利用ARGO-YBJ實驗對時變現(xiàn)象的研究ppt課件

1、利用ARGO-YBJ實驗對時變 景象的研討陳垚，姚志國，查敏 代表ARGO-YBJ實驗2021年4月18日 .主要內(nèi)容高能伽瑪天文和時變景象；ARGO數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查；背景估計法引見；觀測結果和討論。.高能伽瑪天文和時變景象高能伽瑪天文是研討宇宙線的來源、加速和傳播；研討對象:穩(wěn)定高能伽瑪源;高能伽瑪源時變景象，如耀類星體;GRB;伽瑪天文的觀測實驗：基于衛(wèi)星探測器( Fermi );成像大氣契倫克夫望遠鏡 (H.E.S.S. );廣延大氣簇射陣列；As-gamma, ARGO;Milagro。Fermi Gamma-ray Space Telescope H. E. S. S.MilagroAS

2、.耀類星體的時變景象Mkn421: 2007 day 347 - 2021 day 229X-rayARGO(nhit40)ARGO(nhit100)by RXTE耀類星體的TeV射線發(fā)射是快速時變的，在迸發(fā)態(tài)時流強可達10倍Crab量級。如：Mkn421, Mkn501, 1ES 1959+650, PKS2155-304, BL Lacetae等；由于契倫克夫技術的限制，例如有效觀測時間所占比例小、視場小，成像大氣契倫克夫望遠鏡在某一時辰只能觀測一個候選目的;EAS Arrays廣延大氣簇射陣列有著長任務時間、寬視場的優(yōu)點，使得延續(xù)的全天區(qū)掃描成為能夠;ARGO-YBJ屬于后者，將可以對這

3、類源的射線發(fā)射做很好的觀測。.數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查由于時變景象的特性，對數(shù)據(jù)質(zhì)量要求較高，需求進展數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查；原理：數(shù)據(jù)質(zhì)量低時，某些統(tǒng)計量將變異常; 由統(tǒng)計量的值來斷定數(shù)據(jù)質(zhì)量。一些用到的統(tǒng)計量：Event rate;Reconstructed events number / live time;Mean Chi-square value; Mean Nhits;Proportion of events with: zenith in certain range; azimuth in certain range;Core in certain quadrant. May 25, 2021某cha

4、nnel掉高壓時某些統(tǒng)計量異常.約排除 3% 的事例 ;ARGO運轉(zhuǎn)日志里記載的導致數(shù)據(jù)質(zhì)量降低的事件都被排除;一些統(tǒng)計量的分布變得正常，見以下圖。1% cut offSlice level: rateRun level Slice level: chi2_cnFinal dataOriginal data1% cut off2% cut offTotal: 3.1%逐級檢查事例率隨時間變化方位角0-PI的事例所占比例.背景估計方法：Surrounding bins method將天區(qū)劃分為許多矩形的格子：各個格子接納度根本相等， 為赤緯方向上長度，i 為赤經(jīng)方向上長度, /cosi;格子大小

5、 角分辨率 能段;每一個格子都有一個對應的環(huán)繞的區(qū)域用于估計該格子的背景事例數(shù)：能將事例率隨時間變化帶來的影響最小化；根本不受方位角不均勻性影響。NB = ini inioffRi ;Astroparticle Physics 33 (2021) 24-39i1.52+41.5/*i(2+4)/*i.其中，格子和背景區(qū)域的接納度的比率R需求確定；在當?shù)爻嗟雷鴺讼迪?，R是位置的函數(shù)如右上圖，需求用一段較長時間的真實數(shù)據(jù)進展標定；Ri = Nicenter(T)/ Nioff(T);Ri 立體角比值Rgeom;R相當?shù)胤€(wěn)定如右以下圖：由2021170-366數(shù)據(jù)和由2021001-199數(shù)據(jù)標定得

6、到的兩組Ri一致性好； =1.5 degree(Ri1-Ri2)/Ri2Ri.Mkn421的觀測數(shù)據(jù)： 2021163-165 ( mjd 54628-54630);事例選擇條件: nhit_ca: 100;天頂角: 100;Core: 芯內(nèi);天頂角：100;Core: 芯內(nèi);天頂角：100;Core: in the carpet;Event zenith: none;Cells zenith40;=1.0, 1.5, 2.0, 2.5 .Crabs location at cells= 2.5=2.0= 1.5=1.0.=1.04.35=1.54.15Equi-zenith4.6Direct

7、-integral4.97Note: Cut dition is different; Significance is maximized for equi-zenith and direc-integral. . Suns orbit from 2021153 to 2021182 (mjd54618-54647)= 1.5=1.0=2.0=2.52021163-165.=3.0 2021161-164Sig: -4.2.Mkn421s location at cells (1.5degree).Period level Slice level (minute) Run level Chec

8、k on different levelsCut the run while statistics are abnormal.3510Check on period levelsThe runs with the statistics events rate140;Data from 202103- 202105.Upper-right: ratio of zenith 50 degree;Lower-left: ratio of azimuth (0-PI);Red: slices cut off; Green: slices reserved;After cut, certain stat

9、istics become normal simultaneously.ARGO-YBJ s mode: Scalar mode;counting rates for each cluster ( = 1, =2, =3, =4 coincidences);GRB and solar flares with a threshold of few GeV;Shower mode;=20 hits 4khz;gamma-ray bursts;VHE -astronomy (threshold 300 GeV) ;cosmic-ray physics (threshold 1 TeV).ARGO-YBJ實驗ARGO特點:高海拔 4300 m a. s. l.);全覆蓋RPC;低能閾300GeV) ;大視場 ( 2 sr);高duty cycle ( 93%);. = 1.0 degree; nhit100Crab: 4.87; Direct- 1.0 100 08年6.8 1degree 60 7.5 1.1 1.2degreeTime-swap 6.29. = 3.0 degree; nhit60Crab: 4.86; .tempCrab(