレメトリ データから統合された乱流パラメータ推定
| Title |
Integrated_turbulence_parameters_estimation_from_NAOMI_AO_telemetry_data |
| Authors |
Nuno_Moruj\~ao,_Carlos_Correia,_Paulo_Andrade,_Julien_Woillez,_Paulo_Garcia |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15178 |
乱流パラメータのモニタリングは、補償光学システムや干渉縞トラッカーの最適化など、さまざまな目的で高角度分解能の天文学において重要です。前者はほとんどの現代の天文台に存在しており、将来的にも重要な存在であり続けるでしょう。これにより、乱流パラメータを推定するための貴重な補完ツールとなります。低解像度センサーから乱流パラメータを推定する実現可能性はまだテストされていません。超大型望遠鏡干渉計の4つの補助望遠鏡に取り付けられた新しい補償光学モジュールから供給された、シミュレートされたテレメトリデータとオンスカイテレメトリデータの両方の推定を実行します。視覚的な推定値は、理論上のvonK\'arm\'anモデル分散に対するカイ2乗モーダルフィッティングアプローチを採用した、修正および最適化されたアルゴリズムから取得されます。このアルゴリズムは、乱流パラメータを取得すると同時に、残りの測定誤差を推定および考慮するように構築されています。アルゴリズムの統計的不確実性を推定するためにモンテカルロ法が提案されています。このアルゴリズムは、シミュレートされたデータで20秒の時間範囲での視覚の推定においてパーセント精度を達成できることが示されています。0.76インチ+/-1.2%$|_\mathrm{stat}$+/-1.2%$|_\mathrm{sys}$の視能中央値は、2018年と2020年に収集された空のデータから推定されました。パラナル天文台にある補助望遠鏡は、見ることの価値に何の役割も果たしていないことが判明しました。
CAFE-AMR: AMR を使用した計算による MHD 太陽物理シミュレーション ツール
| Title |
CAFE-AMR:_A_computational_MHD_Solar_Physics_simulation_tool_that_uses_AMR |
| Authors |
Ricardo_Ochoa-Armenta_and_Francisco_S._Guzm\'an |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15238 |
私たちの太陽の研究は宇宙天気の研究において非常に重要であり、明確な時間的および空間的スケールによって特徴付けられる多様な現象を網羅しています。これらの複雑さに対処するために、太陽物理学関連の問題に取り組むことを目的として、磁気流体力学(MHD)方程式ソルバーと組み合わせた適応メッシュリファインメント(AMR)戦略の実装であるCAFE-AMRを開発しました。CAFE-AMRは、有限体積離散化、HLLおよびRoeクラスの磁束公式、線形次数再構成器、2次のルンゲクッタ、コーナー輸送上風時間ステップなどの標準的な流体力学手法を採用しています。この論文では、CAFE-AMRのコア構造を示し、メッシュ細分化基準戦略を議論および評価し、宇宙天気アプリケーションに関連する理想化された太陽風モデルのシミュレーションを含むさまざまなテストを実行します。
白色矮星測光標準 HZ 4 の TESS セクター 43 光度曲線における異常な光束イベントは、通過する小惑星によって引き起こされました
| Title |
Anomalous_flux_event_in_the_TESS_Sector_43_light_curve_of_the_white_dwarf_photometric_standard_HZ_4_was_caused_by_a_passing_asteroid |
| Authors |
Keaton_J._Bell,_David_Ardila,_Alexandra_Frymire |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15085 |
Frymire&Ardila(2023)は、白色矮星HZ4のトランジット系外惑星探査衛星(TESS)セクター43の光度曲線における異常な光束変動を報告しました。この光束変動は、近くを横切るメインベルト小惑星4382ストラヴィンスキーによって引き起こされたことを示します。したがって、測光標準星としてHZ4を継続的に使用することについては心配する必要はありません。
大質量星の三次元シミュレーション: II.年齢依存
| Title |
Three-Dimensional_Simulations_of_Massive_Stars:_II._Age_Dependence |
| Authors |
R._Vanon,_P._V._F._Edelmann,_R._P._Ratnasingam,_A._Varghese,_T._M._Rogers |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15109 |
我々は、異なる年齢の3つの$7M_\odot$星(ZAMS、midMS、TAMS)について、恒星の半径の合計の最大90%に達する3D満星シミュレーションを提示します。いくつかの理論的処方と比較すると、3つの時代すべての生成スペクトルが対流プルームによって支配されていることがわかります。2つの異なるオーバーシュート層が観察され、ほとんどのプルームは対流境界(CB)の真上に位置する層内で停止しています。2番目のより深い層へのオーバーシュートは、星の年齢とともにますます頻度が低くなります。一部のIGWがBrunt-V\"{a}is\"{a}l\"{a}周波数スパイク内に閉じ込められた結果、内部重力波(IGW)の伝播は、midMSモデルとTAMSモデルで大きな影響を受けます。また、半径にわたる波の構造の基本的な変化も観察され、これはIGW伝播に対する密度成層の影響によって引き起こされ、放射ゾーン内で波がエバネッセントになり、古い星ほどより強い影響を受けることがわかります。ZAMSから古いモデルになるほど表面は増加し、古い星ほどスペクトルに多くのモードが表示されます。
バイナリシステム CSS の最初の測光研究 J003106.8+313347
私たちは、地上観測に基づいて、CSSJ003106.8+313347WUrsaeMajoris(WUMa)型システムの最初の測光研究を実行しました。私たちは観測から極小時刻を抽出し、マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)アプローチを使用して、軌道周期の傾斜の増加に基づいて線形暦を提案しました。光度曲線分析には、PHOEBEPythonコードとMCMCアプローチが使用されました。このシステムは光度曲線分析にスタースポットを必要としませんでした。質量比、フィルアウトファクター、傾きはそれぞれ0.699、0.322、60.6degとなりました。また、GaiaDR3視差法を使用してシステムの絶対パラメータを推定しました。したがって、質量、半径、および光度は、M1=1.675、M2=1.171、R1=1.292、R2=1.097、L1=1.348、およびL2=1.221と決定されます。CSSJ003106.8+313347の軌道角運動量(J0)は、この系が接触連星の領域に位置していることを示しています。Hertzsprung-Russell(HR)ダイアグラム上の主成分と副成分の位置が示されています。
太陽の磁気パッチの複雑なネットワーク図: I. 識別
| Title |
Complex_Network_View_of_the_Sun's_Magnetic_Patches:_I._Identification |
| Authors |
Zahra_Tajik,_Nastaran_Frahang,_Hossein_Safari,_and_Michael_S.Wheatland |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15523 |
太陽と星の磁気パッチ（つまり、内部から表面に到達する磁束）は、星の大気状態の主な原因であると考えられています。したがって、これらの特徴(磁気要素とも呼ばれる)の検出と識別は、コミュニティにおける重要なトピックの1つです。ここでは、複雑なネットワークアプローチを適用して太陽磁気パッチを認識します。この目的のために、私たちは太陽動的観測所に搭載された太陽地震および磁気イメージャーによって提供される視線磁力図を使用します。反対の極性を持つピクセルのペア間の特定の可視性グラフ条件に従って磁気ネットワークを構築し、これらの領域間の可能なリンクを検索します。複雑なネットワーク手法により、パッチの接続性(つまり、ノードの程度)と重要性(つまり、PageRank)に基づいてパッチをランク付けする機能も提供されます。磁気パッチの識別における開発されたアルゴリズムの使用は、連続フレーム内の特徴を追跡し、識別の他のアプローチと比較することによって検証されます。この方法では、サイズに関係なく特徴を簡単に識別できることがわかりました。小規模(1または2ピクセル)の特徴の場合、平均8%の偽陽性エラーと1%の偽陰性エラーを推定します。
NGC 6822 のスピッツァー I 領域における若い恒星天体集団の JWST/MIRI および NIRCam 解析
| Title |
A_JWST/MIRI_and_NIRCam_Analysis_of_the_Young_Stellar_Object_Population_in_the_Spitzer_I_region_of_NGC_6822 |
| Authors |
Laura_Lenki\'c,_Conor_Nally,_Olivia_C._Jones,_Martha_L._Boyer,_Patrick_J._Kavanagh,_Nolan_Habel,_Omnayarani_Nayak,_Alec_S._Hirschauer,_Margaret_Meixner,_B._A._Sargent,_Tea_Temim |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15704 |
JWSTに搭載されたNIRCamとMIRI機器を使用して実施された、NGC6822のスピッツァーI星形成領域の画像調査を紹介します。490kpcの距離にあるNGC6822は、相互作用しない低金属量($\sim$0.2$Z_{\odot}$)の最も近い矮小銀河です。この領域には、最近発見された高度に埋め込まれた活発な星形成の場所など、局所宇宙で最も明るい既知のHII領域がいくつか存在します。これらのうち、スピッツァーIは最も若く、最も活動的であり、スピッツァー宇宙望遠鏡の観測から特定された、色が選択された90個の若い恒星天体候補(YSO)を収容しています。これらの新しいJWST観察を使用して、Spitzer~IのYSO集団を再検討します。NIRCamおよびMIRIデータで構築された色振幅図(CMD)を分析することにより、色の選択基準を確立し、スペクトルエネルギー分布(SED)を構築して候補YSOを特定し、最も埋め込まれた段階からより多くの段階まで若い星の全集団を特徴づけます。進化したステージ。このようにして、我々はスピッツァーIで129個のYSOを同定しました。NGC6822YSO集団に関するこれまでのスピッツァー研究と比較すると、我々が同定したYSOはより暗く、質量が小さいことが分かりました。これは、JWSTの解像度の向上により、以前に分解できたことを示しています。ソースを個々の星にブレンドします。
不可逆的なインフレ緩和
デ・ジッター空間に埋め込まれた開放系の不可逆進化に関するマルコフのマスター方程式の以前の解析結果に基づいて、温度$T_{\rmの物理的槽の存在による寄与を宇宙論的なフリードマン方程式に含めます。dS}=h/2\pi$、ここで$h$はハッブルパラメーターです。我々は、これが、その後の再加熱を必要とせずに、宇宙定数の不可逆的な緩和とインフレーションへの優雅な出口のためのメカニズムを提供することを示します。インフレーション中の熱粒子の生成により、断熱的、ガウス的、およびほぼスケール不変の宇宙論的摂動が生じます。したがって、インフレの可能性をまったく伴わないインフレの主な特徴が得られます。
励起暗黒物質の形態と銀河の 511 keV 信号
| Title |
The_Morphology_of_Exciting_Dark_Matter_and_the_Galactic_511_keV_Signal |
| Authors |
Christopher_V._Cappiello,_Michael_Jafs,_Aaron_C._Vincent |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15114 |
私たちは、天の川銀河の暗黒物質(XDM)を励起することによって生成される511keV信号の形態を研究します。このモデルでは、暗黒物質粒子間の衝突により暗黒物質が励起され、その後崩壊して基底状態に戻り、電子と陽電子のペアが放出されます。これらの電子と陽電子は消滅し、銀河中心でINTEGRALによって観測された511keVの信号を説明できる511keVの光子を生成します。得られたフラックスを最新のINTEGRALデータと比較し、刺激的な暗黒物質モデルの最初の完全な統計解析を実行します。私たちは、質量と断面積が100GeV$\lesssimm_{\chi}\lesssim$3TeVおよび$10^{-19}$cm$^3$s$^{-1}\lesssimの範囲の励起暗黒物質に焦点を当てます。\langle\sigmav\rangle\lesssim10^{-16}$cm$^3$s$^{-1}$。我々は、我々が検討する密度プロファイルの1つを除くすべてで$\Delta\chi^2>16$となると、励起する暗黒物質は消滅する暗黒物質の単純な場合よりも大幅に良い適合を提供できることを示します。
ニュートリノの秘密相互作用は大きく、超新星への影響は小さい
仮説上のニュートリノの秘密相互作用($\nu$SI)が大きい場合、それらは超新星(SN)コア内で流体を形成し、音速で流出し、火の玉として流れ去ります。初めて、単純化されたソースモデルではあるものの、相対論的流体力学を使用して体系的にすべてのステップを解決します。SN物理学とニュートリノ信号への影響は非常に小さいです。火球内で完全に熱化した場合でも、観測可能なスペクトルはほとんど変化しません。小さなエネルギー移動の変化がニュートリノ駆動の爆発メカニズムに影響を与える可能性がありますが、現在の証拠では、その可能性は否定できません。私たちの研究を超えた潜在的に大きな影響の1つは、$\nu$SIがレプトン数に違反した場合の急速なデレプトン化です。
カイラル磁気異常と空間化学ポテンシャル変動によるダイナモ
| Title |
Chiral_magnetic_anomaly_and_dynamos_from_spatial_chemical_potential_fluctuations |
| Authors |
Jennifer_Schober,_Igor_Rogachevskii,_Axel_Brandenburg |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15118 |
直接数値シミュレーションを使用して、ドメインを通る平均磁束が小さい場合に、化学ポテンシャルの空間的に不均一な初期変動だけからキラル磁気異常が生成される可能性があることを示します。左巻きフェルミ粒子と右巻きフェルミオンの数密度に生じるキラル非対称性は、キラル磁気効果、キラルダイナモ不安定性の励起、磁気駆動乱流の生成、および磁気を介した大規模な磁場の生成を引き起こします。電流ヘリシティの変動による$\alpha$の影響。
密かに相互作用するニュートリノ流体の超新星放出：理論的基礎
| Title |
Supernova_Emission_of_Secretly_Interacting_Neutrino_Fluid:_Theoretical_Foundations |
| Authors |
Damiano_F._G._Fiorillo,_Georg_Raffelt,_Edoardo_Vitagliano |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15122 |
ニュートリノ間散乱には、超新星(SN)コア内のニュートリノを自己結合流体に変える大きな秘密要素がある可能性があります。SNコア内のニュートリノ輸送、その表面からの放射、宇宙への膨張、地球の磁束スペクトルと時間構造はすべて影響を受ける可能性があります。これらの疑問を第一原理から検討します。第一に、拡散輸送は相互作用速度の修正されたスペクトル平均によってのみ異なります。次に、平行平面および球面幾何学における熱い黒体表面と冷たい黒体表面の間の流体エネルギー伝達を研究します。重要な要素は、放射体自体が等温であるとみなされる放射体内の分離プロセスです。ホットプレートによる自由空間への放射を模倣するゼロ温度のコールドプレートの場合、エネルギーフラックスは通常のステファンボルツマンの法則より3～4\%小さくなります。ホットプレートのすぐ外側の流体エネルギー密度は数値的には標準ケースの0.70であり、流出速度は音速$v_s=c/\sqrt{3}$であり、ほぼ変化しないエネルギー流束と共鳴します。私たちの結果は、等温ニュートリノ球を仮定して、自己相互作用流体が宇宙に膨張するための重要な境界条件を提供します。また、ある瞬間に放出が突然始まると仮定して、動的解も導き出します。ニュートリノフロントは光速で空間内に広がりますが、放射面での流出速度は上から$v_s$に漸近します。したがって、漸近的に、2プレートモデルで見られる定常状態の発光が回復します。ニュートリノ放出が突然停止すると、ニュートリノ放出の持続時間に等しい一定の厚さの火球が発生します。
ダークフォトンからのCMBの斑状スクリーニング
私たちは、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）光子が非線形大規模構造（LSS）を通過する際に、暗黒セクターの質量ベクトルボソン（暗黒光子）への共鳴変換によって引き起こされる異方性（斑状）スクリーニングを研究しています。共鳴変換は、標準モデルの最も単純な低エネルギー拡張の1つである、光子と暗い光子の運動学的混合を通じて発生します。初期宇宙では、光子がイオン化した星間媒体および銀河間媒体を伝播するときに得られる光子プラズマ質量が暗黒光子質量と一致するときに、共鳴変換が発生する可能性があります。再電離の時代の後、共鳴変換は主に$10^{-13}{\rm\;の範囲の暗黒光子質量のビリアル化暗黒物質ハローを占めるイオン化ガス内で発生します。eV}\lesssimm_{{\rmA^{\prime}}}\lesssim10^{-11}{\rm\;eV}$。これは、トムソンスクリーニングからの異方性と同様に、LSSと相関する新しいCMB異方性をもたらします。これを斑状の暗スクリーニングと呼びます。その独特の周波数依存性により、黒体CMBと区別できます。この論文では、ハローモデルアプローチを使用して、CMB温度および偏光異方性に対するダークスクリーニングの影響、およびLSSとの相関関係を予測します。次に、ダークスクリーンされたCMBの2点および3点の相関関数、およびCMBとLSS観測値の間の相関関数を調べて、速度論的混合パラメーターと暗い光子質量に対する将来の測定の感度を予測します。我々は、既存のCMBデータを使用した解析により、2点相関関数を使用して動的混合パラメータの現在の制約を2桁改善できる一方、今後のCMB実験とLSS調査からのデータにより到達範囲をさらに最大2桁改善できることを実証します。2点および3点の相関関数を使用すると、桁違いに大きな値を得ることができます。
解析的に改良され、数値相対論に基づいた合体中性子星の実効一体モデル
| Title |
Analytically_improved_and_numerical-relativity_informed_effective-one-body_model_for_coalescing_binary_neutron_stars |
| Authors |
Rossella_Gamba,_Matteo_Breschi,_Sebastiano_Bernuzzi,_Alessandro_Nagar,_William_Cook,_Georgios_Doulis,_Francesco_Fabbri,_N\'estor_Ortiz,_Amit_Poudel,_Alireza_Rashti,_Wolfgang_Tichy_and_Maximiliano_Ujevic |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15125 |
重力波天文学パイプラインは、検索とパラメーター推定の目的でテンプレート波形モデルに依存しています。合体する連星中性子星(BNS)の場合、星の状態方程式に依存するパラメーターのロバストな推定を提供するために、このようなモデルは合体までの数値相対性理論(NR)を正確に再現する必要があります。この研究では、BNSシステムからの重力波に対する有効1体(EOB)モデル$\ttTEOBResumS$の改良版を紹介します。最近のポストニュートン計算に基づいて、波形多極子とEOB計量ポテンシャルに下位次潮汐項を含めるとともに、モデルのスピン軌道セクターに入るジャイロ重力磁気関数に最大5.5PN項を追加します。合体前の最後の数軌道周期におけるEOB-NR一致をさらに改善するために、多数のBNSNRシミュレーションから情報を得た波形に準円形に近い補正を導入し、新しいNRに基づいた補正を導入します。私たちの保守的なダイナミクスの潮汐セクターに入るパラメータ。次に、我々のモデルのパフォーマンスは、状態方程式が変化する不等質量、回転バイナリの14個の新しい偏心低減シミュレーションに対して検証されます。時間領域の位相解析と不一致の計算により、新しいモデルが$\ttTEOBResumS$の以前のバージョンよりも全体的に改善されていることが実証されています。最後に、新しいモデルの(潮汐)振幅と位相の閉じた形式の周波数領域表現を示します。この表現は、潮汐相における質量比、整列したスピン、および(再開された)スピン四重極効果を考慮しており、キャリブレーション領域内では元のモデルに忠実です。
$\chi^{3/2}$-MOND 宇宙論の特性長スケールとダイナミクス
この研究は、Bernalらによる$\chi^{3/2}$-MOND重力の宇宙論を研究しています。アル。（2011年）。この理論は、アインシュタインの一般相対性理論(GR)を修正したもので、リッチスカラー$R$を特徴的な長さスケール$L_M$で再スケーリングすることによって無次元曲率スカラー$\chi$を使用するとともに、次の一連の修正場方程式を使用します。$3/2$パワーのラグランジアンから。特徴的な長さのスケールは、理論の普遍定数と問題のシステムのパラメーターから構築されると想定されます。弱い場の極限では、この理論はMilgrom(1983)の修正ニュートン力学(MOND)を復元します。MONDは、加速度閾値$a_0\estimate1.2\times{10}^{-10}m/s^2$以下でニュートン重力法則を修正し、暗黒物質成分を課すことなく銀河回転曲線の異常な平坦化を説明する提案です。。宇宙論の場合、この研究は、特徴的な長さのスケールが$c^2/a_0$のオーダーであると主張しています。この特定の値は2つの方法で動機づけられています。(1)このスケールは、ある臨界質量(これを対応する長さとして)でのGRとMONDの収束を定義することが示されています。(2)この長さスケールは、質量パラメータとは独立した$L_M$の極値であることが示されています。確立された長さのスケールは、宇宙論の場合に使用されます。FLRW計量は修正場方程式に組み込まれ、定数$a_0$の明示的な出現によりMOND効果を組み込んで2つの修正フリードマン方程式が導出されます。
一般相対論的平滑化粒子流体力学と数値相対性理論を組み合わせた不均一宇宙論
| Title |
Inhomogeneous_Cosmology_using_General_Relativistic_Smoothed_Particle_Hydrodynamics_coupled_to_Numerical_Relativity |
| Authors |
Spencer_J._Magnall,_Daniel_J._Price,_Paul_D._Lasky,_Hayley_J._Macpherson |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15194 |
私たちは、時空進化のための数値相対性理論コードと平滑化粒子流体力学(SPH)コードの結合を介して、均一宇宙論と不均一宇宙論の3次元シミュレーションを実行します。平面塵と放射線が支配的なフリードマン・レマ\^itre-ロバーストン・ウォーカー(FLRW)時空の進化は、それぞれ$10^{-6}$と$10^{-3}$のオーダーの残差を持つ厳密解の一致を示します。低いグリッド解像度でも。密度、速度、メートル量の線形摂動のFLRWへの展開を、厳密な解と比較してわずか$10^{-2}$の残差で実証します。最後に、暗黒物質ハローの形成が可能であるような、殻通過後の計量の非線形摂動の進化を実証します。我々は、数値相対論的平滑粒子流体力学が宇宙論における非線形効果を理解するための実行可能な方法であることを示します。
スケーリングされた TOV 方程式の摂動解析による中性子星の中心音速、痕跡異常および観測量
| Title |
Central_Speed_of_Sound,_Trace_Anomaly_and_Observables_of_Neutron_Stars_from_Perturbative_Analyses_of_Scaled_TOV_Equations |
| Authors |
Bao-Jun_Cai,_Bao-An_Li_and_Zhen_Zhang |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15223 |
中心音速(SS)は、超高密度中性子星(NS)物質の状態方程式(EOS)の硬さを測定します。従来の解析におけるNSの密度と動径座標による変動は、使用される特定の核EOSの不確実性によって悩まされることがよくあります。スケーリングされたトールマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ（TOV）方程式を摂動的に解くことで得られる中心SSおよびNSの質量/半径スケーリングを使用して、SSの変動、痕跡異常、およびNSのいくつかの密接に関連する特性をEOSモデルに依存しない方法で研究します。中心気圧$\widehat{P}_{\rm{c}}\equivP_{\rm{c}}/\varepsilon_{\rm{c}}$が低下するとSSが増加することがわかります(中心エネルギー密度$\varepsilon_{\rm{c}}$)、質量が約1.9M$_{\odot}$を超えるNSではSSの等角境界が破られます。比率$P/\varepsilon$の上限は、安定したNSの中心付近で$P/\varepsilon\lesssim0.374$になります。我々は、これが強磁場の重力の固有の特性であり、それに束縛される摂動的なQCDよりも関連性があることを実証します。大規模なNSのコアにおけるSSの突然の消失を特徴とする高密度での鋭い相転移は基本的に除外されますが、SSのピーク状の半径方向プロファイルによって通知される連続クロスオーバーの確率は$\widehat{P}として強化されることがわかります。_{\rm{c}}$は減少しており、大規模なNSの中心近くで発生する可能性が高いことを示唆しています。さらに、NSM-Rの$R_{\max}/\rm{km}\gtrsim4.73M_{\rm{NS}}^{\max}/M_{\odot}+1.14$として、新しくより厳格な因果関係境界が追加されました。この曲線は、NSの質量と半径に関する観察データと非常に一致していることがわかります。さらに、ブラックホールに崩壊する前にNSで許容される究極のエネルギー密度と圧力に関する新しい制約が得られ、文献の以前の予測と比較されます。
密度汎関数理論による地球外光色素のモデル化の重要性と課題について
| Title |
On_the_importance_and_challenges_of_modelling_extraterrestrial_photopigments_via_density-functional_theory |
| Authors |
Dorothea_Illner,_Manasvi_Lingam,_and_Roberto_Peverati |
| URL |
https://arxiv.org/abs/2307.15536 |
酸素発生型光合成の出現は地球の進化の歴史における主要な出来事であり、クロロフィル(光色素の主要なカテゴリー)によって促進されました。光色素の正確なモデリングは、推定上の地球外生命体の特徴とそのスペクトル特徴（将来の望遠鏡で検出可能）を理解するために重要です。この論文では、最新の低コスト近似に特に重点を置き、クロロフィルaの吸収スペクトルを予測するためのさまざまな時間依存密度汎関数理論(TD-DFT)手法の詳細な評価を実行します。また、phot0と呼ばれる地球外光色素の可能性についても調査し、金属イオンの電気陰性度が吸収ピークの位置に直接影響を及ぼし、電気陰性度が高くなるとブルーシフトが誘発され、その逆も同様であることを実証しました。これらの計算に基づいて、M06やPW6B95などの正確な交換の割合が中程度であるグローバルハイブリッド近似が、宇宙生物学的に興味深い光色素の計算による特性評価にコストと精度の間で最も適切な妥協点であることを確立しました。最後に、今後の研究への影響と方向性について簡単に評価します。
異なる光子 ALP 伝播モード
超高エネルギーのガンマ線の検出は、数百TeVおよびPeVのエネルギースケールでALPの存在を調査する機会を提供します。私たちは、光子のエネルギーが$\omega\geq100$TeVであるシナリオでの光子ALPビームの伝播を調査するために解析手法を使用できることを発見しました。私たちの分析計算により、ALPと光子の混合と減衰効果の間の相互作用から生じる光子伝播の2つの異なるモードの存在が明らかになりました。次に、これら2つのモードにおける偏光度や生存確率などの観測可能な量を分析します。私たちは、顕著な分極効果が観察される条件を決定し、対応する生存確率を特定します。最後に、$10^{-3}$から$10^4$GeVのエネルギー範囲をカバーするように解析手法を拡張し、実験信号に対するALPの影響を解析します。
