Magnetars in the afterglow era
在磁星上观测到的大耀斑后的X射线余辉可以用简单而定量的理论模型精确地拟合:持续数周的长余辉可以理解为加热的中子星壳在磁层中再散射的热辐射。短期余辉是很好的适合冷却的非简并,对丰富的层,逐渐收缩,并释放热量到一个对以上的区域。持续的光学和红外辐射的测量直接探测长寿的电流在磁层这是一个可能的来源集体等离子体发射。超强磁场在产生这些不同的辐射中起着重要的作用,先前对磁星中磁场强度的推断得到了与观测良好拟合的支持。
2003-03-13 astro-ph
Echo Emission From Dust Scattering and X-Ray Afterglows of Gamma-Ray Bursts
研究了伽马射线暴中X射线回波发射的影响。我们发现,回波发射可以提供另一种方式来理解X射线浅衰变和喷流中断。特别是,一个浅的衰变,然后是一个“正常”的衰变和进一步快速衰减的X射线余辉可以一起解释为由于即时X射线发射的回声散射的尘埃颗粒在一个巨大的风泡周围的伽玛射线暴的祖先。我们还在X射线回波发射中引入额外的时间中断。通过拟合余辉光变曲线,我们可以测量大质量风泡的位置,这将使我们更接近于找到质量损失率,风速和GRB爆炸前的祖先的年龄。
2007-11-24 astro-ph
Neutrino emission from a GRB afterglow shock during an inner supernova shock breakout
对超新星SN 2006 aj附近低光度伽马射线暴(GRB)060218的观测可能暗示了一个有趣的天文图像,即超新星激波爆发位于相对论性GRB喷流的后面。基于这张照片,我们研究中微子发射的早期余辉的GRB 060218像GRB,中微子预计将产生的γ射线暴冲击波,传播到一个密集的风中的离子相互作用。用于相互作用的相对论质子由外部冲击加速,而目标光子基本上由来自冲击爆发及其逆康普顿散射分量的传入热发射提供。由于低光度伽玛暴的事件发生率很高,我们将有更多的机会通过冰立方探测到来自附近单个这种类型伽玛暴事件的余辉中微子。这种可能的探测可以为上述情况提供证据。
2008-01-14 astro-ph
Constraints on the late X-ray emission from the low-energy GRB 031203: INTEGRAL data
低能GRB 031203前后硬X射线通量的积分上限与低能尘埃散射辐射的XMM测量值的比较表明,总爆发能量的很大一部分可以在余辉早期阶段以软X射线的形式释放,特征持续时间约为100- 1000 s。GRB 031203余辉的总体时间演化可能与标准的行为没有定性的不同(即,更强烈的)爆发研究的SWIFT天文台。现有的数据也承认,尘埃散射的辐射可能与伽马射线暴本身光谱中的一个额外的软成分有关。
2006-05-19 astro-ph
The Dust Scattering Model Can Not Explain The Shallow X-ray Decay in GRB Afterglows
最近提出了一个尘埃散射模型来解释在伽马射线暴(GRB)早期余辉中观测到的浅X射线衰减(平台)。在这个模型中,平台区是由位于伽玛暴附近(大约10到几百秒差距)的尘埃发出的散射的即时X射线。在本文中,我们仔细研究了模型,发现散射发射经历了强烈的光谱软化随时间的推移,由于该模型的基本成分,较硬的X射线光子具有较小的散射角,因此到达较早,而较软的光子遭受较大的角度散射,到达较晚。该模型预测了一个重大变化,即,$Δ\b \sim 2 - 3$,在X射线光谱指数从平台开始到平台结束,而观察到的数据显示接近零软化期间的平台和平台到正常的过渡阶段。散射模型预测较硬X射线光曲线和较软X射线光曲线之间的大差异,即,较硬X射线中的平稳期比较软X射线中的平稳期结束得早得多。在数据中看不到这个特征。该模型所需的尘埃的大散射光学深度意味着强消光的光学,$A_V \gtrsim $ 10,这与目前的研究结果$A_V= 0.1 - 0.7$从光学和X射线余辉观测。我们得出结论,尘埃散射模型不能解释X射线平台。
2009-03-02 astro-ph
Gamma Ray Burst Afterglows and their Implications
伽玛暴的X射线、光学和射电余辉的发现为理解这些源提供了重要的工具。目前大多数的模型都认为伽玛射线暴产生于一个灾难性的恒星事件,导致一个相对论膨胀的火球,在冲击波中粒子加速导致非热辐射。对这种情况的预测与大部分观测结果基本一致。此外,数据显示了更精细结构行为的多样性,这为更详细的模型提供了约束。目前感兴趣的问题是能量学的影响,余辉时间结构,对祖系统的依赖,以及环境的作用。
1999-01-04 astro-ph
Analytic Light-Curves of Gamma-Ray Burst Afterglows: Homogeneous versus Wind External Media
假设一个伽马射线暴(GRB)残留物与外部介质相互作用的绝热演化,我们计算的注入,冷却和吸收的中断频率,和余辉通量的合理排序的中断和观察频率。分析计算仅限于相对论残余物,并在准直喷出物的情况下,有一个微不足道的横向扩张的阶段。结果给出了一个均匀的外部介质和风喷射的伽玛射线暴祖。我们比较了余辉发射在不同的观测频率,为每种类型的外部介质。据发现,在亚毫米频率的观测在第一天提供了最好的方式来区分这两种模式。通过考虑逆康普顿散射对电子冷却的影响,确定了一个新的可能的冷却中断的时间依赖性。上散射损失的签名可以看到在光学同步辐射从伽玛射线暴残留物与预喷射风相互作用,作为一个暂时的温和的平坦的余辉衰减。上散射辐射本身应该在软X射线辐射中被检测到,这些软X射线来自GRB残余物进入更密集的外部介质,在主事件发生后几个小时开始。
2000-06-07 astro-ph
Creation of Electron--Positron Wind in Gamma-Ray Bursts and Its Effect on the Early Afterglow Emission
本文计算了在伽马射线暴(GRB)中由散射和向外运动的伽玛射线光子碰撞产生的电子-正电子对。电子对的数量超过了伽玛射线暴喷出物在距离爆炸中心约10^{16} cm处遇到的周围介质电子的数量。喷出物与成对风相互作用产生的激波可能会在最初的几分钟内使余辉同步辐射变亮。即使没有这种效应,光学余辉的峰值强度也随着周围介质的密度而增加。因此,观测早期的光通量限制了环暴流介质的密度。如果前向冲击波扫过对风和环爆介质后的电子和磁场能量与0.5-100天的宽带余辉发射相吻合,那么目前由ROTSE和LOTIS实验设定的光学对应发射上限表明,0.01 pc以内的环爆介质密度小于100 cm^{-3},或者,如果有风,则对应于低于10^{-6} M_sun/yr/(1000 km/s)的原始质量损失与风速比。
2003-09-04 astro-ph
Afterglows from Gamma-ray Bursts
伽马射线暴的X射线、光学和射电余辉的成功发现,极大地帮助了我们对这些源的理解,并使在宇宙学距离上识别宿主星系成为可能。目前的模型设想这是一个灾难性的恒星事件导致一个相对论膨胀的火球的结果,在这个火球中,粒子在冲击波中加速并产生非热辐射。观测结果与火球冲击模型的理论预测之间的实质性一致,证实了这一设想的基本方面。持续的观察显示了行为的多样性,为更详细的模型提供了有价值的约束。
1998-11-30 astro-ph
The State of the Circumstellar Medium Surrounding Gamma-Ray Burst Sources and its Effect on the Afterglow Appearance
我们对沃尔夫-拉叶星的超新星前喷出物对伽马射线暴(GRB)周围环境的贡献进行了数值研究,并描述了这种外部物质如何影响可观察到的余辉特征。采用隐式流体动力学方法计算大质量恒星演化,为显式流体动力学程序提供内边界条件,模拟星周气体动力学。所得到的性能的拱星介质,然后用来计算减速的相对论,气体动力学射流和相应的余辉光曲线产生的冲击波传播通过冲击风介质。我们发现,在恒星风驱动的不稳定性,可能会产生径向细丝的冲击风区域的变化。这些彗星般的尾巴的团块可能会引起强烈的时间变化的早期余辉光变曲线。余辉可能会有很大的不同,这取决于喷流的角度各向异性和恒星祖先的性质;广泛的行为多样性可能是规则,而不是例外。
2005-05-27 astro-ph
GeV-TeV and X-ray flares from gamma-ray bursts
最近在伽马射线暴(GRB)的余辉阶段探测到的延迟X射线耀斑表明,在减速半径内的半径内的发动机起源,表征了前向冲击余辉发射的开始。鉴于观测到的耀斑和余辉之间的时间重叠,必须有逆康普顿(IC)发射所产生的耀斑光子散射的前向冲击余辉电子。我们发现,这种IC发射产生GeV-TeV耀斑,这可能是由GLAST和地面的TeV望远镜检测。我们推测EGRET可能已经从一个非常强的爆发GRB 940217中检测到了这种发射。在耀斑期间,X射线耀斑光子对前向激波电子的增强冷却可能抑制余辉的同步辐射。GeV-TeV耀斑的探测与低能观测相结合,可能有助于限制余辉地震中鲜为人知的磁场。我们还考虑了X射线耀斑的内激波和外激波模型中的自IC发射。从内部冲击以上的GeV的排放是低的,而外部冲击模型也可以产生GeV-TeV耀斑,但与不同的时间行为所造成的IC散射的余辉电子耀斑光子。这为区分X射线耀斑是起源于后期中心发动机活动还是起源于外部冲击提供了一种有用的方法。
2006-03-13 astro-ph
A Standard Kinetic Energy Reservoir in Gamma-Ray Burst Afterglows
我们提供了一个全面的样品的X射线观测的41个伽马射线暴(GRB)余辉,以及射流张开角,θ_j的一个子集与测量射流中断。结果表明,X射线通量存在显著的色散,因此归一化到10 hr的各向同性X射线光度(L_{X,iso})也存在显著的色散,但L_{X,iso}与聚束率f_b=[1-cos(θ_j)]之间存在很强的相关性。结果表明,伽玛暴余辉的真实X射线光度L_X=f_b L_{X,iso}近似为常数,色散只有2倍。由于ε_e E_b \propto L_X,L_X的强聚集直接意味着余辉相的绝热冲击波动能E_b是紧密聚集的。L_X的窄分布还表明p \approx 2,逆康普顿辐射一般不支配观测到的X射线光度,并且在t<10小时时辐射损失相对较小。因此,尽管所观察到的伽玛暴及其余辉的性质有很大的差异,但伽玛暴中心发动机向相对论喷出物提供的能量近似恒定。
2003-01-14 astro-ph
Compton dragged supercritical piles: The GRB prompt and afterglow scenario
我们研究的背景下的超临界堆模型的伽玛暴的提示和余辉发射。为此,我们进行了自洽的计算,除了通常的质量和能量守恒方程外,还求解了质子、电子和光子的三个随时间变化的动力学方程。我们跟随RBW的演化,因为它扫了拱星物质,并假设扫了电子和质子的能量等于流的洛伦兹因子。当电子通过同步加速器和逆康普顿辐射在短时间尺度上辐射能量时,质子,至少在最初,开始积累而没有任何耗散。然而,随着相对论性质子的累积质量增加,它们可能成为“质子-光子对-产生-同步辐射”网络的超临界物质,因此,它们将储存的能量爆炸性地转移给次级电子-正电子对和辐射。这导致了一个爆发,它有许多类似于在伽玛射线暴瞬发辐射中观察到的特征。在计算中,我们考虑了瞬发辐射对星周物质散射辐射所产生的辐射拖曳力。我们发现,这可以减速的时间尺度上的流比通常的绝热/辐射的相关的要快得多。因此,排放表现出一个陡峭的下降后,立即阶段,与雨燕余辉观测。
2007-08-31 astro-ph
The Faint Optical Afterglow and Host Galaxy of GRB 020124: Implications for the Nature of Dark Gamma-Ray Bursts
我们提出了GRB 020124的地面光学观测开始后1.6小时的爆发,以及随后的甚大阵列(VLA)和哈勃太空望远镜(HST)的观测。GRB 020124的光学余辉是迄今为止探测到的最微弱的余辉之一,它表现出相对快速的衰减,$F_ν\propto t^{-1.60\pm 0.04}$,然后进一步变陡。此外,还发现了与光学余辉相一致的弱射电源。HST观测表明,一个位置重合的宿主星系一定是迄今为止最暗的宿主星系,R>29.5等。余辉观测可以用几个要求宿主星系内几乎没有或没有消光的模型来解释,A_V~0-0.9等。这些观测对所谓的暗爆发的统计有重要意义(爆发,没有光学余辉检测),这通常是由于在宿主星系的尘埃灭绝。GRB 020124的余辉的暗淡和相对快速的衰减,加上推断的低消光,表明一些黑暗的爆发本质上是暗淡的,而不是尘埃遮蔽的。因此,在从暗爆发的统计数据中得出实质性的推论之前,必须通过观测来确定光学余辉的基本性质的多样性。
2002-07-18 astro-ph
Expected high energy emission from GRB 080319B and origins of the GeV emission of GRBs 080514B, 080916C and 081024B
我们计算的高能量(亚GeV至TeV)的提示和余辉辐射的GRB 080319 B,是由一个肉眼可见的光学闪光和一个不寻常的强烈的早期X射线余辉区分。高能辐射有三种可能的来源:被加速电子散射的瞬发光子和$γ$射线光子IC,被早期外部反向-正向冲击电子散射的瞬发光子IC,以及外部冲击的同步辐射和同步辐射自康普顿辐射。费米卫星上的大面积望远镜(LAT)总共应该有{数百}个高能光子可探测到,还有{数十}个能量为$> 10$ GeV的光子。$> 10$ GeV辐射的持续时间大约是软$γ$射线的两倍。如果AGILE当时没有被地球遮挡,它本可以观测到这些高能信号。本文还讨论了GRB 080514 B、GRB 080916 C和GRB 081024 B的高能辐射的物理来源。这些观测结果似乎与目前的高能发射模型相一致。
2009-03-13 astro-ph
High-Energy Gamma-Rays from GRB X-ray Flares
最近在伽马射线暴(GRB)的余辉阶段探测到的X射线耀斑表明,在前向激波内部的半径处,存在一个发动机内部的起源。当这些耀斑光子通过前向激波时,它们被前向激波余辉电子散射,必然产生逆康普顿辐射。我们发现,这种IC发射产生高能量的伽马射线耀斑,这可能是由AGILE,GLAST和地面的TeV望远镜检测。耀斑光子与前向冲击电子之间的各向异性IC散射不影响IC分量的总强度,但导致IC分量峰相对于耀斑峰的时间延迟。各向异性散射效应也可能在一定程度上削弱耀斑光子增强电子冷却对余辉强度的抑制作用。我们推测,这种IC成分可能已经被EGRET从一个非常强的爆发GRB 940217中检测到。GLAST的未来观测可能有助于区分X射线耀斑是起源于后期中央发动机活动还是外部冲击。
2007-02-23 astro-ph
The Diversity of Gamma-Ray Bursts and the Surroundings of Massive Stars
与GRB 030329有关的Ic型超新星的发现表明,这次爆发是一个大质量恒星的起源,支持了以前爆发与超新星在适当时间的光变曲线凸起的关联。在这里,我们探讨的可能性,所有长爆发有大质量的恒星祖先,与自由膨胀的风的祖先或冲击风。我们提出了GRB 020405和GRB 021211的余辉模型,这是一个挑战风相互作用模型。考虑到风的相互作用模型是可接受的来源,需要一个范围的风密度,从银河系沃尔夫-拉叶星的典型值到小100倍的值。低密度的原因尚不清楚,但可能涉及低祖质量和/或低金属丰度。如果质量是一个因素,那么低密度事件应该与低质量超新星有关。将与等密度介质相互作用的爆发解释为与冲击风相互作用,需要一定范围的质量损失密度和一定范围的外部压力。最高的压力p/k > 10^8 cm^{-3} K,可能是由于极端的星暴环境,这意味着爆发叠加在活跃的恒星形成区域上。虽然观测到的事件的范围可以用激波理论来解释,但要实现这一点,特殊的情况是必要的。最后,我们考虑了在一些余辉光谱中观察到的高速、高电离吸收特征。如果这些特征是拱星的,那么在星暴区域爆发的存在对于在爆发附近形成团块可能是重要的。
2003-11-13 astro-ph
First scattered light images of debris disks around HD 53143 and HD 139664
我们目前的第一个散射光图像的碎片盘周围的K星(HD 53143)和F星(HD 139664)使用的日冕模式的高级相机的调查(ACS)船上的哈勃太空望远镜(HST)。这些碎片盘的年龄为0.3 - 1 Gyr,是光学探测到的最古老的碎片盘之一。HD 53143,从侧面看约45度,没有显示出圆盘结构的径向变化,宽度>55 AU。HD 139664被认为接近边缘,具有带状形态,距离恒星83 AU的尘埃峰和109 AU的明显外边界。我们讨论的证据显着多样性的径向结构的碎片磁盘,似乎与恒星光谱类型或年龄无关。HD 139664和太阳系可能属于20-30 AU宽的狭窄带。HD 53143代表一类特征宽度>50 AU的宽磁盘架构。
2006-01-20 astro-ph
A unifying view of Gamma Ray Burst Afterglows
我们选择了33个伽马射线暴(GRB)的样本,雨燕探测到的,与已知的红移和光学消光在主机帧。为此,我们构建了去吸收和K校正的X射线和光学静止框架光变曲线。这些被建模为两个组成部分的总和:发射的前向冲击由于相互作用的火球与环爆介质和一个额外的组件,在一个完全唯象的方式处理。除其他可能性外,后者可以被确定为由长寿命的中央发动机产生的“晚瞬发”排放,其机制类似于负责产生“标准”早瞬发辐射的机制。除了耀斑或再增亮,我们不建模,我们发现一个很好的协议与数据,尽管他们的复杂性和多样性。虽然部分基于一个现象学模型与相对大量的自由参数,我们相信,我们的研究结果是建设一个更物理的情况下迈出的第一步。我们的方法使我们能够通过一个相对简单的方案,以一种连贯的方式解释光学和X射线余辉的行为。在这种背景下,可以解释为什么有时没有观察到喷流中断;为什么即使观察到喷流中断,它通常是彩色的;为什么喷流中断时间后的陡峭度通常比预测的要浅。最后,发现在浅相之后的晚期瞬发发射的衰减斜率与由回退物质的吸积率所预期的时间曲线(即与t^{-5/3}成比例)非常相似,这表明这可能是中央发动机可以长时间活动的原因。
2008-11-06 astro-ph
Gamma Ray Bursts and Bursters
在过去两年中,伽马射线暴领域取得了重大进展。X射线余辉、光学余辉和射电余辉的成功发现,使得在宇宙学距离上识别宿主星系成为可能。从这些爆发中推断出的能量释放使它们成为宇宙中最具活力和暴力的事件之一。目前的模型设想这是一个灾难性事件的结果,导致一个相对论膨胀的火球,其中粒子在冲击中加速并产生非热辐射。观测结果与标准火球冲击模型的理论预测之间的实质性一致,证实了这种情况的基本方面。持续的观察显示了行为的多样性,为更详细的后标准模型提供了有价值的约束,这些模型包含了更真实的物理特征。现在正在解决的关键问题是在不同的能量和它的能量学,余辉的时间结构,其依赖于中央引擎或祖系统的行为,以及环境的余辉的演变的影响。
1999-05-01 astro-ph
Generation of Magnetic Fields in the Relativistic Shock of Gamma-Ray-Burst Sources
我们证明了相对论双流不稳定性能在伽马射线暴源的无碰撞激波中自然产生能量密度为1 e-5 - 1 e-1的强磁场。所产生的场平行于冲击波阵面,并在等离子体趋肤深度的很短尺度上波动。从边缘增亮的源图像发射的同步辐射在相对于源中心的径向方向上线性偏振。虽然在圆对称条件下,净偏振消失,但伽玛射线暴源的射电余辉辐射被银河系星际介质散射时,应表现出偏振偏振。因此,检测极化极化可以测试上述磁场产生机制。
1999-04-26 astro-ph
X-ray Lines From Gamma-ray Bursts
最近在几个伽马射线暴的余辉中发现了X射线线。以Reeves等人(2002)在GRB 011211中探测到的多条K $_α$谱线为例,我们推导了谱线发射气体中物理条件的约束条件。我们认为,以前在文献中讨论的模型需要一个非常极端的几何形状或太多的线发射区域的质量。我们提出了一个新的模型,在该模型中,γ射线和辐射从早期的X射线余辉是背散射的电子-正电子对屏幕在距离约$10^{14}-10^{15}$厘米的来源和照射的超新星喷出物的膨胀外层,从而产生X射线线。与以前的模型相比,该模型的问题较少。它还有一个优点,就是只需要一次爆炸就能产生伽玛暴和超新星喷出物,而大多数其他模型的谱线则需要超新星在伽玛暴之前几天或几周爆炸。然而,该模型很难解释X射线谱线中发射的$>10^{48}$尔格能量,这需要对模型参数进行一些极端的选择。与各种模型相关的困难并不是GRB 011211所特有的。它们很可能对任何有X射线谱线的伽玛射线暴造成问题。
2002-05-28 astro-ph
Spectrum and Duration of Delayed MeV-GeV Emission of Gamma-Ray Bursts in Cosmic Background Radiation Fields
我们一般分析提示高能量的发射超过几百GeV,由于同步自康普顿散射的内部冲击。然而,这样的光子不能被探测到,因为它们可能与宇宙红外背景光子碰撞,导致电子/正电子对的产生。由此产生的电子/正电子对与宇宙微波背景光子的逆康普顿散射将产生延迟的MeV-GeV辐射,这可能比外激波模型中典型的高能余辉强得多。本文在标准火球激波模型的基础上,对Cheng & Cheng模型进行了扩展,导出了标准火球激波模型的发射光谱和持续时间。典型的发射持续时间约为10^3秒,时间积分散射光子谱为nu^{-(p+6)/4},其中p是内部冲击后电子能量分布的指数。这比同步加速器光子谱nu^{-(p+2)/2}稍难。散射光子谱的低能特性取决于宇宙红外背景辐射的光谱能量分布。因此,未来对这种延迟MeV-GeV辐射的观测和伽马射线大面积空间望远镜(GLAST)的高能光谱截止将提供宇宙红外背景辐射的探测。
2002-08-01 astro-ph
The diverse broad-band light-curves of Swift GRBs reproduced with the cannonball model
两种辐射机制,逆康普顿散射(ICS)和同步辐射(SR),足以在炮弹(CB)模型的长伽马射线暴(LGRB)和X射线闪光(XRF)提供一个非常简单和准确的描述,他们观察到的即时发射和余辉。这两种机制和爆发环境虽然简单,但在所有频率和时间下都能产生丰富的光变曲线结构。这是证明了33个选定的雨燕LGRB和XRF,这是很好的采样从早到晚的时间,忠实地代表了整个多样性的宽带光变曲线的雨燕LGRB和XRF。它们的即时伽马射线和X射线发射主要由ICS的"荣耀"光。在它们的快速下降阶段,ICS被SR所取代,SR主导着它们的宽带余辉。正确地预测了伽玛射线峰和早期X射线耀斑的脉冲形状和光谱演化,甚至XRF中的延迟光学“驼峰”。的“典型的”和非典型的X射线光变曲线和宽带余辉的彩色行为很好地再现。特别是,在典型的X射线光变曲线,初始快速下降和迅速软化的提示发射,过渡到平台阶段,随后逐渐陡峭的平台渐近幂律衰减,和过渡从彩色到消色差的行为的光变曲线同意与CB模型预测的。X射线荧光光谱060218的雨燕早期数据与通过恒星包层的冲击爆发的黑体发射不一致。相反,他们很好地描述了ICS的荣耀之光的喷气机打破了从SN2006aj。
2009-01-16 astro-ph
Long lived central engines in Gamma Ray Bursts
伽马射线暴的中心引擎可能比即时发射的持续时间长得多。它的一些证据来自于在相当大的一部分爆发中存在的强前体、后游标和X射线耀斑。另外的证据来自这样一个事实,即X射线和光学余辉光变曲线通常不相互跟踪,这表明它们是两种不同的发射成分。X射线光变曲线的典型“陡-平-陡”行为可以解释为,如果负责主要瞬发发射的同一中央引擎持续长时间活动,但功率下降。早期的X射线“余辉”辐射是瞬发辐射的延伸,起源于大致相同的位置,而不是由于前向冲击。如果体洛伦兹因子γ随时间减小,则可以解释结束浅相的中断,因为在早期γ很大,并且我们只能看到发射区域的一小部分。随后,当Gamma减小时,我们看到发射表面的增加部分直到Gamma ~ 1/theta_j时。此时结束了X射线光变曲线的浅相。晚期瞬发辐射的起源可能是回退物质的吸积,吸积速率点M与t^(-5/3)成正比。这种晚期瞬发辐射与标准前向激波产生的通量相结合,可以解释光学和X射线光变曲线的巨大差异。
2008-10-01 astro-ph
Broad and shifted iron-group emission lines in gamma-ray bursts as tests of the hypernova scenario
在伽马射线暴的超新星/超新星模型中,在暴后的一段时间内,内部引擎会发出辐射,这是很自然的。这已被讨论为在某些余辉中观察到的X射线线发射的可能来源。我们在这里表明,自然的几何形状的超新星-辐射源在底部的一个深漏斗-有非常显着的后果的形状和中心能量的观测到的发射线:线获得一个非常广泛的散射翼的低能量侧和一个特征的第二个峰值一个康普顿波长远离初始能量,由于一次和两次散射的光子。我们认为,这解释了观察到的线的大宽度。此外,向下散射降低了中心线能量(在源静止坐标系中,在线变得无法识别之前,降低了1 keV),因此观察到的线能量可以与钴和镍的起源一致,正如在几天前的超新星喷出物中所预期的那样。
2001-10-29 astro-ph
GeV photons from up-scattering of supernova shock breakout X-rays by an outside GRB jet
首次报道了与伽马射线暴有关的超新星GRB 060218/SN 2006 aj的X射线爆发。伽马射线发射和幂律衰减的X射线余辉被归因于一个高度相对论性喷流,而热软X射线被认为是当辐射为主的冲击从光学厚的恒星风破裂时产生的。我们研究了反向康普顿发射的突破热软X射线散射的相对论电子在喷流向前冲击,预计将在更大的半径比突破冲击。这种IC发射产生亚GeV到GeV的光子,这些光子可以被GLAST检测到。在超新星激波爆发的同时探测到这样的GeV光子,将为在激波爆发时在激波之前存在GRB喷流提供证据。X射线和相对论电子之间的各向异性散射可能导致喷流开口角之外的大角度发射。这对探测来自无爆发的Ib/c型超新星激波爆发的GeV光子具有意义,由于其更各向同性的发射,可以用LOBSTER等宽场X射线相机观察到。
2006-04-14 astro-ph
Dust Echoes from the Ambient Medium of Gamma-Ray Bursts
长伽马射线暴(GRB)可能与大质量恒星的坍缩有关,这些恒星产生尘埃,并在尘埃环境中诞生。来自伽玛暴的瞬发、闪光和余辉发射的紫外/X射线光子的吸收和散射产生尘埃回波。我们执行这些回波的时间相关的计算,占的尘埃颗粒分布的演变,由于选择性颗粒破坏的GRB辐射,和离轴波束。我们探索了不同密度和大小的云结构--回波光变曲线和光谱取决于云的半径,较大的云在较长的波长处达到峰值。对于氢密度约为1000/立方厘米的约3 pc大小的区域,热成分和散射成分的回波光谱峰值分别为约3.6微米和约8.8 eV。尘埃回波应该可以用甚大望远镜探测到z ~ 0.1,斯皮策太空望远镜上的IRAC探测到z ~ 0.2,哈勃太空望远镜上的NICMOS探测到z ~ 0.3。此外,回声光曲线的形状允许人们推断:喷射开度角;喷射轴线相对于视线的倾斜度;灰尘排放区域的大小。对于具有对称双极喷流的源,尘埃回波在光变曲线中呈现出两个凸起,使它们很容易与由于潜在超新星而引起的再亮区分开来。
2007-03-07 astro-ph
Nonthermal gamma-ray and X-ray flashes from shock breakout in gamma-ray bursts/supernovae
首次从一颗与伽马射线暴(GRB)有关的超新星GRB 060218/SN 2006 aj中探测到与瞬发伽玛射线同时发生的热X射线辐射。它被解释为起源于一个温和的相对论性,辐射为主的冲击波从周围的祖星密集的恒星风爆发。根据X射线和射电余辉,也有证据表明GRB 980425/SN 1998 bw中存在温和的相对论性喷出物。本文研究了冲击波爆发热光子与中等相对论性喷出物的重复体康普顿散射过程。在冲击波爆发过程中,一部分热光子会在冲击前物质和冲击物质以及温和相对论性喷出物之间反复散射,结果,热光子被提升到越来越高的能量。这种整体运动康普顿化机制将产生非热伽马射线和X射线闪光,这可以解释低光度超新星连接的GRB(如GRB 060218)中的瞬发伽马射线暴发射。已经开发了一个蒙特卡罗代码来模拟这种重复的散射过程,这证实了相当一部分的热光子得到“加速”,形成一个非热分量,具有主导的光度。这种对GRB 060218的非热辐射的解释可能意味着,在这些低光度的GRB中,通常来自高度相对论性喷流的内部激波辐射很弱,或者,在这类特殊的爆发中没有高度相对论性喷流。
2007-04-26 astro-ph
Compton Echoes from Gamma-ray Bursts
最近对伽马射线暴(GRB)的观测提供了越来越多的证据,准直流出和发射,并加强了GRB和超新星之间的联系。如果大质量恒星是伽玛暴的前身,硬光子脉冲将在爆发前的稠密环境中传播。星周物质将康普顿散射即时伽玛射线暴辐射,并产生反射回波。我们计算了各种发射几何形状和环境气体分布中此类康普顿回波的亮度、光谱和光变曲线,并表明传播到红超巨星风中的脉冲产生的延迟硬X射线闪光可以被斯威夫特探测到z~0.2。与瞬发暴的伽马射线谱无关,由于康普顿下散射,反射回波通常会在m_ec^2/2和m_ec^2之间显示出高能截止。在每球面度的爆发能量固定的情况下,反射回波的亮度与瞬发脉冲的光束立体角Ω_b成正比,而在固定的极限通量上方的天空中可检测到的明亮回波的数量随着Ω_b^{1/2}而增加,即在更准直的喷流的情况下,它更小。在爆炸后一个月内没有X射线回波,这严重限制了SN 1987 A中可能存在的横向伽玛暴喷流。在GRB 990123中观测到的r波段余辉比在致密的红超巨星环境中从各向同性的瞬发闪光中预期的光学回波要暗。显著的MeV延迟发射可以通过由减速火球与散射的X射线辐射的相互作用产生的体康普顿(或康普顿拖曳)效应来产生。
2000-04-15 astro-ph