Search for Lorentz Invariance Violation using Bayesian model comparison applied to Xiao et al. GRB spectral lag catalog
我们利用Xiao等(2022)收集的46个短伽玛暴的光谱滞后星表,对洛伦兹不变性破坏(LIV)进行了独立的搜索。为此,我们使用一个幂律模型作为能量的函数的内在天体物理引起的光谱滞后。用宇宙计时器的非参数方法得到了约束LIV所需的宇宙膨胀历史。我们使用贝叶斯模型比较,以确定是否上述光谱滞后显示LIV的证据相比,只有天体物理引起的滞后。我们没有发现任何LIV的证据,并获得95%的c.l.对于线性和二次LIV模型,相应能量标度的下限分别为$4 \times 10^{15}$ GeV和$6.8 \times 10^{9}$ GeV。我们用平坦的$Λ$ CDM模型描述宇宙膨胀历史得到的结果与用精密计时器得到的结果是一致的。
2023-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Relativistic slowing down shocks as sources of GRB lag
我们正在证明减缓超相对论冲击是如何产生伽玛射线暴滞后的。反射过程产生正滞后,Cracow加速过程产生负滞后。我们提出了一种将种子粒子注入相对论喷流的方法。
2017-05-20 astro-ph.HE
Gamma-ray burst taxonomy: looking for the third class on the spectral peak energy-duration plane in the rest frame
本文对409个有可靠红移的GRB在静止系Ep–T90平面上采用多种Gaussian与Student分布拟合聚类,依据AIC/BIC发现最优类别数不超过两类,未找到中间类的可靠证据。
2025-04-28 astro-ph.HE
The Hardness-intensity Correlation of Photospheric Emission from a Structured Jet for Gamma-Ray Bursts
对于许多伽马射线暴,硬度-强度关联(HIC)可用幂律函数$E_{\rm p}\propto F^κ$来描述,其中$E_{\rm p}$是$νF_ν$谱的峰值能量,而$F$是瞬时能流。本文研究了结构喷流非耗散光球辐射在不同区域的HIC。引入了一个中间光球,它包含了不饱和和饱和的排放量,我们发现,在这种情况下,积极的$κ<1/4$。同样的结论也可以推广到没有磁耗散的混合喷流的光球辐射,或者有亚光球磁耗散和完全热化的混合喷流的光球辐射。这可能意味着在观测到的$κ$分布中,峰值在$\sim1/2$的贡献主要来自同步辐射源的γ暴的瞬发辐射。此外,中间光球层的辐射可以产生比不饱和区更小的低能光子指数$α$,并在伽玛暴脉冲中自然地再现$α-E_{\rm p}$中的反关联。
2022-04-15 astro-ph.HE
Spectral Lag Relations in GRB Pulses Detected with HETE-2
使用脉冲拟合方法,我们研究了传统伽马射线波段之间的光谱滞后,(50-400 keV)和X射线波段(6-25 keV),用于8个具有已知红移的伽玛暴(GRB 010921、GRB 020124、GRB 020127、GRB 021211、GRB 030528、GRB 040924、GRB 041006、GRB 050408)。我们发现几个关系的光谱滞后和其他可观的测量,如亮度,脉冲持续时间和峰值能量(Epeak)之间的单个伽玛射线暴脉冲。所得到的结果与BATSE的结果一致,表明BATSE相关性在较低能量(6-25 keV)下仍然有效。此外,我们发现光谱滞后的光子能量依赖性可以调和简单的曲率效应模型。我们从不同的角度讨论了这些结果的含义。
2010-02-26 astro-ph.HE
Unified theory of negative and positive spectral lags in GRB prompt phase due to shear Comptonization from a structured jet
针对伽马射线暴瞬时辐射阶段的负光谱滞后及滞后转变现象,提出带速度剪切的结构化喷流模型,通过剪切康普顿化效应统一解释正负光谱滞后的成因,并将喷流洛伦兹因子范围限制在几十量级。
2024-10-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Comparing the spectral lag of short and long gamma-ray bursts and its relation with the luminosity
我们研究了雨燕探测到的两个完整的亮长(50)和短(6)伽马射线暴(GRB)样本的静止标架光谱滞后。我们通过一个离散的交叉关联函数(CCF)与非对称高斯函数拟合来分析Swift/BAT数据,以估计滞后和相关的不确定性。我们发现,一半的长伽玛暴有一个积极的滞后和一半的滞后与零一致。所有短伽玛暴的滞后都为零。短暴和长暴的谱滞后分布具有不同的平均值。由于短伽玛暴的数量有限,我们不能排除在超过2 sigma的显著性水平,这两个分布的滞后是从同一个父人口。如果我们考虑长伽玛暴的整个样本,我们没有发现滞后-光度相关的证据,相反,滞后-光度平面在左手边被填满,因此表明滞后-光度相关可能是一个边界。在滞后光度平面上,短暴和长暴是一致的。
2014-10-20 astro-ph.HE
Statistical Significance of spectral lag transition in GRB 160625B
最近,Wei等人(arXiv:1612.09425)在GRB 160625 B的光谱滞后数据中发现了从正时滞到负时滞转变的证据。他们已经将这些观测到的滞后拟合为两个分量的总和:由于天体物理机制和二次和线性Loren tz不变性破坏(LIV)模型导致的能量依赖光速的内在时间滞后的假设函数形式。在这里,我们研究的统计意义的证据过渡到负的时间滞后。这样的跃迁,即使存在于GRB 160625 B中,也不可能是由于光的能量依赖性,因为这将与以前的极限相矛盾,大约3-4个数量级,因此必须是内在的天体物理起源。我们使用三种不同的模型比较技术:一个频率测试和两个基于信息的标准(AIC和BIC)。从频率论模型比较试验中,我们发现,在光谱滞后数据的过渡的证据是有利的$3.05σ$和$3.74σ$分别为线性和二次模型。我们发现$Δ$ AIC和$Δ$ BIC的光谱滞后跃迁的值为$\gtrsim$ 10,这是由于二次洛伦兹不变性violating模型指向“决定性的证据”。然而,我们注意到,这三个模型(包括本征天体物理发射模型)都没有提供一个很好的拟合数据。
2017-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The Lag-Luminosity Relation in the GRB Source-Frame: An Investigation with Swift BAT Bursts
谱滞后是伽马射线暴的一个普遍特征,它是高能光子和低能光子到达时间的差异。以前的研究表明,这种滞后和各向同性的峰值亮度长时间爆发之间的相关性。然而,大多数以前的调查使用的滞后提取的跨帧。在这项工作中(基于43个具有已知红移的雨燕长伽玛暴的样本),我们提出了一个在伽玛暴源框架的滞后光度关系的分析。我们的分析表明,光谱滞后与各向同性峰值亮度Liso之间的相关程度更高,为-0.82 +/- 0.05(机会概率约为5.5 x 10^-5),最佳拟合幂律指数为-1.2 +/- 0.2,因此Liso与滞后^-1.2成正比。此外,源帧频谱滞后与突发频谱的源帧峰值能量E_pk(1+z)之间存在反相关性。
2011-09-04 astro-ph.HE
The Correlation of Spectral Lag Evolution with Prompt Optical Emission in GRB 080319B
我们报告的相关行为之间的即时伽玛射线和光辐射的GRB 080319 B,这证实了(i)它们发生在同一天体物理源区和(ii)它们各自的辐射机制是动态耦合的观察。我们的研究结果,基于一个新的CCF方法来确定时间分辨光谱滞后,总结如下。首先,在Swift-BAT 15-25 keV和50-100 keV能带之间的瞬发伽马射线光子计数的到达偏移的演变(固有的伽马射线光谱滞后)似乎与即时15-350 keV伽马射线和TORTORA观察到的光发射之间的到达偏移量反相关(非本征光学/伽马射线光谱滞后),从而有效地将爆发分为两个主要事件在~T+28+/-2秒。第二,在~T+10+/-1秒和~T+50+/-1秒的瞬发光发射的上升和下降分别与光子指数从硬到软的演变中的不连续性相一致,幂律拟合到15-150 keV的Swift-BAT数据,在~T+8+/-2秒和~T+48+/-1秒。这些光谱能量变化也与时间分辨光谱滞后值与零一致的时间间隔一致,在~T+12+/-2秒和~T+50+/-2秒。这些结果在Swift-BAT能量通道的启发式排列和不同的时间箱分辨率上是稳健的,也通过对Konus-Wind数据的独立分析得到了证实。这一潜在的发现可能提供了第一个观测证据的光谱滞后和伽玛射线暴发射机制的背景下,规范火球现象的隐含连接。未来的工作包括探索具有即时光发射的突发的子集,以探测这种结果的独特或普遍存在的性质。
2009-02-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effect of viewing angle in Gamma-ray Burst properties
本研究探讨了观测者视角对伽马射线暴持续时间-硬度平面的影响,通过均匀顶帽喷流模型模拟单脉冲GRB,发现视角显著影响谱硬度,软且低亮度的暴可能为离轴事件。
2024-11-14 astro-ph.HE
Spectral Hardness as the Primary Discriminator: Unveiling the Collapsar--Merger Boundary with a Gold-Standard Gamma-Ray Burst Sample
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Guangxi University(广西大学);Anqing Normal University(安庆师范大学);Nanjing University(南京大学)
本文通过支持向量机分类方法,基于24个有光谱确认前身的伽马射线暴样本,建立了一个定量分类指数,证明谱硬度和能量学而非持续时间是区分并合与 collapsar 的主要物理特征。
2026-03-18 astro-ph.HE
Revisiting the Long/Soft-Short/Hard Classification of Gamma-Ray Bursts in the Fermi Era
本文对最新的费米伽马射线暴(GRB)的时间和光谱特性进行了统计分析,以重新审视GRB的分类。我们发现持续时间和能量比($E_{\mathrm{peak}}$ /Fluence)的双峰性以及谱硬度(硬度比($HR$)、峰值能量和谱指数)与持续时间($T_{90}$)的反相关性支持费米伽玛暴的长/软$-$短/硬分类方案. $HR - T_{90}$反相关强烈地依赖于伽玛暴的谱形和能带,在典型的BATSE能带中具有弯曲谱的暴比在典型的BAT能带中具有幂律谱的暴表现出更紧密的反相关。这也许可以解释为什么$HR - T_{90}$相关性对于那些由具有较窄/较软能量带通的{ \it Swift}等仪器探测到的GRB样本并不明显。我们还分析了与测量的红移和明确的峰值能量的伽玛暴的内禀能量相关。目前的样品表明短伽玛暴存在$E_{\mathrm{p,rest}}=2455\times (E_{\mathrm{iso}}/10^{52})^{0.59}$,与长伽玛暴有显著不同。然而,长伽玛暴和短伽玛暴都符合相同的$E_{\mathrm{p,rest}}-L_{\mathrm{iso}}$相关性。
2012-03-01 astro-ph.HE
Revisiting Tests of Lorentz Invariance with Gamma-ray Bursts: Effects of Intrinsic Lags
本研究利用Swift望远镜观测的49个长短伽马射线暴样本,通过堆叠能谱时延搜索洛伦兹不变性破缺效应,首次系统探究内禀时延-光度关系的影响,发现源内禀贡献可使洛伦兹不变性破缺限制改变数倍,并给出含二次效应的新限制及GRB 221009A的约束。
2023-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Investigation of the spectral lag - energy relation of GRBs registered by INTEGRAL
利用INTEGRAL天文台的SPI和IBIS/ISGRI仪器探测到的28个亮伽玛暴,研究了光谱滞后与能带的关系。研究发现,对于结构简单的脉冲群或多脉冲群中间隔较好的脉冲群,谱滞后可以用关系式t=Alog(E)来近似,其中A是一个正参数,它与脉冲宽度有关。我们没有发现任何负滞后在简单的结构突发或在良好的分离脉冲。在研究整个爆发的时间分布时,由于脉冲的频谱参数不同,可能会出现负滞后。
2013-04-01 astro-ph.HE
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.I. Precursors versus Main Bursts
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
本文通过Swift-BAT数据研究长持续时间GRB的前兆与主爆发特性,发现前兆具有更长的MVT和零中位延迟,可能源于不同的喷流形成机制。
2026-01-29 astro-ph.HE
Gaussian-mixture-model-based cluster analysis of gamma-ray bursts in the BATSE catalog
聚类是描述伽马射线暴的重要工具。我们分析了最终BATSE目录使用高斯混合模型为基础的聚类方法的六个变量(持续时间,峰值通量,总通量和光谱硬度比),包含聚类信息。我们的分析发现,以前发现的五种伽玛暴只是以前已知的三种类型(短、长和中等持续时间)的切割群。短历时组和中历时组的峰值通量差异最大。因此,对BATSE数据的重新分析发现了与以前相似的组结构。由于亮度分布是不对称的,并且与持续时间或硬度无关,因此高斯混合模型将短持续时间组和中间持续时间组分为两个子组,暗持续时间组和亮持续时间组。
2019-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lorentz Invariance Violation Limits from the Spectral Lag Transition of GRB~190114C
伽马射线暴(GRB)的光谱滞后被认为是研究洛伦兹不变性(LIV)可能违反的最有希望的探针。然而,这些限制通常取决于假设的未知的内在时间滞后在不同的能带和使用一个最高能量的光子。本文提出了一种新的检验伽玛暴LIV效应的方法,即直接拟合伽玛暴从正滞后到负滞后的谱滞后行为。该方法同时给出了量子引力能量标度($E_{\rm QG}$)的内禀时滞和鲁棒下限的合理公式。在这项工作中,我们进行了一个全球性的拟合GRB~ 190114 C的光谱滞后数据,考虑可能的LIV效应的基础上的贝叶斯方法。然后,我们推导出$E_{\rm QG}$和标准模型扩展的系数的限制。我们分析的Bayes因子结果为GRB~ 190114 C的谱滞后跃迁提供了强有力的证据。我们对LIV的各向同性和各向异性系数的各种约束比现有的界限要弱一些,但它们可以被视为相对稳健的,并且有希望补充现有的LIV约束。具有更高能量发射和更高时间分辨率的伽玛暴的观测将有助于更好地制定色散光子部门的内在时滞和更严格的LIV约束。
2020-10-30 astro-ph.HE hep-ph
Dependence of the GRB Lag-Luminosity Relation on Redshift in the Source Frame
伽马射线暴(GRB)的滞后-光度关系是表示硬光子和软光子到达之间延迟的时间滞后τ_lag与各向同性峰值光度L之间的反相关。在本文中,我们使用了43个雨燕爆发的样本,以调查是否这种关系依赖于红移。z校正和k校正都被考虑在内。我们的分析包括以红移z对数据进行分箱,然后对每个分箱应用以下形式的拟合:log(L)= A + Blog(tau_lag0/<tau_lag0>),其中tau_lag0是爆发源帧中的时滞,并且<tau_lag0>是整个样本的相应平均值。我们的目标是观察两个拟合参数A和B是否以系统的方式随z变化。我们的结果表明,归一化,A,和斜率,B,似乎在一个系统的方式与红移的变化。我们注意到,尽管获得了良好的最佳拟合,线性回归系数r和简化卡方值都具有合理的值,但数据显示出较大的分散性。此外,在所研究的样本中,伽玛暴的数量并不多,因此我们的结论在这一点上只是试探性的。假设宇宙是平坦的,ω_M = 0.27,ω_lambda = 0.73,哈勃常数H_0 = 70 km s-1 Mpc-1。
2012-03-29 astro-ph.HE
GRB/GW association: Long-short GRB candidates, time-lag, measuring gravitational wave velocity and testing Einstein's equivalence principle
短持续时间的伽马射线暴(SGRB)被广泛认为是由致密双星的合并提供动力的,例如中子星双星或可能的中子星-黑洞双星。虽然利用先进的激光干涉引力波天文台(LIGO)/VIRGO网络探测具有引力波(GW)信号的SGRB的前景是有希望的,但在预期的先进LIGO/VIRGO灵敏度范围内,还没有发现已知的SGRB。然而,我们发现,两个长短GRB(GRB 060505和GRB 060614)可能是在先进的GW探测器的视野。在即将到来的GW天文学时代,一些长短GRB的合并起源,如GRB 060614中显示的macronova签名所青睐的,可以明确地测试。模型依赖的时间滞后之间的合并和发病的伽玛射线暴的即时排放的估计。在模型预测和GW天文学时代预期的真实数据之间的这种时间滞后的比较将有助于揭示在中央引擎发生的物理过程(包括相对论流出的发射,合并期间喷射的致密物质流出的出现,以及伽马射线的辐射)。我们还表明,GWs的速度,有或没有爱因斯坦的等效原理的同时测试,可以直接测量到$\sim 3\times 10^{-8}~{\rm cm~s^{-1}}$的精度,甚至更好的先进的LIGO/VIRGO时代。天体物理学杂志,卷
2016-08-11 astro-ph.HE gr-qc
A New Test of Lorentz Invariance Violation: the Spectral Lag Transition of GRB 160625B
利用观测到的伽马射线暴(GRB)的光谱滞后,长期以来一直在研究洛伦兹不变性(LIV)的可能破坏。然而,这些通常依赖于使用最高能量范围内的单个光子。此外,由于我们对不同能带中的固有时间滞后的无知,对LIV滞后的研究受到了阻碍。GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从$positive$滞后到$negative$滞后的明确过渡的爆发,它提供了一个独特的机会来对LIV施加新的约束。使用多光子能带,我们认为所观察到的光谱滞后的贡献,从固有的时间滞后和LIV效应的滞后,并假设固有的时间滞后有一个积极的依赖于光子能量,我们得到了强大的限制LIV直接拟合GRB 160625 B的光谱滞后数据。在这里,我们表明,这些强大的量子引力能量尺度的限制是$E_{\rm QG,1}\geq0.5\times10^{16}$ GeV的线性,和$E_{\rm QG,2}\geq1.4\times10^{7}$ GeV的二次LIV效应,分别。此外,我们第一次给出了一个合理的制定的内禀能量依赖的时间滞后。
2016-12-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Shared Properties of Merger-driven Long-duration Gamma-Ray Bursts
本研究通过分析并合驱动长时标伽马射线暴的硬度、能量和持续时间,发现其存在普遍的能量-硬度线性相关,有助于区分此类暴与传统伽马射线暴群体。
2025-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Swift Observations of Gamma-Ray Burst Pulse Shapes: GRB Pulse Spectral Evolution Clarified
孤立的雨燕伽马射线暴(GRB)脉冲,就像它们的高能BATSE对应物一样,将它们的脉冲发射的大部分作为硬到软的分量发射,可以用诺里斯等人(2005)的经验脉冲模型拟合。这个信号被一个较弱的三峰信号覆盖,可以通过经验波形函数建模(Hakkila和Preece,2014):两个拟合结合起来再现具有独特的三峰形状的GRB脉冲。前体峰出现在脉冲上升或之前,通常是最硬的成分,中心峰是最亮的,衰减峰将指数衰减的发射转换为长的,软的,幂律的尾部。考虑到系统的仪器差异,拟合脉冲的一般特征非常相似。孤立的伽玛射线暴脉冲占主导地位的硬到软的演变,这是更明显的非对称脉冲比对称的。孤立的伽玛射线暴脉冲也可以表现出强度跟踪行为,当观察到时,与三个峰值的定时有关:具有最大最大硬度的脉冲在前体期间最硬,具有较小最大硬度的脉冲在中心峰值期间最硬,并且所有脉冲可以在中心峰值期间和/或在衰减峰值期间重新硬化。由于这些行为基本上在所有孤立脉冲中可见,因此“硬到软”和“强度跟踪”脉冲之间的区别实际上不再适用。此外,孤立的伽玛射线暴脉冲的三峰性质似乎表明,在脉冲持续时间内,能量在三个不同的场合注入:理论脉冲模型需要考虑到这一点。
2015-11-11 astro-ph.HE
Time delays between Fermi LAT and GBM light curves of GRBs
费米伽马射线太空望远镜探测到的大多数伽马射线暴(GRB)在费米GBM测量到的硬X射线信号的触发时间和LAT探测到的MeV-GeV对应物的开始时间之间表现出长达10秒的延迟。这种延迟可能暗示着重要的物理学,无论是由于内部引擎的固有可变性,还是与从光源到观察者的光传播速度中的量子色散效应有关。正确评估这些时间延迟如何影响光变曲线的整体特性至关重要。我们用连续关联函数和离散关联函数对第一个费米LAT星表中5个最亮的伽玛暴进行了交叉关联。DCF中的最大值表明曲线之间存在时滞,其值和不确定性通过DCF曲线的高斯拟合和通过Monte Carlo方法的光曲线模拟来估计。所观察到的LAT和GBM光变曲线的互相关产生的时间滞后大多类似于文献中报道的那些,但它们在形式上与零一致。交叉相关的模拟光变曲线产生较小的误差的时间滞后和一个以上的时间滞后的伽玛暴090902 B和090926 A,对于所有5个伽玛暴,时间滞后是显着不同的零和文献中报道的一致,当只考虑第二个极大值为这两个伽玛暴。DCF方法证明了LAT和GBM光变曲线之间存在时间滞后,并强调了它们的复杂性。虽然这表明,延迟应归因于内在的物理机制,更灵敏度和更大的统计数据需要评估是否普遍存在于早期伽玛射线暴的排放和动力学时间尺度,他们跟踪的时间滞后。
2014-03-26 astro-ph.HE
The Cosmic Rate, Luminosity Function and Intrinsic Correlations of Long GRBs
我们计算了2007年4月至2009年8月BAT仪器探测到的207个雨燕爆发的持续时间和光谱参数,其中包括67个测量红移的事件。这是对我们从GRB 041220开始的425个雨燕伽玛暴(147个有红移)目录的第一次补充。这一完整而广泛的数据集,用统一的方法进行分析,使我们能够进行准确的普查的内在伽玛射线暴的能量,硬度,持续时间和红移。GRB的世界模型,我们得到再现以及从雨燕和前雨燕卫星的观测。与宇宙恒星形成率相比,我们估计只有大约0.1%的大质量恒星爆炸为明亮的伽玛暴。有强有力的证据表明,在中z和高z的雨燕人口的演变,我们可以排除(在5西格玛水平),这是由于伽玛暴的光度函数的演变。相反,斯威夫特样本表明存在适度的低金属丰度倾向,速率密度随着红移而增加就证明了这一点。严格处理多变量数据和选择效应,我们发现E_iso和E_pk(可能还有持续时间)之间存在真实的内在相关性;然而,相关性{ \it不是}一个狭窄的对数-对数关系,其观察到的外观强烈依赖于检测器。我们还估计了高z率(3- 9%的伽玛暴在z超过5),并讨论了大量缺失的低E_pk XRF人口的程度,以及一个潜在的大量缺失的短期伽玛暴人口将探测EXIST。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The lag-luminosity relation in the gamma-ray burst source-frame
本文研究了伽马射线暴(GRB)源框架中的滞后-光度关系。我们在伽玛暴源标架中选取了两个能带(100-200 keV和300-400 keV),它们经过红移校正后,位于雨燕暴警报望远镜(BAT)标架能量范围内。这些能量通道之间的光谱滞后,然后作为一个函数的各向同性峰值亮度的样品中的伽玛暴。
2010-03-01 astro-ph.HE
Constraining Anisotropic Lorentz Violation via the Spectral-Lag Transition of GRB 160625B
违反洛伦兹不变性可以导致光的能量依赖真空光的色散,这导致来自给定瞬态源的具有不同能量的光子的到达时间差。利用观测到的伽马射线暴GRB 160625 B的光谱滞后,得到了非双折射洛伦兹破坏效应的方向相关色散约束。这种爆发具有异常大的高能光子统计,因此我们可以从高能光子束的真实光谱时间滞后中获得约束,而不是从单个最高能量光子的粗略时间滞后中获得约束。此外,GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从正滞后到负滞后的明确过渡的爆发,这提供了一个独特的机会来区分洛伦兹破坏效应和不同能带光子发射中的任何源固有时间滞后。我们的研究结果放置在各种各向同性和各向异性的洛伦兹违反系数,包括第一界洛伦兹违反影响的质量维度10在光子部门的运营商相对强大的双边约束。
2017-05-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
SWIFT and BATSE bursts' classification
在BATSE星表中以持续时间为特征识别了两类伽马射线暴。还有一些迹象表明存在第三种类型的伽马射线暴。雨燕卫星探测器对伽玛暴的光谱灵敏度与雨燕之前的探测器不同。因此,在本文中,我们分析了爆发的持续时间分布和持续时间硬度二元分布,发表在第一个BAT目录。与BATSE数据类似,为了解释BAT伽玛暴的持续时间分布,需要三个组成部分。虽然各组的相对频率与BATSE GRB样本中的不同,但仪器光谱灵敏度的差异可以自然地解释这种偏差。这意味着理论模型可能必须解释三种不同类型的伽马射线暴。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Toward an understanding of GRB prompt emission mechanism: II. Patterns of peak energy evolution and their connection to spectral lags
伽马射线暴的瞬发相具有两种不同的峰值能量($E_p$)演化模式,即:宽脉冲的$νF_ν$谱的时间分辨谱分析揭示了$E_p$随时间演化的(1)“硬到软”和(2)“通量跟踪”模式,其物理起源仍然没有很好地理解。我们在这里表明,这两种模式可以成功地再现在一个简单的物理模型调用同步辐射在一个散装加速发射区。我们进一步表明,峰值能量的演变模式,事实上,直接连接到两个不同的(正或负)类型的光谱滞后的存在,看到在宽脉冲。特别地,我们预测:(1)对于峰值能量的硬到软演化,只有正类型的谱滞后是可能的,(2)在峰值能量的通量跟踪模式的情况下,正和负类型的谱滞后都可以发生,(3)对于通量跟踪模式,如果光谱滞后为正,则通量光曲线的峰值位置稍微滞后于随时间的$E_p$演化的峰值,以及(4)在通量跟踪图案的情况下,在光变曲线中可以出现双峰宽脉冲,其形状与能量有关。
2018-10-21 astro-ph.HE
Two Dimensional Clustering of Gamma-Ray Bursts using durations and hardness
伽马射线暴(GRB)传统上分为两类:“短”和“长”,持续时间分别小于和大于两秒。然而,有很多文献(有相互矛盾的结果)关于存在第三个中间阶级。为了研究这个问题,我们进行了一个二维的分类,使用GRB硬度和持续时间,并将两个变量的不确定性,通过使用高斯混合模型的扩展,称为极端反卷积(XDGMM)。我们进行这种分析的数据集从两个探测器,即。BATSE和费米-GBM。我们考虑这些数据集的对数尺度的持续时间和硬度特征,并使用XDGMM确定最佳拟合参数。其次是基于信息理论标准的测试(AIC和BIC),以确定最佳的类数。对于BATSE,我们发现AIC和BIC分别对两个具有接近决定性和决定性意义的成分表现出偏好。对于Fermi-GBM,AIC对三个分量的偏好具有决定性意义,而BIC没有发现两个分量和三个分量之间的显著差异。我们的分析代码已公开提供。
2022-04-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
The lag and duration-luminosity relations of gamma-ray burst pulses
将伽马射线暴(以下简称GRB)的瞬时发射的时间或/和光谱特性与绝对光度联系起来的关系是非常重要的,因为它们既限制了辐射机制,又代表了潜在的距离指标。这里我们讨论两个这样的关系:滞后-光度关系和新发现的伽玛暴脉冲的持续时间-光度关系。我们的目标是扩展我们以前的工作的起源光谱滞后,使用的持续时间-光度关系最近发现的Hakkila等人。连接滞后和光度。我们还提出了一种方法来测试这种关系,最初已经建立了一个有限的样本只有12个脉冲。我们涉及滞后的光谱演化和形状的脉冲与最大值附近的脉冲特性的线性扩展。然后,我们将第一个结果与持续时间-光度关系耦合,得到滞后-光度和滞后-持续时间关系。最后,我们使用蒙特卡罗方法来产生一个人口的合成伽玛暴脉冲,然后用来检查的有效性的持续时间-光度关系。我们的理论结果的滞后和持续时间-光度关系与数据符合得很好。他们是相当不敏感的假设有关的突发光谱参数。我们的Monte Carlo分析人口的合成脉冲证实,必须满足的持续时间-光度关系重现观测的持续时间峰值通量图的BATSE伽玛暴脉冲。新发现的持续时间-亮度关系提供了以一致的方式将所有三个量联系起来的可能性:GRB脉冲的滞后,持续时间和亮度。它的有效性的一些证据已经提出,但其起源是不容易解释的内部冲击模型的背景下。
2011-09-21 astro-ph.HE
A Comparison of Gamma-ray Burst Subgroups Measured by RHESSI and BATSE
对RHESSI卫星探测到的近400个伽马射线暴(GRB)样本进行了统计研究。我们重点研究了伽玛暴的持续时间和硬度比,并使用统计卡方检验和F检验对RHESSI数据库和BATSE数据库中伽玛暴亚组的数量进行了比较。虽然以前的一些文章基于BATSE目录声称存在一个中间GRB亚组,除了长和短,我们还没有发现一个统计上显着的中间亚组的RHESSI数据。
2009-12-19 astro-ph.HE
A New Measurement of the Spectral Lag of Gamma-Ray Bursts and its Implications for Spectral Evolution Behaviors
对费米/GBM探测到的50个单脉冲伽马射线暴(GRB)的光谱滞后特性进行了系统研究。通过将光变曲线划分为多个连续的能量通道,我们提供了一种新的测量光谱滞后,这是独立于能量通道的选择。我们对新的测量结果进行了详细的统计研究。我们发现两个类似的幂律能量依赖的脉冲到达时间和脉冲宽度。我们关于幂律指数的新结果将支持相对论几何效应对谱滞后起源的解释。然而,一个完整的理论框架,可以充分考虑在这项工作中揭示的到达时间和脉冲宽度的不同能量依赖性仍然是缺失的。我们还研究了伽玛暴脉冲的光谱演化行为。我们发现,谱滞后可忽略的伽玛暴脉冲通常具有较短的脉冲持续时间,表现为“硬度-强度跟踪”(HIT)行为,而谱滞后较大的伽玛暴脉冲通常具有较长的脉冲持续时间,表现为“硬度-强度跟踪”(HTS)行为。
2017-06-28 astro-ph.HE
GRB Progenitors and Observational Criteria
现象学上,两类伽玛暴(长/软与短/硬)的基础上确定其伽马射线属性。这两个阶级之间的界限是模糊的。多波长观测导致识别两种类型的伽玛暴祖先:一种与大质量恒星有关(II型),另一种与致密恒星有关(I型)。有证据表明,大多数长伽玛暴属于II型,而至少大多数邻近的短伽玛暴属于I型。不过,也有相反的例子。长持续时间的I型和短持续时间的II型伽玛暴都被观测到。在这次演讲中,我回顾了伽玛射线暴分类的并发症和基于多种观察标准诊断伽玛射线暴祖细胞的努力。特别是,我提出的警告,欣然接受的BATSE检测到的所有短/硬伽玛暴是由于紧凑的恒星合并。最后,我建议引入“振幅”作为第三个维度(除了“持续时间”和“硬度”)来量化暴的性质,并指出“冰山一角”效应可能会在定义伽玛暴的物理类别时引起混乱,特别是对于低振幅,高红移伽玛暴。
2012-04-22 astro-ph.HE
The "amplitude" parameter of Gamma-Ray Bursts and its implications for GRB classification
传统的伽马射线暴在$T_{90}$ -硬度比二维平面上被分为长/软和短/硬伽玛暴。本文建议将γ暴瞬发辐射的“振幅”作为第三维,作为γ暴分类的补充标准,特别是短持续时间的γ暴。定义了三个新的参数$f$、$f_{\rm eff}$和$f_{\rm eff,z}$作为伽玛暴/伪伽玛暴的测量/模拟峰值通量与本底通量的比值,并讨论了这些参数在伽玛暴分类中的应用。我们系统地推导了这些参数,发现大多数短伽玛暴可能不是长伽玛暴的“冰山一角”。然而,如果短伽玛暴的$f$相对较小(例如$f<1.5$),则需要谨慎,因为本质上长伽玛暴作为“伪装的”短伽玛暴出现的机会更高。根据现有的观测资料,我们将低于一定$f$值的伪装短暴的概率量化为$P (<f)\sim 0.78^{+0.71}_{-0.4} f^{-4.33\pm 1.84}$。通过模拟逐步将长伽玛暴“移动”到更高的红移,我们还发现,在一定的红移以上,大多数长伽玛暴将显示为静止标架短伽玛暴。
2014-05-16 astro-ph.HE
Constraint on Lorentz Invariance Violation for spectral lag transition in GRB 160625B using profile likelihood
本文首次将轮廓似然方法应用于GRB 160625B谱滞后数据,以频率学派方式约束洛伦兹不变性破缺能量尺度,并分别给出线性和二次模型下的95%置信水平单侧下限。
2025-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.II. Main Burst versus Extended Emission
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院)
本文通过Swift-BAT数据分析长持续时间GRB的主辐射与扩展辐射,发现扩展辐射在能谱和时间尺度上具有不同特性,但仍源于同一物理机制。
2026-02-26 astro-ph.HE
Spectral Lags and the Lag-Luminosity Relation: An Investigation with Swift BAT Gamma-ray Bursts
光谱滞后,即高能光子和低能光子到达的时间差,是伽马射线暴(GRB)的一个共同特征。Norris等人在2000年报告了基于有限样本的伽玛暴光谱滞后和各向同性峰值亮度之间的相关性。最近,一些作者使用各种仪器的任意能带进一步支持了这种相关性。在本文中,我们报告了一个系统的提取光谱滞后的基础上最大的雨燕样本的31个测量红移的伽玛暴。我们提取了标准斯威夫特硬X射线能带的所有组合的光谱滞后:15-25 keV,25-50 keV,50-100 keV和100-200 keV,并绘制了时间膨胀校正滞后作为各向同性峰值亮度的函数。各种通道组合的相关系数的平均值为-0.68,机会概率为~ 0.7 x 10^{-3}。此外,幂律指数的平均值为1.4 +/- 0.3。因此,我们的研究提供了一个滞后光度相关性的存在,虽然与大的散射的支持。
2010-01-21 astro-ph.HE
Analysis of the duration--hardness ratio plane of gamma-ray bursts using skewed distributions
两种被广泛接受的伽马射线暴(GRB),短和长,分别被认为是致密天体合并和大质量恒星坍缩的结果。第三,中间/软类,仍然是假定的。它的存在是基于高斯分布模型的伽玛暴观测量的单变量和双变量分析。然而,这可能不是适当的方法,因为已经表明,持续时间的单变量分布更好地描述了两个倾斜分量的混合,而不是三个高斯分量。本文探讨是否在持续时间-硬度比平面的数据是更好地模拟混合偏态二元分布比正态分布。康普顿伽马射线天文台/BATSE和费米/GBM数据从最近的目录发布的档案数据集进行检查。根据两个信息标准选择首选模型,Akaike($AIC$)和贝叶斯($BIC$)。结果发现,最好的描述是由一个两个组件的混合物的倾斜学生- $t$分布,这优于任何其他模型考虑。这意味着所研究的参数的分布本质上是偏斜的,引入了伪高斯分量,因此第三类不太可能是真实的现象。它的存在,基于统计推断,因此被拒绝为不必要的解释意见。
2018-11-16 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Gamma-Ray Burst Classes Found in the RHESSI Data Sample
本文对RHESSI卫星测量的427个伽马射线暴(GRB)样本进行了统计研究,以确定GRB群的数目。以前的研究基于BATSE目录和最近的雨燕数据声称存在一个中间GRB组,除了长和短的群体。仅使用伽玛暴时程T90和卡方检验或F检验,我们没有发现任何具有统计学意义的中间组。然而,一维和二维硬度与T90平面的极大似然比检验揭示了中间组的现实。因此,这个群体的存在不仅来自BATSE和Swift数据集,而且来自RHESSI结果。
2010-04-20 astro-ph.HE
Spectral components in the bright, long GRB 061007: properties of the photosphere and the nature of the outflow
我们提出了一个时间分辨光谱分析的明亮,长GRB 061007(z=1.261)使用雨燕BAT和朱雀WAM数据。我们发现,即时发射的GRB 061007可以同样很好地解释了光球组件连同幂律的带函数,我们探讨了前一个模型的影响。光球的组成部分,我们的模型与多色黑体,占主导地位的排放,并有一个非常稳定的形状在整个爆发。这个分量为在爆发中看到的硬度-强度相关性提供了一个自然的解释,也使我们能够估计光球层的体积洛伦兹因子和半径。幂律分量在高能量下主导拟合,并且具有几乎恒定的斜率-1.5。我们讨论的可能性,这部分是相同的起源最近观察到的一些费米LAT爆发的高能幂律。
2011-02-23 astro-ph.HE
Investigating peculiar prompt emission properties of the multi-Peaked GRB 250129A
University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Omdurman Islamic University(恩图曼伊斯兰大学);The George Washington University(乔治华盛顿大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences(理论与计算科学国家研究所)
研究GRB 250129A的高能光谱特性,发现其复杂多峰时间结构,采用BPL模型拟合,表明非热起源,并发现光度与谱峰能量间存在强度跟踪行为,处于长GRB与超长GRB之间。
2026-03-24 astro-ph.HE
Deciphering the Physical Origin of GRB 240825A: A Long GRB Lacking a Bright Supernova
NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);NASA Postdoctoral Program(NASA博士后计划);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理学研究所);Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学广西重点实验室);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio(意大利国家天体物理研究所空间科学与天体物理观测站);Department of Physics, The George Washington University(乔治华盛顿大学物理系)
本研究通过多波长观测与多方法分类分析,发现边界持续时间的GRB 240825A具有混合特征,结合宿主星系性质与超新星探测上限,推断其起源于大质量恒星坍缩,关联超新星被尘埃遮蔽或本身低光度,凸显多波段观测与多层分类对GRB前身星研究的重要性。
2026-09-23 astro-ph.HE
Properties of Short Gamma-Ray Burst Pulses from A BATSE TTE GRB Pulse Catalog
我们分析了一个新的包含来自387个BATSE时间标记事件(TTE)GRB的434个脉冲的短伽马射线暴(GRB)的脉冲特性。短伽玛射线暴脉冲表现出相关的持续时间,通量,硬度和振幅的属性,他们的发展硬软,同时经历类似的三峰光变曲线中发现的长/中爆发。我们分类脉冲光变曲线使用它们的时间复杂性,表明短伽玛暴脉冲表现出一系列的复杂性,从光滑的高度可变的。在复杂脉冲中看到的大多数明亮、坚硬、混乱的发射似乎代表了一个独立的高度可变的发射成分。与长/中等暴不同,多达90%的短伽玛暴是单脉冲的。然而,短多脉冲群中的发射被耦合,使得第一脉冲的持续时间是脉冲间间隔和后续脉冲持续时间两者的预测器。这些结果有力地支持了外部冲击产生短伽玛暴中所见的瞬发辐射的观点。长、短和中间GRB的三峰结构和光谱演化之间的相似性表明,外部冲击是所有GRB类中观察到的瞬时发射的原因。除了这些发现,我们确定了一种新的类型的伽马射线瞬态峰值振幅发生在年底的爆发,而不是在较早的时间。其中一些“渐强”爆发之前是快速发射的“断奏”脉冲,而其余的则是一个可变的插曲,可能是未解决的断奏脉冲。
2018-01-02 astro-ph.HE
Identifying the physical origin of gamma-ray bursts with supervised machine learning
本文利用XGBoost监督学习方法,基于瞬时辐射、余辉和宿主星系等多参数特征构建伽马射线暴物理分类方案,发现瞬时辐射特征(T90、硬度比、通量)最能区分I型和II型暴,并应用于未分类暴的类别预测。
2023-10-15 astro-ph.HE
Constraints from the Time Lag between Gravitational Waves and Gamma Rays: Implications of GW 170817 and GRB 170817A
激光干涉引力波天文台(LIGO)最近在距地球$\sim 40$ ~Mpc的第一颗中子星-中子星合并事件中发现了引力波。事件的相关电磁(EM)探测,包括GW到达后$Δt \sim 2$ ~s内的短伽马射线暴,可用于测试源物理和GW传播的各个方面。使用GW 170817作为第一个GW-EM的例子,我们表明,这一事件提供了一个严格的直接测试,GWs以光速旅行。银河系的引力势提供了光子和GW到达之间的夏皮罗时间延迟差的潜在来源,我们证明了GW和EM信号的几乎一致的检测可以产生强烈的异常引力时间延迟的限制,通过更新以前的限制考虑到银河系的引力势的细节。最后,我们还得到了GRB 170817 A的瞬发区的大小的一个有趣的限制,并讨论了短伽马射线暴的发射机制的影响。
2018-06-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
GRB 240715A: Revealing Novel Intrinsic Mechanism by Different Individual Pulse
GRB 240715A通过分析不同个体脉冲揭示了新的内在机制,包括谱延迟的相反演化和光球辐射的存在。
2025-11-23 astro-ph.HE
Properties of Gamma-Ray Bursts Associated with Supernovae and Kilonovae
本文系统比较了53个超新星相关和15个千新星相关的伽马射线暴的时谱性质,发现二者光谱参数分布一致且均遵循各自的Amati关系,光度-滞后和光度-时间关系存在大量重叠,提示它们可能共享相同辐射机制。
2023-09-17 astro-ph.HE
High-redshift GRB 140304A at z = 5.282 with flaring activity: A multi-wavelength study
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)(阿里亚巴塔观测科学研究所);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理学研究所);Universidad de Málaga(马拉加大学);Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院空间研究所);National Research University Higher School of Economics(国立研究高等经济学院);Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学);Sungkyunkwan University (SKKU)(成均馆大学);INAF, Istituto Astrofísica de Planetologia Spaziali(意大利国家天体物理研究所)
通过多波段观测分析高红移伽马射线暴GRB 140304A的瞬时辐射和余辉,发现其具有罕见的正谱延迟和硬到软的谱演化,并揭示了伽马射线、X射线和光学耀发与瞬时辐射的同步辐射关联。
2026-05-29 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission Revealed in Early Photometry in the Candidate Short GRB 180418A
我们目前的观测结果可能短伽玛暴180418 A的$γ$ -射线,X射线,并在光学。早期用TAROT和RATIR仪器进行的光学光度测定显示,在$T+28$和$T+90$秒之间有一个明亮的峰值($\approx$ 14.2 AB等),我们将其解释为反转激波的特征。后来的观测结果可以用标准的前向激波模型来模拟,并且没有显示出喷流破裂的证据,这使我们能够将喷流准直限制在$θ_j> 7^\circ$。使用深晚时间光学观测,我们把$r>24$ AB等的上限对任何潜在的宿主星系。在\textit{Swift}紫外滤光片中对余辉的探测将GRB红移限制在$z<1.3$上,并对$γ$射线各向同性等效能量$E_{\rm{γ,iso}} < 3 \times 10^{51}$ erg给出了一个上限.这种伽玛暴的性质(如持续时间,硬度比,能量和环境)位于短和长爆发之间的交叉点,我们不能最终确定其类型。我们估计它来自短暴的概率为10%~ 30%。
2019-07-18 astro-ph.HE
Multivariate $t$-Mixtures-Model-based Cluster Analysis of BATSE Catalog Establishes Importance of All Observed Parameters, Confirms Five Distinct Ellipsoidal Sub-populations of Gamma Ray Bursts
确定伽马射线暴(GRB)的种类多年来一直是天文学家的兴趣所在。我们分析了1599个伽玛暴从突发和瞬态源实验(BATSE)4Br目录使用$t$-混合模型为基础的聚类的所有9个观测参数($T_{50}$,$T_{90}$,$F_1$,$F_2$,$F_3$,$F_4$,$P_{64}$,$P_{256}$,$P_{1024}$),并发现了5种类型的伽玛暴的证据。我们的研究结果进一步完善了Chattopadhyay和Maitra(2017)的发现,提供了更独特的群体。使用Mukherjee等人(1998)的分类方案,Chattopadhyay和Maitra(2017)也使用了该分类方案,包括持续时间、总通量($F_t = F_1 + F_2 + F_3 + F_4$)和光谱(使用硬度比$H_{321} = F_3/(F_1 + F_2)$),我们将五组分为长-中-中、短-弱-中、短-弱-软、长-亮-硬和长-中-硬。利用BATSE星表中1599个观测变量信息完全的伽玛暴,将BATSE星表中374个观测变量信息不完全的伽玛暴(主要是四个时间积分注量$F_1$、$F_2$、$F_3$和$F_4$)分为5类。我们的分类方案把138个伽玛暴放在第一组,52个伽玛暴放在第二组,33个伽玛暴放在第三组,127个伽玛暴放在第四组,24个伽玛暴放在第五组。
2018-09-08 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts Spectral--Energy correlations: recent results
伽玛暴Epeak的EF_E谱的静止标架峰与其各向同性能量(E_iso)或亮度(L_iso)之间的相关性对理解伽玛暴的瞬发辐射具有重要意义。这些相关性目前建立在95个爆发的样本的时间平均光谱特性上,测量红移,在过去的13年里(前费米)由不同的仪器收集。一个仍然悬而未决的问题是,这些相关性是否有一个物理起源或由于工具选择效应。通过对Fermi探测到的10个长暴和14个短暴的研究,发现在单个暴中,E_peak与亮度L_iso之间存在着很强的时间分辨相关,并且与时间积分相关相一致。这一结果直接证明了在短和长伽玛暴中,硬度和亮度之间存在类似的物理联系,而不是由于仪器选择效应。E_peak-L_iso关联的起源应从瞬发辐射的辐射机制中寻找。
2010-11-01 astro-ph.HE
A New Correlation Between GRB X-Ray Flares And The Prompt Emission
从$Fermi$和$Swift$任务探测到的伽玛暴样本中,我们提取了与瞬发辐射和X射线耀斑相关的光变曲线中时间结构的最小变率时标。这种变化性时间尺度与脉冲参数(例如通过脉冲拟合过程确定的上升时间和通过互相关联函数(CCF)提取的光谱滞后)的比较表明,X射线耀斑和瞬发发射的这些时间特征之间紧密相关。这些相关性表明,X射线耀斑的产生和伽玛暴的瞬发有一个共同的起源。
2013-03-23 astro-ph.HE
GRB 210217A: A short or a long GRB?
针对GRB 210217A被不同仪器分类为长暴或短暴的问题,利用多波长数据通过多种分布分析和光度红移估计,发现其兼具两类性质,属于模糊暴。
2022-02-02 astro-ph.HE