利用单点事件提升 AMEGO-X 的低能暂现源灵敏度
高能天体物理现象
2022-08-03 v3 天体物理仪器与方法
摘要
AMEGO-X（全天空中能伽马射线天文台探测器）是一项拟议中的仪器，旨在通过前所未有的灵敏度巡天，覆盖约 100 keV 至约 1 GeV 的能段，以弥合所谓的“MeV 缺口”。该能段对多信使与多波段研究至关重要，但目前仍未被充分探索。AMEGO-X 提出一种能够通过康普顿相互作用和正负电子对产生过程探测并成像伽马射线的设计来应对这一局面。然而，AMEGO-X 将研究的部分天体（如伽马射线暴和磁星）的辐射延伸至约 100 keV 以下，此时主导相互作用变为光电吸收。这类事件将其能量沉积在探测器的单个像素中。本工作中，我们展示了如何利用 AMEGO-X 径迹探测器在约 25 keV 至约 100 keV 事件上约 3500 cm^2 的有效面积，显著提升其灵敏度并拓展暂现现象的能段范围。尽管单点事件无法成像，我们展示了如何利用其聚合信号将天空中的暂现源定位至几度以内。该技术将使 AMEGO-X 观测到的宇宙学伽马射线暴数量翻倍有余，使我们能够探测并分辨河外磁星巨耀发的脉冲尾，并增加探测到的低能磁星暴数量——其中部分可能与快速射电暴相关。总体而言，单点事件将拓展灵敏能段、扩大科学计划，并及向学界预警更暗弱的暂现事件。
引用
@article{arxiv.2111.09209,
title = {Improving the low-energy transient sensitivity of AMEGO-X using single-site events},
author = {I. Martinez-Castellanos and H. Fleischhack and C. Karwin and M. Negro and D. Tak and Amy Lien and C. A. Kierans and Zorawar Wadiasingh and Yasushi Fukazawa and Marco Ajello and Matthew G. Baring and E. Burns and R. Caputo and Dieter H. Hartmann and Jeremy S. Perkins and Judith L. Racusin and Yong Sheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09209},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in ApJ. Version changes: Added some minor clarifications