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小于 2 秒持续时间的光学瞬变候选事件通过宽场视频观测发现

地球与行星天体物理 2026-02-13 v1 高能天体物理现象 天体物理仪器与方法

摘要

近期时域调查揭示了演化于 <10<10 天尺度的快速瞬变事件,拓展了瞬变天体在更短时间尺度的行业。寻找出现 <1<1 秒乃至更短时间尺度的瞬变事件,仍是一个 largely 未探索的前沿。极短时间尺度的光学瞬变可能作为 millisecond 级快速脉冲 bursts(FRBs)的对应信号,提供关于其起源的线索。然而,针对此类极短时间尺度的光学搜索,主要受制于仪器限制。本文报告了通过宽场视频观测发现的光学瞬变候选事件(TMG20200322),其持续时间 <2<2~s。TMG20200322 在两个连续 1 秒曝光时间的图像中被检测到,第二帧中其形状变得拉长。对场中星星的 PSF 形状变率分析显示,此类拉长的 PSF 无法用大气波动解释。我们探讨了 TMG20200322 的两种可能起源情景:近地小行星(NEA)上 meteoroid 冲击闪光以及地球大气中 head-on meteors。上述两种情形均未能令此瞬变事件令人满意的解释。我们推导出 TMG20200322 事件的天空投影率为 Rtrans=(3.4×102)0.028+0.13R_{\mathrm{trans}} = (3.4 \times 10^{-2})^{+0.13}_{-0.028}~deg2^{-2}~day1^{-1},并给出持续时间 1 sτ15 s1~\mathrm{s} \leq \tau \lesssim 15~\mathrm{s} 的第二时间尺度瞬变事件的上限为 Rtrans0.10R_{\mathrm{trans}} \lesssim 0.10~deg2^{-2}~day1^{-1}(在未检测到情形下)。我们强调,持续监测指向地球阴影方向的观测可能是揭示秒级甚至更短时间尺度光学瞬变新物种的关键策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.11600,
  title  = {An optical transient candidate of $\lesssim$ 2-second duration captured by wide-field video observations},
  author = {Noriaki Arima and Mamoru Doi and Shigeyuki Sako and Yuu Niino and Ryou Ohsawa and Nozomu Tominaga and Masaomi Tanaka and Michael Richmond and Shinsuke Abe and Naoto Kobayashi and Sohei Kondo and Yuki Mori and Ko Arimatsu and Toshihiro Kasuga and Shin-ichiro Okumura and Jun-ichi Watanabe and Takuya Yamashita},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.11600},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication in PASJ; 15 pages, 14 figures, 3 tables