AXIS 快速 X 射线瞬时检测：针对磁子巨型爆发的应用
高能天体物理现象
2025-10-28 v2
摘要
磁子巨型爆发（MGFs）是局部宇宙中最具亮度的高能瞬时现象，包含短暂强烈的 MeV 伽马射线尖峰，随后是柔和的脉冲 X 射线尾部，以及可能的延迟放射性发射。虽然仅检测到三个银河系事件，但最近报告的多个外星系候选事件不断增多，动员对敏感、快速响应的伽马和 X 射线设施的需求，以约束其速率和能量。我们present了一项针对 AXIS（Advanced X-ray Imaging Satellite）检测 MGFs 的可行性研究，聚焦两种互补路径：(i) 在场观测中 serendipitously 发现伽马射线尖峰，以及 (ii) 对近邻星系的 MGF 尾部进行快速跟踪。利用灵敏度比例化和体积率估计，我们发现，在假设硬伽马光谱可可靠地外推至仪器能量范围的前提下，期望在任务生命周期内 serendipitously 检测到尖峰虽然可能，但概率不高，主要原因在于其短持续时间和硬光谱。相比之下，AXIS 卓越的灵敏度若配合快速重定位能力，提供了检测至约 20 Mpc 距离脉冲 X 射线尾部的非凡机会，从而实现对磁子脉冲调制的首次外星系测量，并可能限制发射几何和火球物理。最后，我们评估了来自 MGFs 中软 X 射线线发射的可探测性，发现此类信号极其微弱，仅限于银河系距离。我们的研究为评估未来任务中短暂瞬时现象的可探测性提供了通用框架。
引用
@article{arxiv.2509.03763,
title = {Fast X-ray Transient Detection with AXIS: application to Magnetar Giant Flares},
author = {Michela Negro and Zorawar Wadiasingh and George Younes and Eric Burns and Anirudh Patel and Brian D. Metzger and Todd A. Thompson and Daryl Haggard and S. Bradley Cenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03763},
year = {2025}
}
备注
Published in the Open Journal of Astrophysics