Non-thermal Emission from Binary Neutron Star Mergers

双中子星合并产生的非热辐射

基本信息

批准号：
20J12200
负责人：
LIN Haoxiang
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Binary neutron star (BNS) mergers were long predicted to be the most canonical multi-messenger events in the Universe, which was recently confirmed by the joint detection of gravitational waves GW170817 and a short gamma-ray burst (GRB). They are also potential progenitors of neutrinos, cosmic rays, as well as a new but mysterious transient --- fast radio burst (FRB). These discoveries open the era of multi-messenger astronomy, and hence a formal formulation to estimate the joint effects on detection rate, constraint and Malmquist bias from different messengers is high in demand for future observations.This research modeled the radiative process of non-thermal messengers from BNS mergers and systematically developed a general framework to evaluate their joint detection rates, population distributions and Malmquist biases with gravitational waves based on a statistical formulation. Using the developed methods, the following topics were studied via statistical simulation: (1) detectability of radio afterglows from BNS mergers and implications for the origin of FRBs; (2) the use of Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) to detect radio afterglows from BNS mergers and short GRBs; (3) prospects of observing very-high-energy gamma-rays from BNS mergers by the Cherenkov Telescope Array (CTA).These results represent some major prospects of multi-messenger detectability of BNS mergers and are expected to serve as reference for future observations.

长期以来，二进制中子星（BNS）合并被认为是宇宙中最规范的多通信事件，最近通过联合检测引力波GW170817和短伽马射线爆发（GRB）证实了这一点。它们也是中微子，宇宙射线的潜在祖细胞，也是新的但神秘的瞬态 - 快速无线电爆发（FRB）。这些发现打开了多通信天文学的时代，因此是一种正式的表述，以估算对检测率，不同使者的约束偏见的关节影响，对未来观察的需求很高。这项研究模拟了与BNS合并的非热线范围的辐射过程，以评估BNS的非热门范围，并制定了总体分配率，并批准了杂物的范围，并构成了毛茸茸的人群的群体，并构成了范围的范围，并构成了总体群体的群体，并构成了总体群体的群体，并构成了总体群体的群体，并构建了总体群体的群体，并构成了总体群体的群体，并构成了总体群体的群体，并构建了总体群体的范围，并将其范围用于总体群体，并将其范围用于总体群体，并将其范围用于总体范围。基于统计公式的波。使用开发的方法，通过统计模拟对以下主题进行了研究：（1）BNS合并中无线电余波的可检测性及其对FRB起源的影响；（2）使用加拿大氢强度映射实验（Chime）来检测BNS合并和短GRB的无线电余潮；（3）观察Cherenkov望远镜阵列（CTA）从BNS合并中观察到非常高的能量伽马射线的前景。这些结果代表了BNS合并多通电机可检测性的一些主要前景，并预计将作为未来观察的参考。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Prospects of observing binary neutron star mergers by the Cherenkov Telescope Array

切伦科夫望远镜阵列观测双中子星并合的前景

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
小野喬;武富芳隆;徳岡涼美;小田吉哉;相原一;村上誠;Lin Haoxiang
通讯作者：
Lin Haoxiang

Detectability of radio afterglows from binary neutron star mergers and implications for fast radio bursts

DOI：
10.1093/mnras/staa2418
发表时间：
2020-09
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Haoxiang Lin;T. Totani
通讯作者：
Haoxiang Lin;T. Totani

Detectability of radio afterglows from FRBs produced by neutron star mergers

中子星合并产生的快速射电暴射电余辉的可探测性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sawa Sando;Muto Jun;Miyajima Nobuyoshi;Shiraishi Rei;Kido Masanori;Nagahama Hiroyuki;TATEBE Ryohei;Lin Haoxiang
通讯作者：
Lin Haoxiang

Very-high-energy gamma-rays from binary neutron star merger

双中子星合并产生的极高能伽马射线