HERMES：探测伽马射线暴与引力波对应信号的探针
摘要
伽马射线暴（GRB）桥接了相对论天体物理学与多信使天文学。空间基准伽马/ X 射线宽场探测器对于检测和局化高度可变的 GRB 提示辐射至关重要，而这也是引力波事件的对应信号。我们研究了利用高能快速模块化卫星群（HERMES）探针（HP）和 SpIRIT 的能力，这些卫星将在 2025 年初发射，包括六个 3U 立方卫星；以及一枚于 2023 年 12 月 1 日发射的 6U 立方卫星。我们还研究了两套 >8 颗卫星、并提升探测器性能的高级配置（HERMES 星座）。HERMES 探测器灵敏度可达 ~2-3 keV，能够检测由 X 射线闪光和高红移暴辐射组成的微弱/软 GRB。结合最新的长期和短期 GRB population 模型以及单个模块性能描述，我们估算 HP 每年可检测约 195 个长 GRB（红移 z>6 时为 3.4）和约 19 个短 GRB。更大的 HERMES 星座在不同配置下，年检测量在 1300-3000 个长 GRB 和 160-400 个短 GRB 之间，z>6 时的长 GRB 检测率在 30-75 个/年之间。最后，我们探讨了 HERMES 作为当前和未来地面干涉仪（如LIGO、Virgo、KAGRA）检测到的二进制中子星（BNS）合并事件的电磁对应信号的能力。在假设 GRB 喷流呈结构化形式时，我们估算 HP 在第五次 LIGO-Virgo-KAGRA 观测运行中（Einstein Telescope 单三角形 10 km 臂配置）可提供最高 1（14）个联合检测/年。HERMES 星座配置下，这些数字分别变为 4（100）个/年。
引用
@article{arxiv.2405.17630,
title = {HERMES: Gamma Ray Burst and Gravitational Wave counterpart hunter},
author = {G. Ghirlanda and L. Nava and O. Salafia and F. Fiore and R. Campana and R. Salvaterra and A. Sanna and W. Leone and Y. Evangelista and G. Dilillo and S. Puccetti and A. Santangelo and M. Trenti and A. Guzmán and P. Hedderman and G. Amelino-Camelia and M. Barbera and G. Baroni and M. Bechini and P. Bellutti and G. Bertuccio and G. Borghi and A. Brandonisio and L. Burderi and C. Cabras and T. Chen and M. Citossi and A. Colagrossi and R. Crupi and F. De Cecio and I. Dedolli and M. Del Santo and E. Demenev and T. Di Salvo and F. Ficorella and D. Gačnik and M. Gandola and N. Gao and A. Gomboc and M. Grassi and R. Iaria and G. La Rosa and U. Lo Cicero and P. Malcovati and A. Manca and E. J. Marchesini and A. Maselli and F. Mele and P. Nogara and G. Pepponi and M. Perri and A. Picciotto and S. Pirrotta and J. Prinetto and M. Quirino and A. Riggio and J. Řípa and F. Russo and D. Selčan and S. Silvestrini and G. Sottile and M. L. Thomas and A. Tiberia and S. Trevisan and I. Troisi and A. Tsvetkova and A. Vacchi and N. Werner and G. Zanotti and N. Zorzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17630},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 6 figures, 4 tabels. Accepted for publication by Astronomy & Astrophysics