On the interpretation of the burst structure of GRBs
基于BATSE实验、RXTE和Chandra卫星的精确数据,我们以GRB 991216为原型,验证了将GRB能量起源与黑洞电磁能联系起来的EMBH理论。余辉的拟合固定了模型中仅有的两个自由参数,并导致了一个新的范式来解释爆发结构,IBS范式。通过定义这一复杂现象中的两个新阶段,它也导致重新考虑余辉和暴在伽玛暴中的相对作用:a)注入阶段,引起适当的伽玛暴(P-GRB),和b)束靶阶段,引起扩展余辉峰值发射(E-APE)和余辉。这种分化导致一个自然的可能解释的双峰分布的伽玛射线暴观察到的BATSE。从EMBH的地平线一直延伸到遥远的观测者的区域的观测数据的协议证实了该模型的独特性。
2001-07-20 astro-ph
Theoretical interpretation of GRB060124: preliminary results
我们展示了我们的“火壳”模型GRB 060124的应用程序的初步结果。这个源是非常特殊的,因为它是第一个事件的即时和余辉发射同时观察到的三个斯威夫特仪器:BAT(15-350千电子伏),XRT(0.2-10千电子伏)和UVOT(170-650纳米),由于存在的前体约570秒前的主爆发。我们分析GRB 060124在我们的“规范”的伽玛射线暴的情况下,确定与P-GRB和余辉峰值发射的即时发射的前体。这样,我们就正确地再现了这两个分量的能量。我们还再现了观测到的前体(P-GRB)和主爆发之间的时间延迟。在我们的模型中,这样的时间延迟的影响将被讨论。
2008-04-24 astro-ph
Theoretical interpretation of the X-ray properties of GRB960720
BeppoSAX号卫星对GRB 960720单脉冲群的观测使人们得以对其X射线特性进行详细研究:不同能带的脉冲宽度,从2到700 keV的光谱演化,结果表明,早期(0-5s)的X射线发射和γ射线发射可以用相对论风中的内震来解释,而晚期(5- 20 s)的X射线发射和γ射线发射可以用相对论风中的内震来解释。射线发射可能来自风与外部介质相互作用时产生的反向冲击。均匀密度介质的结果进行了比较的意见。
1999-01-25 astro-ph
Gamma-ray bursts and black holes. Interpretation of the observational data
本文依据Kuznetsov 2000的研究结果,发现星团中的宇宙伽马射线暴(GRB)相对于源的位置有明显的位移。因此,主要结论如下:只有集群的伽玛射线暴确保正确的定位的源,而确定一个单一的伽玛射线暴的到达方向实际上没有携带有关其源的位置的信息。在源的活动阶段产生重复的伽玛暴,这相当于3-4个月,重复活动的周期等于4年是星系团最普遍的性质。这些性质与X射线新星AE(BHXN)的活动性表现特征完全一致,从而指出所考虑的GRB团的源是XN中的一个黑洞(BH)。用BHXN GRO J 0422 +32直接识别伽玛暴源证实了这一点。伽玛暴团的性质研究最终解决了天体物理学的两个主要问题:寻找黑洞和宇宙伽玛暴的起源。
2001-10-25 astro-ph
An Interpretation of the Evidence for TeV Emission from Gamma-Ray Burst 970417a
米拉格里托合作最近报告了BATSE GRB 970417 a发射TeV范围内非常高能量伽马射线的证据。在这里,我讨论了这个结果的可能解释。考虑到宇宙红外背景对TeV伽马射线的星系际吸收,我发现,探测率(米拉格里托观测到的每54个伽玛暴中有一个)和能量注量可以用z \sim为0.7的伽玛暴的红移和TeV范围内的各向同性总能量(E_{TeV, iso} >~ 10^{54} erg)来一致地解释。这个能量尺度并不是不合理的大,但有趣的是,它与迄今为止观测到的最大总GRB能量相似,在GRB 990123的亚MeV范围内。另一方面,对于GRB 970417 a,在普通亚MeV范围内发射的能量变为E_{MeV, iso} \sim 10^{51} erg,这比TeV范围内的总能量小约10^3倍。我表明,质子同步辐射模型的伽玛暴提供了一个可能的解释这些观测结果。我还讨论了一些观测签名,预计在未来的实验中,从这个模型。
2000-05-03 astro-ph
Theoretical interpretation of luminosity and spectral properties of GRB 031203
用我们的理论模型解释了用INTEGRAL对源GRB 031203的X射线和γ射线观测。除了一个完整的时空参数化的伽玛暴,我们特别假设,余辉发射起源于热光谱的共同移动的框架中的膨胀重子物质壳。通过确定该模型的两个自由参数和估计ISM的密度和结构,我们再现了在20-200 keV能量带内观测到的光度。在以前的来源,即时辐射的余辉和亮度子结构的峰值一致,显示起源于ISM的附属结构。我们预测一个明确的硬到软的行为在瞬时光谱。INTEGRAL观测到的20秒以上的时间积分谱拟合良好。尽管这个源被认为是“不寻常的”,但在我们看来,它是一个正常的低能伽玛射线暴。
2005-10-10 astro-ph
The Interpretation and Implication of the Afterglow of GRB 060218
附近的GRB 060216/SN 2006 aj是一个非常长、弱和非常软的GRB。它在许多方面都很奇特。我们发现GRB 060218的X射线、紫外/光学和射电余辉是由不同发射区产生的不同物理过程引起的。从这个爆发余辉的几个组成部分中,只有射电余辉可以用普通的外部冲击模型来解释。我们从无线电中推断,爆炸波的动能是$\sim 10^{50}$尔格,而环爆物质有一个常数,而不是风的轮廓。在长达22天的时间里没有出现“射流中断”,这意味着外流是广泛的$θ_j >1$。即使后期X射线余辉正常衰减,它也不可能是由外部冲击引起的,因为它的光谱非常陡峭。此外,隐含的动能会产生太多的无线电。我们认为,这种X射线余辉可以归因于中央发动机的持续活动,这可能是由于回退吸积引起的。“中央发动机余辉”可能在不发光的伽玛暴中是常见的,在这些伽玛暴中,冲击波的动能很小,并且外部冲击并不支配这个分量。这种不发光的伽马射线暴可能很常见,但很少被记录下来,因为它们只能在短距离内被探测到。
2006-07-27 astro-ph
Relative space-time transformations in GRBs
利用BATSE实验、RXTE和Chandra卫星获得的GRB 991216及其相关数据,验证了伽马射线暴(GRB)起源与电磁结构黑洞(EMBH)形成阶段真空极化过程之间的联系.提出了相对时空变换范式(RSTT范式)。它将观测到的伽玛暴信号与其过去的光锥联系起来,定义了对数据解释至关重要的源世界线上的事件。由于伽玛暴目前制度与前所未有的大洛伦兹$γ$因素,也急剧随时间变化,特别注意的是给予本构方程有关的四个时间变量:共动时间,实验室的时间,到达探测器的时间,及时纠正宇宙学效应。这种范式是任何可能的解释伽玛暴数据的基础。
2001-06-28 astro-ph
Reconsidering the origin of the X-ray emission lines in GRB 011211
我们重新分析了GRB 011211的XMM-牛顿数据,表明Reeves等人(2002,2003)解释为碰撞电离等离子体的热发射的光谱特征也可以由反射模型(电离参数为$ξ\sim 10^2$)再现。我们讨论了这种解释的影响,估计所需的漏斗几何形状的简化情况下的总质量。我们得出结论,需要再处理材料的适度结块(对应于$f\sim 10^{-3}$数量级的填充因子)。最后,我们表明,如果这种解释是正确的,一个明亮的准-热组件预计在光学-UV波段(包含约90%的发光度的照明连续),其存在可以用来测试反射模型。
2003-10-10 astro-ph
GRB 050315: A step toward the uniqueness of the overall GRB structure and the true nature of long GRBs
利用GRB 050315的Swift数据,我们进一步研究了理论预测的伽马射线暴(GRB)结构的独特性,该结构由适当的伽玛射线暴(P-GRB)和余辉组成,其中P-GRB在具有适当重子负载的电子-正电子等离子体的透明度处发射,余辉包括所谓的“瞬时发射”,如由于外部冲击。多亏了雨燕的观测,我们理论上可以在超过10^6秒的连续时间尺度上为选定的能带拟合详细的光变曲线。理论上预测的整个余辉的瞬时光谱分布证实了一个明确的硬到软的行为,包括连续的“即时发射”一直到余辉的最新阶段。讨论了仪器阈值对“短”和“长”伽玛暴定义的影响。
2007-05-16 astro-ph
The detection of linear polarization in the afterglow of GRB 990510 and its theoretical implications
本文报道了GRB 990510光学余辉的线偏振现象。可能会引入虚假偏振的影响进行了讨论,表明它们不适用于GRB 990510的情况下,这是固有的极化。它将表明,这一观察约束余辉辐射的发射机制,火球的几何形状和有序度的磁场。然后,我们提出了这种观察的理论解释,特别强调在光束火球观察偏振的可能性。
1999-12-13 astro-ph
GRB 050315: A step toward the uniqueness of the overall GRB structure
利用GRB 050315的Swift数据,我们进一步研究了理论预测的伽马射线暴(GRB)结构的独特性,该结构由适当的伽玛射线暴(P-GRB)和余辉组成,其中P-GRB在具有适当重子负载的电子-正电子等离子体的透明度处发射,余辉包括所谓的“瞬时发射”,如由于外部冲击。多亏了雨燕的观测,P-GRB被识别出来了,我们第一次在理论上可以在超过10^6秒的连续时间尺度上为选定的能带拟合详细的光变曲线。理论上预测的瞬时光谱分布在整个余辉,确认一个明确的硬到软的行为,包括连续的“即时发射”的所有方式的余辉的最新阶段。
2006-06-03 astro-ph
Observations and Theoretical Implications of GRB 970228
GRB 970228是第一个伽马射线暴,它的长时间爆发后瞬态X射线,光学和红外辐射已被检测到。哈勃太空望远镜最近的观测表明,瞬变由两个部分组成:一个点源,这是已知的衰落,和一个扩展源,这是可能的衰落。我适合标准的火球残骸模型的第一个月的X射线,光学和红外测量,这可能是没有假设伽玛射线暴的距离尺度。我表明,它的排放是一致的相对论膨胀的脉冲火球,其中向前冲击占主导地位的伽玛射线暴事件的排放:活塞模型的残余。然而,两个不一致的测量结果可能表明,在几天或几周的时间尺度上,爆发后通量的变化约为3倍。此外,利用HST观测和拟合模型,我表明扩展对象可能是衰落,这可能是在星系晕距离GRB 970228。
1997-06-08 astro-ph
Theoretical Implications of the Gamma-Ray Burst - Supernova Connection
虽然超新星周围的星周激波相互作用的观测结果通常与围绕祖星的1/r**2密度剖面风相一致,但对于GRB(伽马射线暴)余辉,这是不正确的。然而,GRB 991208和GRB 000301 C可能是一致的风相互作用,如果注入粒子谱是一个破幂律。星周尘埃回波可以限制超新星和伽玛射线暴的前身,但只在SN 1987 A附近被清楚地观察到。在两次伽玛射线暴余辉中观测到的过量辐射更有可能来自超新星。星际尘埃的回波,导致光变曲线变平,是伽玛射线暴余辉的一种可能性,但不太可能被观测到。
2001-02-12 astro-ph
The Multiband Photometry of GRB Host Galaxies: Comparison with the Spectral Energy Distributions of Nearby and Theoretical Modeling Galaxies
本文给出了GRB 970508宿主星系的$BVRI$测光结果及其连续谱能量分布(SED)的理论模拟,以说明考虑宿主星系内消光的重要性。我们比较了宿主星系的BVRI宽带通量谱和本地星暴星系的模板SEDs,发现该宿主星系存在明显的内消光。此外,这种比较使我们能够导出绝对星等(M_{ B_{rest} })和粗略估计红化(A_V)。对不同红化规律的连续谱SED进行了布居合成模拟,结果表明,用具有消光系数A_V \approx 2的SED模型的光谱特性对GRB 970508的观测数据拟合最好。
2001-02-28 astro-ph
Are some breaks in GRB afterglows caused by their spectra?
在几个伽玛暴的余辉光变曲线中观察到了尖锐的突变,这通常可以用喷流模型来解释。然而,由于射流侧向膨胀的流体动力学不清楚,关于这种解释仍然存在一些不确定性。在这里,我们提出了另一种解释,这些观察到的休息。如果我们假设伽玛暴余辉的多波长光谱不是由精确的幂律段组成的,而是由斜率平滑变化的部分组成,即$dβ/d logν<0$,其中$β$是光谱指数,我们发现这一事实可以很好地解释余辉光变曲线的突变。因此,我们认为余辉光变曲线中的某些突变可能是由它们的弯曲光谱引起的。这种解释的主要特点是,休息时间是依赖于所观察到的频率,而喷流模型产生消色差的光变曲线的休息。此外,知道特征频率$ν_{c}$在多波长光谱中的位置是非常重要的,因为它是我们的模型和喷流模型之间的进一步判别。我们发现,虽然我们提出的模型可以很好地拟合7个伽玛暴余辉的光学光变曲线,但事实上,只有其中一个(即GRB 000926)可以在这个框架中得到解释,因为对于其他的特征频率$ν_{c}$是高于光学后,或低于光学前破裂。
2001-11-09 astro-ph
GRB 050315: A step in the proof of the uniqueness of the overall GRB structure
利用GRB 050315的雨燕数据,我们进一步证明了我们理论预测的伽马射线暴(GRB)结构的唯一性,它是由一个适当的GRB和一个由外部冲击引起的“瞬发辐射”组成的余辉组成的。理论上,选定能带的详细光变曲线可以在雨燕观测的整个时间范围内拟合,范围超过10^6秒。
2006-01-31 astro-ph
Discovery of a Radio Flare from GRB 990123
我们报告发现了GRB 990123的射电对应物。与之前研究得很好的射电余辉不同,后者在一周的时间尺度内达到峰值通量,然后在几周到几个月内衰减,这次伽玛射线暴的射电辐射在爆发后一天就被清楚地检测到,之后它迅速消失。对这种“射电耀斑”最简单的解释是,它是由反向激波引起的。在迄今为止讨论的余辉模型的框架内,我们的数据排除了耀斑的前向激波起源。然而,在后期,一些无线电余辉发射(相当于观测到的后期光学发射,光学余辉)预计从前向冲击。观测到的晚期射电辐射的相对微弱提供了一个独立的指示,在这个伽玛射线暴喷流状的几何形状。我们使用相同的无线电观测约束两个关键参数的前向冲击波,峰值通量和峰值频率,在一个因素的两倍。这些值是不一致的概念主张由几个作者,即迅速的光发射检测ROTSE顺利加入光学余辉发射。最后,事后我们认识到另一个这样的射电耀斑,这表明八分之一的伽马射线暴有一个可探测的射电耀斑。这种丰度加上反向冲击解释表明,无线电耀斑现象有可能揭示新的光线到伽玛射线暴的反向冲击的物理。
1999-07-18 astro-ph
Physical processes shaping GRB X-ray afterglow lightcurves: theoretical implications from the Swift XRT observations
斯威夫特X射线望远镜(XRT)揭示了早期X射线余辉的一些有趣特征,包括在许多源中常规余辉成分之前的明显快速衰减成分,在相当一部分伽玛暴(例如GRB 050128,GRB 050315,GRB 050319,和GRB 050401),以及近一半的余辉中的X射线耀斑(例如GRB 050406,GRB 050502 B,GRB 050607和GRB 050724)。本文系统地分析了影响早期X射线余辉光变曲线性质的可能物理过程,并利用这些数据对各种模型进行了约束。我们认为,陡峭的衰变分量是一致的瞬发伽马射线暴和/或X射线耀斑的尾部发射。这清楚地证明了瞬发辐射和余辉辐射是两个不同的成分,支持了伽玛暴瞬发辐射的内部起源。在一组伽玛暴中观察到的浅衰变段表明,前向激波在一段时间内不断被刷新。这可能是由一个长寿命的中央发动机,或由壳层洛伦兹因子的幂律分布,或由坡印廷通量占主导地位的流动的减速。X射线耀斑表明,伽玛射线暴的中心引擎在即时伽马射线发射结束后仍然活跃,但在稍后的时间活动减少。在某些情况下,中央引擎活动甚至在爆发触发后延续数天。对早期X射线余辉数据的分析表明,伽玛暴确实是高度相对论事件。从XRT观测开始,许多爆发的早期余辉数据与星际介质(ISM)环境的余辉发射一致。
2005-12-20 astro-ph
GRB970228 as a prototype for short GRBs with afterglow
GRB 970228作为一个原型进行分析,以了解短伽玛暴及其相关的余辉,最近观察到的雨燕和HETE-II的相对作用。详细的理论计算GRB 970228光变曲线在选定的能带,并与观测BeppoSAX数据进行了比较。
2007-05-16 astro-ph
The Duration -- Photon Energy Relation of Gamma Ray Bursts and Its Interpretations
Fenimore等人(1995)最近提出了伽马射线暴(以下简称伽玛暴)的光谱结构和时间结构之间的密切关系。特别是,他们发现,组成伽马射线暴时间剖面的子脉冲的持续时间与观测到的光子能量$E$之间存在明确的幂律关系,指数为$\simeq 0.45$。在本说明中,我们提出了两个简单的模型,可以在一个简单的方式来解释所观察到的相关性。这些模型包括:(a)相对论电子群体的脉冲注入和随后的同步辐射冷却。(b)单能高能光子在汤普森深度$τ_T \sim 5$的介质中的脉冲注入及其随后由于电子散射而导致的能量降级。我们提出的参数区分这两种模式从现有的数据。
1997-09-18 astro-ph
Optical Lightcurve & Cooling Break of GRB 050502A
我们给出了GRB 050502 A的余辉光变曲线,包括t-t_{GRB} <60 s的非常早期的数据。光变曲线由ROTSE-Ⅲ b在爆发后44秒至6小时的光学观测、R波段在爆发后1.6至8.4小时的MDM观测和PAIRITEL J H K_s在爆发后0.6至2.6小时的观测组成。光学光变曲线符合破幂定律,其中在5700 s时,t ^{alpha}从alpha =-1.13 +-0.02变陡到alpha =-1.44 +-0.02。这种变陡与冷却频率nu_c通过光学带的预期演变一致。即使在我们最早的观测中,在爆发后44秒,也没有证据表明光通量比后面的幂律向后外推所建议的更亮。观测到的衰变指数和光谱指数与ISM或风火球模型一致,但略有利于ISM的解释。ISM解释中的预期光谱指数与观测到的光谱指数β =-0.8 +-0.1在1 sigma内一致; Wind解释将意味着比观测到的光谱指数略浅(约2 sigma)。在源红移处的少量尘埃消光可以使本征光谱变陡,足以解释观测到的β值。在这张照片中,早期的光学衰减,峰值在44秒时等于或低于4.7e14 Hz,需要非常小的电子和磁场能量从火球中分离出来。
2005-09-20 astro-ph
A strong optical flare before the rising afterglow of GRB 080129
本文报道了GRB 080129在红移4.349处观测到的一个持续时间为40秒(静止帧)的光学耀斑。上升和衰减时间分别遵循指数为+12和-8的幂律,与反向冲击不一致,并且比ISM相互作用引起的变化快10倍$^5$。虽然过去已经看到过光学耀斑(例如GRB 990123,041219 B,060111 B和080319 B),但我们的观测首次不仅将光学耀斑分解为子分量,而且每分钟提供一次从光学到近红外的光谱能量分布。耀斑相对于GRB的延迟、它的光谱能量分布以及脉冲宽度的比值表明它是由GRB流出物\cite{liw08}中的剩余碰撞引起的。如果这种解释是正确的,并且可以通过更详细的建模或进一步GRB的观测来支持,延迟测量提供了一个独立的、确定流出物的洛伦兹因子的方法。
2008-11-26 astro-ph
Images, Light Curves and Spectra of GRB Afterglow
我们计算了由Blandford-McKee解描述的绝热爆炸波的光变曲线、峰值附近的光谱和自吸收破缺。预期的光变曲线和光谱在峰值附近是平坦的。这排除了将在GRB 970508的光学余辉中观察到的尖峰解释为光变曲线的预期峰值。观察到的图像的余辉计算的频率范围很广。我们发现,低于自吸收频率的频率的图像是相当均匀的,而不是明亮的环在外部边缘和暗淡的中心,出现在较高的频率。我们拟合观测到的光谱GRB 970508的详细理论,并获得估计的物理参数,这爆发。
1999-01-07 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
An Optically Dark GRB Observed by HETE-2: GRB 051022
2005年10月22日13时07分58秒,HETE-2探测到GRB 051022。飞行定位系统立即确定了GRB 051022的位置。该脉冲串包含多个脉冲,并且具有约190秒的相当长的持续时间。观测到了候选的X射线余辉和射电余辉,但没有发现光学余辉,主星系的光谱观测显示红移z = 0.8。利用HETE-2对瞬发辐射的观测数据,我们发现宿主星系的吸收N_H = 8.8 - 2.9/+3.1 x 10^22 cm^-2,视消光A_V = 49 - 16/+17等。如果是这种情况,则不检测任何光学瞬态将是相当合理的。通过Swift XRT观测余辉得到的吸收与早期HETE-2观测瞬发辐射得到的吸收完全一致。我们的分析意味着一种解释,即吸收介质可能在R ~ 10^16 cm的外部冲击之外,这可能是一种尘埃分子云。
2006-07-06 astro-ph
Theoretical Aspects of High Energy Neutrinos and GRB
来自天体物理源的能量范围从亚TeV到EeV的中微子可以产生关于基本相互作用、关于宇宙射线以及关于源及其环境的性质的有趣的物理信息。伽马射线暴是一个主要的候选源,它们预期的中微子发射可以解决当前的一些问题,这些问题可能会通过即将进行的实验来回答,如IceCube,Auger,ANITA和KM 3NeT。
2006-05-05 astro-ph hep-ph