An Observational Limit on the Earliest GRBs
我们预测第一个可观测的红移（即，在我们过去的光锥）伽马射线暴（GRB）和计算GRB率红移分布的第三星族恒星在非常早期（z=20-60）。利用Swift近两年的观测数据，我们给出了第一代恒星每太阳质量产生伽玛暴的效率（η_{GRB}）的上限。我们发现，第一个可观察到的伽玛暴是最有可能在红移60。观测到的极高红移伽玛暴（XRGs）是每年15个长伽玛暴的一个子集，没有相关的红移，也没有光学余辉，由雨燕探测到。取此最大值，得到每太阳质量的恒星中η_{GRB}<1.1~10^{-4} GRB。更现实的评价，例如，取Swift总样本的5%作为一个子群，其上限为η GRB <3.2~10^{-5}/太阳质量。
2007-02-13 astro-ph
LOTIS Upper Limits and the Prompt OT from GRB 990123
GRB 990123证实了伽马射线暴（GRB）的瞬发光辐射的存在。自1996年10月以来，利弗莫尔光学瞬态成像系统（LOTIS）一直在进行全自动搜索这种同时从伽马射线暴的低能辐射。虽然LOTIS同时或几乎同时获得了用BATSE、IPN、XTE和BeppoSAX获得的几个伽玛暴的误差盒的覆盖范围，但图像分析只得到了上限。GRB 990123独特的伽马射线特性，例如非常大的注量（前0.4%）和硬光谱，使其与更典型的爆发进行比较变得复杂。我们的规模和比较伽马射线的属性，在某些情况下，余辉性能，从最好的LOTIS事件的GRB 990123，试图确定是否提示光发射的这一事件是代表所有的GRB。此外，使用LOTIS上限结合相对论爆炸波模型，我们弱约束的伽玛暴和余辉参数，如密度的circuburster介质和散装洛伦兹因子的喷出物。
1999-12-18 astro-ph
High-energy cosmic-ray nuclei from high- and low-luminosity gamma-ray bursts and implications for multi-messenger astronomy
伽马射线暴（GRB）是超高能（约10^18.5 eV）宇宙射线（UHECR）源的候选源之一。利用Geant 4研究了伽玛暴中包含重核的高能宇宙线加速，并讨论了它的各种意义，同时考虑了高光度（HL）和低光度（LL）伽玛暴.这是因为如果LL伽玛暴形成一个独特的种群，它们也可能对观测到的UHECR通量做出重大贡献。我们表明，不仅质子，而且更重的核可以加速到超高能量的内部，（外部）反向和正向冲击模型。我们还表明，超高能重核，如铁的生存条件几乎是相同的约TeV的伽马射线从源逃逸，并为高能量中微子不会产生太多。中微子和GeV-TeV伽马射线望远镜，如IceCube和KM 3 Net，GLAST和MAGIC的多信使天文学将是重要的，看看GRB是否可以成为超高能重核的加速器。我们还展示了高能中微子和伽马射线的预期光谱，并讨论了它们的可探测性。此外，我们还讨论了GRB-UHECR假说的含义。我们指出，由于HL-GRB和LL-GRB的数密度差别很大，因此用UHECR观测确定它们的数密度也是很重要的。
2008-05-27 astro-ph
Constraints on the steady and pulsed very high energy gamma-ray emission from observations of PSR B1951+32/CTB 80 with the MAGIC Telescope
我们报告了用MAGIC望远镜对脉冲星PSR B1951+32及其相关星云CTB 80进行的极高能伽马观测。我们的数据限制脉冲星的截止能量小于32 GeV，假设脉冲伽马射线发射是指数截止。75 GeV以上的脉冲伽马射线辐射通量上限为4.3*10^-11光子cm^-2 sec^-1，140 GeV以上的稳态辐射通量上限为1.5*10^-11光子cm^-2 sec^-1。我们讨论我们的结果在最近的模型预测和其他研究的框架。
2007-12-10 astro-ph
Flux upper limit of gamma-ray emission by GRB050713a from MAGIC Telescope observations
GRB 050713 a在爆发后40秒被MAGIC望远镜观测到，并持续了37分钟，直到黄昏。由SWIFT警报触发的观测覆盖了~175 GeV以上的能量。使用标准的MAGIC分析，没有发现伽马信号的证据。由于伽马暴的红移没有直接测量，MAGIC估计的通量上限仍然与从几百keV到我们的能量范围的连续幂律谱的假设相一致。
2006-02-10 astro-ph
A comparative study of the X-ray afterglow properties of optically bright and dark GRBs
我们已经检查了完整的X射线余辉观测的黑暗和光学明亮的伽玛暴BeppoSAX直到2001年2月。X射线余辉的检出率为90%。我们没有发现X射线光谱形状的显着差异，特别是没有更高的X射线吸收伽玛暴没有光学瞬变（暗伽玛暴）与伽玛暴与光学瞬变（OTGRB）。相反，我们发现OTGRB的1.6-10 keV通量平均约为暗GRB的5倍。K-S检验表明，这种差异在99.8%的概率下是显著的。假设暗源和OTGRB具有相似的光谱，这可能表明第一个在光学波段没有被捕获，因为它们只是微弱的源。为了验证这一假设，我们已经确定了样品的光- X射线通量比。OTGRB显示出非常窄的通量比分布，这对应于平均光学-x光谱指数0.794 \pm 0.054。我们发现，虽然75%的暗伽玛暴的通量比上限仍然与OT伽玛暴一致，其余25%的光学比X射线弱4 - 10倍。该结果的显著性等于或高于2.6 sigma。如果这个子人口的黑暗伽玛暴构成的对象同化OTGRBs，他们应该表现出的光通量高于上限实际上found. We讨论了其行为的可能原因，包括可能发生在高密度的云或原产地在非常高的红移和连接与古老的，人口III恒星。
2002-12-13 astro-ph
Detectability of Pair Echos from Gamma-Ray Bursts and Intergalactic Magnetic Fields
伽马射线暴的高能辐射可以产生对回波，即在$γ-γ$与星系际背景辐射相互作用中产生的次级$e^{\pm}$对的延迟逆康普顿辐射。我们调查的可探测性，这样的排放与现代伽玛射线望远镜。的光谱和光变曲线的计算范围很广的参数，应用最近开发的Ichiki等人的形式主义。通量强烈依赖于未知的星系际磁场的大小和相干长度，我们划定的范围内的场强和红移，允许可检测的回声。相关的不确定性，如高能量截止的初级伽马射线光谱和宇宙红外背景的强度进行了讨论。GLAST和MAGIC可能能够探测到来自具有红移$\lesssim 1$的GRB的成对回波发射，如果原始谱扩展到$\sim 10 ~ {\rm TeV}$的话。
2008-06-17 astro-ph
Detection of VHE radiation from the BL Lac PG 1553+113 with the MAGIC telescope
2005年和2006年，MAGIC望远镜观测到来自遥远BL Lac天体PG 1553+113的极高能伽马射线发射。对于18.8小时的观察时间，信号的总体显著性为8.8 sigma。光变曲线显示在每日时间尺度上没有显著的通量变化，然而，与2006年相比，2005年期间的通量水平显著较高。在~90 GeV和500 GeV之间的微分能谱由光子指数Gamma = 4.2 +- 0.3的幂律很好地描述。结合2005年和2006年的能谱提供了该物体红移的上限z=0.74。
2007-04-19 astro-ph
Prospects for detection of very high-energy emission from GRB in the context of the external shock model
对伽马射线暴（GRB）的100 GeV-TeV辐射的探测将为研究中心引擎的性质以及相对论流与暴源环境之间的相互作用提供前所未有的机会。在本文中，我们表明，有令人兴奋的前景，检测从爆发的MAGIC高能量（HE）的发射在早期的X射线耀斑活动，后来，在正常的余辉阶段。我们还确定了最佳的观察策略，触发条件和观察时间段。我们确定的背景下，外部冲击的情况下，从闪耀和余辉阶段的伽玛暴的预期HE发射，并比较它们与MAGIC阈值。我们发现，一个X射线耀斑的平均属性的类可以检测到在100 GeV的范围内的MAGIC，只要z<0.7。MAGIC的观测窗口应该从爆发后的10-20秒开始，覆盖大约1000-2000秒。此外，我们还证明，对于大多数z值只有几cm^-3的爆发，在相同的能量范围内探测到晚余辉发射是有很好的前景<0.5 if the density of the external medium is n>的。在这种情况下，MAGIC观测应扩展到约10-20 ks。我们提供的食谱定制这种预测的观测性能的每个突发，特别是在即时发射和红移的注量，从而允许一个几乎实时的决策过程，以决定是否继续后续观察的突发在晚些时候。
2008-09-01 astro-ph
Gravitational Lensing Bound On The Average Redshift Of Gamma Ray Bursts In Models With Evolving Lenses
BATSE 4B星表中引力透镜伽马射线暴的识别可以用来约束伽玛暴的平均红移$ < z >$。本文研究了不同宇宙学模型中演化透镜对伽玛暴$< z >$的影响。宇宙学参数$Ω$和$Λ$对伽玛暴的$< z >$有影响。另一个可以改变$< z >$的因素是星系的演化。我们考虑了三种星系演化模型。特别地，我们发现演化星系模型中的伽玛暴的$< z >$上限比非演化星系模型中的伽玛暴高。
1999-05-11 astro-ph
Observational Limits on Inverse Compton Processes in GRBs
逆康普顿（IC）散射是产生伽马射线暴瞬发伽玛射线的两种可行机制之一。集成电路需要低能量种子光子和相对论电子的人口，向上散射他们。同样的电子可以将伽马射线光子向上散射到TeV范围内的更高能量。使用目前的上限提示光发射，我们在这里表明，在一般保守的假设下，IC机制遭受“能源危机”。也就是说，IC将过度产生一个非常高的能量分量，它将携带比观察到的瞬发伽马射线更多的能量。我们的分析是一般性的，它没有对产生相对论电子布居的具体机制做出假设。
2009-01-15 astro-ph
Whipple Telescope Observations of LS I +61 303: 2004-2006
本文介绍了用惠普尔10米γ射线望远镜对银河系微类星体LS I +61303近两年的观测结果。最近MAGIC对200 GeV到4 TeV之间的源的探测表明，该源是周期性的，具有与其轨道周期相关的甚高能量（VHE）伽马射线发射。对2004年至2006年使用Whipple获得的整个50小时数据集进行了分析，未得到可靠的检测结果。在2005-2006年季节获得的上限覆盖了与MAGIC望远镜探测相同的几个时代，尽管灵敏度较低。在0->0.1和0.8->1轨道阶段对发射设定了上限，这两个阶段不包括在MAGIC数据集中。
2006-09-26 astro-ph
Simulating a faint gamma-ray burst population
现在已经有三个与超新星有关的伽马射线暴（GRB），红移z < 0.17，即980425，030329和031203，但附近的和不发光的GRB 980425和031203明显不同于“经典”或标准GRB。有人认为它们可能是远离喷流轴观测到的经典伽玛暴，或者它们可能属于低能伽玛暴。最近对GRB 980425余辉的无线电观测表明，不同的发动机可能是观测到的宇宙爆炸多样性的原因。鉴于这一假设，一个粗略的约束的亮度函数的平均亮度类似的GRB 980425和980425型事件的速率密度的上限，微弱的GRB，我们模拟的红移分布下发光的GRB假设BATSE和雨燕灵敏度。当地的率密度约为0.6%的当地超新星Ib/c型率产生模拟的概率下发光事件发生的速率可比的BATSE伽玛暴低红移分布。在这种情况下，BATSE/HETE在4.5年内探测到至少一个z<0.05的伽玛暴的概率为0.78，这一结果与观测结果相当。雨燕有可能在一年的观测中探测到1- 5个欠亮伽玛暴。
2005-04-22 astro-ph
LS I +61 303 as a potential neutrino source on the light of MAGIC results
最近利用MAGIC望远镜从微类星体LS I +61 303中探测到了非常高能量的$γ$射线。本文对$γ$射线辐射为强子源时伴随辐射的中微子进行了唯象研究。考虑了中微子振荡，在不同的轨道周期和调制假设下，以及在不同的探测器建模精度下，计算了ICECUBE等千米级探测器的预期事件数.我们认为，上限已经施加在LS I +61 303使用AMANDA-II和即将到来的测量ICECUBE的中微子发射可能会显着约束-在一个独立的和公正的方式-的$γ$ -射线中微子流量比，从而可能性的强子起源的$γ$ -射线。讨论了MAGIC测量后LS +61303系统中基于风-喷流相互作用的强子模型的可行性。
2007-01-11 astro-ph
Can the Bump be Observed in the Early Afterglow of GRBS with X-Ray Line Emission Features?
在几个伽玛暴的X射线余辉中观测到了极强的发射谱线。在照明连续体中所包含的能量，这是负责线生产超过10 $^{51}$尔格，远高于准直伽玛暴。它限制了解释X射线发射线产生的模型。在本文中，我们认为，这种能量可以来自一个连续的爆发后外流。聚焦于高磁化毫秒脉冲星或磁星的中心发动机，我们发现余辉可以受到照明连续体的影响，因此在早期余辉光变曲线中可以观察到明显的消色差凸起。利用产生线发射的连续出流的亮度，定义了凸点特征出现的时间上限。我们认为，为什么没有检测到的消色差的颠簸到目前为止的原因是，颠簸应该出现的时间太早被观察到。
2003-11-18 astro-ph
The Search for Muon Neutrinos from Northern Hemisphere Gamma-Ray Bursts with AMANDA
本文介绍了1997 - 2003年南极μ子和中微子探测器阵列（AMANDA）中微子观测结果与北半球400多个伽马射线暴（GRB）光子观测结果的相关性分析。在这段时间内，AMANDA的μ子中微子有效收集区域比任何其他现有的探测器都要大。基于我们在数据集中伽玛暴期间和伽玛暴之前的零中微子观测，我们对与伽马射线暴相关的μ子中微子发射设定了最严格的上限。假设一个Waxman-Bahcall谱，并考虑所有系统的不确定性，我们的通量上限在1 PeV处的归一化值为E^2Φ_v { \leq } 6.0 \times 10^{-9} GeV cm^{-2} s^{-1} sr^{-1}，90%的事件预计在~10 TeV ~3 PeV的能量范围内。这一限制的影响，几个理论模型的伽玛暴进行了讨论，以及未来的潜力，为下一代中微子望远镜探测伽玛暴。最后，我们简要描述了对该分析的几项修改，以便将其应用于其他类型的瞬变点源。
2007-05-08 astro-ph
Search for very high energy gamma rays from possible ultra-high energy cosmic ray sources by the MAGIC Telescope
超高能宇宙射线的起源至今仍是一个悬而未决的问题。在目前的工作中，我们寻找可能的UHE宇宙射线源使用MAGIC望远镜的相关的甚高能量（VHE）的伽马射线发射。由于这种宇宙射线的传播距离有限，我们选择了AGASA三重态和HiRes UHE宇宙射线事件方向附近的邻近星系：NGC 3610和NGC 3613（类星体残骸）; Arp 299（碰撞星系系统）。在VHE区域中没有发现从这些物体或其周围区域中发现的显著过量。在多个100 GeV的制度，在周围地区的γ射线源的通量的上限。假设宇宙射线是从一个单一的点状源发射的，那么所提出的极限约束了该区域中一个新的假设源的通量。
2007-09-17 astro-ph
The Connection between Gamma-Ray Bursts and Extremely Metal-Poor Stars: Black Hole-forming Supernovae with Relativistic Jets
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为与发光和高能的超新星（SNe）有关，称为超新星（HNe），由黑洞（BH）形成的大质量恒星坍缩造成。然而，对于最近附近的伽玛暴~060505和060614，预期的SNe没有被检测到。SN亮度的上限比GRB相关的HNe（GRB-HNe）弱约100倍，对应于$M({\rm ^{56}Ni})\sim 10^{-3}M_\odot$的喷射$^{56}$ Ni质量的上限。SNe和少量的$^{56}$ Ni喷射被观察为微弱的II型SNe。HNe和微弱的SNe被认为是极贫金属（EMP）恒星形成的原因。本文研究了相对论性喷流引起的40颗$M_\odot$星BH形成爆炸，并提出了流体动力学和核合成模型。这些模型可以统一地解释GRB-HNe和无亮SNe的GRB。它们与EMP星的联系也被讨论。我们认为，没有明亮的SNe的伽玛暴可能合成$\Mni\sim 10^{-4}$ $10^{-3}M_\odot$或$\sim 10^{-6}M_\odot$。
2007-02-19 astro-ph
Persistent Counterparts to GRBS
最近发现的持续性伽玛射线暴对应物在较低的频率允许几个重要的结论。GRB 970508的光谱与瞬发GRB和持续辐射的外震起源不一致，表明至少瞬发辐射是由内震产生的。三个伽玛暴与对应物（或上限）之间的比较表明，伽玛暴并不都是类似事件的缩放版本。从一周后GRB 970508的射电频谱中明显观察到的自吸收推断出的角度大小意味着它的膨胀已经减缓到半相对论速度。这允许一个非常低的上限被放置在其剩余能量，这表明辐射已$> 99.7%$有效或初始流出强烈准直。对未来伽玛射线暴自吸收射电辐射的观测可能允许直接测量其膨胀并确定其参数和能量。我们估计了GRB 970228和GRB 970508 $γ_0 \sim 100$的初始洛伦兹因子，并提出了一个解决方案，爆炸波的演变与瞬时冷却。预计可见光通量最初以略小于1的$t$的幂上升，与GRB 970508的观测结果一致。
1997-07-21 astro-ph
The Ep,i - Eiso correlation in GRBs: updated observational status, re-analysis and main implications
宇宙学静止框架nuFnu谱峰值能量Ep，i和各向同性等效辐射能量Eiso之间的相关性是伽马射线暴（GRB）天体物理学中最有趣和最有争议的观测证据之一，该相关性是Amati等人于2002年发现的，并被随后的观测证实和扩展。本文对Ep，i-Eiso相关性进行了更新和重新分析，所用的更新样本包括41个长GRB/XRF，它们具有确定的z和观测峰值能量Ep，obs，12个GRB具有不确定的z和/或Ep，obs，2个短GRB具有确定的z和Ep，obs，obs和特殊的亚高能事件GRB 980425/SN 1998 bw和GRB 031203/SN 2003 lw。除了标准的相关分析和幂律拟合，这里报告的数据分析还包括一个模型化，它解释了样本方差。所有53个经典的长伽玛暴和XRF，包括11个具有已公布光谱参数和注量的Swift事件，都有Ep，i和Eiso值，或上/下限，与相关性一致，这表明机会概率低至~ 7 x10 {-15}，斜率约为0.57（通过考虑样本方差进行拟合时约为0.5）和超泊松对数离差约为0.15，它在Eiso中扩展了~5个数量级，在Ep，i中扩展了~3个数量级，并且从更接近更高z的GRB开始保持。我还讨论了更新的EP，我EISO相关的物理和几何的GRB发射模型的主要影响，其用于区分不同的类，并作为一个伪Z估计，和测试可能的选择效应与GRB的未知红移。
2006-07-20 astro-ph
Break in the VHE spectrum of PG 1553+113: new upper limit on its redshift?
PG 1553+113是一个已知的BL Lac天体，最近由H.E.S.S和MAGIC在GeV-TeV能量范围内探测到。这个源的红移是未知的，最近估计了$z > 0.09$的下限。PG 1553+113的甚高能量（VHE）光谱由于被河外背景光（EBL）的低能光子场吸收而衰减。在这里，我们校正了PG 1553+113的组合H.E.S.S和MAGIC光谱，以用于假设演化EBL的最小密度的吸收。我们使用的参数，内禀光子指数不能比$Γ= 1.5$更难，并推导出一个上限的红移$z < 0.69$。此外，我们发现，一个红移以上的$z = 0.42$意味着一个可能的突破的本征谱在约200 GeV。假设不存在这样的断裂，我们得到一个更强的上限$z < 0.42$。或者，这种破裂可能是由于PG 1553+113喷流中的额外排放成分。这将是在耀变体的VHE光谱中检测到第二种成分的第一个证据。
2006-11-27 astro-ph
Detection of Very-High Energy Gamma-Rays from the BL Lac Object PG 1553+113 with the MAGIC Telescope
MAGIC望远镜在2005年和2006年观测到BL Lac天体PG 1553+113发出的非常高能量的伽马射线辐射，总体显著性为8.8 sigma。光变曲线显示在每日时间尺度上没有显著的通量变化。然而，2005年的流量水平明显高于2006年。近似之间的微分能谱。90 GeV和500 GeV的能量可用幂律来描述，谱指数为-4.2+-0.3。光子能谱和光谱模型允许对PG 1553+113的红移提出上限z=0.74和z=0.56。最近的VLT观测显示，这颗耀变体在近红外波段的光谱没有任何特征，因此无法从这些测量中确定直接红移。
2007-11-10 astro-ph
Correlation between the Peak Spectral Energy of Gamma-Ray Bursts and the Peak Luminosity of the Underlying Supernovae: Implication for the Nature of GRB-SN Connection
在本文中，我们提出的伽马射线暴（GRB）的峰值光谱能量和下面的超新星（SNe）的峰值辐射光度之间的相关性，基于一个样本的四对GRBs-SNe与光谱证实的连接。结合伽玛暴峰值光谱能量与各向同性等效能量之间的关系，我们得到了伽玛暴各向同性能量的上限，即\approx 10^{52} erg（L_{SN,peak} /10^{43} erg s^{-1}）^{10}，其中L_{SN,peak}是超新星的峰值辐射热光度。我们的研究结果表明，决定GRB-SN连接的关键参数是SNe的峰值光度，而不是通常假设的SN光谱和/或SN爆炸能量的特征。由于一般认为由放射性衰变提供能量的超新星的峰值亮度与超新星爆炸中产生的56 Ni的量有关，因此56 Ni的质量可能是理解伽玛暴性质及其与超新星联系的关键物理因素。我们的关系的应用与正常峰值亮度的Ibc型超新星表明，如果这些正常的超新星伴随着它们的伽玛暴，伽玛暴将是非常软的和亚高能的γ射线，因此更容易检测到X射线或紫外探测器比γ射线探测器。
2006-08-15 astro-ph
Neutrinos from Gamma Ray Bursts
根据Mannheim，Protheroe，and Rachen（2000），宇宙射线和伽马射线的观测通量被用来推断伽马射线暴（GRB）所允许的最大高能中微子通量。它表明，如果伽玛暴产生的超高能宇宙射线，他们应该贡献（a）至少10%的河外γ射线背景之间的3 MeV和30 GeV，相反，他们观察到的能量通量，这只是一个微小的分数，这一流量，和（b）累积中微子通量的一个因素的20倍以下的AMANDA（中微子2000）限制各向同性中微子。这可能有两个含义，要么伽玛暴不产生高能宇宙射线，要么伽玛暴被强烈地束射，并在远高于100 GeV的能量下发射出大部分能量，这难以置信地增加了能量需求，但与MILAGRITO、HEGRA-AIROBICC和西藏阵列对少数低红移伽玛暴的边缘探测一致。测试模型的所有关键测量数据将在未来几年内提供。这些测量包括：（i）用AMANDA-ICECUBE或放大的ANTARES/NESTOR海洋探测器测量高能中微子;（ii）HETE-2后续研究的伽马射线暴红移;（iii）用MAGIC等低阈值成像空气切伦科夫望远镜和AGILE和GLAST空间望远镜测量10 GeV以上的伽马射线暴光谱。
2000-10-18 astro-ph hep-ph
Might some gamma ray bursts be an observable signature of natural wormholes?
研究了自然虫洞的河外微透镜现象。结果表明，活动星系核（AGN）光的虫洞透镜事件的主要特征与某些已观测到的伽马射线暴（GRB）相似。利用最近的伽玛暴卫星资料，提出了虫洞状天体的负质量密度上限-- ${\cal O} (10^{-36})$ g cm $^{-3}$。
1998-08-21 astro-ph
Gravitational Lensing Limits on the Average Redshift of Gamma-Ray Bursts
最近检查的几个伽马射线暴（GRB）误差箱中缺乏明亮的宿主星系，这表明宇宙学GRB的红移可能比以前认为的要高得多。另一方面，在BATSE 4 B星表中没有检测到多幅图像意味着伽玛暴的平均红移有一个上限<z>。在这里，我们计算的上限<z>，独立的伽玛暴的物理模型，使用一种新的统计透镜方法，消除距离模糊，从而允许精确计算的透镜率在高z。的上限<z>直接取决于宇宙学参数Ω和λ。如果在BATSE 4 B星表中前1802个爆发中最亮的80%中没有多个图像，则在95%置信水平下，<z>对于（Omega，Lambda）值（0.3，0.7）、（0.5，0.5）、（0.5，0.0）或（1.0，0.0），分别小于2.2、2.8、4.3或5.3。在任何宇宙学中，68%的平均红移上限相当于或小于伽马射线暴的中值红移，在这种情况下，伽马射线暴的速率与恒星形成的速率成正比。透镜率的不确定性-由宇宙学参数的不确定性以及星系的数密度和平均速度色散引起的-将在今后几年内通过新一代的实验和调查而大大减少。此外，BATSE观测到的伽玛暴数量的持续增加将极大地限制它们的红移分布。
1998-09-03 astro-ph gr-qc
A search for millimetric emission from Gamma Ray Bursts
利用COBE（Cosmic Background Explorer）卫星2年差分微波辐射计资料，系统地研究了暴和瞬变源实验（BATSE）GRB 3B星表中伽马射线暴的毫米波（31 - 90 GHz）辐射。COBE仪器的大光束尺寸（7度半高宽）允许有效地搜索大的GRB位置误差盒，尽管这也意味着来自（点源）GRB物体的通量将被稍微稀释。一个可能性分析已被用来寻找在COBE任务的头两年（1990年和1991年）的81个伽玛暴事件的位置毫米辐射水平的变化。似然分析确定，我们没有发现任何显着的毫米波信号发生前或发生后的伽玛暴。我们发现，在31、53和90 GHz时，95%置信度的上限分别为175、192和645 Jy，或通量分别为9.6、16.3和54.8 × 10^{-13} erg/cm ^2/s。我们还分别研究了不同类别的伽玛暴，包括对前十名（峰值通量）伽玛暴的研究，“短爆发”和“长爆发”子集，发现了类似的上限。虽然这些限制可能比人们希望的要高一些，但我们估计，在未来计划的任务中使用这种技术可以将这些限制降低到\sim 1 mJy。
1997-05-12 astro-ph
Is the Universe More Transparent to Gamma Rays Than Previously Thought?
MAGIC合作最近报告了在1-2天的耀斑期间探测到强伽马射线blazar 3C 279。他们利用光谱观测得出了关于宇宙对高能伽马射线不透明度上限的结论，并暗示了河外中红外背景辐射的上限。本文研究了河外红外辐射吸收γ射线对该耀变体内禀光谱的影响，并与3C 279的观测结果进行了比较。我们发现我们以前的结果是一致的，与最近MAGIC集团的断言相反，即宇宙对\gray比我们的计算表明的更透明。我们的分析表明，在~80和~500 GeV之间的能量范围内，3C 279具有最佳拟合的本征谱，使用我们的快速演化模型的谱指数为~1.78，使用我们的基线模型的谱指数为~2.19。然而，我们也发现，在0.0至3.0的范围内的光谱指数几乎同样可以接受的最佳拟合光谱指数。假设该耀斑的内禀光谱指数与EGRET观测到的1991年3C 279耀斑的内禀光谱指数相同，即，2.02，位于我们的最佳拟合指数之间，我们估计MAGIC耀斑比15年前观察到的EGRET耀斑亮3倍。
2008-12-19 astro-ph
Constraints on the small-scale power spectrum of density fluctuations from high-redshift gamma-ray bursts
宇宙学模型，包括在小尺度上的密度波动的功率谱的抑制表现出指数减少的高红移，非线性结构，包括减少伽马射线暴（GRB）的速率。在这里，我们量化的约束，遥远的伽玛暴的检测将放置在结构形成模型，减少小规模的权力。我们计算了雨燕卫星在高红移（z > 6）下可以探测到的伽玛暴的数量，假设伽玛暴追踪宇宙恒星形成的历史，而宇宙恒星形成的历史本身追踪非线性结构的形成。我们校准简单的模型的内禀光度函数的爆发的数量和流量分布观察到的暴和瞬变源实验（BATSE）。我们发现，发现高Z伽玛暴将意味着强大的约束模型与减少小尺度功率。例如，斯威夫特在其为期两年的任务中发现了一个z > 10的伽玛暴，或10个z > 5的伽玛暴，将排除在R_c=0.09 Mpc以下尺度上功率谱的指数抑制（以粒子质量为m_x=2 keV的暖暗物质模型为例）。对小尺度功率抑制不太明显的模型，例如那些具有红色倾斜或运行标量指数n_s的模型，更难约束，因为它们随着功率谱归一化σ_8的增加而更加退化，并且在低质量迷你晕中允许恒星形成的模型中。我们发现δn_s ~ 0.1的倾斜是很难探测到的;然而，在z > 12时观测到的1 GRB/年的速率将产生谱指数α = d（n_s）/d（ln k）>-0.05的上限。
2005-04-01 astro-ph
Ly-alpha and UV emission from high-redshift GRB hosts: To what extent do GRBs trace star formation?
本文报道了对伽马射线暴（GRB）030226（z = 1.986）、021004（z = 2.335）和020124（z = 3.198）宿主星系Ly-alpha辐射的搜寻结果。我们发现GRB 021004的宿主星系是一个扩展的（约8 kpc）强Ly-alpha辐射源，其静止坐标系等效宽度（EW）为68^{+12}-11} AA，恒星形成速率为10.6 +/-2.0 Msun/yr。我们没有检测到GRB 030226和GRB 020124的宿主，但它们的Ly-alpha通量的上限并不排除大的restframe EW。在GRB 021004和GRB 030226的区域中，我们分别发现了另外7个和5个在窄带滤波器中具有过量发射的星系。这些星系是在宿主星系环境中的候选Ly-alpha发射星系。我们还编制了一份所有z > 2 GRB主机的列表，并证明了它们以无偏的方式跟踪恒星形成的情况与当前的观测约束是兼容的。在这个假设下拟合z=3的光度函数（LF），得到的特征光度为R* = 24.6，暗端斜率为α =-1.55，与莱曼破裂星系测量的LF一致。
2005-05-26 astro-ph
Gamma-Ray Bursts are Produced Predominately in the Early Universe
已知观测到的一些伽马射线暴（GRB）是在宇宙学距离上产生的，并且GRB的产生速率可能遵循恒星形成速率。我们对BAT探测到的长伽玛暴的强度分布进行了建模，以确定它们的空间密度分布和张角分布。我们的主要结果是：伽玛射线暴产生的距离下限和上限分别为z0.24和>10;伽玛射线暴张角遵循指数分布，平均张角约为0.03弧度;峰值亮度似乎是比伽玛射线暴总能量更好的标准烛光。
2004-04-20 astro-ph
Gamma Ray Burst progenitors - a case for helium star mergers
近年来，伽马射线暴（GRB）的研究主要集中在揭示爆发机制的本质和寻找GRB的起源。提出了几种类型的伽玛暴的祖细胞。最有希望的天体是双星、致密双星、氦星合并和最近讨论的超新星。本文考虑了四种可能的伽玛暴的双星祖先：双中子星（NS-NS）、黑洞中子星（BH-NS）、黑洞白矮星（BH-WD）合并和氦星合并（He-BH）。氦星合并是一个紧凑的物体进入一个有氦核的巨星的包层的共同包层演化的可能结果。使用人口合成，我们计算的双祖星的数量，并表明BH-WD和氦星合并占主导地位的建议的双祖星的人口。通过比较不同双星并合星系在其诞生星系周围的分布，以及它们的宿主星系中GRB余辉的局部化，发现只有氦并合可能是产生GRB余辉的原因，而NS-NS、BH-NS和BH-WD系统则不可能是GRB的祖先。假设所有的伽玛暴都来自氦星并合，并将氦星并合的数目与观测到的BATSE伽玛暴率进行比较，我们可以得出伽玛暴准直度的上限为4度。
2000-11-08 astro-ph
New Constraints on Simultaneous Optical Emission From GRBs Measured by the LOTIS Experiment
LOTIS是一个位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室附近的伽马射线暴光学对应搜索实验。自1996年10月开始运行以来，截至1997年7月30日，LOTIS已经对五次触发做出了反应，这些触发发生在良好的天气条件下。GRB 970223（BATSE触发器#6100）是一种持续$\sim30$ s的极强爆发，峰值为$\sim8$ s。LOTIS在爆发开始后开始对误差盒$\sim 11$进行成像，并实现了BATSE $3σ$误差圆和IPN环所包围区域的100%同时光学覆盖。没有观察到光学瞬变比m $_V \sim 11$完整性限制的所得图像提供了一个新的上限上的同时光学的γ射线注量比的$R_L < 1.1 \times 10^{-4}$和同时光学（在700 nm）的γ射线（在100 keV）通量密度比的$R_F < 305$为B型光谱和$R_F < 475$为M型光谱。
1997-09-15 astro-ph
Accretion Models of Gamma-Ray Bursts
许多伽马射线暴（GRB）的模型都涉及到以每秒太阳质量的几分之一量级的质量吸积速率吸积到致密物体（通常是黑洞）上。如果吸积盘大于几十或几百个史瓦西半径，吸积将通过对流主导的吸积流（Crack）进行，其中大部分物质逃逸到无穷远，而不是落入黑洞。黑洞白矮星双星和黑洞氦星双星合并的模型就属于这一类。这些模型不太可能产生伽玛暴，因为只有很少的质量到达黑洞。如果吸积盘较小，那么吸积将通过中微子冷却在中微子主导的吸积盘（NND）中进行，并且大部分质量将到达中心。双中子星双星和黑洞中子星双星合并的模型属于这一类，能够产生明亮的伽玛暴。如果星云中的粘性参数$α$有一个标准值$\sim0.1$，那么这些并合可以解释持续时间小于1秒的短伽玛暴，但它们不太可能产生持续时间为数十秒或数百秒的长伽玛暴。如果吸积盘是由超新星爆炸后的物质回退所供给的，就像在超新星模型中那样，那么爆发的时间尺度是由回退而不是吸积决定的。这样的模型可以产生长的伽玛暴。回退模型再次要求吸积应该通过一个星云而不是星云进行，以便大量的质量到达黑洞。这个条件对气体的注入半径施加了上限。
2001-04-26 astro-ph
Upper Limit on the Cosmic Gamma-Ray Burst Rate from High Energy Diffuse Neutrino Background
我们推导出了宇宙中长期伽玛射线暴（GRB）发生率$R_{GRB}$与核心坍缩超新星（CCSNe）发生率$R_{CCSN}$之比$f_{GRB/CCSN}(z) \equiv R_{GRB}(z)/R_{CCSN}(z) \equiv f_{GRB/CCSN}(0)(1+z)^α$的上限（$z$是宇宙学红移，$α\geq 0$），利用南极AMANDA-II实验给出的弥散TeV-PeV中微子背景上限，假设伽玛暴是TeV-PeV中微子的来源，这些中微子是由质子在伽玛暴喷流内的内部冲击中加速到1000万能量的$pγ$相互作用中产生的带电π介子衰变产生的。例如，对于宇宙恒星形成率的假设“和谐模型”，$R_{SF}$，与$R_{CCSN}(z) \propto R_{SF}(z)$，我们的保守上限是$α=0$的$f_{GRB/CCSN}(0)\leq 5.0\times10^{-3}$，$α=2$的$f_{GRB/CCSN}(0)\leq 1.1\times10^{-3}$。这些限制已经与目前从其他天文学考虑中推断出的该比率的上限相当（并且，对于$α\geq 1$来说已经比其更具限制性），从而提供了对CCSN-GRB连接的有用的独立探测和约束。例如，即将在南极安装的冰立方探测器在运行三年后没有探测到弥散的TeV-PeV中微子本底，这将使$f_{GRB/CCSN}(0)$的上限降到几个$\tim…
2008-01-29 astro-ph hep-ph
The Afterglows of Swift-era Gamma-Ray Bursts II.: Type I GRB versus Type II GRB Optical Afterglows
我们使用大量的GRB余辉和余辉发射数据（在这项工作中增加了进一步的GRB余辉观测）来比较I型GRB与II型GRB的光学余辉（或缺乏）。与II型伽玛暴的余辉相比，我们发现I型伽玛暴的余辉具有较低的平均光度，并且显示出至少同样宽的光度的固有分布。从后期和深的光学瞬变上限，我们建立任何相关的超新星的最大光学光度的限制，确认旧的作品，并添加新的结果。我们使用深的上限对I型伽玛暴光学余辉约束的参数空间可能的迷你SN发射与紧凑的对象合并。使用即时发射数据，我们搜索的即时发射和后期的光学余辉光度的参数之间的相关性。我们发现试探性的辐射热各向同性的能量释放和光学余辉亮度在一个固定的时间触发后（正），主机之间的偏移和亮度（负），但各向同性的能量释放和持续时间的伽玛暴之间没有显着的相关性。我们还讨论了三个异常伽玛暴GRB 060505、GRB 060614和GRB 060121的光学余辉光度。（节录）
2011-03-05 astro-ph astro-ph.CO
Search for Gravitational Waves Associated with 39 Gamma-Ray Bursts Using Data from the Second, Third, and Fourth LIGO Runs
我们提出了一个搜索的结果与39个伽马射线暴（GRB）的伽马射线卫星实验期间LIGO的S2，S3和S4的科学运行检测到的短持续时间的引力波爆发。搜索包括计算GRB触发时间周围的两个干涉仪数据流之间的互相关。我们从单个伽玛暴中寻找相关的引力辐射，并应用统计检验来寻找与整个样本相关的引力波特征。对于检查的样品，我们没有发现任何证据的引力辐射与伽玛射线暴的关联，无论是在单伽玛射线暴的基础上或统计的基础上。用正弦-高斯波形模拟引力波爆发，我们在GRB触发时对这种波形的引力波应变振幅的平方根设置上限。我们还演示了如何一个样本的几个伽玛暴可以被集体使用的人口模型设置约束。然而，在三次运行中，伽玛暴的数量很少，探测器的灵敏度变化很大，这限制了S2、S3和S4运行的人口研究的有用性。最后，我们讨论了正在进行的S5运行的搜索灵敏度的前景，以及下一代探测器的前景。
2008-02-01 astro-ph gr-qc
High Energy Neutrinos from Astrophysical Sources: An Upper Bound
我们发现，宇宙射线观测为高能（> 10^14 eV）中微子的通量设定了一个与模型无关的上限，该上限是由光介子（或p-p）相互作用产生的，其大小不比质子光介子（或pp）平均自由程大得多，特别适用于活动星系核喷流或伽玛暴产生的中微子。这个上限是两个数量级低于一些流行的活动星系核喷流模型预测的通量，但与我们的预测从伽玛暴模型。我们讨论了这些结果对未来km^2高能中微子探测器的意义。
1998-10-09 astro-ph hep-ex hep-ph
