快速探测伽马暴和伽马闪耀:引领HXMT进入M3天文学领域

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1938110
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    52.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1503.恒星晚期演化及爆发、致密天体及其相关高能过程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

M3Astronomy is the name of the frontier of astrophysical observations, combining the terms Multi-Observatory, Multi-Wavelength and Multi-Messenger, along with the new detectors of gravitational waves, LIGO and Virgo were ready and ICECUBE, the gigantic detector of neutrinos started to release events. We propose a plan to speed up and improve the analysis chain of HXMT and to prepare a list of possible signatures of M3Astronomy events as detected by HXMT. In particular, the first item is to speed up the current analysis in such a way that we could provide a wider astronomical community with information about the direction of the event. This could clearly be of paramount importance in the detection of a gravitational wave detector. A serendipitous event, quite rare given the narrow field of view, could also be spotted by HXMT and in this case a prompt alert is even more important. We plan to characterize background and signal in different time windows on different time scales, in such a way to highlight immediately flaring activities in the filed of view. In addition, we plan touse Bayesian statistics, that is quite computationally intensive, like the likelihood ratio, to evaluate the most stringent upper limits in case a multimessenger event was spotted by other detectors and observed by HXMT. This refined analysis should be available in quite a limited amount of time and mostly doneautomatically; if it detects increases in the expected flux it would eventually alert an operator, that could perform additionalrefinement and validation of the automatic analysis. We propose is to characterize some typical scientific response and follow-up of HXMT to multimessenger events: whether the event is a gravitational wave or a neutrino event, we should be ready and know whether HXMT will be able to observe the event. This is of the utter importance as, hopefully, multimessenger events will became less and less rare and HXMT should prioritize the events. We propose thus to evaluate the sensitivity in HXMT band of events like AGN flares in hadronic and leptonic scenarios, merging events of collapsed bodies and other events characterized by increased activity like rarer nova-like scenarios that could produce neutrino and an increased activity in X-rays. Ushering HXMT into the realm of M3Astronomy will not only make HXMT a valid detector to help disentangling models created to accommodate multi messenger information, but, as we will test new algorithms and techniques for the analysis, it will become the best practice for current and future satellite missions.
随着引力波探测器LIGO和Virgo以及中微子探测器ICECUBE开始工作,多信使天文学得以实现,而M3(多天文台、多波长和多信使)天文学终于来临。本项目我们提出加速和改进HXMT分析链的方案,加快当前的事件分析速度,尽快为天文群体提供事件方向信息;通过分析的细化,在不同的时间尺度和不同的时间窗口中对背景和信号进行表征,从而在视野中突出暂现事件;让HXMT具有对多信使事件的典型科学反应和后续行动的特点。无论该事件是引力波还是中微子事件,我们都应该做好准备,并知道HXMT是否能够观测到该事件,编制HXMT探测到的M3天文事件的可能特征列表。由此,我们将HXMT引入M3天文学领域,不仅将使HXMT成为一个帮助区分由多信使信息而创建的模型有效的探测器、同时在我们测试新的算法和事件分析技术时,HXMT也将成为当前和未来卫星任务的最佳实践平台。

结项摘要

M3天文学不仅仅是一个时髦的名字,它更是天体物理学的下一个前沿领域。事实上,对引力波GW170817和与中微子事件成协的TXS 0506+056的探测和后续跟踪工作为M3天文学这一新方法铺平了道路;所谓的M3天文学是指多波段(Multi-wavelength)、多天文台(Multi-observatory)、多信使(Multi-messenger)。此外,这些事件还表明,最受欢迎的事件是用两种不同的“信使”所探测到的事件,要么是引力波和电磁波这两种“信使”,要么是中微子和伽马射线这两种信使。我们开发了一个框架来处理宇宙中检测到的“瞬变现象”,我们使用并行计算将系统所需要的处理时间减少了一个数量级,并实现了一个“触发”数据库;当数据分析系统中的条件满足时,它会向值班的数据科学家发出自动警报,减少了从短暂发作到向更广泛的科学界发出实际警报的时间。可以改进触发条件以减少虚假警报或提高其灵敏度,这将有助于天文学家对各种“瞬变现象”及时进行多波段、多天文台、多信使的观测。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Constraints on Heavy Decaying Dark Matter from 570Days of LHAASO Observations
LHAASO 570 天观测对重衰变暗物质的限制
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.129.261103
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Physical Review Letters
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Zhen Cao;F. Aharonian;Q. An;Axikegu;L. X. Bai;Y. X. Bai;Y. W. Bao;D. Bastieri;X. J. Bi;Y. J. Bi;J. T. Cai;Zhe Cao;J. Chang;J. F. Chang;E. S. Chen;Liang Chen;Liang Chen;Long Chen;M. J. Chen;M. L. Chen;Q. H. Chen;S. H. Chen;S. Z. Chen;T. L. Chen;Y. Chen;H.
  • 通讯作者:
    H.
The estimation of γ-ray Doppler factor for Fermi/LAT-detected blazars
费米/LAT 检测的耀变体的 γ 射线多普勒因子的估计
  • DOI:
    10.1017/pasa.2020.
  • 发表时间:
    2020-08
  • 期刊:
    Publications of the Astronomical Society of Australia
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Zhiyuan Pei;Junhui Fan;Jianghe Yang;Denis Bastieri
  • 通讯作者:
    Denis Bastieri
A novel approach for pre-filtering event sources using the von Mises–Fisher distribution
使用冯·米塞斯费舍尔分布预过滤事件源的新颖方法
  • DOI:
    10.1007/s10509-020-03763-z
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Astrophysics and Space Science
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    D. Costantin;G.Menardi;A.R. Brazzale;D. Bastieri;J.H. Fan
  • 通讯作者:
    J.H. Fan
Radio core dominance of Fermi/LAT-detected AGNs
费米/LAT 检测到的 AGN 的无线电核心优势
  • DOI:
    10.1007/s11433-019-1454-6
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
    Science China Physics, Mechanics & Astronomy
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    ZhiYuan Pei;JunHui Fan;Denis Bastieri;JiangHe Yang;HuBing Xiao
  • 通讯作者:
    HuBing Xiao
Exploring Lorentz Invariance Violation from Ultrahigh-Energy γ Rays Observed by LHAASO.
探索 LHAASO 观测到的超高能 γ 射线的洛伦兹不变性破坏。
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.128.051102
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Physical review letters
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Zhen Cao;F. Aharonian;Q. An;Axikegu;L. X. Bai;Y. X. Bai;Y. W. Bao;D. Bastieri;X. J. Bi;Y. J. Bi;H. Cai;J. T. Cai;Zhe Cao;J. Chang;J. F. Chang;B. M. Chen;E. S. Chen;J. Chen;Liang Chen;Long Chen;M. J. Chen;M. L. Chen;Q. H. Chen;S. H. Chen;S. Z. Chen;T. L. C
  • 通讯作者:
    T. L. C

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其他文献

Beamed and Unbeamed Emission of γ-Ray Blazars
γ射线耀变体的光束和非光束发射
  • DOI:
    10.1088/1538-3873/abb78f
  • 发表时间:
    2020-09
  • 期刊:
    Publications of the Astronomical Society of the Pacific
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Zhiyuan Pei;Junhui Fan;Jianghe Yang;Denis Bastieri
  • 通讯作者:
    Denis Bastieri
Bayesian mixture modeling of the high-energy photon counts collected by the Fermi Large Area Telescope
费米大面积望远镜收集的高能光子计数的贝叶斯混合模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    D. Costantin;Andrea Sottosanti;A. Brazzale;Denis Bastieri;JunHui Fan
  • 通讯作者:
    JunHui Fan
Highlights of MAGIC results
  • DOI:
    10.1016/j.nima.2008.01.018
  • 发表时间:
    2008-04-01
  • 期刊:
    Research article
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Denis Bastieri; on behalf of the MAGIC Collaboration
  • 通讯作者:
    on behalf of the MAGIC Collaboration
Discovery of a New Gamma-Ray Source, LHAASO J0341+5258, with Emission up to 200 TeV
发现新的伽马射线源 LHAASO J0341 5258,发射高达 200 TeV
  • DOI:
    10.3847/2041-8213/ac0fd5
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    The astrophysical journal
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhen Cao;Felix Aharonian;Q. An;Axikegu;L. X. Bai;Y. Bai;Y. W. Bao;Denis Bastieri;X. J. Bi;Y. J. Bi;H. Cai;J. T. Cai;Zhe Cao;J. F. Chang;J. F. Chang;B. M. Chen;E. S. Chen;J. Chen;Liang Chen;Long Chen;M. J. Chen;M. L. Chen;Q. H. Chen;Sina Chen;S. Z. Chen;T.
  • 通讯作者:
    T.
Bayesian mixture modelling of the high-energy photon counts collected by the Fermi Large Area Telescope
费米大面积望远镜收集的高能光子计数的贝叶斯混合模型
  • DOI:
    10.1177/1471082x20947222
  • 发表时间:
    2020-09
  • 期刊:
    Statistical Modelling
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    Denise Costantin;Andrea Sottosanti;Aless;ra R. Brazzale;Denis Bastieri;JunHui Fan
  • 通讯作者:
    JunHui Fan

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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