在星际上快速追逐引力波
摘要
我们介绍了尼尔·杰赫尔斯 Swift 望远镜的一种新能力，称为“连续命令”，实现对未调度的目标请求在轨 10 秒的响应延迟。这使 Swift 能够响应早期警报引力波检测，快速转动 Burst Alert Telescope (BAT) 以在合并时将 GW 源置于 BAT 视场内。这将显著增加 GW/GRB 共探测率，使人类星际合并的提示性定位精度达到亚角分钟级。我们模拟了 Swift 对 GW 早期警报响应，包括来自不同警报时间的输入天地图、Swift 姿态控制系统的完整模型以及 GW 检测器与航天器之间的完整延迟。60 秒的早期警报可将提示性 GRB 检测率提高两倍，140 秒可确保在未被遮蔽的整个天空上进行观察，即使局化区域面积大于 1000 平方度。虽然 140 秒超出了当前引力波探测器的灵敏度范围，但 30-70 秒是可实现的。我们指出，检测产量现在受限于 LIGO/Virgo 网络基础设施的延迟，鼓励着重于其降低。连续命令现在已成为 Swift 的通用能力，显着增加了其在响应日益增长的时间域天文学需求方面的灵活性。我们在一次外部触发的快速脉冲射电暴 (FRB) 事件上演示了这一潜力，通过将天线从触发信号收到后 150 秒内 slewing 81 度，并收集来自源位置的 X 射线和紫外射线光子，这为来自来自加拿大氢气强度映射实验 (CHIME) 的非重复 FRB 的高能活动设置了最早且最深的约束。Swift 团队邀请提出新颖的科学应用提案，以利用超低延迟的 UV、X 射线和伽马射线观测。
引用
@article{arxiv.2410.05720,
title = {Swiftly chasing gravitational waves across the sky in real-time},
author = {Aaron Tohuvavohu and Jamie A. Kennea and Christopher J. Roberts and James DeLaunay and Samuele Ronchini and S. Bradley Cenko and Becca Ewing and Ryan Magee and Cody Messick and Surabhi Sachdev and Leo P. Singer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05720},
year = {2024}
}
备注
Update to version accepted for publication in ApJL. Comments, questions, and new ideas for applications of ultra-low latency UV, X-ray, and gamma-ray observations are welcome!