GRB 060121: Implications of a Short/Intermediate Duration Gamma-Ray Burst at High Redshift
自从2005年发现第一个短硬伽马射线暴余辉以来,人们发现少数观测到的事件都嵌入在附近(z < 1)明亮的底层星系中。我们对短持续时间爆发GRB 060121进行了多波长观测,这是第一次观测到明显超过其宿主星系(因子>10^2)。这一事件的光度红移使其最可能的红移为z = 4.6,而不太可能的情况为z = 1.7。无论哪种情况,GRB 060121都可能是迄今为止探测到的最远的短持续时间GRB,这意味着伽马射线中的各向同性等效能量释放与长持续时间爆发中的能量释放相当。我们讨论了释放的能量对祖细胞性质的影响。这些结果表明,GRB 060121可能属于一个高能短持续时间事件家族,位于z > 1,其光学余辉将超过其宿主星系,不像2005年观察到的第一个短持续时间GRB。本文还讨论了GRB 060121是中等持续时间暴的可能性。
2006-05-19 astro-ph
GRB 050509b: the elusive optical/nIR/mm afterglow of a short-duration GRB
我们提出了多波长(光学/近红外/毫米)观测的短持续时间伽马射线暴发现雨燕(GRB 050509 b)0秒和18.8天后的事件。没有光学,近红外或毫米发射已被检测到,尽管以及本地化的X射线余辉,确认难以捉摸的短持续时间的事件。我们还讨论了爆发位于星系团在z= 0.225或更高的可能性。在前一种情况下,邻近的潜在宿主星系的光谱能量分布,有利于一个系统窝藏一个演变的主导恒星星族(年龄~ 3.6亿年),不像大多数长持续时间的伽玛射线暴宿主星系观察到的,即,从而支持一个紧凑的双星合并的起源。任何可能与这一特殊事件相关的超新星都应该比Ib/c SN 1998 bw暗至少3等,比典型的Ia型SN暗2.3等。
2005-06-29 astro-ph
The Host Galaxy of GRB 060505: Host ISM Properties
我们研究了GRB 060505的ISM环境。使用光学发射线诊断比,我们比较了ISM性质的GRB 060505主机区域与主机的明确的长,短持续时间的GRB。我们发现,金属丰度,电离状态,和恒星形成率的GRB 060505环境更符合短持续时间的GRB比长持续时间的GRB。我们比较了GRB 060505区域的金属丰度和恒星形成率与GRB 060505宿主星系内的其他四个恒星形成区域。我们发现GRB 060505区域和其他四个宿主区域之间的金属丰度或恒星形成率没有显着变化。我们的研究结果与GRB 060505的致密天体合并祖先一致。
2007-08-06 astro-ph
Determining the GRB (Redshift, Luminosity)-Distribution Using Burst Variability
我们利用Reichart等人(2000)提出的长持续时间伽马射线暴(GRB)的类造父变星光度估算方法,估算了BATSE 4B星表中907个长持续时间GRB的内禀光度,从而估算了红移。我们描述了一种基于贝叶斯推断的方法,它使我们能够推断的内在伽玛暴爆发率的红移的函数与估计的内在亮度和红移的爆发。我们将这种方法应用于上述长持续时间的伽玛暴样本,并给出了一些初步的结果。
2002-10-18 astro-ph
Constraints on Type Ib/c and GRB Progenitors
虽然有强有力的支持,作为长期伽马射线暴(GRB)的动力源,我们仍然不知道这些爆炸的祖先。在这里,我们回顾了目前的一套祖方案的长持续时间的伽玛暴和这些方案的观测限制。研究这些,我们发现,单星模型不能是唯一的祖先长持续时间的伽玛暴。几个二元祖先可以匹配坚实的观测约束,也有可能匹配我们目前在观测中看到的趋势。Ib/c型超新星也可能主要产生于双星中,我们讨论了这些爆炸的祖先和那些长持续时间的GRB之间的关系。
2007-02-13 astro-ph
GRB 060505: A possible short-duration gamma-ray burst in a star forming region at redshift of 0.09
在2006年5月5日,观测到一个持续时间为4秒、低能量、约10^49尔格的伽马射线暴(GRB),它在空间上与一个z=0.0894的星系相关联。在这里,我们报告的发现伽玛射线暴的光学余辉和它的环境观测使用双子座南,哈勃太空望远镜(HST),钱德拉,雨燕和甚大阵列。这个伽玛暴的光学余辉在空间上与Sc型星系2dFGRS S173 Z112中的一个突出的恒星形成区有关。它靠近恒星形成区,这表明从诞生到爆炸的祖先延迟时间小于约1000万年。我们的HST深度成像排除了在爆发后两周左右存在绝对星等超过-11(或在"最大“灭绝的情况下为-12.6)的超新星,并将放射性镍56的喷射质量限制在约2x 10 ^-4太阳质量以下(假设没有灭绝)。虽然有人认为GRB 060505可能属于一类新的长持续时间的GRB,没有超新星,我们认为,最简单的解释是,负责这种爆发的物理机制是相同的短持续时间的GRB。
2007-03-08 astro-ph
A case of mistaken identity? GRB 060912A and the nature of the long -- short GRB divide
我们调查GRB 060912A的起源,它具有观测特性,使其分类为长或短爆发模糊。短持续时间伽玛暴(SGRB)被认为具有通常比长持续时间爆发低的能量,可以在所有年龄的星系中发现,并且可能起源于长持续时间爆发的不同祖先。然而,已经清楚的是,在许多情况下,仅持续时间不足以区分两个群体,导致希望找到额外的突发类型的鉴别器。GRB 060912 A的持续时间为6秒,距离一个明亮的低红移椭圆星系($z=0.0936$)只有约10角秒,这表明它可能是宿主星系,这将有利于它成为一个短爆发。然而,我们使用VLT对GRB 060912A位置的深度光学成像和光谱学表明,GRB 060912A更可能起源于z=0.937的遥远恒星形成星系,并且很可能是一个长爆发。这表明,在没有进一步支持证据的情况下,将明亮的邻近星系识别为给定伽玛暴的宿主是有风险的。此外,这意味着,在没有安全的识别,“主机”的类型,或更广泛的歧视,依赖于星系红移,可能不是一个很好的指标的真实性质的任何给定的伽玛射线暴。
2007-04-19 astro-ph
No supernovae associated with two long-duration gamma ray bursts
现在人们普遍认为,长时间的伽马射线暴(GRB)是在大质量恒星坍缩过程中产生的。标准的“Gracsar”模型预测,每一个长持续时间的GRB都伴随着一颗宽线的发光的Ic型核心坍缩超新星(SN)。这种关联已经在对附近几个伽玛暴的观测中得到证实。在这里,我们提出了两个附近的长持续时间的伽玛射线暴,挑战这个简单的观点的观察。在GRB 060505和060614中,我们证明了没有SN辐射伴随着这些长持续时间的爆发,比伴随GRB 980425的原型SN 1998bw弱数百倍,比任何观测到的Ic型SN都要弱。对早期余辉的多波段观测,以及宿主星系的光谱学,排除了明显的尘埃遮蔽的可能性,并表明爆发起源于恒星形成区。没有SN到这样深的限制是定性不同的所有以前附近的长伽玛射线暴,并提出了一种新的现象学类型的大质量恒星死亡。补充材料:现在,我们已经在恒星形成区观察到了SN较少的GRB,这表明未检测到SN并不排除大规模的祖先。伽玛射线暴的位置,即在恒星形成区或在较老的组成部分,可能是区分合并的致密天体和作为祖先的大质量恒星的唯一方法。事实上,已经发现几个短伽马射线暴的宿主星系和一些长持续时间伽马射线暴的宿主星系一样活跃。伽玛射线暴的标签“长”和“短”已经成为“大质量恒星”和“其他祖先”的同义词。这些区别可能需要放宽。
2007-01-22 astro-ph
The Unusually Long Duration Gamma-ray Burst GRB 000911
GRB 000911是所有局部化良好的伽马射线暴中持续时间最长的(T_90 ~ 500 s),其能量密度在BATSE暴中排在前1%。在这里,我们报告了这一独特爆发的余辉的发现。为了同时符合我们的射电和光学观测,我们需要调用一个模型,涉及硬电子分布,p ~ 1.5和喷流破裂时间小于1.5天。在爆发后111天拍摄的宿主星系的光谱显示了一条单一的发射线,在红移z = 1.0585处被解释为[OII],以及一个连续中断,我们将其解释为在这个红移处的巴耳末极限。尽管T_90很长,GRB 000911的余辉与迄今为止研究的余辉相比,在其他方面并不罕见。我们的结论是,伽玛暴的持续时间起着很小的作用,在确定余辉的物理。
2001-10-13 astro-ph
The Luminosity and Redshift Distributions of Short-Duration GRB
利用BATSE峰通量分布,我们重新推导了短暴的光度函数,并与观测到的长暴红移分布进行了比较。我们表明,这两种分布是兼容的假设,短以及长的爆发遵循恒星形成率。在这种情况下,观测到的两种分布之间的差异可以解释为主要是由于探测器对长爆发和短爆发的灵敏度不同,而短爆发的局部速率为0.1 h_70^3 Gpc^-3 yr^-1。我们还考虑了短伽玛暴可能与双星中子星合并有关的可能性,并估计了合并时间延迟对光度函数和红移分布的影响。我们发现,在这种情况下,短伽玛暴的局部速率约为0.8 h_70^3 Gpc^-3 yr^-1。假设所有的双星合并系统都产生短的伽玛暴,我们发现典型的喷注张开角为1.6
2005-02-11 astro-ph
On the GRB progenitors: possible consequences for supernovae connection with gamma-ray bursts
使用6 m望远镜获得的GRB 970508光学瞬变(OT)的$BVRI$光变曲线的独特数据已在超新星(SNe)与长持续时间伽马射线暴(GRB)之间直接联系的概念框架内进行了解释。对于OT GRB 970228,在$I_{c}$波段的影响必须最大。对于GRB 970508的OT,建议SN的峰值绝对($M_{B}$)星等必须在-19.5左右。因此,除了GRB 970228,GRB 980326,990712,991208的OT光变曲线上的特征“肩膀”之外,还发现了更多的证据表明GRB与Ib/c型SNe(或核心坍缩SNe)之间的联系,这可能是支持大质量恒星是长持续时间GRB祖先的观点的论据。如果所有或大部分长持续时间的伽玛暴都与超新星有关,那么伽玛暴的宿主星系(至少对于地面观测来说)必须比超新星的峰值亮度更暗。如果某种GRB/SN关系确实存在,并且如果所有或至少大部分长持续时间GRB都与SNe有关,那么作为结果,我们就有一个非常强的$γ$射线,其立体角高达$Ω_{beam} \sim (10^{-5} - 10^{-6})\cdot 4π$。此外,在伽玛暴(970508,970828,991216,000214)的X射线余辉谱中观测到铁的K $_α$线,以及与伽玛暴990705同时观测到中性铁(7.1keV)的红移吸收特征,也是支持伽玛暴起源于大质量恒星的证据。
2001-07-20 astro-ph
The Host Galaxies of Short-Duration Gamma-Ray Bursts: Luminosities, Metallicities, and Star Formation Rates
一些短持续时间的伽马射线暴(GRB)与椭圆星系的关联表明,它们的祖先与长GRB不同,属于古老的恒星星族。然而,大多数短伽玛暴似乎发生在恒星形成星系中,这增加了一些祖先与最近的恒星形成活动有关的可能性。在这里,我们提出了这些主机的光谱和测量它们的光度,恒星形成率和金属丰度。恒星形成率为0.2-6 Msun/yr,金属丰度为12+log(O/H)~8.5-8.9(Z~0.6-1.6 Zsun)。通过与长伽玛暴宿主的详细比较,发现长伽玛暴系统地具有较高的光度,较低的比恒星形成率(SFR/L_B)约为一个数量级,而金属丰度约为0.6 dex。短伽马射线暴和长伽马射线暴宿主来自同一个星系分布的K-S概率仅为10^-3。另一方面,在z~0.1-1范围内,短伽玛暴宿主与场星系的比恒星形成率和光度-金属丰度关系具有很好的一致性。因此,我们得出结论,短伽玛暴主机不像长伽玛暴主机年轻的恒星星族占主导地位。相反,短伽玛射线暴的宿主似乎是均匀地从底层星系分布,这表明祖先有一个广泛的年龄分布的几个陀螺仪。
2008-05-04 astro-ph
A Simple BATSE Measure of GRB Duty Cycle
我们引入了一个伽马射线暴(GRB)占空比的定义,它描述了GRB的效率作为一个发射器,它是GRB的平均通量相对于峰值通量。这个GRB占空比很容易用测量的BATSE参数来描述;它基本上是通量除以峰值通量乘以持续时间。由于注量和持续时间的统计聚类技术确定的伽玛暴类(另一个是光谱硬度)的三个定义特性的两个,占空比是一个潜在的有价值的探针研究这些类的属性。
2000-01-19 astro-ph
Super Star Cluster NGC1705-1: A Local Analogue to the Birthsite of Long-duration Gamma-ray Bursts
最近的观测表明,长时间伽马射线暴(GRB)的宿主星系的全球性质特别适合于创造这些GRB的大质量恒星祖先。基于这样一个假设,即位于贫金属、低金属量星系中的大质量年轻星团是GRB祖先的天然诞生地,我们对超级星团NGC 1705 -1和遥远GRB宿主的ISM特性进行了比较研究。使用相同的一套金属跃迁在紫外线和应用已知的ISM结构在NGC 1705,我们发现,NGC 1705 -1类似于遥远的伽玛射线暴宿主星系在其高中性气体柱,低分子气体分数,低金属丰度,α-元素增强,和低尘埃耗尽。分子气体的缺乏是由于在星暴环境中增强的紫外辐射场,与GRB祖先的预期一致。此外,已知NGC 1705 -1中存在r<500 pc的致密中性气体云,这为C^+、Si^+和Fe^+离子提供了一个天然的储存库,这些离子随后可能被余辉紫外辐射场激发,产生在伽玛射线暴宿主ISM中常见的激发线。我们进一步认为,从吸收线观测的低和高电离跃迁的速度剖面的明显偏移已经提供了重要的线索,在伽玛射线暴宿主星系相关的星爆事件。我们的研究表明,统计比较周围的星团和高红移伽玛暴祖星的ISM是很重要的识别的关键物理参数,促进伽玛暴的形成。
2007-06-15 astro-ph
The Environments around Long-Duration Gamma-Ray Burst Progenitors
伽马射线暴(GRB)余辉观测使我们能够显着约束发动机产生这些高能爆炸。这些余辉提供的红移和位置信息已经使我们能够将伽玛暴的祖先限制在少数几个模型中。余辉还可能提供另一种观测结果,可以进一步限制伽玛射线暴的起源:测量告诉我们伽玛射线暴周围的环境。目前对伽玛射线暴余辉的分析表明,大约一半的长持续时间伽马射线暴发生在密度分布均匀的环境中。我们研究了这一观测结果对经典的“氦星”大质量恒星祖先及其相对的“氦合并”祖先的约束。我们研究了风的质量损失的几个方面,发现我们的修改标准的沃尔夫-拉叶质量损失的范例是不足以产生恒定的密度分布。虽然这并不排除标准的“Bracksar”祖细胞,但它确实表明了这种模型的缺陷。然后,我们专注于他的合并模型,并发现这样的祖先可以很好地满足这个特定的约束。我们展示了如何详细的观测不仅可以确定正确的祖伽马射线暴,但也使我们能够研究二进制演化物理。
2006-04-20 astro-ph
Is the Redshift Clustering of Long-Duration Gamma-Ray Bursts Significant?
这26个具有已知红移的长持续时间伽马射线暴(GRB)形成了一个独特的宇宙学集合,与其他宇宙学探测器(如类星体和星系)不同。由于祖先现在被认为与活跃的恒星形成有关,并且由于爆发辐射穿透尘埃,因此希望通过统一选择的样本,GRB的大尺度红移分布可以帮助限制宇宙的恒星形成历史。然而,我们发现,强烈的观测偏差,在地面红移的发现阻碍了一个干净的确定大规模的伽玛暴率,因此,连接的伽玛暴的恒星形成的历史。然后,我们专注于小规模(集群)分布的性质的GRB红移。当相对于当地哈勃流的日心运动进行校正时,观测到的红移似乎显示出聚集的倾向:26个GRB中有8个发生在另一个GRB的后退速度差为1000 km/s的范围内。也就是说,在宇宙时间的30 h_65^-1 Myr内发生了4对伽马射线暴,尽管它们在天空中是因果分离的。我们研究这种聚类的意义。比较从模拟中预期的接近红移对的数量与观察到的结果表明,在本样本中没有显著的小规模聚集过度;然而,四个接近的对只出现在大约20%的模拟数据集中(聚集的精确意义取决于建模的偏差)。最后,我们提出了一些推动力和建议,为未来精确的伽玛暴红移测量。
2004-03-18 astro-ph
A Putative Early-Type Host Galaxy for GRB 060502B: Implications for the Progenitors of Short-Duration Hard-Spectrum Bursts
从去年雨燕首次探测到短持续时间硬谱伽马射线暴(SHB)的余辉开始,越来越多的证据表明,SHB与一个比长时间软伽玛射线暴更古老、红移更低的星系群有关,在少数情况下,与它们假定的宿主星系中心有很大的投影偏移(>~10 kpc)。在这里,我们提出了对GRB 060502B的观测,这是一个由Swift探测到并由X射线望远镜(XRT)定位的SHB。我们发现一个巨大的红色星系在红移z = 0.287在角距离为17.1角秒从我们修订的XRT位置。使用联想和概率的参数,我们认为,这个星系主办的GRB 060502B的祖先。如果是真的,这个偏移量将对应于73 +-19千秒差距的物理位移,大约是迄今为止任何SHB推断的最大偏移量的两倍,几乎比典型的长时间软爆发偏移量大一个数量级。光谱和模拟的恒星形成历史的可能主机显示,它经历了一个大的古老的星暴。如果GRB 060502B的前身星形成于这一星爆事件中,则GRB自诞生以来的爆发时间为τ = 1.3 ± 0.2 Gyr,SHB前身星的最小反冲速度为v_kick = 55 ± 15 km/s。
2006-09-06 astro-ph
Optical observations of the bright long duration peculiar GRB 021004 afterglow
对2002年10月4日至16日GRB 021004的长余辉进行了测量,测量了Johnson $B,V$和DINGS $R$和$I$测光通带中的CCD星等,测量的余辉是从$γ-$射线暴后3小时的$\sim$开始的。将这些测量结果与其他已发表的数据相结合,得到了在$B$、$V$、$R$和$I$通带中的余辉发光的光变曲线。最早的光辐射似乎起源于一个反激。余辉的通量衰减显示出一个非常不寻常的变化相对于其他观测良好的伽玛暴。快速的光变化,特别是在早期($Δt < 2$天)叠加在一个基本的破碎的幂律衰减典型的喷射余辉。由最小二乘法拟合光变曲线得到的早期和晚期的通量衰减常数分别为$0.99\pm0.05$和$2.0\pm0.2$,喷流在7天左右中断。与标准火球模型的比较表明,在爆发方向上$E(B-V)=0.20$等的总消光。我们的低分辨率光谱校正这种消光提供了一个光谱斜率$β= 0.6\pm0.02$。该值和通量衰减常数与模型中使用的电子能量指数$p\sim 2.27$吻合得很好。导出的喷流张开角约为$7^{\circ}$,这意味着在宇宙学距离约为20 Gpc时,发射的伽马射线总能量为$E_γ = 3.5\times10^{50}$ erg。多波长的观测表明,该伽玛暴与恒星形成区的关联,支持了长持续时间伽玛暴的恒星起源的情况。
2003-10-17 astro-ph
The optical afterglow of the short gamma-ray burst GRB 050709
长期以来,人们都知道有两类伽马射线暴(GRB),主要区别在于它们的持续时间。我们对长持续时间伽马射线暴(持续时间超过2秒)的理解的突破,最终将它们与高能Ic型超新星联系起来,来自于它们长寿命X射线和光学余辉的发现,最终可以获得精确和快速的源定位。X射线定位最近已经成为短(持续时间<2秒)伽马射线暴,这已经逃避了30多年的光学检测。在这里,我们报告的第一个发现的瞬态光发射(R波段的幅度~23)与短爆发; GRB 050709。光学余辉的定位精度为亚弧秒,位于蓝矮星星系的外围。的光学和X射线余辉性质34小时后的GRB让人想起的余辉长GRB,这是由于同步辐射从超相对论喷出物。然而,我们没有探测到超新星,就像在大多数附近的长伽玛射线暴余辉中发现的那样,这表明短伽玛射线暴的起源不同。
2005-10-04 astro-ph
A Complete Catalog of Swift GRB Spectra and Durations: Demise of a Physical Origin for Pre-Swift High-Energy Correlations
我们计算的持续时间和光谱参数的218雨燕暴的BAT仪器之间检测到的伽玛暴041220和070509,包括77个事件测量红移。将先验知识应用到谱拟合中,我们能够测量所有事件的特征$νF_ν$谱峰能量$E_{\rm pk,obs}$和各向同性等效能量$E_{\rm iso}$(1- $10^4$ keV)。这个完整而广泛的目录,用统一的方法进行分析,使我们能够解决在雨燕之前的观测中提出的高能相关性的持久性和起源。我们发现,$E_{\rm pk,obs}$ - $E_{\rm iso}$相关性存在于Swift样本中;然而,在>5 sigma显著性时,最佳拟合幂律关系与最佳拟合前Swift关系不一致。此外,在考虑$E_{\rm pk,obs}$上的大误差后,其具有大于约2倍的固有散射。相对于雨燕前的关系,大部分雨燕事件都是硬的和亚亮的(并且不一致),这与BATSE GRB没有红移的指示一致。此外,我们确定的BAT检测器的实验阈值,并显示如何的$E_{\rm pk,obs}$ - $E_{\rm iso}$相关性人工出现由于部分相关的阈值。我们表明,前斯威夫特的相关性发现Amati等人。(2002)、Yonetoku等人(2004)、Firmani等人(2004)、(2006)(和其他人独立地)可能与伽玛暴的物理性质无关,并且可能对宇宙学测试毫无用处。此外,解释这些相关性的检测器阈值提供了一…
2007-08-11 astro-ph
Evidence for a long duration component in the prompt emission of short Gamma-Ray Bursts detected with BeppoSAX
本文对BeppoSAX卫星上的伽马射线暴监测仪(GRBM)探测到的所有短伽马射线暴的光变曲线进行了统计研究。在GRBM的两个1 s计数器(40-700 keV和>100 keV)中发现了与这些事件相关的一个非常弱的长持续时间分量的证据,它在爆发前几十秒开始,在爆发后持续约30 s。该组件的整体硬度与事件本身的硬度相当。在发病时间和类似的硬度之前的信号的检测是一致的解释的长持续时间的组件在与短伽玛暴相关的即时发射。
2005-04-08 astro-ph
HETE-2 Localizations and Observations of Four Short Gamma-Ray Bursts: GRBs 010326B, 040802, 051211 and 060121
在这里,我们报告的本地化和属性的4个短持续时间的伽玛暴定位的高能瞬变资源管理器2号卫星(HETE-2):伽玛暴010326 B,040802,051211和060121,所有这些都被发现的法国伽玛望远镜(Fregate)和本地化的宽场X射线监视器(WXM)和/或软X射线相机(SXC)仪器。我们讨论了八个可能的标准,以确定这些伽玛暴是“短人口爆发”(SPBs)或“长人口爆发”(LPB)。这些判据是:(1)持续时间,(2)脉冲宽度,(3)光谱硬度,(4)光谱滞后,(5)伽玛射线辐射的能量Egamma(或等价地,伽玛暴喷流的动能EKE),(6)爆发后是否存在一个长而软的隆起,(7)爆发在宿主星系中的位置,(8)宿主星系的类型。特别是,我们已经开发了一种可能性的方法来确定的概率,一个突发是SPB或LPB的基础上,其T90持续时间。所得到的概率分布的一个显著特征是,在T90持续时间处,突发具有是SPB或LPB的相等概率,该持续时间是T90 = 5s,而不是通常使用的T90 = 2s。本文详细讨论的所有四个短持续时间爆发在Fregate 30-400 keV能量带中的T90持续时间分别为1.90、2.31、4.25和1.97秒,产生概率P(S| T90)= 0.97、0.91、0.60和0.95,这些突发是仅基于它们的T90持续时间的SPB。所有四个爆发也都有与零一致的光谱滞后。这些结果提供了…
2006-06-03 astro-ph
Simulating High-Redshift Disk Galaxies: Applications to Long Duration Gamma-Ray Burst Hosts
恒星形成的效率决定了宇宙学星系群的许多可观测的性质,然而目前的许多星系形成模型在很大程度上忽略了恒星形成和星际介质(ISM)的重要物理学。使用盘星系的流体动力学模拟,包括分子ISM和分子云中的恒星形成(Robertson & Kravtsov 2008),我们研究了恒星形成效率和分子氢丰度对高红移星系种群性质的影响。在这项工作中,我们专注于一个低质量,恒星形成星系在1<~z<~2,可能主机长时间的伽马射线暴(GRB)的模型。对伽玛射线暴宿主的观测揭示了一群具有恒星形成特性的暗淡系统,它们通常不同于莱曼破裂星系(LBG)和更明亮的高红移场星系。观测到的伽玛射线暴视线缺乏分子氢,但目前还不清楚这种缺乏在多大程度上归因于星系的内在属性或伽玛射线暴对其环境的影响。我们发现,在高红移下低恒星质量系统的流体动力学模拟可以再现观测到的恒星形成率和GRB宿主星系在红移1<~z<~2的效率。我们表明,低质量的高红移伽玛暴主机的紧凑结构可能会导致分子ISM分数的十分之几,远高于在个别伽玛暴视线观察。然而,观测到的GRB宿主星系的恒星形成率意味着分子气体质量为10^8 - 10^9 M_sun,这与模拟中产生的结果相似,因此可能意味着它们的ISM中有相当大的平均H_2分数。
2008-08-07 astro-ph
Correlations Between Lag, Luminosity, and Duration in Gamma-ray Burst Pulses
本文导出了一个新的伽马射线暴(GRB)脉冲峰值滞后与峰值亮度的关系。我们最终证明,伽玛射线暴的光谱滞后脉冲,而不是突发属性,并显示如何从CCF测量的突发属性确定的滞后与光度的关系基本上只是一个粗略的衡量这个新衍生的关系为个人脉冲。我们进一步表明,大多数GRB脉冲都具有相关特性:短滞后脉冲的持续时间更短,更明亮,并且在爆发中比长滞后脉冲更硬。我们还发现了一个新的脉冲宽度与脉冲峰值亮度的关系,并指出,长滞后脉冲往往先于短滞后脉冲。虽然大多数脉冲行为是支持内部冲击(包括长滞后脉冲),我们确定了一些脉冲形状,可能会导致外部冲击。
2008-03-11 astro-ph
Milagro Constraints on Very High Energy Emission from Short Duration Gamma-Ray Bursts
最近,雨燕和HETE卫星对短而硬的伽马射线暴(GRB)的快速定位,导致了对第一次余辉的观测和对这种类型暴的第一次红移的测量。探测到大于100 GeV的对应物将对GRB机制产生强大的限制。2000年1月至2006年12月期间,在米拉格罗伽马射线观测站的视野内发生了17次由卫星探测到的短持续时间(< 5 s)伽马射线暴。我们已经搜索了Milagro的数据,以寻找这些GRB的>100 GeV对应物,并没有发现与这些爆发相关的显着发射。由于高能伽马射线被河外背景光(EBL)吸收,因此只能在红移小于~0.5时探测到。虽然大多数长持续时间的伽玛暴发生在红移高于0.5,相反的是被认为是正确的短伽玛暴。因此,检测到的VHE信号的缺乏允许设置有意义的注量限制。样本中的一个伽玛暴(050509 b)可能与一个红移为0.225的星系有关,而另一个(051103)则暂时与附近的星系M81有关。对于EBL吸收,可以使用已知的测量红移,或者计算红移为0.1和0.5以及z=0的情况下的相应吸收来校正通量限制。
2007-05-10 astro-ph
Swift detects a remarkable gamma-ray burst, GRB 060614, that introduces a new classification scheme
已知伽马射线暴(GRB)有两种持续时间,间隔约为2秒.长爆发起源于星系中的恒星形成区,当足够近可以观察到时,伴随着超新星(SNe),并且可能是由双恒星双星引起的。最近的观测表明,短爆发起源于其宿主星系内恒星形成率较低的区域,与双星中子星(NS)或NS -黑洞(BH)合并一致。此外,虽然它们的宿主主要是附近的星系,但到目前为止,还没有SNe与短GRB相关联。我们在这里报告的是明亮的,附近的GRB 060614,它不属于任何一类。它的持续时间约为102 s,属于长伽玛暴,而它的时间滞后和峰值亮度完全属于短伽玛暴子类。此外,非常深的光学观测排除了伴随的超新星,类似于短伽玛暴。这种组合的一个长时间的事件,没有伴随的SN构成了挑战,既一个GRB和合并NS的解释,并打开了一个新的GRB分类方案,跨越长和短的爆发的大门。
2006-10-20 astro-ph
X-ray flares, neutrino cooled disks, and the dynamics of late accretion in GRB engines
我们计算了10个长持续时间伽马射线暴余辉样本的X射线耀斑的平均亮度随时间的变化。平均亮度,在一个时间尺度上的平均值比单个耀斑的持续时间长,在时间上以指数~-1.5的幂律下降。我们详细说明了中央引擎的属性,可以产生这样的下降。假设发动机是一个吸积的紧凑型物体,吸积率和喷流光度之间的标准转换因子,中微子冷却的薄盘和非冷却的厚盘之间的切换发生在从提示到耀斑阶段的过渡。我们讨论了这种巧合的影响下,不同的情况下的电源的伽玛射线暴外流。我们还表明,流出物与祖星的信封的相互作用不能产生耀斑出连续的相对论流,并得出结论,这是动态的磁盘或喷气发射机制,产生一个内在的不稳定流出的时间尺度远长于系统的动态时间尺度。这与X射线耀斑在短持续时间的伽玛暴和长持续时间的伽玛暴中都有观测到的事实是一致的。
2008-05-01 astro-ph
Physical Difference between the short and long GRBs
我们使用持续时间和注量为BATSE短爆发和长爆发样本提供了单独的双变量对数正态分布拟合。我们发现,这些拟合提出了一个证据的能量密度和持续时间之间的幂律依赖,具有统计学意义的不同指数的长和短组。我们认为,这种效应可能是真实的,这两个子群是不同的物理现象。这可以为长和短突发的模型提供潜在有用的约束。
2007-02-06 astro-ph
A tidal disruption model for the gamma-ray burst of GRB 060614
长持续时间和没有任何伴随的超新星的组合清楚地表明GRB 060614不能被归类为两种传统的伽马射线暴,即被认为是双萨星的长/软爆发和被认为是合并双星的短/硬爆发。这种异常的伽马射线暴需要一种新的祖先模型。我们认为GRB 060614可能是通过中等质量黑洞对恒星的潮汐破坏产生的。在这种情况下,自然会预期到长的持续时间和缺乏任何相关的超新星。理论能量输出也与观测结果一致。在GRB 060614的$γ$光变曲线中观察到的9-s周期性也能得到满意的解释。
2008-07-16 astro-ph
GRB 070707: the first short gamma-ray burst observed by INTEGRAL
自2002年10月以来,INTEGRAL在5年的观测中观测到47个长时程伽玛暴(T_90 > 2s)和1个短时程伽玛暴(T_90 < 2s)。本文介绍了INTEGRAL观测到的第一个短硬伽玛暴GRB 070707的瞬发辐射特性。GRB 070707的光谱和时间特性是使用INTEGRAL、IBIS和SPI上的两台灵敏的编码掩模伽马射线仪器测定的。T90持续时间为0.8 s,对IBIS和SPI数据进行联合反褶积得到瞬发辐射的光谱,得到最佳拟合的幂律,光子指数α = -1.19 +0.14-0.13,符合短硬伽马射线暴的特征。在20- 200 keV的能量范围内,1秒内的峰值通量为1.79光子/cm ^2/s,同一时间段内的注量为2.07 x 10^-7 erg/cm ^2。在25- 50 keV和100- 300 keV之间测量的光谱滞后为20 +/-5 ms,与短爆发测量的小或可忽略的滞后一致。GRB 070707的光谱和时间特性与其他伽马射线卫星(包括BATSE和Swift)探测到的短硬爆发相当。我们估计伽玛暴070707的洛伦兹因子Gamma的下限>~ 25,假设短伽玛暴的典型红移为z=0.35。这个极限与以前对短伽玛暴的估计是一致的,并且小于对长伽玛暴计算的伽玛>~ 100的下限。如果GRB 070707是最近假设的z ~ 1的短GRB类的成员,则伽玛的下限增加到伽玛>~ 35…
2008-05-19 astro-ph
Physical origin of X-ray flares following GRBs
雨燕的主要成就之一是发现了不稳定的X射线耀斑,其中包含近一半的伽马射线暴(GRB),包括长持续时间和短持续时间类别,以及传统的硬GRB和软X射线闪光(XRF)。在这里,我审查的论点,支持的建议,他们是由GRB的中央引擎的重新激活,和发射网站通常是“内部”,即在一个距离内的前冲击波阵面。在耀斑的衰落阶段,表征衰减光变曲线斜率的曲率效应提供了一个重要的线索。然后,我将讨论几个建议,重新启动伽玛射线暴中央引擎和评论如何未来的观测可能有助于揭开物理起源的X射线耀斑。
2006-02-25 astro-ph
Closing in on a Short-Hard Burst Progenitor: Constraints from Early-Time Optical Imaging and Spectroscopy of a Possible Host Galaxy of GRB 050509b
短持续时间,硬谱GRB 050509 b的定位是一个分水岭事件。由于雨燕几乎立即中继伽玛暴的位置,我们开始成像伽玛暴场后8分钟爆发,并继续在接下来的8天。没有令人信服的光学/红外候选余辉或超新星被发现的对象。我们提出了一个重新分析的XRT余辉,并找到一个绝对的位置,是约4”以西的XRT的位置以前报告。靠近这个位置的是一个明亮的椭圆星系,红移z=0.2248,距离一个丰富星系团的中心约1'。基于位置上的巧合,伽玛暴和明亮的椭圆很可能是物理上相关的。因此,我们发现的证据表明,至少有一些短持续时间,硬光谱伽玛暴出现在宇宙学距离。然而,虽然GRB 050509 b是欠发光的长持续时间的GRB相比,我们表明,爆炸波能量的伽马射线能量的比例是一致的,与长持续时间的GRB。基于这一分析,伽玛暴的位置(40 +- 13 kpc从一个明亮的星系),星系类型(椭圆形),以及缺乏一个符合超新星,我们认为,现在有观测一致性的假设,即短硬爆发出现在合并的紧凑的二进制。我们限制了Li-Paczynski“迷你超新星的性质。其他的先驱模型仍然是可行的,来自雨燕任务的额外的快速局部爆发无疑将有助于进一步澄清先驱图片。(节略)
2005-09-05 astro-ph
Could GRB 060614 and its presumed host galaxy be a chance superposition?
由于没有观测到与GRB 060614相关的超新星,似乎需要一种新的范式来形成长持续时间的GRB(子集)。这一要求是基于假设的低红移的爆发,这是推断出的余辉与z=0.125星系的空间重合。我们探讨了这个低红移星系是沿着GRB 060614视线的机会叠加的可能性。我们研究了GRB 060614的星系分布,发现与一个至少和假定的宿主星系一样亮的星系偶然成协的概率只有~ 0.5 - 1.9%。然而,对于目前约180个雨燕伽玛暴的集合体来说,很可能已经发生了几次这样的巧合,并且考虑到伽玛暴060614的“非标准”性质,这是一次这样的事件并不令人难以置信。因此,GRB 060614需要修改长持续时间GRB的形成范例的结论应该谨慎对待。
2006-10-13 astro-ph
An alternative interpretation of GRB 970228 data and nature
在火球和进动伽玛喷流模型的框架下分析了GRB 970228的时间演化和特征
1997-04-17 astro-ph
An Explanation for the Bimodal Distribution of Gamma-Ray Bursts: Millisecond Pulsars from Accretion-Induced Collapse
宇宙学伽马射线暴(GRB)可能是由从具有强磁场的快速旋转致密天体中提取的纯电磁能(坡印廷通量)的耗散驱动的。其中一种可能性是由一颗白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)形成的年轻毫秒脉冲星(MSP)。一个有效的磁发电机,可能在最初的热和动荡的MSP内部的第一秒运行,以及随后的适度的伽马射线发射外流的组合,将很容易解释能量限制。但是,这些模型的显着特点是,它们可以自然地解释迄今无法解释的伽玛暴时间的双峰分布。这两个爆发类别可能分别对应于在重力不稳定极限之上和之下形成自旋的MSP。在前一种情况下,自旋下降的时间尺度是由于引力辐射发射($<1s$),而后者的自旋下降的时间尺度是由于电磁偶极子发射($\gg 1s$)。这两个时间尺度解释了短和长的GRB持续时间,即观察到的双峰GRB持续时间分布。一个自然的预测是,短持续时间的伽玛暴将伴随着强引力辐射发射,这是缺乏从较长的类。两者都将显示毫秒级的变化。
1997-10-14 astro-ph
Low angular momentum accretion in the collapsar: how long can a long GRB be?
伽玛射线暴(GRBs)是伽玛射线暴的一个重要组成部分。在这种情况下,伽马射线暴被认为是由通过旋转支撑环面的吸积或紧凑物体的快速旋转提供动力。在这两种情况下,祖先恒星的旋转是关键属性之一,因为它必须足够高,以形成环面,致密物体旋转非常快,或者两者兼而有之。在这里,我们检查什么样的旋转属性的祖先星必须有,以维持环面吸积在相对较长的活动期间,在大多数伽玛射线暴中观察到的。我们表明,简单的,经常被引用的,可用于环面形成的总质量的估计,因此,伽玛暴的持续时间只是上限。我们修改这些估计,考虑到长期的影响,作为紧凑的对象吸积的最小特定的角动量所需的环面形成增加。这反过来又导致了一个较小的恒星信封的一部分,可以形成一个环面。我们证明,这种效应可以导致一个显着的,一个magnudute的顺序,减少的总能量和总持续时间的伽玛暴事件。这当然可以通过假设祖先恒星的旋转速度比我们假设的更快来缓解。然而,与观测和理论限制相比,我们假设的旋转已经很高了。我们还讨论了我们的结果的影响。
2007-11-30 astro-ph
Study of Very Short GRB: New Results from BATSE and KONUS
我们最近的研究非常短的伽马射线暴(VSB)的持续时间T_{90} \le 100毫秒已表明一个显着的角度不对称性和均匀的V/ V_{max}分布从BATSE数据。在这里,我们更新了这些研究,并将我们的研究扩展到KONUS卫星观察到的事件,这对BATSE数据不可能的光谱提供了新的见解。KONUS已观察到18起T_{90} \le持续时间100 ms的事件。这些事件显示出相当数量的光子,其能量高于1 MeV,并且在所有情况下都具有高于5 MeV的光子。这些似乎是迄今为止从任何类别的伽玛射线暴中观察到的最具能量的光子。
2005-10-11 astro-ph