Gamma-Ray Burst Afterglow Follow-up Observation in Korea
我们回顾了我们小组在韩国进行的伽马射线暴(GRB)余辉跟踪观测。我们一直在使用夏威夷的4米UKIRT,德克萨斯州麦克唐纳天文台的2.1米望远镜,乌兹别克斯坦迈达纳克天文台的1.5米望远镜,Mt.韩国的博贤光学天文台(BOAO)和韩国的1.0米遥控望远镜。莱蒙,亚利桑那州。我们概述了我们的设施,并提出了我们的工作,包括在z > 5高红移伽玛暴的研究,和其他几个有趣的爆发。
2012-06-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
A robotic pipeline for fast GRB followup with the Las Cumbres observatory network
在多信使天文学的时代,对瞬变早期发射的探索是理解编码物理学的关键。与此同时,目前这一代全自动望远镜网络在快速跟踪和天空覆盖方面提供了新的机会。这项工作描述了我们的管道设计的机器人光学后续的伽马射线暴与拉斯坎布雷斯天文台网络。我们设计了一个Python代码,在收到套接字通知的3分钟内迅速向Las Cumbres天文台网络提交观测请求。通过Telegram,管道让用户随时了解情况,允许他们根据请求进行控制。我们的小组能够跟踪早期阶段的演变,从伽马射线暴的光学输出与全自动程序,在这里,我们报告的情况下,GRB 180720 B作为一个例子。开发的管道代表了任何可靠和快速(分钟时标)机器人望远镜系统的关键成分。虽然成功地利用和适应LCO,它也可以适应任何其他机器人设施。
2019-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
GRBAlpha: the smallest astrophysical space observatory -- Part 1: Detector design, system description and satellite operations
目的。自2021年3月22日发射以来,1U大小的CubeSat GRBAlpha运行并收集有关高能瞬变的科学数据,使其成为迄今为止最小的天体物理空间天文台。GRBAlpha是一个伽马射线暴(GRB)探测器概念的在位演示,该探测器的体积非常小,可以放入标准的1U体积中。正如在一篇配套论文中所证明的那样,GRBAlpha为科学界提供了重要的价值,准确描述了明亮的GRB,包括最近的GRB 221009 A事件。方法.伽玛射线暴探测器是一个75 x75 x5 mm CsI(Tl)闪烁体,包裹在一个反射箔(ESR)中,由SiPM探测器阵列读取,Hamamatsu的多像素光子计数器,由两个独立的冗余单元驱动。为了进一步保护闪烁体块免受阳光照射并保护SiPM探测器免受粒子辐射,我们在组件的一个边缘上应用了Tedlar包装、阳极氧化铝外壳和铅合金屏蔽的多层结构。该装置允许在70-890 keV的能量范围内观测伽马辐射,能量分辨率为~ 30%。结果在这里,我们总结了GRBAlpha任务的系统设计,包括探测器的电子和软件组件,平台的一些方面以及当前的半自主操作方式。此外,还详细介绍了原始数据产品和遥测技术,以鼓励社区扩大接收器网络,以支持我们的GRBAlpha计划和相关实验。
2023-03-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for UHE neutrinos from GRBs with the Pierre Auger Observatory
本研究利用皮埃尔·奥格天文台第一阶段表面探测器数据,结合NeuCosmA软件建模搜寻GRB瞬时辐射的超高能中微子,未发现候选体,得到的10^18 eV以上注量上限为当前最强约束,还推导了替代模型的注量上限。
2025-09-30 astro-ph.HE
LAGOVirtual: A Collaborative Environment for the Large Aperture GRB Observatory
我们介绍了LAGOVirtual项目:一个正在进行的项目,开发平台,在大口径伽玛射线暴天文台(LAGO)的合作。这个覆盖整个大陆的天文台的设计目的是探测伽马射线暴的高能(约100 GeV)成分,方法是在高山站点(玻利维亚Chacaltaya,海拔5300米,Pico Espejo,委内瑞拉,海拔4750米,墨西哥内格拉山脉,海拔4650米。该平台将允许LAGO协作通过其不同站点共享数据和计算机资源。该环境有可能通过AIRES应用程序模拟阵雨生成合成数据,并存储/保存由WCD在LAGO站点收集的分布式数据文件。本文关注的是LAGO-DR适应DSpace的原型的实现,具有分层结构(即国家,机构,其次是包含元数据和数据文件的集合),用于捕获/模拟数据。这个结构是通过使用社区,子社区,集合,项目模型生成的;可在DSpace软件中获得。项目的每个成员机构-国家都有权在系统上发布信息(描述性元数据和相关数据文件)。该平台还可以将多个文件与每个数据项(来自仪器的数据、图形、后处理数据等)相关联。
2009-12-12 astro-ph.HE astro-ph.IM cs.CE
The UFFO (Ultra Fast Flash Observatory) Pathfinder: Science and Mission
自从发现光学余辉以来,人们已经测量了数百个伽马射线暴(GRB)的光学光变曲线。然而,即使斯威夫特天文台运行了近7年,在伽马射线信号发出后不久(一分钟内),也只有少数几次测量。这种早期观测的缺乏未能解决短时间尺度下与瞬发发射和祖先相关的爆发物理学。由于缺乏亚分钟数据,短硬型伽玛暴和快升型伽玛暴的光学光变曲线上升相的特征实际上仍然未知,这两种伽玛暴可能占所有伽玛暴的30%左右。我们已经开发出在小型航天器观测站中达到亚分钟和亚秒时间尺度的方法。我们不是旋转整个航天器来将光学仪器对准伽玛射线暴的位置,而是使用快速移动的镜子来重定向我们的光束。作为第一步,我们采用机动回转镜望远镜(SMT),它可以在1秒内指向事件,在UFFO探路者伽玛射线暴望远镜将于2011年11月发射的罗蒙诺索夫卫星上。UFFO每年对数十个伽马射线暴的光学发射进行亚分钟测量,这将导致对当前内部冲击模型进行更严格的测试,探测体积洛伦兹因子的极值,提供快速上升的伽马射线暴光学光变曲线的第一个早期和详细的测量,并有助于验证伽马射线暴作为新标准烛光的前景。我们将描述目前的UFFO探路者项目的科学和任务,以及我们下一步全面的UFFO-100计划。
2011-06-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Small, Rapid Optical-IR Response Gamma-Ray Burst Space Observatory (The NGRG)
在这里,我们提出了一个新的伽马射线暴(GRB)的任务,下一代快速响应GRB天文台(NGRG)。与雨燕一样,伽玛暴最初是用编码掩模X射线相机定位的。然而,NGRG有两个新功能:第一,光束转向系统在定位后约1秒内开始光学观测;第二,近红外(NIR)相机观察同一天空,对熄灭的爆发敏感。这些特征允许测量伽玛射线暴光学近红外辐射的上升阶段。到目前为止,在光学和近红外中的上升时间和瞬发和余辉之间的过渡很少被测量。快速响应测量探索了许多科学主题,包括光学发射机制(同步加速器与SSC,光球发射)和喷流特性(反向与正向冲击发射,重子主导与磁主导)。快速的光学近红外响应可以测量由于尘埃蒸发而引起的消光的动态演化,并将恒星系统和星系尘埃消光分开。我们讨论了这些测量,从分析Swift数据和缩放Swift性能中给出可靠的检测率估计。NGRG将探索比以往任何时候都更早测量的光学/近红外辐射,并且可能比以往任何时候都更微弱,更熄灭的GRB。在当今时代,成本很重要。我们提出的适度NGRG仍然可以产生新的GRB科学,同时为整个社区提供快速的GRB警报,用于后Swift GRB科学。我们表明,一个X射线仪器几乎1/5的面积斯威夫特BAT将产生一个显着的一部分斯威夫特的检测率:超过65 X射线,并与30厘米的光学红外望远镜和现代相机,超过19近红外和14光学检测每年。此外,光束操纵的主动反馈控制将消除对航天器角秒稳定的…
2014-09-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Searches for Neutrinos from Precursors and Afterglows of Gamma-ray Bursts using the IceCube Neutrino Observatory
伽马射线暴(GRB)是宇宙中观测到的最强烈的事件之一,长期以来被认为是超高能宇宙射线的可能来源,这使它们成为有希望的中微子源候选者。之前冰立方对中微子与GRB相关性的研究集中在GRB的即时(主发射)阶段,并没有发现中微子事件与观测到的GRB之间有显着的相关性。这促使我们将搜索范围扩大到即时阶段之外。我们进行分析,寻找中微子发射的证据,直到14天之前和之后的伽玛暴的提示阶段。这些分析依赖于IceCube在2011年5月至2018年10月期间观察到的候选μ子中微子事件样本。分析是独立于模型的。其中两个扫描不同的时间窗口可能的中微子发射,而第三个分析目标的基础上GRB前体观测费米GBM的前体发射。我们讨论了这些搜索的结果和影响,包括限制伽玛暴的扩散中微子通量的贡献。
2021-08-10 astro-ph.HE
Multicolour modelling of SN 2013dx associated with GRB 130702A
我们目前的光学观测SN 2013 dx,相关的费米爆发GRB 130702 A发生在红移z = 0.145。它是继SN~ 1998 bw之后第二好的GRB-SN采样:观测光变曲线在uBgrRiz滤波器中包含超过280个数据点,直到爆发后88天,数据来自我们的观测合作(Maidanak天文台,Abastumani天文台,克里米亚天体物理天文台,Mondy天文台,土耳其国家天文台,Observatorio del Roque de los Muchachos)和文献。我们使用一维辐射流体动力学代码STELLA,以前广泛实施的典型的非GRB SNe建模的多色光变曲线的数值模型。最佳拟合模型的参数为:超新星爆发前恒星质量M = 25 MSun,致密残骸质量MCR = 6 MSun,爆发总能量Est = 3.5 × 10^(52)erg,超新星爆发前恒星半径R = 100 RSun,M56 Ni = 0.2 MSun,它完全通过喷出物混合; M_O = 16.6 M_Sun,M_Si = 1.2 M_Sun,M_Fe = 1.2 M_Sun,SN的辐射效率为0.1%。
2016-12-22 astro-ph.HE
New Gamma-Ray Bursts Found in the Archival Data from the IBIS/ISGRI Telescope of the INTEGRAL Observatory
对INTEGRAL天文台IBIS/ISGRI望远镜2003-2018年的档案数据中宇宙伽马射线暴和其他短硬X射线事件进行了系统搜索。在望远镜的视野中已经记录了七个以前未知的伽玛暴,它们都被定位在小于2弧分的精度。为自动伽玛射线暴搜索和警报而设计的INTEGRAL爆发警报系统(IBAS)没有发现这些事件。IBAS遗漏了另外四个这样的局部事件,但以前已知,即,另外还记录到886个与IBIS/ISGRI轴成大角度到达视场外的伽玛暴。所有这些都是以前在其他实验中记录的,主要是由INTEGRAL上SPI伽马射线光谱仪的反符合屏蔽(ACS),IBIS伽马射线望远镜的PICsIT探测器和KONUS/WIND监视器。在其他实验中没有任何确认的事件已经记录了一个数量级。伽马射线暴和太阳耀斑或磁层瞬变事件都可能是其中之一。编制了IBIS/ISGRI记录的已确认和以前未知的伽玛暴的基本参数目录。构造并研究了不同参数下的爆发统计分布。
2020-05-23 astro-ph.HE
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号,并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 astro-ph.HE
Search for a simultaneous signal from small transient events in the Pierre Auger Observatory and the Tupi muon telescopes
我们目前的搜索结果可能的信号从小规模的太阳瞬态事件(如耀斑和行星际激波)以及可能对应的伽马射线暴(GRB),由图皮μ介子望远镜(Niteroi-巴西,22.90 S,43.20 W,海拔3米)和皮埃尔俄歇天文台表面探测器同时观测到(阿根廷-马里,南纬69.30度,西经35.30度,海拔1400米)。这两个宇宙射线实验都位于南大西洋异常(SAA)区域内。我们对几个例子的分析表明,与太阳活动(太阳耀斑和行星际激波)有关的低能(100 MeV以上)粒子计数率的行为具有相似性。我们还报告了Tupi实验观察到的增强μ子在地面水平的显着性高于8西格玛在1秒装仓计数率(原始数据)在密切的时间重合(T-184秒)与Swift-BAT GRB 110928 B(触发器=504307)。GRB 110928 B的坐标位于垂直图皮望远镜的视野内,爆发靠近MAXI源J1836-194。垂直图皮望远镜中的5分钟μ子计数率以及来自俄歇的公开数据(定标器速率的15分钟平均值)显示,在Swift-BAT GRB 110928 B触发后的时间内,背景波动以上有小峰值。根据长持续时间的触发,这个信号可能表明一个长的伽玛暴,在T-184秒的前兆窄峰。
2011-11-25 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Prospects for GRB Afterglow Discovery with the Eric and Wendy Schmidt Observatory System
Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, University of Sydney(悉尼大学物理学院天体物理学研究所);ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(引力波发现卓越研究中心);Department of Physics and Astronomy, University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文系);McWilliams Center for Cosmology and Astrophysics, Department of Physics, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学物理学院麦克威廉斯宇宙学与天体物理学中心);Department of Physics & Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文系)
本文通过模拟Argus和DSA观测,发现LGRB中24%可被Argus检测,42%可被DSA检测,预计每年分别发现47和82个余辉,同时预测未来GRB探测器的检测率,为多信使引力波源探测提供支持。
2026-07-23 astro-ph.HE
Results from the first one and a half years of the HAWC GRB program
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台是位于墨西哥普埃布拉州的地面TeV伽马射线天文台,海拔4100 m。它的$\sim$ 22,000 m $^2$仪器区、宽视场(2 sr)和$>$ 95%的反射率使其成为发现$>$ 100 GeV伽马射线暴(GRB)发射的理想仪器。这一发现将提供有关伽玛射线暴的起源以及对EBL模型的限制和违反洛伦兹不变性的关键信息。我们在这里提出的结果,我们目前的伽玛射线暴搜索方法,其中包括全天空搜索以及快速跟踪的伽玛射线暴报告的卫星,经过一年半的数据与完整的HAWC探测器。
2018-01-04 astro-ph.HE
GRB 070518: A Gamma-ray Burst with Optically Dim Luminosity
本文介绍了在清华大学-中国国家天文台兴隆天文台0.8米望远镜(TNT)上对{ \em Swift} GRB 070518余辉的光学观测。我们的随访观察是在爆发触发后512秒进行的。当红移上限为$\sim$ 0.7时,GRB 070518是一个光学暗暴.光学-X射线的光谱指数$β_{ox}$略大于0.5,表明该爆发可能是一个暗爆发。根据X射线氢柱密度和银河系消光定律,主星系的消光$A_{V}$为3.2等,而根据SMC消光定律,主星系的消光为0.3等。此外,它与其他三个属于XRR或XRF的低红移光学暗爆发相似,并且具有中期持续时间($T_{90}<10$,除了GRB 070419 A,$T_{90}$ = 116 s)。此外,它的$R$带余辉通量很好地符合指数为0.87的单一幂律。正常段的光学余辉和X射线余辉可能具有相同的机制,这与经典外激波模型的预测是一致的。此外,GRB 070518在合理的假设下符合Amati关系。Ghirlanda关系也与突发测试。
2009-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Gamow Explorer: A gamma-ray burst observatory to study the high redshift universe and enable multi-messenger astrophysics
伽莫夫探测器将使用伽马射线暴(GRB):1)探测高红移宇宙(z > 6),当时第一批恒星诞生,星系形成,氢被重新电离; 2)通过快速识别电磁(IR/光学/X射线)对应物来实现多信使天体物理学引力波(GW)事件。伽玛暴的余辉是一个持续数天的明亮信标,可以用来观测宿主星系和星系际介质的光谱指纹,绘制再电离和早期金属富集的时间图。Gamow Explorer经过优化,可以快速识别高z事件,以触发JWST和大型地面望远镜的后续观测。一个宽视场的龙虾眼X射线望远镜(LEXT)将搜索伽马射线暴,并以弧分的精度定位它们。当探测到GRB时,快速旋转的航天器将指向5个光度通道的光-z-红望远镜(PIRT),以在100秒内识别高红移(z > 6)长GRB,并在GRB触发的1000秒内发送警报。L2轨道提供> 95%的观测效率,并为詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)和地面观测站的后续行动进行了优化。预测的伽莫夫探测器的高z率是尼尔·格瑞尔斯·斯威夫特天文台的10倍以上。仪器和任务能力还能够快速识别短伽玛暴及其与GW事件相关的余辉。Gamow Explorer将被提交给2021年NASA MIDEX电话,如果获得批准,将于2028年发射。
2021-11-15 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Short History of the First 50 Years: from the GRB Prompt Emission and Afterglow Discoveries to the Multimessenger Era
本文回顾了伽马射线暴发现50年来的历史,从Vela和BeppoSAX卫星的早期发现到多信使时代,总结了各卫星与地面实验的贡献及当前未解问题与前景。
2024-07-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Missed opportunities: GRB 211211A and the case for continual gravitational-wave coverage with a single observatory
伽马射线暴GRB 211211 A可能是$\approx350$ Mpc的中子星合并的结果。然而,当时没有一个LIGO-Virgo探测器在运行。我们表明,引力波信号从一个\grb -类双星螺旋在下一个LIGO-Virgo-KAGRA观测运行(O 4)将低于传统的检测阈值,然而,一个符合伽马射线暴观测将提供必要的信息,声称一个天文意义重大的多信使观测。我们计算出,与O 4的敏感性,大约$11\%$的伽马射线暴在600 Mpc将产生一个可信的关联之间的引力波双中子星螺旋签名和提示伽玛射线签名。这对应于$\unit[0.22^{+8.3}_{-0.22}]{yr^{-1}}$的重合探测率,其中不确定性是由绝对合并率、集束和喷气发射分数的不确定性引起的90%置信区间。这些增加到大约$34\%$和$\unit[0.71^{+26.8}_{-0.70}]{yr^{-1}}$,具有拟定的O 5灵敏度。我们表明,上述数字并不依赖于显着的引力波观测站的数量与特定的灵敏度。也就是说,与单个探测器相比,使用两个或三个探测器操作时,可信联合伽马射线暴和引力波探测的数量仅略有提高。因此,值得考虑的是,一个具有足够灵敏度的探测器(后O 4)是否应该始终保持在天空观察模式,以阐明GRB 211211 A类事件的真实性质,我们将详细讨论这一建议。
2022-11-22 astro-ph.HE gr-qc
Monitoring Gamma-Ray Burst VHE emission with the Southern Wide-field-of-view Gamma-ray Observatory
伽马射线暴(GRB)可以产生超高能辐射(E > 100 GeV),这为研究高能区的粒子加速和辐射特性开辟了新的途径。我们预计切伦科夫望远镜阵列(CTA)等下一代仪器将标志着其观测的巨大改进。然而,对目标的可见性和成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的有限的占空比的约束降低了他们的能力,迅速作出反应,瞬态事件和他们的一般属性。在这里,我们表明,广泛的空气簇射(EAS)阵列的概念,提出了由南方宽视场伽玛射线天文台(SWGO)合作的基础上的仪器,有希望的可能性,以检测和跟踪VHE辐射的伽玛暴。费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的观测发现了一些具有独特光谱成分的事件,其光谱成分超过了$1\,$ GeV甚至$10\,$ GeV,这可能代表了发射能量的很大一部分,并且也出现在过程的早期阶段。使用模型的基础上,这些属性,我们估计的可能性,一个宽的视野和大的有效面积的地面监测设施探测VHE辐射的伽玛暴。我们表明,能够监测VHE瞬变与几乎连续扫描的天空授予一个机会,同时访问电磁对应多信使触发宇宙尺度,在某种程度上是不可用的IACT。
2021-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Intergalactic Magnetic Field constraints from detected very high-energy Gamma-Ray Bursts using the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能与替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与仪器研究所)
本文通过模拟CTAO观测数据,利用光谱-时间拟合方法,研究CTAO在完全部署后对星际磁场强度的约束,显示其可探测至10^-15 G量级,并基于GRB 221009A观测支持3×10^-17 G的磁场强度。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB170817A associated with GW170817: multifrequency observations and modeling of prompt gamma-ray emission
利用Chilescope天文台的光学望远镜和Pushchino射电天文台的大扫描天线(BSA)在110 MHz上观测到了GW 170817/GRB 170817 A的电磁瞬变。Chilescope天文台在第三天在星系NGC 4993的外围探测到了一个$\sim19^m$的光学瞬变;在它迅速减少之后,我们继续进行观测。我们把$1.5\times10^{4}$ Jy的上限,任何持续时间为10-60秒的无线电源,可能与GW 170817/GRB 170817 A。即时伽马射线发射由两个独特的组成部分-一个硬短脉冲相对于LIGO信号延迟了$\sim2$秒,而$T\sim 10 $ keV的较软热脉冲持续了另一个$\sim2$秒。在短伽玛暴中,在暴末出现热成分是不寻常的。无论是硬成分还是软成分都不满足Amati关系,这使得GRB 170817 A与其他短暴有着明显的不同。基于γ射线和光学观测,我们建立了一个与GRB 170817 A相关的瞬发高能辐射模型。两颗中子星的合并产生了一个$\sim10^{-2} M_\odot$的吸积环,它为黑洞提供了磁通量,并限制了布兰德福德-兹纳杰克动力喷流。我们将硬的快速尖峰与来自盘风的喷流的准球形爆发联系起来。当喷流以亚相对论速度穿过风时,它会产生一个以辐射为主的激波,将风的物质加热到数十千电子伏,产生软热成分。
2018-01-22 astro-ph.HE
All-sky sensitivity of HAWC to Gamma-Ray Bursts
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台是位于墨西哥普埃布拉州的地面TeV伽马射线天文台,海拔4100米。它的22,000 m $^2$仪器区域,宽视场($\sim$ 2 sr)和>95%的反射率使其成为发现$\sim$ 100 GeV伽马射线暴(GRB)发射的理想仪器。这一发现将提供有关伽玛暴发射起源的关键信息,以及对河外背景光(EBL)模型的约束和违反洛伦兹不变性的关键信息。我们将提出一个简单的,全天空的搜索算法,使用HAWC数据,是最敏感的短伽玛暴发现伽玛暴发射在$\sim$ 100 GeV的前景。这里提出的搜索算法也可以用来检测其他短瞬变的时间尺度和通量类似的短伽玛暴。
2015-08-18 astro-ph.HE
Feasibility of a Small, Rapid Optical-to-IR Response, Next Generation Gamma Ray Burst Mission
我们提出了一个小型的,快速的光学红外响应伽马射线暴(GRB)空间天文台的动机和研究的可行性。通过分析现有的GRB数据,我们给出了现实的探测率的X射线和光学/红外仪器在实际飞行条件下的大小适中。由于具有快速光学/红外响应(约1秒到达目标)和同时多波段成像的新能力,这样的观测站可以有合理的事件率,可能导致新的科学。需要一个类似雨燕的轨道,占空比和观测限制,一个缩小到190平方厘米的探测器面积的雨燕BAT仍然可以探测和定位每年约27个GRB。对于6.5 σ的触发阈值。对于直径10厘米的仪器来说,大约23%的X射线定位伽玛暴将被光学探测到(大约每年6次)。对于6.5西格玛X射线触发器)。
2012-12-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Catching TeV emission from GRB 221009A and alike with LHAASO, LACT and SWGO
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Centre for Astro-Particle Physics (CAPP) and Department of Physics, University of Johannesburg(约翰内斯堡大学天体粒子物理中心及物理系);Department of Physics, The George Washington University(乔治华盛顿大学物理系);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Key Laboratory of Particle Astrophysics & Experimental Physics Division & Computing Center, 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重点实验室及实验物理部计算中心);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究利用LHAASO、LACT和SWGO探测GRB 221009A及类似事件的TeV辐射,分析不同模型下的探测率及灵敏度。
2026-03-08 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revisiting Two Decades of GRB Observations: Assessing Missed Very High-Energy Detections and Future Prospects
本研究调查了过去二十年Swift观测的GRBs,评估了H.E.S.S.、MAGIC和VERITAS错过的VHE探测机会,发现错失探测源于低发生率(每年<1次),并预测未来CTAO可将该发生率提升至每年4次。
2025-08-11 astro-ph.HE
Search for gamma-rays from the unusually bright GRB 130427A with the HAWC Gamma-ray Observatory
本文报道了$>100\nobreakspace\rm{GeV}$能带长伽马射线暴(GRB)130427 A瞬发辐射的第一个极限。GRB 130427 A是有史以来探测到的最强大的红移$z\lesssim0.5$爆发,并且具有$100\nobreakspace\rm{MeV}$以上持续时间最长的发射。能谱至少延伸到$95\nobreakspace\rm{GeV}$,显然在高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台,一个新的广泛的空气簇射探测器,目前正在建设中的墨西哥中部可观察到的范围内。爆炸发生在不利的观测条件下,在天空中,当HAWC运行10%的最后探测器时。根据观测到的MeV-GeV能区的光变曲线,我们在八个不同的时间段内观测到了该伽玛暴的瞬发和延迟辐射。在所有情况下,均未发现统计学显著过量计数,并设定了上限。结果表明,即将建成的HAWC探测器可以很容易地探测到接近天顶的类似伽玛暴。完整的HAWC探测器的探测率可能高达每年一到两个伽玛暴。探测可以提供有关高能过程工作的重要信息,并且观测到可能超过$\mathit{Fermi}$ -LAT能量范围的截止点可能是伽马射线吸收的特征,无论是在伽马射线暴中还是由于河外背景光而沿着视线。
2017-04-28 astro-ph.HE
Improved Fermi-GBM GRB localizations using BALROG
费米卫星上的伽马射线暴监测器(GBM)探测到的伽马射线暴(GRB)的定位受到3-15度的显著系统误差的影响。这主要是由于所采用的能带函数模板和实际的伽玛射线暴谱不匹配。这个问题可以通过同时拟合伽马射线暴的位置和频谱来避免,正如高级定位代码BALROG(arXiv:1610.07385)所示。在这里,我们分析了一个系统的方式,105个明亮的GBM检测到的伽玛暴的准确参考定位可从斯威夫特天文台的样本。我们表明,剩余的系统误差可以减少到$\sim$ 1-2度。
2019-02-04 astro-ph.HE
Probing the Nature of High-z Short GRB 090426 with Its Early Optical and X-ray Afterglows
GRB 090426是Swift检测到的短持续时间突发(观察者帧中的$T_{90}\sim 1.28$,以及$z=2.609$处突发帧中的$T_{90}\sim 0.33$)。它的宿主星系的性质和一些$γ$射线相关性与长持续时间的伽玛暴类似,后者被认为是由恒星起源的(所谓的II型伽玛暴)。本文介绍了用兴隆天文台0.8米TNT望远镜和北京天文台1米LOAO望远镜对它的早期光学观测结果。亚利桑那州的莱蒙光学天文台。我们良好采样的光学余辉光曲线覆盖从$\sim 90$秒到$\sim 10^4$秒的伽玛暴触发后。它显示了两个可能是由于能量注入引起的浅衰变事件,分别在$\sim 230$秒和$\sim 7100$秒结束。进样阶段后的衰减斜率彼此一致($α\simeq 1.22$)。X射线余辉光变曲线看起来跟踪光学,尽管由于{PDMATHAMV Swift}轨道引入的可见度限制而错过了第二能量注入阶段。X射线谱指数为$β_X\sim 1.0$,无时间演化。它的衰减斜率与前向激波模型的预测一致。X射线和光发射都与冷却频率($ν_c$)以上的相同光谱范围一致。$ν_c$在观测的早期阶段就低于光学波段,这一事实对爆发环境提供了一个约束,这与经典的长持续时间GRB中所见的情况相似。因此,我们认为大质量恒星的死亡可能是这次短爆发的起源。
2010-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic-Ray and Neutrino Emission from Gamma-Ray Bursts with a Nuclear Cascade
我们讨论了中微子和宇宙射线发射的伽马射线暴(伽玛暴)与注入的核,我们考虑到,从光衰变的核级联可以充分发展的来源。我们的主要目标之一是测试,如果最近的结果从冰立方和皮埃尔俄歇天文台可以容纳的范式,伽玛暴是超高能宇宙射线(UHECR)的来源。虽然我们的主要结果是使用内部冲击模型,我们讨论如何从伽玛暴壳的二次发射可以解释在其他天体物理模型。结果表明,预期的中微子流量从伽玛暴弱依赖于注入成分,这意味着提示中微子从伽玛暴可以有效地测试GRB-UHECR范式,即使UHECR是核。我们表明,UHECR光谱和组成,皮埃尔俄歇天文台测量,可以自洽地再现在一个组合的源传播模型。在试图描述的能量范围,包括脚踝,我们发现紧张与冰立方边界的伽玛射线暴叠加分析。在另一种情况下,只有脚踝以外的UHECR来自伽玛暴,宇宙射线和中微子观测的联合描述的要求有利于较低的光度,这与γ射线观测的典型预期不一致。
2017-05-24 astro-ph.HE
Expected Constraints on the Intergalactic Magnetic Field using Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,天体物理学和仪器研究所)
利用CTAO观测GRBs,通过联合能谱和时间拟合研究星际磁场,探测其强度下限可达$10^{-15}\;\mathrm{G}$。
2025-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 231115A -- a magnetar giant flare in the M82 galaxy
基于INTEGRAL和Fermi数据,研究了雪茄星系内的短伽马射线暴GRB 231115A,通过能谱、无光学余辉及引力波信号等证据,将其解释为首个精确定位的河外软伽马射线复现器(SGR)磁星巨耀发。
2024-02-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of Observational and Modelling Assumptions on Intergalactic Magnetic Field Constraints from TeV Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能委员会,法国国家科学研究中心,天体物理学与宇宙微波背景研究组)
本文研究了CTAO观测GRB 190114C和221009A对IGMF约束的影响,发现对于常规源,IGMF下限为2×10^-16 G,极端事件下可探测至10^-16 G,提升了当前约束水平。
2026-04-11 astro-ph.HE
Prospects for the detection of GRBs with HAWC
对具有VHE γ射线的伽马射线暴(GRB)的观测,不仅可以了解GRB中粒子的加速机制,而且还可以用来探测河外背景光和限制Lorentz不变性破坏。我们提出了基于地面的HAWC(高海拔水切伦科夫)伽玛射线天文台的伽玛暴探测的前景。我们模型的VHE光谱的伽玛暴外推观测费米LAT和其他天文台更高的能量。假设只有与河外背景光相关的电子对产生是光谱中高能截止的原因,我们发现HAWC将具有高达1.65 GRB/年的探测率。HAWC对伽玛暴的灵敏度主要来自瞬发相的短硬伽玛暴。我们探讨了GRB谱中普遍高能截止的可能性,发现只要在静止坐标系中典型的本征截止在200-300 GeV以上,HAWC的GRB探测率应至少是这个数字的一半。
2013-06-05 astro-ph.HE
Science with the Global Cosmic-ray Observatory (GCOS)
本文阐述拟议的GCOS大型观测台的科学目标、设计构想与能力,旨在以更大孔径研究超高能宇宙线、光子和中微子并追溯其来源。
2023-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Contribution to the extragalactic neutrino background from dense environment of GRB jets
长伽马射线暴(GRB)是目前确认的粒子加速到相对论能量的站点,由于观测到的伽玛射线发射在GeV-TeV的能量范围。我们考虑的情况下,加速电子的机制也负责加速强子在伽玛射线暴喷流多PeV的能量。由于长伽马射线暴的前身是仍然沉浸在密集的星团中的大质量恒星,这些强子在逃离喷流后可以有效地与物质相互作用。我们从强子与伽玛暴周围巨大云团物质的相互作用中计算了中微子的光谱。这些中微子形成余辉的时间尺度取决于它们在云中的扩散时间尺度。由于这种长时间的延迟,它们与任何特定的伽玛射线暴的识别是不可能的。我们估计的贡献中微子从这样的余辉河外中微子背景最近报道的冰立方天文台。
2022-01-28 astro-ph.HE
Implication of GRB 221009A: Can TeV Emission Come from the GRB Prompt Phase?
本文证明GRB 221009A的甚高能辐射可源于内部强子耗散,无需奇异过程,且多信使观测支持磁主导抛射物及BZ中心引擎机制。
2023-04-26 astro-ph.HE
Search for very-high-energy photons from Gamma-ray bursts with HAWC
探测来自伽马射线暴的甚高能量(VHE; > 100 GeV)光子可以提供有关辐射过程、喷出物的物理成分和加速过程的基本信息。高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台是研究100 GeV至100 TeV长时间瞬态现象的最佳伽马射线仪器。它的大视场和占空比(> 95%)使它能够盲目地搜索伽马射线暴的来源,并跟踪来自卫星仪器(如费米和斯威夫特)的外部警报,寻找VHE对应物。我们目前正在进行的GRB监测计划和VHE上限的最新有趣的低红移和/或强大的爆发在HAWC的视野:GRB 170206 A,GRB 170817 A,GRB 180720 B和GRB 190114 C的结果。
2019-08-21 astro-ph.HE
Swift/UVOT: 18 Years of Long GRB Discoveries and Advances
Neil Gehrels Swift天文台(Swift)已经运行了18年。雨燕上的紫外线/光学望远镜(UVOT)被设计用来捕捉伽马射线暴(GRB)最早的光学/紫外线辐射,时间跨度从伽玛射线爆发后的最初几分钟到几天。在这篇文章中,我提供了一个由Swift/UVOT观测到的长伽玛暴(其瞬发伽玛射线持续时间>2秒)的概述,并回顾了Swift/UVOT在过去18年中所取得的重大发现。我讨论了我们的知识和理解的光学/UV发射,特别是早期的光学/UV余辉的改进。
2023-02-27 astro-ph.HE
Search for very-high-energy emission with HAWC from GW170817 event
对引力波GW 170817的探测是多信使天文学的一个突破。第一次,由激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和处女座干涉仪探测到的引力波瞬变与费米卫星上的伽马射线暴监测器(GBM)报告的微弱电磁伽马射线对应物相关联。继GRB 170817 A之后,又进行了一次覆盖大部分电磁波谱的大规模观测活动。本文利用高海拔水切伦科夫(HAWC)γ射线观测站的观测数据,寻找与GRB 170817A X射线辐射相符合的VHE TeV光子。由于没有计数观察到$\sim$ 120天后的触发时间,我们推导并报告相应的上限的能量范围从1到100 TeV。此外,我们还将这种分析推广到具有类似特征的伽玛暴。冯·基恩林。
2019-08-27 astro-ph.HE
Multi-TeV photons from GRB 221009A: uncertainty of optical depth considered
据报道,大型高空空气簇射天文台(LHAASO)从GRB 221009 A中观测到数千个高达$\sim$ 18 TeV的甚高能量光子。我们通过考虑这些光子被河外背景光吸收的事实来研究它们的存活率。通过一组$10^6$蒙特卡罗模拟,我们探索了当前观测所允许的参数空间,并估计了预测LHAASO从GRB 221009 A中探测到至少一个18 TeV光子的概率。我们发现,在$3.5σ$置信区间内,标准物理与18TeV光子的观测结果是一致的。我们的研究方法可以直接推广到研究更多的数据集的LHAASO和其他实验在未来。
2023-01-29 astro-ph.HE
Lorentz invariance violation induced threshold anomaly versus very-high energy cosmic photon emission from GRB 221009A
据报道,大型高空空气簇射天文台(LHAASO)观测到来自GRB 221009 A的极高能光子,最高能量可达18~TeV。我们发现,这样的高能光子的观测是相当不平凡的,因为河外背景光可以吸收这些光子严重和流量太弱,无法观察到。因此,我们讨论了一个可能的机制,为我们观察到这些光子,并建议洛伦兹不变性破坏引起的阈值异常的过程\(γγ\to e^-e^+\)提供了一个候选来解释这一现象.
2023-03-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dark matter interpretation of GRB 221009A: a singlet scalar explains LHAASO data
School of Physics, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所物理学院)
本文提出用单态标量暗物质衰变解释GRB 221009A的高能伽马射线,暗物质被宇宙射线上散射后双光子衰变,产生LHAASO观测到的13 TeV事件。
2026-09-11 astro-ph.HE hep-ph
Fermi observations of high-energy gamma-ray emission from GRB 090217A
费米天文台正在推进我们的知识,伽马射线暴(伽玛暴)通过开创性的高能量观测,涵盖了70多年的能源与两个机载探测器,大面积望远镜(LAT)和伽马射线暴监测器(GBM)。在这里,我们报告的观察长GRB 090217A触发GBM和已被发现的LAT与一个大于9西格玛的意义。我们提出了GBM和LAT的观测和地面分析,包括时间分辨光谱和时间剖面的研究,从8千电子伏到1 GeV。所有的光谱都很好地再现了一个带模型。我们将这些观测结果与LAT探测到的前两个长爆发GRB 080825C和GRB 080916C进行了比较。这些爆发被发现有时间依赖的光谱,并表现出延迟的高能量发射,这是没有观察到的情况下的GRB 090217 A。我们讨论了伽玛暴的高能发射的一些理论意义。
2010-07-20 astro-ph.HE
An Ordinary Short Gamma-Ray Burst with Extraordinary Implications: Fermi-GBM Detection of GRB 170817A
2017年8月17日12:41:06 UTC,费米伽马射线暴监测器(GBM)探测到并触发了短伽马射线暴GRB 170817 A。在此GRB之前约1.7秒,激光干涉引力波天文台(LIGO)触发了与GRB相关的二进制紧凑合并候选者。这是第一个明确的一致观测引力波和电磁辐射从一个单一的天体物理来源,标志着开始的引力波多信使天文学。本文报道了对这一普通短伽玛暴的GBM观测和分析,证实了至少有一些短伽玛暴是由双星紧合并产生的。
2017-10-16 astro-ph.HE
Direct evidence for preburst stage of gamma-ray burst from GRB 221009A data
本研究基于GRB 221009A的观测数据,利用FGST的GBM、LAT及LHAASO的KM2A探测器,首次为伽马射线暴中多GeV光子先于低能光子发射的新暴前阶段提供了直接证据。
2024-10-16 astro-ph.HE
INTEGRAL Results on Gamma-Ray Bursts
尽管INTEGRAL是一个普通的观测站,而不是一个面向伽马射线暴的任务,但它为伽玛射线暴领域的几项重要发现做出了贡献。这得益于其前所未有的定位能力和在软伽马射线领域的灵敏度。在本文中,我将回顾在过去10年中获得的主要成果,并感谢,积分伽玛暴,包括发现的少数伽玛暴光谱与超新星,第一次测量的可变偏振的伽玛暴提示发射,存在的低光度人口的伽玛暴的迹象,以及近年来伽玛暴作为基础物理探测器的应用。我将提及INTEGRAL样本的主要全球特征,并从设计未来的促进伽玛射线暴专门任务的角度阐述从INTEGRAL中吸取的教训。
2013-02-20 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of Gamma-Ray Bursts
费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)的大面积望远镜(英语:Large Area Telescope)是一个对转换望远镜,对超过40个能量十年的伽马射线敏感,介于20 MeV和300 GeV之间。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)-任务上的另一种仪器-协同作用,在研究伽马射线暴(GRB)方面,在光谱覆盖范围、有效面积和仪器死时间方面具有前所未有的灵敏度。我们将回顾GRB的Fermi-LAT观测的主要结果,介绍GeV能区GRB的主要性质。
2009-07-03 astro-ph.HE
Jitter Mechanism as a Kind of Coherent Radiation: Constrained by the GRB 221009A Emission at 18 TeV
针对GRB 221009A在18 TeV的辐射,提出动力学湍流主导的抖动辐射机制,并论证其在TeV能段为相干辐射,可解释LHAASO观测结果。
2023-03-25 astro-ph.HE
The Fermi view of gamma-ray bursts
自2008年6月成功发射以来,{ \it费米}伽玛射线空间望远镜在对伽马射线暴(GRB)现象的认识上取得了重要突破。{ \it Fermi}天文台上的GBM和LAT仪器的组合提供了70多年来对伽马射线暴能量观测的丰富信息。我们简要介绍了{ \it Fermi}仪器及其用于伽玛暴科学的能力,并报告了{ \it Fermi}对高能瞬发和扩展伽玛暴发射的观测结果。这些结果的主要物理意义进行了讨论,随着开放的问题,关于伽玛射线暴建模。我们强调未来在SVOM任务时与地面Čerenkov望远镜的协同作用。
2011-06-01 astro-ph.HE
On the sensitivity of the HAWC observatory to gamma-ray bursts
本文介绍了HAWC对伽马射线暴的敏感性。HAWC是一个非常高能量的伽马射线观测站,目前正在墨西哥建造,海拔4100米。它将通过水切伦科夫方法观测大气层空气簇射。HAWC将由300个大型水箱组成,每个水箱装有4个光电倍增管。HAWC有两个数据采集(DAQ)系统。主数据采集系统读出储罐中的同步信号,并重建单个大气簇射的方向和能量。定标器DAQ对检测器中每个光电倍增管(PMT)中的命中计数,并搜索所有PMT噪声的统计过量。我们表明,HAWC有一个现实的机会,观察高能幂律成分的伽玛暴,至少扩展到30 GeV,因为它已经观察到费米LAT。这两个DAQ系统的能量阈值足够低,可以观察到类似于GRB 090510和GRB 090902b的事件,并具有费米LAT观察到的特征。HAWC将提供有关伽玛暴高能谱的信息,这反过来又有助于了解伽玛暴喷流中的电子对衰减,河外背景光吸收,以及确定伽玛暴加速粒子的最高能量。
2011-12-19 astro-ph.HE
Lorentz invariance violation from GRB221009A
针对LHAASO观测到GRB 221009A的10 TeV光子与标准模型预期矛盾的问题,本文通过数值计算证明可利用该观测定量约束光子的洛伦兹不变性破坏。
2024-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detection Prospects for GeV Neutrinos from Collisionally Heated Gamma-ray Bursts with IceCube/DeepCore
核碰撞产生的喷流加热可能是伽马射线暴(GRB)发射的主要机制。除了产生观测到的伽马射线外,碰撞加热还必须产生10-100 GeV的中微子,这意味着中微子和伽马射线光度之间的密切关系。我们利用这种理论关系来预测IceCube+DeepCore可能探测到的GRB。为了估计预期的中微子信号,我们使用BATSE在1991-2000年观测到的最大的爆发样本。如果IceCube+DeepCore当时运行,则可以检测到GRB中微子。10-100 GeV中微子的探测将具有重要意义,可以揭示伽玛暴喷流的组成及其洛伦兹因子。这可能是设计IceCube+DeepCore天文台未来升级的重要目标。
2013-05-23 astro-ph.HE
Search of extended or delayed TeV emission from GRBs with HAWC
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最明亮的光源之一,其发射的性质直到非常高的能量是与这些特殊事件的研究有关的最重要的公开问题之一。高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线天文台,安装在海拔4100米。S. L.在普埃布拉州(墨西哥),已经完成了第二年的全面运作。由于其瞬时视场为~2 sr和高占空比($\ge$ 95%),HAWC是研究伽玛暴等瞬态现象的理想仪器。我们进行了搜索TeV发射延迟方面,和更长的持续时间比卫星观测到的即时发射。我们在这里介绍了2014年12月至2017年2月在费米和斯威夫特卫星探测到的伽玛暴样本位置进行观测所获得的结果。从这个分析的上限和理论意义进行了讨论。
2017-09-19 astro-ph.HE
Search for very-high-energy emission from Gamma-ray Bursts using the first 18 months of data from the HAWC Gamma-ray Observatory
高海拔水切伦科夫(HAWC)伽马射线观测站是一个广泛的空气簇射探测器,在墨西哥中部运行,最近完成了头两年的全面运行。如果像GRB 130427 A这样的爆发,红移为0.34,高能成分遵循指数为-1.66的幂律,高能成分扩展到更高的能量,除了来自河外背景光衰减之外没有截止,HAWC将观测到峰值能量为$\sim$ 300 GeV的伽马射线。本文报道了用$\mathit{Swift}$和$\mathit{Fermi}$探测到的64个伽马射线暴的HAWC观测结果,其中包括用大口径望远镜($\mathit{Fermi}$ -LAT)探测到的3个伽玛暴。一个ON/OFF分析方法,搜索的时间尺度上所观察到的光变曲线在keV-MeV的能量,也在扩展的时间尺度上。对于所有的伽玛暴和时间尺度,没有统计学上显着的过量计数被发现和上限的伽玛射线的数量和伽玛射线通量的计算。伽马射线暴170206 A是$\mathit{Fermi}$卫星上的伽马射线暴监测器($\mathit{Fermi}$ -GBM)探测到的第三亮的短伽马射线暴,也是LAT探测到的,它发生在非常接近天顶的地方。LAT测量既不能排除同步辐射自康普顿(SSC)分量的存在,也不能限制其光谱。相反,HAWC的上限限制预期的截止在一个额外的高能量组件小于$100~\rm{GeV}$的能量和红移的爆发的合理假设。
2017-08-04 astro-ph.HE