The Internal-Collision-Induced Magnetic Reconnection and Turbulence (ICMART) Model of Gamma-Ray Bursts
最近费米对GRB 080916 C的观测表明，与假定的火球相关的明亮光球发射消失了，这表明坡印廷通量占主导地位的外流。本文提出了一个坡印廷通量占优区伽马射线暴瞬发辐射模型，即内碰撞诱发磁重联和湍流（ICMART）模型。据设想，伽玛射线暴中央发动机发射间歇性的，磁主导的风，在伽玛射线暴发射区，喷出物仍然适度磁化。与内激波（IS）模型类似，微型壳体在传统的内激波半径处发生内部相互作用。这些早期碰撞中的大多数几乎没有能量耗散，但会使有序的磁场线发生畸变。在某一时刻，磁场位形的畸变达到了允许快速重联种子产生的临界条件，从而在相互作用区产生相对论MHD湍流。湍流进一步使磁力线扭曲，使额外的磁重联变得容易，导致存储的磁场能量的跑道释放（ICMART事件）。在ICMART区域加速的粒子辐射出同步加速器光子，为观测到的伽马射线提供能量。每个ICMART事件对应于GRB光变曲线中的一个宽脉冲，一个GRB由多个ICMART事件组成。该模型保留了IS模型和其他模型的优点，但可以克服IS模型面临的一些困难/问题（例如，低效率，快速冷却，电子数过剩，Amati/Yonetoku关系不一致，以及缺少明亮的光球）。它预测了两个组件的变化时间尺度，并在每个ICMART事件的EP和极化程度下降。该模型可以适用于大多数费米LAT伽玛暴的时间分辨，无特征的带函数谱（删节）。
2010-11-27 astro-ph.HE
Three-Dimensional Simulations of MHD Turbulence Behind Relativistic Shock Waves and Their Implications for GRBs
相对论天体物理现象，如伽马射线暴（GRB）和活动星系核，往往需要长寿命的强磁场。在这里，我们报告的三维特殊相对论磁流体动力学（MHD）模拟探索放大和衰减的宏观湍流发电机激发所谓的里希特迈尔-梅什科夫不稳定性（RMI;瑞利-泰勒型不稳定性）。这种不稳定性是激波与周围密度波动相互作用的必然结果。我们发现，在几个涡流周转时间的磁能指数增长，然后，随着动能湍流的衰减，衰减的时间幂律指数为-0.7。磁能分数可以达到$epsilon_B \sim$ 0.1，但取决于初始磁场强度。我们发现，磁能增长至少两个数量级相比，立即后面的冲击的磁能。这种最小程度的放大并不取决于初始密度波动的幅度，而生长时间尺度和最大磁能取决于密度的不均匀程度。从Kolmogorov级联到MHD临界平衡级联的转变发生在初始不均匀性尺度的$\sim$ 1/10处，这限制了最大同步极化小于2%。新的结果包括避免与RMI湍流的电子冷却，湍流光球模型通过RMI，和浅衰减的早期余辉从RMI。我们还对具有相对论速度弥散的自由衰减湍流进行了模拟。我们发现，相对论湍流开始衰减的速度远远超过一个涡周转时间，因为快速的冲击耗散，这不支持Narayan和Kumar的相对论湍流模型。
2011-03-02 astro-ph.HE
On the sideways expansion of relativistic non-spherical shocks and GRB afterglows
在Kompaneets（薄壳）近似下考虑了非球形相对论爆炸波的膨胀。我们发现，相对论运动有效地“冻结”了激波阵面的横向动力学：只有极强的准直激波，其张开角为$Δθ\leq 1/Γ^2$，由于侧向膨胀，才显示出明显的剖面变化。对于不太准直的剖面，传播几乎是弹道式的;相对论激波的侧向膨胀只有在它们变得温和相对论时才变得重要。
2011-05-31 astro-ph.HE
Propagation of GRB Relativistic Jets in AGN Disks and Its Implication for GRB Detection
研究AGN盘中GRB相对论性喷流的动力学演化，发现仅高光度长持续喷流或低质量SMBH附近的喷流可突破盘面，受阻喷流仅能通过激波突破辐射及冷却被探测。
2024-06-16 astro-ph.HE
Gamma ray emission from magnetized relativistic GRB outflows
我们认为，小俯仰角同步辐射提供了一个重要的耗散机制，必须考虑的相对论磁化伽马射线暴（GRB）的形成模型从新生的黑洞和/或磁星流出。结果表明，如果伽玛暴外流是质子负载的，则这种辐射的光谱能量分布将在0.1-1~MeV的能量带出现尖锐的峰值。如果小俯仰角同步辐射能有效地冷却外流中的相对论粒子，则其峰值能量以下的谱是幂律的，谱指数α ~-1，接近于时间分辨伽玛暴谱的典型谱指数。否则，低能谱指数可以硬到α ~ 0，如在GRB脉冲开始时所观察到的。我们推测，质子加载的磁化γ暴流出的小俯仰角同步辐射对γ暴瞬发辐射的能带分量有显著贡献，而质子引发的电磁级联则对GeV分量有重要贡献。
2010-07-19 astro-ph.HE
Modeling long GRBs using a single shock with relativistic radiation hydrodynamics
我们探讨了一个单一的相对论冲击，其中的气体动力学与辐射耦合，可以适合长伽玛暴的光变曲线的可能性。为此，我们数值求解一维相对论辐射流体力学方程组与一个单一的初始冲击。我们计算光变曲线由于这个冲击波的速度，气体的不透明度，质量密度和辐射能量的密度方面的演变。我们探讨这些参数的变化如何在光变曲线中提供不同的功能。作为例子，我们包括两个长伽玛暴的拟合。
2016-04-12 astro-ph.HE
Sub-Photospheric Emission from Relativistic Radiation Mediated Shocks in GRBs
有人建议，在爆发中观察到的即时发射，表现出热成分起源于相对论辐射介导的冲击，形成下面的光球的伽玛射线暴外流。有人认为，这种冲击预计将形成在发光的爆发通过碰撞的壳层，传播与温和的洛伦兹因子$Γ\lesssim 500$。更快的壳层将在光球层上方碰撞，形成无碰撞冲击。我们证明，在事件GRB 090902 B的爆炸能量的相当大的一部分是消散在光球层以下，在一个区域的中等光学深度$τ\lesssim300$，而在GRB 080916 C的能量消散的主要部分以上的光球层。我们表明，在许多伽玛暴预期的条件下，这种相对论辐射介导的冲击对流足够的辐射上游，使光子生产的冲击过渡可以忽略不计，不像在超新星的冲击爆发的情况下。由此产生的光谱，在冲击框架中测量，有一个相对较低的热峰，其次是一个广泛的，非热的组成部分延伸到KN限制。
2011-01-21 astro-ph.HE
The influence of jet geometry on light curves and spectra of GRB afterglows
在假设观测到的伽玛暴具有喷流几何的条件下，我们对伽玛暴余辉的光谱和光变曲线进行了详细的计算。计算是基于一个扩展的相对论激波GRB余辉模型，其中余辉是相对论电子的同步辐射的结果与幂律的能量分布在外部冲击波的前端被减速在拱星介质。为了确定辐射表面上的强度，我们数值求解全时间，角度，和频率依赖的特殊相对论传输方程的共动框架中使用的方法的长特征。
2012-06-28 astro-ph.HE
Relativistic supernova ejecta colliding with a circumstellar medium: an application to the low-luminosity GRB 171205A
我们对最近发现的低光度伽马射线暴（GRB）171205 A进行了多波长光变曲线模拟。排放模型是基于相对论喷出物-拱星介质（CSM）相互作用的情况下。以中等相对论速度运动的自由膨胀的球形喷出物与CSM碰撞产生反向和正向激波，这些激波耗散了中等相对论喷出物的一部分动能。我们发现，早期的伽马射线发射，随后的X射线尾巴可以很好地解释了辐射扩散出来的冲击气体。温和的相对论喷出物的动能$5\times10^{50}$ erg和风一样的CSM的质量损失率为几个$10^{-4}\ M_\odot$年$^{-1}$的风速$10^3$公里秒$^{-1}$，延伸到$\sim 3\times 10^{13}$厘米，需要考虑伽玛射线光度和持续时间的伽玛射线暴171205 A。我们还计算了光学厚度阶段后的光球和非热辐射，可以拟合后期的X射线、光学和射电光变曲线。我们的研究结果表明，相对论喷射-CSM相互作用可以是一个潜在的电源低光度伽玛暴和其他X射线明亮的瞬变。
2018-11-08 astro-ph.HE
The implications of TeV detected GRB afterglows for acceleration at relativistic shocks
出于对伽马射线暴余辉发射中极高能量伽玛射线的探测，我们重新预测了电子在相对论冲击波中可以被加速到的最大能量。冲击波的弱磁化前向冲击波的加速度可能受到冲击波后产生的湍流的快速阻尼、大尺度环境磁场的影响或辐射损失的限制。在一个标准的，单区，同步自康普顿（SSC）模型的范围内，我们表明，GRB 190829 A的观测排除了快速阻尼的下游湍流。此外，除非由环境磁场施加的加速度限制与辐射损失施加的加速度限制相当或更弱，否则不可能同时拟合该物体的X射线和TeV伽马射线发射。这就要求激波后湍流的主导长度尺度要大于粒子模拟所暗示的长度尺度。然而，即使这样，克莱因-西名效应也阻止了观测所建议的硬VHE伽马射线谱的产生。因此，TeV观测的GRB余辉，虽然仍然非常稀疏，已经在紧张的SSC排放方案。
2022-02-03 astro-ph.HE
Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows
相对论性和非相对论性无碰撞冲击的粒子加速是不同的。我们发现，电磁引力波（GWs），伽马射线暴（GRB）余辉，是理想的目标，观察跨相对论演化的加速电子分布，因为GWs现场附近的伽玛射线暴与离轴射流，否则错过了伽玛射线观测。我们发现，相对论光谱斜率在光变曲线的峰值时刻附近开始急剧变化，并在峰值时刻的10倍左右接近非相对论极限。余辉同步辐射光谱的trans-relativistic演化与GRB 170817 A的观测结果在误差范围内是一致的，并且在更致密的环境中，在GW视界$\sim 200$ Mpc的类似但更遥远的事件中是可以测量的。我们粗略地估计，这样的事件代表的GRB 170817 A类离轴短GRB的10- 50%的一小部分。我们还发现，如果它们的光变曲线彼此相似，则光谱演化不依赖于喷流结构。
2022-10-18 astro-ph.HE
Finding short GRB remnants in globular clusters: the VHE gamma-ray source in Terzan 5
球状星团被认为能促进致密双星的合并，而这种合并可能会产生某种类型的宇宙学伽马射线暴（GRB）。因此，球状星团似乎是寻找这种伽玛暴残余的潜在场所。研究了最近在银河系球状星团Terzan 5方向发现的甚高能γ射线源HESS J1747-248是否为γ暴遗迹。由超相对论外流、次相对论喷出物和短伽马射线暴的电离辐射所产生的特征被估计为这样一个t > 10^4年的残余物的预期年龄。短伽玛射线暴的动能大概足以在强子情况下为VHE源提供能量。从其延伸估计的建议残留物的年龄可能同意在银河系发生这样的事件。次相对论性的合并喷出物可以冲击加热周围的介质。进一步的VHE观测可以探测超相对论冲击中粒子加速所期望的向较低能量的突破的存在。深层X射线观测将有可能检查由亚相对论性喷出物加热的热等离子体的存在。在我们银河系中发现伽玛射线暴遗迹也可能有助于探索这种高能事件对地球的影响。
2011-08-22 astro-ph.HE
Modeling the GRB jet properties with 3D general relativistic simulations of magnetically arrested accretion flows
我们调查的伽玛暴喷流结构和它的演化的中央引擎的吸积环面的属性的依赖。我们的模型使用三维广义相对论磁流体动力学模拟数值演化克尔黑洞周围的吸积盘。我们使用两种不同的分析流体动力学模型的吸积盘，基于Fishbone-Moncrief和Chakrabarti的解决方案，作为我们的初始状态的结构的双星中子星合并后，分别为Eksar盘和残余物。我们施加两种不同的几何形状的极向磁场的初始稳定的解决方案。我们研究了磁制动盘态的形成和演化及其对发射射流性质的影响。在我们的模型中产生的射流是结构化的，具有相对中空的核心，并在与轴成$\gtrsim 9{^\circ}$角处达到较高的洛伦兹因子。我们的短GRB模型中的喷流具有高达$\sim 25^{\circ}$的张开角，而我们的长GRB发动机产生更窄的喷流，高达$\sim 11^{\circ}$。我们还研究了喷气机的时间变异性，并提供了一个估计的最小变化的时间尺度在我们的模型。简要讨论了我们的模型在双星中子星合并后系统中的伽玛暴喷流和坍缩恒星发射的超相对论喷流中的应用。
2022-07-25 astro-ph.HE
A dynamical evolution of GRB-Afterglows in a new generic model
提出了一个新的模型，该模型利用辐射能量的一般表达式来解释余辉的动力学。结果表明，该模型适用于超相对论和非相对论相以及辐射火球和绝热火球的研究。
2019-11-17 astro-ph.HE
Relativistic Effects and GRB Polarization in Power-Law Evolution
尽管几十年的偏振观测和高意义的偏振$γ$射线，X射线，光学和无线电发射的伽马射线暴（GRB）已积累在几十个案例中，人们还没有找到一个一致的方案来理解全球观测到的GRB偏振的时间特性的日期。在这里，我们报告说，所观察到的伽玛暴偏振特性在宇宙学距离上呈现出四段时间演化：（I）早期的初始峰（在最初的几秒钟内）;（II）稍后的幂律衰减（从$\sim$ 10 $^{1}$到$\sim$ 10 $^{4}$ s），其采取$π_{\rm obs} \propto t^{-0.50 \pm 0.02}$的形式;（III）之后是一个后期再亮峰（从$\sim$ 10 $^{4}$到$\sim$ 10 $^{5}$ s）;（IV）最后是一个平坦的幂律衰减（从$\sim$ 10 $^{5}$到$\sim$ 10 $^{7}$ s），其形式为$π_{\rm obs} \propto t^{-0.21 \pm 0.08}$。这些发现可能会对主流的偏振模型提出挑战，假设偏振时间演变在不同的发射区域的变化。我们发现，这些结果可以解释由中央发动机产生的高度相对论性和磁化射流的相对论性和几何效应，以及“磁补丁”分布为全球随机但局部相干的形式。我们的分析表明，有一个单一的占主导地位的机制，可能占全球观测性质的伽玛暴偏振，和其他的发射机制和效应可能发挥作用，在空间上的本地和时间上的短期效应伽玛暴偏振。
2022-08-06 astro-ph.HE
Extreme superluminal expansion traces an ultra-narrow GRB jet across relativistic regimes
本研究通过甚长基线干涉观测结合公开数据，发现GRB 221009A的超窄喷流存在两阶段横向演化，揭示其先在类风介质、后在星际介质中传播并最终减速扩展的过程，为相对论喷流动力学提供新见解。
2026-10-07 astro-ph.HE
Dynamics and stability of relativistic GRB blast waves
在伽玛射线暴（GRB）中，超相对论冲击波被喷射到环暴介质中。我们分析了前所未有的详细的减速自相似的布兰德福德-麦基冲击波从洛伦兹因子25的非相对论性的Sedov阶段。我们的目标是确定其正面激波的稳定性。我们进行了网格自适应相对论的2D水力模拟在极端的分辨率，在整个余辉阶段的伽玛射线暴喷流。我们调查的效果，有限的初始射流开度角的爆炸波的减速，并确定各种不稳定性的增长在整个滑行冲击波阵面。我们发现，在相对论阶段，冲击波是受压力冲压压力波动和碎片的正面冲击波的不稳定性。这些不稳定性仅在超相对论阶段表现出来，与因果关系的论点完全一致，并且随着壳层洛伦兹因子下降到3以下而缓慢衰减，最终在近牛顿阶段消失。从那时起，压缩率降低到通过Sedov相位的线性分析预测为稳定的水平。我们的模拟证实了以前的研究结果，壳也横向传播，因为一个稀疏波慢慢传播到射流轴，诱导一个明确的壳变形从其初始的球形形状。冲击波阵面呈螺旋状分层，从轴线到射流边缘速度逐渐减小。
2010-09-07 astro-ph.HE
Linear and Circular polarization in ultra-relativistic synchrotron sources - implications to GRB afterglows
从相对论流出的偏振测量是探测发射区的几何形状和粒子分布的微观物理的有价值的工具。实际上，极化水平取决于：（i）局部磁场取向，（ii）发射区域相对于视线的几何形状，以及（iii）电子俯仰角分布。在这里，我们考虑光学薄同步辐射，我们扩展的圆偏振理论从一个点源扩展径向膨胀相对论性喷流。我们提出了在这样的系统中的线性和圆偏振的数值估计。我们认为不同的配置的磁场，球形和喷射的流出，各向同性和各向异性的俯仰角分布，并概述了在获得报告的高水平的圆偏振观察到的余辉GRB 121024 A的困难。我们的结论是，所观察到的偏振的起源不能固有的光学薄同步加速过程中，即使当电子俯仰角分布是非常各向异性的。
2015-12-02 astro-ph.HE
GRB 170817A Afterglow from a Relativistic Electron-Positron Pair Wind Observed Off-axis
来自快速旋转、强磁化中子星（NS）的相对论性电子-正电子（$e^{+}e^{-}$）对风将与伽马射线暴（GRB）外部冲击相互作用，并重塑余辉发射特征。假设GW 170817的合并残留物是一个长寿命的NS，我们表明，一个相对论$e^{+}e^{-}$对风模型与一个简单的礼帽喷流离轴观察可以再现多波长余辉光变曲线和超光速运动的GRB 170817 A。采用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法得到最佳拟合参数，即射流半开角$θ_{j}\approx0.11$ rad和视角$θ_{v}\approx0.23$ rad。$θ_{v}$的最佳拟合值接近于根据重力波和电磁波观测值选择的先验的下限。此外，我们还导出了初始洛伦兹因子$Γ_{0}\approx47$和各向同性动能$E_{\rm K,iso}\approx2\times10^{52}\rm\ erg$。修正后的GRB 170817 A轴上辐射值与短暴典型辐射值的一致性表明，我们的模型也能再现GRB 170817 A的瞬发辐射。在我们的拟合中获得了具有磁场强度$B_{p}\approx1.6\times10^{13}\rm\ G$的NS，这表明需要相对较低的热化效率$η\lesssim10^{-3}$来满足对千诺瓦的观测约束。此外，我们的模型能够再现X射线光变曲线的晚期浅衰变，并预测X射线和射电通量将在未来几年继续下降。
2021-06-09 astro-ph.HE
Synchrotron polarization of a hybrid distribution of relativistic thermal and nonthermal electrons in GRB prompt emission
本文研究GRB瞬时辐射中相对论性热电子与非热电子混合分布的同步辐射偏振，发现混合电子可在γ射线和X射线波段产生高于60%的偏振度，并可能解释GRB 110301A的高偏振观测。
2024-10-01 astro-ph.HE
Relativistic MHD simulations of merging and collapsing stars and effects on GRB transient
本文通过相对论磁流体动力学模拟研究恒星并合与坍缩过程，探讨其对伽马射线暴暂现源特性的影响。
2025-12-09 astro-ph.HE
Exploring the GRB population: Robust afterglow modelling
伽马射线暴（GRB）是一种超相对论性的准直外流，当它们与周围环境相互作用时，会在整个电磁波谱中发射同步辐射。这种余辉发射使我们能够探测相对论性冲击波的动力学，冲击加速的微观物理学和伽玛暴的环境。我们执行贝叶斯推断的样本的GRB余辉数据集组成的22个长GRB和4个短GRB，使用余辉模型“scalefit”，这是基于二维相对论流体动力学模拟。我们利用高斯过程来解释数据集中的系统偏差，这使我们能够获得模型参数的鲁棒估计。给出了伽玛暴样本的参数推断，并在等密度和类星风环境下对短伽玛暴和长伽玛暴进行了比较。我们发现，在几乎所有的方面，如能量和张角，短和长的伽玛暴是统计相同的。然而，短伽玛暴的瞬发$γ$射线发射效率明显低于长伽玛暴。我们还发现，在ISM类环境介质中的长伽玛暴有一个显着的反相关的热能在磁场中的部分，$ε_B$，和光束校正的动能。此外，我们没有发现证据表明，祖星的质量损失率低于典型的沃尔夫-拉叶星。
2022-01-23 astro-ph.HE
Binary Neutron Star (BNS) merger: What we learned from relativistic ejecta of GW/GRB~170817A
中子星（BNS）并合产生的引力波及其伴随的短伽玛暴GW/GRB~ 170817 A证实了这些令人困惑的瞬变现象的起源，并为短伽玛暴与其祖星及其周围环境的性质的联系开辟了道路。在这里，我们回顾了这一事件的即时伽马射线和后期余辉的广泛分析。我们表明，合并的极地喷出物的一小部分已被加速到超相对论速度。这个结构化喷流在我们的方向上（从喷流的轴线到我们的方向是$\mathcal{O}(10^\circ)$）有一个大约为$260$的初始洛伦兹因子，并且比典型的短伽玛暴的密度小几个数量级。在到达环爆物质时，超相对论性喷流具有接近高斯的轮廓，并且在其核心中具有洛伦兹因子$\gtrsim 130$。它在某种程度上保留了内部的准直性和相干性，但向侧面延伸，形成了轻度相对论性的叶--一个{ \it茧}。在远离中心的不均匀的环爆物质和低密度的碰撞壳上的外部冲击产生了缓慢上升的余辉。环爆物质在某种程度上与合并有关，它可能包含最近从故障中喷出的物质，由于中子星外壳在螺旋的最后阶段被潮汐力变形，但在合并之前很久就恢复了。通过将这些发现与相对论MHD模拟结果和观测到的引力波进行比较，我们得出结论，中子星的祖先是古老的，有着接近的质量和高度减少的磁场。此外，由于与其他恒星的相遇和引力相互作用，它们可能具有相反方向的自旋。
2019-05-27 astro-ph.HE
Off-axis afterglow light curves and images from 2D hydrodynamic simulations of double-sided GRB jets in a stratified external medium
伽马射线暴（GRB）喷流很窄，因此通常指向远离我们的方向。它们最初是超相对论性的，导致它们的瞬发$γ$射线和早期的余辉发射远离我们。然而，当喷流逐渐减速时，它的光束锥变宽，最终到达我们的视线，余辉发射可能被检测到。这种孤立的余辉至今还没有被清楚地探测到。然而，在即将进行的光学或无线电勘测中应能探测到它们，而且很难清楚地区分它们和其他类型的瞬变。因此，我们进行详细的，现实的计算预期的余辉发射从伽玛射线暴喷气机从不同的角度看，从喷气机的对称轴。使用二维相对论流体动力学模拟射流传播到不同的幂律外部密度分布，$ρ_{\rm ext}\propto{}R^{-k}$的$k=0,\,1,\,1.5,\,2$，范围从均匀的ISM样介质（$k=0$）的分层稳定的恒星风一样的配置文件（$k=2$）的动态计算。我们计算了射电、光学和X射线的光变曲线，以及射电余辉图像的大小、形状和通量质心的演化。这可能有助于识别未对准的相对论喷流，无论是最初的超相对论喷流，还是在其光束内为观察者产生伽玛射线暴，（可能本质上更常见）适度相对论，在（i）附近的超新星Ib/c（其中一些与长持续时间的伽玛暴有关），或（ii）在双星中子星合并中，可能产生短持续时间的伽玛暴，并且也可以在引力波中被检测到（例如，具有弱的瞬发$γ$射线发射的GW $\,$ 170827/GRB $\,$ 170817 A可以具有离轴喷流）。
2018-09-05 astro-ph.HE
Self-similar structure of ultra-relativistic magnetized termination shocks and the role of reconnection in long-lasting GRB ouflows
本文研究了磁化风与磁化外介质相互作用产生的超相对论流的双激波结构。接触不连续（CD）是流动中的一个特殊点-密度、动压和磁场在CD上经历跳跃或非解析。为了动态连接外部区域（前向激波流）和内部区域（反向激波流），需要解决接触间断处的流动奇点。在CD上，压力仅通过两侧的磁场传递-CD变成阿尔芬切向不连续。因此，动态放大的磁场导致形成一个狭窄的磁鞘。我们讨论了一种可能性，即粒子发射早期的$X$ -射线余辉，以及费米GeV光子，加速通过磁重联过程中的后反向冲击区，特别是在磁鞘。
2017-05-02 astro-ph.HE
The radiative efficiency of relativistic jet and wind: A case study of GRB 070110
快速旋转的强磁化中子星被认为是某些伽玛射线暴（GRB）的中心引擎，特别是X射线余辉的$"$内部平台$"$特征。然而，对于这些$"$内部平台$"$伽玛暴，如何产生其瞬发辐射仍然是一个悬而未决的问题。文献中提出了两种不同的物理过程：（1）新生中子星被超吸积和中微子冷却盘包围，中微子湮灭驱动GRB喷流使自旋轴对齐;（2）由于中子星内核和外壳部分的角速度不同，形成了一颗差速旋转的毫秒脉冲星，它可以为间歇性伽玛射线暴喷射提供动力本文通过对一个特殊的GRB 070110（具有内部平台）的观测数据的分析，试图检验哪种模型更可取。通过对磁星物理参数的反演，确定了中央星系的初始周期参数区（$P_{0\rm }$）和表面极帽磁场参数区（$B_{\rm p}$）分别为$(0.96\sim 1.2 )~\rm ms$和$(2.4\sim 3.7)\times 10^{14}~\rm G$。瞬发辐射的辐射效率约为$η_γ \sim 6\%$。然而，在假设$M_{\rm NS}\sim1.4 M_{\odot}$和$P_{0\rm }\sim1.2 ~\rm ms$的情况下，内部平台（$η_{\rm X}$）的辐射效率大于$31\%$。瞬发辐射和内平台辐射效率的明显差异意味着它们可能来源于不同的成分（如瞬发辐射来自中微子湮灭驱动的相对论性喷流，而内平台辐射来自磁外流风）。
2016-07-28 astro-ph.HE
GRB Afterglow of the Sub-relativistic Materials with Energy Injection
在致密双星合并和大质量恒星核心坍缩过程中发射的亚相对论物质在分层环境中膨胀时获得速度结构。来自致密天体或核心坍缩的残余物（旋转的磁化中子星（NS）或中心黑洞）可以通过自旋下降的光度或/和吸积回退物质向余辉注入能量，产生更新的冲击，修改动力学，并在不同的时间尺度和能量带上产生丰富的辐射特征。我们推导出同步光变曲线在分层的环境中时，幂律速度分布参数化的冲击波的能量，和残余不断注入能量到爆炸波。作为最相关的情况下，我们描述了最新的多波长余辉观测（$\gtrsim 900$天）的GW 170817/GRB 170817 A事件通过同步辐射余辉模型与能量注入的亚相对论性材料。亚相对论材料的残留物和同步辐射的特征分别与自旋磁化NS和更快的“蓝色”kilonova余辉一致。利用多波段观测的一些短爆发的证据kilonova，我们提供了预期的余辉发射的约束。
2022-05-19 astro-ph.HE
A Narrow Short-Duration GRB Jet from a Wide Central Engine
我们使用二维相对论流体动力学数值计算表明，高度准直的相对论喷流可以产生在中子星合并模型的短期伽马射线暴，而不需要一个高度定向发动机或一个大的净磁通量。即使是在小尺度上产生非常宽的持续流出的流体动力发动机，原则上也可以产生高度准直的相对论性喷流，这是由致密的周围介质促成的，该周围介质提供围绕射流核心的茧。相对于周围气体的扁圆几何形状显著增强了准直过程。先前的数值模拟显示，两颗中子星的合并会产生一个扁扁的、不断膨胀的动态喷出物云。我们表明，这种气体可以有效地准直中央发动机的功率，就像周围的恒星在长时间的GRB模型。对于典型的短持续时间GRB中央发动机参数，我们发现喷气机的开口角度为10度的顺序，其中一大部分的总流出功率的中央发动机驻留在高度相对论性材料。这些结果预测了大的差异，从双中子星合并与中子星-黑洞合并流出的开放角度。
2015-05-20 astro-ph.HE
On the ultra-relativistic Prompt Emission (UPE), the Hard and Soft X-ray Flares, and the extended thermal emission (ETE) in GRB 151027A
我们分析GRB 151027 A的双星驱动的超新星（BdHN）的方法，与祖先的碳氧核心的超新星（SN）爆炸的边缘和一个双伴星中子星（NS）。SN喷出物在NS上的超临界吸积导致其引力坍缩成黑洞（BH），并导致GRB的发射和丰富的$e^+e^-$等离子体。这种$e^+e^-$等离子体对SN喷出物的影响解释了在长伽玛暴中观测到的早期软X射线耀斑。我们在这里把这种方法应用于UPE和硬X射线耀斑。我们使用GRB 151027 A作为原型。从时间积分和时间分辨的分析，我们确定了一个双组分的UPE，并确认其超相对论性质。我们证实了软X射线耀斑、硬X射线耀斑和ETE的弱相对论性质。我们表明，ETE确定从SN到HN的过渡。然后，我们解决这些意见的理论依据集成的流体动力学传播方程的$e^+ e^-$到SN喷出物，后者独立获得的三维光滑粒子流体动力学模拟。我们的结论是，UPE、硬X射线耀斑和软X射线耀斑并不构成一个因果联系的序列：在我们的模型中，它们是BH形成的\textbf{the same}物理过程在不同视角下的表现，由HN喷出物的形态和$\sim 300$ ~s旋转周期所暗示。
2018-11-04 astro-ph.HE
Plug Disintegration in GRB Jet Eruption
在这项工作中，我们考虑了一个稀薄的相对论性流体动力喷流从稠密的重子包层喷发。当喷流向外移动时，它携带并继续加速一层重子物质，我们称之为塞。我们解决了相对论运动方程的轨迹的插头，并验证它使用相对论流体动力学模拟。我们表明，在这些条件下，塞打破了在一个半径较大的几个因素，从半径的信封，由于发病的瑞利泰勒不稳定性。在分裂之后，喷流继续加速到较高的洛伦兹因子，而塞子碎片保持中等的洛伦兹因子。缓慢移动的喷出物的存在可以解释伽玛暴的晚期特征，如X射线耀斑，而无需求助于长寿命的引擎。
2022-01-26 astro-ph.HE
Propagation of Relativistic, Hydrodynamic, Intermittent Jets in a Rotating, Collapsing GRB Progenitor Star
伽马射线暴（GRB）的瞬发具有快速变化的特征，这可能是不稳定中心引擎的直接反映。我们进行了一系列轴对称的2.5维模拟研究传播的相对论性，流体动力学，间歇性射流通过信封的伽玛暴祖星。一个真实的快速旋转的恒星被纳入作为喷流传播的背景，恒星被允许由于中心黑洞的引力而坍缩。通过模拟具有相等开和关持续时间的恒定亮度脉冲的间歇性喷流，我们研究了半周期$T$如何影响喷流动力学。对于相对较小的$T$值（例如0.2 s），射流爆发时间$t_{\rm bo}$取决于射流的张开角，较窄的射流更能穿透并在较短的时间内到达表面。对于$T \leq 1$ s，反向激波在喷流穿透恒星包层之前穿过每个脉冲。因此，在$t_{\rm bo}$的第一组脉冲爆发之后，随后的几个脉冲在穿透恒星之前消失，造成了一个静止的间隙。对于较大的半周期（$T=2.0, 4.0$ s），所有的脉冲都可以成功地穿透包层，因为每个脉冲都可以在反向激波穿过壳层之前穿过恒星。我们的结果可以解释在许多长的伽玛暴的存在下，伽玛暴中央引擎注入半周期$T \leq 1$ s的间歇脉冲的弱前兆。观测数据似乎与这种可能性相一致。
2016-10-13 astro-ph.HE
Relativistic \(^{56}\text{Ni}\) Decay Lines in GRB 221009A
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University（贵州师范大学物理与电子科学学院）；Max Planck Institut für extraterrestrische Physik and Technical University (TUM)（马克斯·普朗克地外物理研究所和慕尼黑工业大学）；ICRA, Dipartamento di Fisica, Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学物理系ICRA研究中心）；ICRANet, Piazza della Repubblica 10, I-65122 Pescara, Italy（国际相对论天体物理中心网络）；ICRANet-AI, Brickell Avenue 701, Miami, FL 33131, USA（国际相对论天体物理中心网络人工智能）；INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）
GRB 221009A的高能谱线表明其爆发发射与超新星核合成有关，通过检测到的镍衰变分支提供直接光谱学证据。
2026-03-10 astro-ph.HE
A Tale of Two Jets: Double Relativistic Outflows from Close Binary GRB Progenitors
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
研究提出双喷流模型，探讨紧密双星GRB前身中第二喷流的动力学及其观测特征，通过洛伦兹因子比、对齐角和时间延迟影响观测信号，预测SKA、eXTP等观测手段可验证该模型。
2026-03-29 astro-ph.HE
Prompt gamma-ray emission of GRB 170817A associated to GW 170817: A consistent picture
与第一次探测到来自双中子星（BNS）合并的引力波有关的短GRB 170817 A在许多方面都是不寻常的。可能的解释是从茧或茧破裂，离轴的结构或均匀射流，和轴上的超相对论性喷流与密度和洛伦兹因子减少的排放。本文利用激波演化和同步辐射/自康普顿辐射的唯象模型模拟了GRB 170817 A的瞬发辐射，并对上述建议进行了验证。我们发现，同步辐射从一个温和的相对论性茧与洛伦兹因子2-3，在文献中考虑，产生太软，太长，太亮的提示发射。洛伦兹因子约为10的结构射流的离轴视图可以再现观测结果，但需要将动能非常有效地传递到内部冲击中的电子，这是粒子模拟所不赞成的。我们还评论了作为产生瞬发γ射线的一种机制的破茧。一个相对论性喷流的洛伦兹因子约为100，密度低于典型的短伽玛暴似乎是最合理的模型，我们得出结论，伽玛暴170817 A是本质上暗淡。基于这一结果和文献中BNS合并的相对论磁流体力学模拟结果，我们讨论了可能导致这种微弱短伽玛暴的物理和天文条件。我们发现，小的质量差的祖先中子星，他们的年龄和减少磁场，和反对齐的自旋轨道角动量诱导的环境引力扰动的寿命期间的BNS作为GRB 170817 A的昏暗的原因。我们预测，在较低的红移BNS合并产生平均较暗的伽玛暴。
2018-05-10 astro-ph.HE
Photosphere emission from a hybrid relativistic outflow with arbitrary dimensionless entropy and magnetization in GRBs
鉴于最近费米观测到的伽玛暴瞬发辐射谱，我们发展了一个混合相对论性出流的光球辐射理论，该出流具有热火球分量（由无量纲熵$η$定义）和冷坡印廷通量分量（由中央引擎处的磁化强度$σ_0$定义）。我们考虑的情况下，没有和亚光球磁耗散。基于一个简化的玩具模型的射流动力学，我们开发了两种方法：一个“自下而上”的方法来预测的温度（非耗散光球）和光球发射的光度和相对亮度为一对给定的$(η,σ_0)$ ;和一个“自上而下”的方法来诊断中央发动机参数（$η$和$σ_0$）所观察到的准热光球发射特性的基础上。我们发现，各种观测到的伽玛暴即时发射光谱与不同程度的光球热发射可以复制不同的$η$和$σ_0$内的非耗散光球的情况。为了重现观测到的光谱，大多数伽玛暴的外流都需要有一个显著的$σ$，无论是在中央引擎，并在光球。在距离中心发动机（一个可能的非热发射点）$10^{15}$ cm处的$σ$值通常也大于1，因此内部碰撞诱导的磁重联和湍流（ICMART）可能是驱动非热发射的机制。我们应用我们的自上而下的方法GRB 110721 A，并发现其黑体分量的时间演化行为可以很好地解释与时变的$(η,σ_0)$在中央引擎，而不是调用一个不同的引擎基础大小$r_0$的建议，由以前的作者。
2015-01-16 astro-ph.HE
Observational signatures of stellar explosions driven by relativistic jets
相对论性喷流在与伽马射线暴（GRB）有关的超新星（SN）中解开恒星包层的作用尚不清楚。为了研究这一点，我们探索了由喷流驱动的恒星爆炸的观测特征。我们专注于在这样的爆炸流出的最终速度分布，并比较其观测印记SN/GRB数据。我们发现，射流驱动爆炸产生的外流与单位对数尺度的适当速度的能量分布平坦。平坦的分布似乎是普遍的，因为它是独立的射流和我们探索的祖属性。典型伽玛暴参数的平坦分布的速度范围是$γβ\approx 0.03-3$，其中$γ$是外流洛伦兹因子，$β$是其无量纲速度。一个平坦的分布也被视为准直扼流射流的最高出流速度随深度的射流被扼流。与SN/GRB的观测结果进行比较，排除了喷流作为这些事件中唯一爆炸源的可能性。相反，在SN/GRB中，坍缩的恒星必须将其能量沉积到两个通道中-一个准球形（或广角）通道和一个窄准直通道。前者携带大部分能量，是SN亚相对论喷出物的主要来源;后者携带总流出能量的0.01-0.1，是GRB的来源。有趣的是，在合并的双星中子星GW 170817中看到了相同的两个通道，具有相似的能量比，这表明在这两种现象中有相似的引擎在工作。
2022-01-20 astro-ph.HE
Determination of the Angular Distributions of Dynamical and Emission Parameters of GRB Relativistic Outflows
Intelligence and Space Research, MS D440, Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
本研究扩展了大角度发射模型以包含磁场方向效应，应用于七个GRB，确定了核心参数Gamma_c*theta_c约为3.0，并发现磁场方向影响光变曲线曲率，其中平行磁场从未在核心中识别出。
2026-09-16 astro-ph.HE
Early GRB afterglows from reverse shocks in ultra-relativistic long-lasting winds
我们建立了一个早期GRB余辉的模型，主要的$X$射线贡献来自反向激波（RS）在高相对论性（洛伦兹因子$γ_w \sim 10^6$）磁化风的持久的中央发动机。该模型再现，在一个相当自然的方式，整体趋势，但允许在早期的光学和$X$ -射线余辉的时间和光谱演化的变化。RS粒子的高能量和光学同步辐射发生在快速冷却状态;由此产生的同步辐射功率$L_s$是风光度$L_s \approx L_w/\sqrt{1+σ_w}$的很大一部分（$L_w$和$σ_w$是风力和磁化）。因此，余辉光变曲线的平台部分显示光谱功率缓慢下降-是RS发射的自然结果。在$X$射线中，来自前向激波（FS）的贡献可以忽略不计，但在光学中，FS和RS的贡献相似：FS光学发射处于缓慢冷却状态，产生平滑分量，而RS光学发射处于快速冷却状态，因此既可以产生光学平台，又可以解释与$X$射线相关的快速光学可变性，例如，由于风的特性的变化。我们讨论了如何在$X$射线的RS发射和组合的FS和RS发射在光学可以解释许多令人困惑的性质的早期伽玛暴余辉。
2017-01-23 astro-ph.HE
Electron and Ion Acceleration in Relativistic Shocks with Applications to GRB Afterglows
我们用相对论激波模拟了质子、电子和氦核的同时一阶费米激波加速。通过参数化粒子扩散，我们的稳态蒙特卡罗模拟允许我们跟踪粒子从非热热能的粒子注入到PeV以上的能量，包括由于宇宙射线（CR）背压的激波结构的非线性平滑。我们观察到的质荷比（A/Z）增强效应被认为是发生在有效的费米加速在非相对论冲击，我们parameterized在粒子在细胞（PIC）模拟中看到的离子能量转移到电子。对于一组给定的环境和模型参数，蒙特卡罗模拟确定粒子分布的绝对标准化，并在很大程度上自洽的方式产生的同步加速器，逆康普顿和π介子衰变发射。该模拟是灵活的，可以很容易地使用广泛的参数典型的伽马射线暴（GRB）余辉。我们描述了不同洛伦兹因子的冲击光子发射的一些初步结果，并概述了蒙特卡罗模拟如何可以推广和耦合到GRB爆炸波的流体动力学模拟。为了简单起见，我们假设玻姆扩散，但强调我们描述的非线性效应主要来自于一个扩展的冲击前兆，其中更高能量的粒子扩散进一步上游。不同的扩散模型，特别是对于最大CR能量和光子发射，会出现定量差异，但只要散射平均自由程是动量的递增函数，这些非线性效应在定性上应该是相似的。
2015-06-09 astro-ph.HE
Constraining the intrinsic energy of GRB events
考虑伽玛暴事件作为一个相对论性喷出物的相对论性移动使辐射成为各向异性，我们能够表明，所需的固有能量与这些事件是显着小于通常在文献中提出的各向同性分布的发射能量的值。我们的研究结果表明，$10^{44}$尔格周围的洛伦兹$Γ$因子$\sim 10$和周围的$10^{38}$尔格的$Γ\sim 300$，值，这是更兼容的能量参与活动星系核事件，而不是那些与恒星黑洞和超新星的形成。
2013-06-04 astro-ph.HE
Properties of GRB Lightcurves from Magnetic Reconnection
伽玛射线暴（GRB）外流中的能量耗散机制，驱动其极其明亮的$γ$ -射线发射仍然是不确定的。主要的候选者是内部冲击和磁重联。虽然来自内部冲击的辐射已经被广泛研究，但来自重联的辐射仍然很少有定量预测。我们研究了预期的磁重联辐射，并比较其时间和光谱特性的观测。与内部激波的主要区别在于，对于重联，人们期望相对论性的整体运动，在喷流的整体坐标系中有几个洛伦兹因子$Γ'\gtrsim\;$。我们考虑这种运动的发射材料在两个反平行方向（例如重连磁场线）内的超相对论（与$Γ\gg1$）薄球形重连层。喷流系中的发射相对论性光束极大地影响了光变曲线。对于半径为$R_0<R<R_0+ΔR$的发射（具有$Γ=\rm{const}$），观察到的脉冲宽度为$ΔT\sim(R_0/2cΓ^2)\max(1/Γ',\,ΔR/R_0)$，即，比喷流坐标系中的各向同性发射短$\simΓ'$倍。我们考虑两种可能的磁重联模式：一个准稳态与连续的等离子体流入和流出的重联层，和零星的重联在相对论湍流，产生相对论等离子体团。这两种模式都可以解释许多观测到的伽马射线暴特性：可变性、脉冲不对称性、脉冲末端的快速衰减以及脉冲的软硬变化（对于$Γ'\lesssim2$）或强度跟踪（对于$Γ'>2$）。然而，相对论湍流模式更可能是相关的即时亚MeV的发射，并可以自然地占峰值亮度$\,$ - $\,$峰值频率相关性。
2016-05-12 astro-ph.HE
A Missing-Link in the Supernova-GRB Connection: The Case of SN 2012ap
伽马射线暴（GRB）的特征是超相对论流出，而超新星的特征通常是非相对论喷出物。伽玛射线暴余辉通常在几天内迅速减速，因为它们的低质量喷射物迅速扫过相对较大质量的星周物质。然而，超新星，与沉重的喷出物，可以在近几个世纪的自由膨胀。超新星被认为具有非相对论性外流，除了少数伴随伽玛暴的相对论性超新星。SN 2009 bb是第一颗没有观测到伽玛暴的相对论流出超新星，这使得这种清晰的划分变得模糊。然而，与伽玛暴不同的是，SN 2009 bb的喷出物载有重子，并且在一年内几乎没有任何膨胀。我们报告了第一颗没有伽马射线暴但具有快速减速的相对论性喷出物的超新星，SN 2012 ap。我们发现了一个明亮的和迅速发展的无线电对应物驱动的相对论喷出物的拱星相互作用。然而，我们没有发现任何符合GRB的各向同性通量超过GRB 980425的六分之一。这第一次表明，即使没有观测到GRB，Ic型超新星的中心引擎也可以产生相对论性和快速减速的外流。
2015-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Understanding of GRB-SN Connection by General Relativistic MHD Simulations
我已经开发了两个数字代码来研究的动力学的missars。一个是二维MHD代码，使用牛顿（ZEUS-2D）代码，其中考虑到现实的状态方程，中微子冷却和加热过程。另一个是二维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）程序。我已经用这些代码和现实的祖先模型进行了数值模拟。在牛顿程序中，发现中微子加热过程不足以在本研究中发射喷流。研究还发现，射流主要是由环形场发射的，环形场被卷绕效应放大。然而，由于总能量相对于射流中的静止质量能量的比率不高达几百，我们得出结论，在这项研究中看到的射流不是伽玛射线暴射流。在GRMHD模拟中，它表明，喷流是从祖的中心发射。我们还发现，质量吸积率发射后的喷气显示快速的时间变化，类似于一个典型的时间曲线的伽玛射线暴。我们发现，在喷流底部，每单位静止质量通量的能量通量高达10^2。因此，我们得出结论，大量的洛伦兹因子的射流可以是潜在的高时，它向外传播。我们还利用相对论流体动力学方法模拟了该星系的爆发核合成过程。发现56 Ni的量对能量沉积速率非常敏感。因此，即使总爆炸能量高达10^52 erg，合成的56 Ni也很少。我们的结论是，一些伽玛暴可以与暗超新星。
2009-07-03 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 astro-ph.HE
Ambient magnetic field amplification in shock fronts of relativistic jets: an application to GRB afterglows
$\sim 1$ G量级的强下游磁场和大的关联长度被认为是导致伽马射线暴（GRB）余辉阶段大同步辐射的原因。尽管最近的理论努力，模型未能完全解释磁场的放大，特别是在一个物质主导的情况下。我们重新考虑的问题，考虑同步辐射发生在一个弱磁化的相对论性射流在磁化周围介质的膨胀冲击波阵面。分析估计和一些高分辨率的二维相对论磁流体动力学（RMHD）模拟。考虑了$θ= 0^{\circ} - 20^{\circ}$的射流张开角和$10^{-4} - 10^2$的环境射流密度比。我们发现，大部分的放大是由于压缩的环境磁场之间的反向和正向冲击在喷气头的接触不连续性，与大量堆积的磁场线作为喷气传播扫过环境场线。堆积对于$θ\rightarrow 0$是最大的，随着$θ$减小，但大于球形爆炸问题。某些模型得到的值能够解释观测到的强度。发现这种强场的最大相关长度为$l_{\rm corr} \leq 10^{14}$ cm，比以前的工作中发现的大$2 - 6$数量级。
2014-10-10 astro-ph.HE
Inverse cascade of non-helical magnetic turbulence in a relativistic fluid
对非螺旋相对论磁流体动力学湍流的自由衰减进行了数值研究，发现自由衰减过程中存在磁能向大尺度的级联现象。磁能谱$P_M(k,t)$的演化在时间上是自相似的，并且通过具有分别非常接近于$7/2$和$-2$的亚惯性和惯性范围指数的破幂律来很好地建模。磁相干尺度被发现增长的时间为$t^{2/5}$，太慢，占光学偏振的伽马射线暴余辉发射，如果要提供的磁能只有在微物理长度尺度。在相对论性磁流体湍流中没有观测到突发性或爆炸性的能量损失，这限制了磁重联模型对GRB瞬发辐射、耀变体和蟹状星云的快速时变。
2014-09-30 astro-ph.HE
Acceleration of Relativistic Electrons by MHD Turbulence: Implications for Non-thermal Emission from Black Hole Accretion Disks
我们使用分析估计和数值模拟的测试粒子与磁流体动力学（MHD）湍流相互作用，以表明亚音速MHD湍流产生有效的相对论粒子的二阶费米加速。这种加速不能用标准的准线性理论很好地描述，而是MHD湍流中波粒相互作用共振展宽的结果。我们提供的动量扩散系数，可用于天体物理和日光层的应用，并讨论我们的吸积流到黑洞的结果的影响。特别是，我们表明，在辐射效率低的吸积流的亚音速湍流粒子加速可以产生一个非热尾的电子分布函数，这可能是重要的建模和解释发射低光度系统，如Sgr A* 和M87。
2014-07-27 astro-ph.HE
Evidence for mild deviation from power-law distribution of electrons in relativistic shocks: GRB 090902B
许多先前的研究已经确定，来自伽马射线暴（GRB）的X射线、光学和无线电波长的长持续发射（称为余辉）可能是由外部前向激波模型产生的。在这个模型中，伽玛射线暴喷流与星周介质相互作用，并驱动一个加热介质的冲击波，通过同步辐射辐射。在这项工作中，我们进行了详细的分析的晚时间余辉数据的GRB 090902 B使用一个非常仔细的会计逆康普顿损失。我们发现，在外部前向激波模型的背景下，解释GRB 090920 B的X射线和光学数据的唯一可行的选择是使电子能量分布偏离幂律形状，并在激波前沿的下游立即表现出一些轻微的曲率（我们探索了依赖于单一幂律假设的其他模型，但它们都无法解释观测结果）。我们用余辉时间数据计算了冲击等离子体在磁场中的能量分数为~10^{-6}，这与用早期γ射线数据计算的结果一致。像目前这样的研究可能能够提供伽马射线暴余辉建模和无碰撞冲击中粒子加速的数值模拟之间的联系。我们还提供了早期（< 10^3 s）高能（> 100 MeV）辐射的详细计算，并确认它与外部前向激波的起源一致。我们调查的可能性，在光谱中观察到的~10 keV过剩的提示阶段也有其起源于外部冲击，并发现答案是否定的。
2011-07-06 astro-ph.HE
Exploring the capabilities of combined modelling strategies for supernova with relativistic jets using Redback
University College Dublin（都柏林大学学院）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）
该研究对比三种单独建模策略与联合建模策略在GRB-SN光变曲线参数估计中的表现，发现联合建模更可靠，尤其在多波段X射线和射电观测可用时。
2026-08-31 astro-ph.HE
Gravitational Wave Memory from the Relativistic Jet of Gamma-Ray Bursts
研究了辐射减速质点的引力波记忆。据发现，对于各向同性光子发射的存储器产生的光子基本上是相同的记忆从质点辐射的光子，使它是反束。另一方面，对于各向异性发射，来自光子的记忆可以具有非零振幅，即使它是以小视角看到的。在伽马射线暴（GRB）喷流的减速阶段，喷流的动能转化为伽玛射线光子的能量。然后，它将有可能观察到的伽马射线发射的时间尺度上的GRB喷流相关的GW内存的变化，如果发射是部分各向异性的。伽玛射线辐射的这种各向异性已经在最近的伽玛暴观测中探测到的偏振中得到了证实。GRB喷注的GW记忆将为阐明喷注的几何结构和GRB的发射机制提供线索。因此，这将是一个有趣的目标，为下一代探测器的GW。
2013-03-26 astro-ph.HE
The GRB-SLSN Connection: mis-aligned magnetars, weak jet emergence, and observational signatures
多个观测证据支持贫氢超亮超新星（SLSNe）和长时间伽马射线暴（GRB）之间的联系。这两个事件都需要一个强大的中央能源，通常归因于毫秒磁星或吸积黑洞。GRB-SLSN的联系提出了几个理论问题：这些不同现象的引擎有什么区别？在同一事件中，一个单一的发动机可以同时为GRB和发光SN提供动力吗？我们提出了一个新的统一模型的磁星热化和喷流的形成：旋转（${\bf Ω}$）和磁偶极子（${\bf μ}$）轴之间的错位热化的一小部分的自旋下降的权力，通过重新连接在条纹赤道风，提供了一个有保证的来源的“热”发射功率的超新星。剩余的非热化能量激发了相对论性喷流。在本图中，GRB-SLSN二分法与${\bf Ω\cdot μ}$直接相关。我们扩展了早期的工作表明，即使是亮度较弱的相对论性喷流$\sim10^{46}$ erg s $^{-1}$也可以在爆炸后数小时逃离膨胀的SN喷出物，这意味着逃逸的相对论性喷流可能伴随着许多SLSNe。我们计算这些喷流的观测特征。我们发现，他们可能会产生短暂的紫外茧发射持续几个小时时，射流打破了喷出物表面。一个寿命较长的光学/紫外线信号可能源于温和的相对论风驱动的射流和喷出物壁之间的界面。这为在某些SLSNe光变曲线（如LSQ 14 bdq）中观察到的第二个早期极大值提供了新的解释。这种情况下还预测人口的GRB从轴上的喷气机具有极长的持续时间，可能类似于人口的“喷射…
2017-05-02 astro-ph.HE
Thermal Electrons in an Ultra-Relativistic Shock Shape the Optical Afterglow of GRB 250702F
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN – Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, Masaryk University（马萨里克大学理学院理论与天体物理学系）；Purdue University（普渡大学）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；INAF – Osservatorio Astronomico di Cagliari（意大利国家天体物理研究所-卡利亚里天文台）
本文通过GRB 250702F的高时间分辨率光学观测，发现一个由热电子同步辐射导致的陡峭衰减阶段，揭示了超相对论激波中热电子存在的证据。
2026-03-05 astro-ph.HE
Some Implications of inverse-Compton Scattering of Hot Cocoon Radiation by relativistic jets in Gamma-Ray Bursts
长伽马射线暴（GRB）的相对论喷流被热茧包围，热茧在喷流从祖星冲出时限制喷流。这些茧是X射线光子的丰富来源，这些X射线光子可以被相对论性喷流中的电子逆康普顿（IC）散射到MeV-GeV能量。我们提供了详细的估计IC流量之间的各种相互作用的X射线光子和相对论性喷流，并描述了我们可以了解伽玛暴喷流和祖星从检测（或上限）这些IC散射光子。
2014-02-11 astro-ph.HE
Revisiting the Light Curves of Gamma-ray Bursts in the Relativistic Turbulence Model
伽马射线暴（GRB）的光变曲线具有快速的时间变化性。这种变化的一个可能机制与喷流中的相对论性涡流有关。在本文中，我们考虑了涡旋间介质和涡旋对γ射线辐射的贡献。我们发现γ射线辐射既可以超前也可以滞后于观测到的同步辐射，后者起源于涡间介质，通过逆康普顿散射提供了产生γ射线辐射的大部分种子光子。因此，我们认为，在非平稳的短寿命的光变曲线中发现的铅/滞后可能不会揭示不同的发射组件的内在铅/滞后。此外，我们的结果可以解释GRB 080319 B中观测到的γ射线发射相对于光发射的超前。
2013-08-13 astro-ph.HE
