WoU-MMA: Astrophysics with Very-High-Energy Gamma Rays

WoU-MMA:极高能伽马射线的天体物理学

基本信息

  • 批准号:
    2011420
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 65.55万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-09-01 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

High-energy gamma-rays are used to study the most extreme objects in the Universe, such as pulsars, black holes at the center of active galaxies, and gamma-ray bursts (GRBs). Cosmic gamma-rays can also reveal new physics beyond the standard models of particle physics and cosmology. This award supports continued research by this group, using the VERITAS telescope array in southern Arizona to study very-high-energy (VHE) gamma-rays. The work will also use the novel prototype Schwarzschild-Couder telescope (pSCT), which images atmospheric showers much more precisely, and serves as a pathfinder towards the future Cherenkov Telescope Array (CTA). The growing data sets and new machine-learning tools developed by this research will allow for better sensitivity than ever before. Graduate, undergraduate, and high school students, many from underrepresented groups, will continue to participate in this research. Curiosity about the Universe creates many opportunities to engage public interest and, often, participation, and this study includes setting up a new citizen science project for the classification of shower images from the pSCT.The most powerful VHE sources are believed to emit narrow jets of high-energy particles, but how the jets form and what processes occur in them are still uncertain and a major focus of this project. Active galactic nuclei (AGN) of the BL Lac variety are the largest such class of VHE source, and this work will study these and other AGN types to isolate key features related to VHE emission. The research will also tackle the continuing puzzle of GRBs, the most powerful objects in the Universe but of only fleeting existence. These measurements probe properties of the jets, such as the size of the emission region and strength of the magnetic field, helping to reveal how the acceleration works. The data will also be used to study gamma-ray absorption by collisions with the extragalactic background light, testing not just cosmological models but also Lorentz invariance.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
高能伽马射线用于研究宇宙中最极端的物体,例如脉冲星、活动星系中心的黑洞和伽马射线暴(GRB)。 宇宙伽马射线还可以揭示粒子物理和宇宙学标准模型之外的新物理。 该奖项支持该小组继续进行研究,利用亚利桑那州南部的 VERITAS 望远镜阵列研究极高能 (VHE) 伽马射线。 这项工作还将使用新颖的原型史瓦西-库德望远镜(pSCT),它可以更精确地成像大气簇射,并作为未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的探路者。 这项研究开发的不断增长的数据集和新的机器学习工具将提供比以往更好的灵敏度。 研究生、本科生和高中生,其中许多来自代表性不足的群体,将继续参与这项研究。 对宇宙的好奇心创造了许多吸引公众兴趣和参与的机会,这项研究包括建立一个新的公民科学项目,对来自 pSCT 的流星雨图像进行分类。最强大的 VHE 源被认为会发射狭窄的射流高能粒子,但射流如何形成以及其中发生什么过程仍然不确定,也是该项目的主要焦点。 BL Lac 类型的活动星系核 (AGN) 是此类 VHE 源中最大的,这项工作将研究这些和其他 AGN 类型,以分离与 VHE 发射相关的关键特征。 这项研究还将解决伽玛暴的持续谜题,伽玛暴是宇宙中最强大的天体,但只存在短暂。 这些测量探测射流的特性,例如发射区域的大小和磁场的强度,有助于揭示加速的工作原理。 这些数据还将用于研究与河外背景光碰撞时的伽马射线吸收,不仅测试宇宙学模型,还测试洛伦兹不变性。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值进行评估,被认为值得支持以及更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
An Archival Search for Neutron-star Mergers in Gravitational Waves and Very-high-energy Gamma Rays
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/ac0623
  • 发表时间:
    2021-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Adams;W. Benbow;A. Brill;J. Buckley;M. Capasso;J. Christiansen;A. Chromey;M. Daniel;M. Errando;A. Falcone;K. A. Farrell;Q. Feng;J. Finley;L. Fortson;A. Furniss;A. Gent;C. Giuri;D. Hanna;T. Hassan;O. Hervet;J. Holder;G. Hughes;T. Humensky;W. Jin;P. Kaaret;M. Kertzman;D. Kieda;S. Kumar;M. Lang;M. Lundy;G. Maier;C. McGrath;P. Moriarty;R. Mukherjee;D. Nieto;M. Nievas-Rosillo;S. O’Brien;R. Ong;A. Otte;N. Park;S. Patel;K. Pfrang;M. Pohl;R. Prado;E. Pueschel;J. Quinn;K. Ragan;P. Reynolds;D. Ribeiro;E. Roache;J. Ryan;M. Santander;G. Sembroski;R. Shang;A. Weinstein;D. Williams;T. Williamson;I. Bartos;K. Corley;S. M'arka;Z. Márka;D. Veske
  • 通讯作者:
    C. Adams;W. Benbow;A. Brill;J. Buckley;M. Capasso;J. Christiansen;A. Chromey;M. Daniel;M. Errando;A. Falcone;K. A. Farrell;Q. Feng;J. Finley;L. Fortson;A. Furniss;A. Gent;C. Giuri;D. Hanna;T. Hassan;O. Hervet;J. Holder;G. Hughes;T. Humensky;W. Jin;P. Kaaret;M. Kertzman;D. Kieda;S. Kumar;M. Lang;M. Lundy;G. Maier;C. McGrath;P. Moriarty;R. Mukherjee;D. Nieto;M. Nievas-Rosillo;S. O’Brien;R. Ong;A. Otte;N. Park;S. Patel;K. Pfrang;M. Pohl;R. Prado;E. Pueschel;J. Quinn;K. Ragan;P. Reynolds;D. Ribeiro;E. Roache;J. Ryan;M. Santander;G. Sembroski;R. Shang;A. Weinstein;D. Williams;T. Williamson;I. Bartos;K. Corley;S. M'arka;Z. Márka;D. Veske
Panoramic SETI: program update and high-energy astrophysics applications
  • DOI:
    10.1117/12.2630772
  • 发表时间:
    2022-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Maire;S. Wright;J. Holder;David P. Anderson;W. Benbow;Aaron M. Brown;Maren Cosens;Gregory Foote;W. Hanlon;O. Hervet;P. Horowitz;A. Howard;Ryan Lee;Wei Liu;R. Raffanti;Nicolas Rault-Wang;R. Stone;D. Werthimer;James Wiley;D. Williams
  • 通讯作者:
    J. Maire;S. Wright;J. Holder;David P. Anderson;W. Benbow;Aaron M. Brown;Maren Cosens;Gregory Foote;W. Hanlon;O. Hervet;P. Horowitz;A. Howard;Ryan Lee;Wei Liu;R. Raffanti;Nicolas Rault-Wang;R. Stone;D. Werthimer;James Wiley;D. Williams
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  • DOI:
    10.1051/0004-6361/202142948
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.5
  • 作者:
    Lico, R.;Casadio, C.;Jorstad, S. G.;Gómez, J. L.;Marscher, A. P.;Traianou, E.;Kim, J.-Y.;Zhao, G.-Y.;Fuentes, A.;Cho, I.
  • 通讯作者:
    Cho, I.
VERITAS Discovery of Very High Energy Gamma-Ray Emission from S3 1227+25 and Multiwavelength Observations
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/acd2d0
  • 发表时间:
    2023-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Acharyya;C. Adams;A. Archer;P. Bangale;W. Benbow;A. Brill;J. Christiansen;A. Chromey;M. Errando;A. Falcone;Q. Feng;J. Finley;G. Foote;L. Fortson;A. Furniss;G. Gallagher;W. Hanlon;D. Hanna;O. Hervet;C. Hinrichs;J. Hoang;J. Holder;Weidong Jin;Madalyn Johnson;P. Kaaret;M. Kertzman;D. Kieda;T. Kleiner;N. Korzoun;F. Krennrich;Mark Lang;Matt Lundy;G. Maier;Conor McGrath;M. Millard;J. Millis;Connor Mooney;P. Moriarty;R. Mukherjee;S. O’Brien;R. Ong;M. Pohl;E. Pueschel;J. Quinn;K. Ragan;Paul Reynolds;D. Ribeiro;E. Roache;I. Sadeh;A. Sadun;L. Saha;M. Santander;G. Sembroski;R. Shang;M. Splettstoesser;A. Talluri;J. Tucci;V. Vassiliev;David Williams;S. Wong;T. Hovatta;S. Jorstad;S. Kiehlmann;A. Lahteenmaki;I. Liodakis;A. Marscher;W. Max-Moerbeck;A. Readhead;R. Reeves;Paul S. Smith;M. Tornikoski
  • 通讯作者:
    A. Acharyya;C. Adams;A. Archer;P. Bangale;W. Benbow;A. Brill;J. Christiansen;A. Chromey;M. Errando;A. Falcone;Q. Feng;J. Finley;G. Foote;L. Fortson;A. Furniss;G. Gallagher;W. Hanlon;D. Hanna;O. Hervet;C. Hinrichs;J. Hoang;J. Holder;Weidong Jin;Madalyn Johnson;P. Kaaret;M. Kertzman;D. Kieda;T. Kleiner;N. Korzoun;F. Krennrich;Mark Lang;Matt Lundy;G. Maier;Conor McGrath;M. Millard;J. Millis;Connor Mooney;P. Moriarty;R. Mukherjee;S. O’Brien;R. Ong;M. Pohl;E. Pueschel;J. Quinn;K. Ragan;Paul Reynolds;D. Ribeiro;E. Roache;I. Sadeh;A. Sadun;L. Saha;M. Santander;G. Sembroski;R. Shang;M. Splettstoesser;A. Talluri;J. Tucci;V. Vassiliev;David Williams;S. Wong;T. Hovatta;S. Jorstad;S. Kiehlmann;A. Lahteenmaki;I. Liodakis;A. Marscher;W. Max-Moerbeck;A. Readhead;R. Reeves;Paul S. Smith;M. Tornikoski
VERITAS Observations of the Galactic Center Region at Multi-TeV Gamma-Ray Energies
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/abf926
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Ryan
  • 通讯作者:
    J. Ryan
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