Marginally fast cooling synchrotron models for prompt GRBs
以往的研究认为同步辐射是瞬发伽马射线暴（GRB）的发射机制。这些工作表明，电子必须在与源处的动态时间相当的时间尺度上冷却，以满足光谱约束，同时保持高辐射效率。我们专注于同步加速器冷却平衡的连续热源的条件下，这些约束条件自然得到满足。假设在发射区的大多数电子都有助于观察到的峰值，我们发现，每个电子的能量必须是$E\gtrsim 20$ GeV和发射材料的洛伦兹因子必须是非常大的$10^3\lesssim Γ_{\rm em} \lesssim 10^4$，以及在大量的洛伦兹因子的射流推断从伽玛射线暴余辉超过。然后，一些独立的约束条件表明，发射体必须相对于喷流的整体坐标系以$Γ'\approx 10$相对论运动，并且喷流必须在发射区$σ_{\rm up}\gtrsim 30$的上游高度磁化。在该模型中，发射半径也被强烈约束为$R\gtrsim 10^{16}$ cm。这些值是一致的磁喷流模型的耗散是由磁重联，发生在远离基地的射流。
2018-01-15 astro-ph.HE
Time-resolved Analysis of Fermi GRBs with Fast and Slow-Cooled Synchrotron Photon Models
利用{ \it费米伽玛射线空间望远镜}对8个以单发射脉冲为主的明亮长伽马射线暴（GRB）进行了时间分辨光谱分析。用带函数等经验谱形式拟合伽玛暴的瞬发辐射，会导致对瞬发辐射物理模型的模糊结论。此外，波段函数通常不足以拟合数据。因此，GRB光谱建模与两个发射组件组成的光学薄的非热同步辐射从相对论电子，当显着，热发射从喷流光球，这是由黑体光谱表示。为了产生可接受的拟合，在8种情况中的5种情况下需要添加黑体分量。我们还发现低能谱指数α与α= -0.81 \pm 0.1的同步分量一致。该值位于慢冷却和快冷却状态下电子的极限值α= -2/3和α= -3/2之间，表明发射点处正在加速。当使用物理同步加速器模型而不是带函数时，黑体分量可以更显著，这说明带函数不能作为非热同步加速器发射分量的良好代理。发现在瞬发阶段，黑体分量的温度和特征发射区尺寸分别随时间按幂律减小和增大。此外，我们发现黑体和非热分量有单独的时间行为。
2013-12-11 astro-ph.HE
Bethe-Heitler signature in proton synchrotron models for gamma-ray bursts
本文研究了Bethe-Heitler（BeHe）对产生对伽马射线暴（GRB）瞬发质子同步辐射模型的影响。该模型的可能参数空间受到二次BeHe对的同步辐射的限制。我们发现了两种感兴趣的制度。1)在高体积洛伦兹因子、大半径和低光度下，质子同步辐射占主导地位，并产生与观测一致的光谱。对于这个参数空间的一部分，次显性（在兆电子伏波段）的幂律创建的BeHe对的同步辐射。这种幂律可扩展到几十或几百MeV。这样的特征是质子同步加速器模型中的自然预期，并且在一些GRB中可以看到，包括MAGIC天文台最近观测到的GRB 190114 C。2)在低体积洛伦兹因子、小半径和高亮度下，BeHe冷却占主导地位。光谱达到一个单一的幂律的形状与频谱指数$α= -3/2$延伸到整个GBM/斯威夫特的能量窗口，与观测不兼容。我们的理论结果可以用来进一步约束伽玛暴的质子同步辐射模型的频谱分析。
2021-12-14 astro-ph.HE
The case for a minute-long merger-driven gamma-ray burst from fast-cooling synchrotron emission
几十年来，伽马射线暴（GRB）被广泛地分为“长”和“短”持续时间的暴，持续时间分别大于或小于2秒。然而，这种二分法并不能完美地映射到已知产生伽马射线暴的两个祖先通道-紧凑物体的合并（合并伽马射线暴）或大质量恒星的坍缩（超新星伽马射线暴）。特别地，合并GRB群还可以包括具有短的、硬的$\lesssim$ 2s尖峰和随后的较长的、较软的扩展发射（EE）的爆发。最近在50年代持续时间的GRB 211211 A中发现了一个千诺瓦--中子星合并产生的重元素的放射性辉光--进一步证明合并可以驱动长而复杂的GRB，模仿Bracksar种群。在这里，我们提出了一个详细的时间和光谱分析的高能量辐射的GRB 211211 A。我们证明，发射具有纯粹的同步加速器起源，峰值和冷却频率都通过$γ$射线波段向下移动到X射线，并且快速演变的光谱在后期驱动EE特征。这种光谱演变的合并伽玛射线暴的识别开辟了途径的祖先类型的诊断。
2022-12-14 astro-ph.HE
On The External Shock Synchrotron Model for GRBs' GeV Emission
LAT探测到的（100 MeV - 50 GeV）GRB辐射的主要成分相对于瞬发软（亚MeV）伽马射线开始延迟，并且在软成分消失后持续很长时间。这导致了一个有趣的建议，即这种高能量的发射是通过相对论电子的同步辐射产生的加速的外部冲击。此外，MeV余辉发射的限制导致的建议，至少在明亮的GeV爆发的领域是不是超出了冲击压缩放大。我们在这里表明，限制（内的减速冲击），效率和冷却的发射电子约束的考虑，在这个模型中，磁场，出现在上游（circumburst）和下游（喷出物）地区，使我们能够获得一个直接处理它们的值。最大同步辐射的已知极限，当结合冲击波演化时，意味着能量高于~ 10 GeV的晚期光子（在爆发后超过~100 s到达）不会自然地从外部冲击同步辐射中产生，并且几乎可以肯定有不同的起源。最后，即使是红外光学的适度种子通量（几mJy）也会通过逆康普顿冷却淬灭GeV辐射，除非激波后面的磁场被显著放大。同时观测到红外光学和GeV辐射的爆发将排除这种模型。
2010-03-30 astro-ph.HE
Synchrotron spectrum of fast cooling electrons in GRBs
本文讨论了激波中快冷电子的同步辐射。冲击波后的快速冷却电子如果没有足够的时间均匀混合，就会产生位置相关的不均匀电子分布。这将导致一个非常不同的同步辐射光谱在低频带的均匀的情况下，由于同步辐射吸收。本文计算了伽马射线暴（GRB）非均匀情况下的同步辐射谱。同时考虑了正激波和反向激波。我们发现，对于反向激波占主导地位的情况下，我们会期望在低频谱的“反向激波颠簸”。光谱凸起是由于在前向和反向激波区的组合同步辐射吸收。在低频前向冲击谱中有两个非常规段，其谱斜率分别为$\lesssim1$和$11/8$。$11/8$的斜率已被一些作者发现，而$\lesssim1$的斜率是新的，这是由于在光学厚区近似恒定的电子温度。未来，在伽玛暴早期余辉或瞬发阶段的多波段（特别是低频波段）同步观测，将有可能揭示这些光谱特征，使我们能够识别反向激波成分，区分正向和反向激波发射。这也是诊断相对论激波区快速冷却后电子分布状态（均匀或不均匀）的一种方法。
2017-04-26 astro-ph.HE
GRB Prompt Emission Spectra: The Synchrotron Revenge
在发现它们40多年之后，伽玛暴的预测和观测之间的长期紧张关系开始得到解决。我们发现，所观察到的光谱可以产生的同步过程中，如果发射粒子不完全冷却。最近在雨燕GRB光谱中发现了不完全冷却的证据，并迅速观察到0.5 keV（Oganesyan et al. 2017，2018），其特征是额外的低能突破。为了在更高的能量下寻找这种破裂，我们分析了费米卫星在10多年的活动中探测到的10个长的和10个短的最亮的伽玛暴。我们发现，在8/10的长伽玛暴中，有令人信服的证据表明，低能量的突破（低于峰值能量）和光子指数低于和高于该突破是显着一致的同步辐射光谱预测的值（分别为-2/3和-3/2）。分析的10个短伽玛暴中没有一个显示出破裂，但低能谱斜率与-2/3一致。在伽玛射线暴标准模型的框架内，这些结果意味着在发射区有一个非常低的磁场，与预期不符。我还介绍了GRB 190114 C的光谱演化，第一个GRB检测到的MAGIC望远镜，这表明压缩（在keV-MeV的能量范围内）的提示和余辉发射，后者上升，并占主导地位的光谱能量范围的高能量部分具有很高的意义。
2020-03-23 astro-ph.HE
The early high-energy afterglow emission from Short GRBs
本文在外激波模型下计算了短伽马射线暴（SGRB）的高能余辉辐射。有两种可能的成分有助于高能量余辉：电子同步辐射和同步自康普顿（SSC）发射。我们发现，对于SGRB的典型参数值，在10 MeV-10 GeV的早期高能余辉发射是由同步辐射为主。对于红移z =0.1的爆发，如果冲击波的能量E>=10^51尔格，电子能量的比例ε_e>=0.1，费米LAT就可以探测到高能辐射。这为SGRB 081024 B的高能量尾部提供了可能的解释。
2009-08-18 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton from Reverse shock and Fermi-LAT GRBs
该研究推导反向激波在厚壳、薄壳及不同介质中的 SSC 闭合关系，并结合 2FLGC 数据说明薄壳与恒密度介质更优，且早期 GeV 辐射可源于 SSC。
2025-09-27 astro-ph.HE
One Fits All: A Unified Synchrotron Model Explains GRBs with FRED-Shaped Pulses
提出统一同步辐射模型，通过单一物理参数集成功拟合单脉冲GRBs的时间分辨光谱，揭示光谱与时间演化源于发射区域膨胀，初始半径约$10^{15}$ cm。
2024-01-15 astro-ph.HE
Synchrotron emission in GRBs observed by Fermi: Its limitations and the role of the photosphere
有人提出，伽马射线暴中的瞬发辐射由几个分量组成，从而产生所观测到的谱形。在这里，我们研究了8个最明亮的，单脉冲{ \it费米}爆发的光谱建模，使用同步辐射作为组件之一的样本。其中五个爆发需要额外的光球成分（黑体）。特别是，我们调查的喷气机的推断属性和物理要求所设置的观察到的组件，这五个突发，在重子为主的外流的背景下，由强烈的光球组件的动机。我们发现类似的射流属性的所有五个突发：批量洛伦兹因子单调下降的脉冲和谎言之间的1000和100。这种演变是强大的，既不能解释为一个不同的辐射效率，也不是一个不同的磁化强度的射流假设光球半径是以上的滑行半径。这种行为挑战了几种耗散机制，例如，内部冲击。此外，在所有8种情况下，数据清楚地拒绝了快速冷却的同步加速器光谱（其中发射电子的显着部分已冷却到低于最小注入能量的能量），推断出一个典型的电子洛伦兹因子$10^4 - 10^7$。这些数值远远高于内部冲击的通常预期值。因此，虽然同步加速器方案没有被数据拒绝，但解释确实存在一些需要解决的限制。最后，我们指出并讨论替代解释。
2015-11-23 astro-ph.HE
A Common Synchrotron Origin for Prompt Gamma-Ray and Soft X-Ray Emission in GRBs: Evidence from Joint Spectral Analysis
利用 Swift 20 年存档数据对 46 个 GRB 的 110 个脉冲进行软 X 射线与伽马射线联合光谱分析，证明二者瞬时辐射源于同一同步辐射区。
2025-10-20 astro-ph.HE
Investigating time variability of X-ray absorption in Swift GRBs
伽玛暴的X射线谱中存在过量吸收是众所周知的，但吸收物质的主要位置仍然不确定。为了获得更多的知识，我们已经进行了时间分辨分析的X射线光谱的199伽玛暴观测的\textit{Swift} X射线望远镜，寻找证据的柱密度（$N_{\mathrm{H,intr}}$），这将表明伽玛暴电离物质在其周围。我们将分析结构化为贝叶斯推断，并使用吸收幂律作为我们的基线模型。我们还探讨了替代光谱模型的情况下，减少吸收推断。分析揭示了七个伽玛暴，显示出减少的迹象，在$N_{\mathrm{H,intr}}$，但我们注意到，光谱演变的替代模型不能排除。我们的结论是，在绝大多数的伽玛暴的过量吸收必须起源于大尺度的宿主星系和/或在星系际介质。我们的研究结果还表明，柱密度的演变不太可能影响伽玛暴早期X射线谱的谱分析。与此一致，我们表明，估计总$N_{\mathrm{H,intr}}$从早期的{ \it斯威夫特}数据在窗口定时模式揭示了相同的增加趋势与红移以前的结果的基础上，在较晚的时间，但更严格的限制。
2023-01-23 astro-ph.HE
Modelling synchrotron and synchrotron self-Compton emission of gamma-ray burst afterglows from radio to very-high energies
减速冲击波产生的同步辐射是伽马射线暴（GRB）产生的射电到X射线余辉辐射的一个被广泛接受的模型。费米大面积望远镜（LAT）探测到的GeV伽马射线发射，其持续时间超过了即时伽马射线发射阶段，也与余辉发射的广泛特征相兼容。我们重新审视了减速冲击波的同步辐射自康普顿（SSC）发射模型，以拟合来自三个明亮GRB的多波长数据，即GRB~ 190114 C，GRB~ 130427 A和GRB~090510。我们约束余辉模型参数使用同时拟合的光谱能量分布在不同的时间和光曲线在不同的频率，这些爆发。我们发现，对于短GRB~090510，一个恒定密度的星际介质是有利的，而对于长GRB~ 130427 A和GRB~ 190114 C，一个风型的环境是有利的。MAGIC探测到的GRB~ 190114 C的亚TeV分量是我们模拟的SSC辐射。此外，我们还发现汤姆逊区的SSC辐射能够很好地拟合GRB~ 190114 C的光谱和光变曲线。对于其他两个GRB，缺乏亚TeV的检测，SSC的排放量也在汤姆森政权建模。对于我们所使用的模型参数，与河外背景光中红移相关的$γγ$衰减相比，爆炸波中的$γγ$衰减在亚TeV范围内可以忽略不计。
2021-05-07 astro-ph.HE
Exploring Gamma-Ray Burst Diversity: Clustering analysis of emission characteristics of Fermi and BATSE detected GRBs
本研究用嵌套高斯混合模型对Fermi和BATSE的GRB数据聚类，分出四类并分析其辐射机制与前身星起源，揭示了GRB在多方面的多样性。
2024-02-23 astro-ph.HE
Polarization of GRB Prompt Emission and its Application to POLAR's Data
同步辐射偏振对磁场位形非常敏感。近年来，在伽马射线暴（GRB）余辉阶段，混合磁场同步辐射的偏振研究得到了发展。在这里，我们将这些SM模型应用到伽玛暴瞬发相，并将它们的偏振特性与纯有序（SO）磁场中的同步辐射进行了比较。我们发现SM模型中的偏振特性与相应的SO模型中的偏振特性非常相似（例如，具有排列有序部分（SMA）的混合磁场中的同步辐射和具有纯有序排列磁场（SOA）的同步辐射），仅具有较低的偏振度（PD）。我们还讨论了模型的统计特性。我们发现，在纯有序环向磁场（SOT）中，SOA和同步辐射的模拟爆发的PD都集中在$25\%$附近，而在具有环向有序部分（SMT）的混合磁场中，SMA和同步辐射的模拟爆发的PD可以从$0\%$到$25\%$，这取决于$ξ_B$的值，即，有序磁场的磁还原与随机磁场的磁还原之比。从统计上看，如果大多数伽玛暴的PD值不为零，则更倾向于SO和SM模型。此外，如果有一些明亮的伽玛暴的PD值明显低于大多数伽玛暴，它有利于SOT（SMT）模型;如果所有的明亮伽玛暴的PD值与大多数伽玛暴相当，它有利于SOA（SMA）模型。最后，我们将我们的结果应用到POLAR的数据，发现观测到的爆发的$\sim10\%$时间积分PD有利于SMA和SMT模型，这些爆发的$ξ_B$参数被限制在1.135左右。
2020-08-26 astro-ph.HE
Synchrotron polarization of anisotropic electron distribution in GRB prompt emission
Guangxi University（广西大学）；Guangxi Minzu University（广西民族大学）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Science（中国科学院国家天文台）
研究GRB喷流中各向异性电子分布对同步辐射偏振的影响，发现低能电子分布影响偏振特征，能量斜率m决定光学波段偏振变化，数值结果与观测数据对比支持各向异性分布解释部分GRB偏振和光谱数据。
2026-04-24 astro-ph.HE
Exploring Physically-Motivated Models to Fit Gamma-Ray Burst Spectra
本研究用三种物理动机模型拟合100个明亮GRB光谱，发现23%-42%的样本更适用物理模型，且长GRB低能指数分布与同步辐射预期值一致，支持同步辐射作为GRB瞬时辐射主要来源。
2023-11-22 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Emission in the Two-Component Jet Model for Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）是由相对论喷流引起的高能光子的强烈爆发（瞬发辐射）。在发射之后，多波长的余辉，从无线电到甚高能（VHE）伽马射线，持续了几天以上。在过去的三年中，来自四个伽玛暴（伽玛暴180720 B，190114 C，190829 A和201216 C）的VHE伽玛射线光子被地面成像大气切伦科夫望远镜探测到，如主要大气伽玛成像切伦科夫望远镜（MAGIC）和高能立体系统（H.E.S.S.）。其中一个GRB 190829 A具有特殊的特征，在X射线和光学波段的$1.4\times10^3$ s处出现消色差峰，属于低光度GRB。以前，我们提出了一个双组分射流模型，它有一个小的初始开口半角$θ_0=0.015$ rad和大的体积洛伦兹因子$Γ_0=350$的“窄射流”，和“宽射流”与$θ_0=0.1$ rad和$Γ_0=20$。窄喷流解释了早期的X射线和光发射，以及在离轴观察情况下明显小的各向同性伽马射线能量和峰值能量。此外，晚X射线和无线电（1.3和15.5 GHz）余辉从宽喷流发射。在这里，我们计算的VHE γ射线通量的同步自康普顿（SSC）发射。我们的双成分喷流模型很好地解释了GRB 190829A的多波长余辉，包括VHE γ射线发射。当喷流在轴上观察时，我们的双组分喷流的余辉发射也与GRB 180720B，190114C和201216C的观测结果一致。此外，我们还讨论了切伦科…
2022-12-18 astro-ph.HE
Distributions of Gamma-Ray Bursts and Blazars in the $L_{\rm p}-E_{\rm p}$ Plane and Possible Implications for their Radiation Physics
本文对用{ \em Fermi}/GBM观测到的一个红移已知的伽玛暴样品进行了光谱分析。结合我们对一个{ \em Fermi}/LAT blazar样品的轻子模型的系统光谱能量分布模拟的结果，我们通过绘制同步辐射峰值光度图来比较GRB和blazar的分布（$L_{\rm s}$）和相应的耀变体在伽玛暴的$L_{\rm p}-E_{\rm p}$平面上的峰值光子能量$E_{\rm s}$，其中，$L_{\rm p}$和$E_{\rm p}$分别是伽马射线暴时间积分$νf_ν$谱的峰值亮度和峰值光子能量。伽玛暴位于平面的高$L_{\rm p}$、高$E_{\rm p}$角，并发现了紧密的$L_{\rm p}-E_{\rm p}$关系，即，$L_{\rm p}\propto E_{\rm p}^{2.13^{+0.54}_{-0.46}}$。FSRQ和LBL都聚集在低- $E_{\rm p}$、低- $L_{\rm p}$角落。IBL和HBL具有$E_{\rm s}\sim 2\times 10^{-3} - 10^{2}$ keV和$L_{\rm s} \sim 10^{44} - 10^{47}$ erg s $^{-1}$，但没有发现$L_{\rm s}$对$E_{\rm s}$的依赖性.我们发现，伽玛暴的紧密的$L_p-E_p$关系可以用高磁化的喷射物中快冷电子的同步辐射来解释，…
2014-07-23 astro-ph.HE
The width of gamma-ray burst spectra
在伽马射线暴（GRB）的高度相对论喷流中活跃的发射过程仍然是未知的。在本文中，我们提出了一个新的措施来描述光谱：宽度的$EF_E$频谱，数量依赖于找到一个很好的适合的数据。我们将其应用到费米/GBM和CGRO/BATSE观测到的伽玛暴的完整样本。两种仪器的结果完全一致。我们发现，从长和短的伽玛暴的光谱的中值宽度是显着不同的（机会概率$<10^{-6}$）。宽度与持续时间或硬度无关，因此这是两类之间新的独立区别。将测得的光谱与基本发射过程-同步辐射和黑体辐射-的光谱宽度进行比较，结果表明，大部分伽马射线暴光谱太窄，无法用电子能量分布的同步辐射来解释：例如，在一个实施例中，78%的长伽玛暴和85%的短伽玛暴的最小宽度与麦克斯韦分布电子的标准慢冷同步辐射的最小宽度不相容，快冷谱预测甚至更宽的谱。光球辐射可以解释光谱，如果调用机制，以提供一个比黑体更广泛的光谱。
2014-12-18 astro-ph.HE
Taking the Band Function Too Far: A Tale of Two $α$'s
识别伽马射线暴（GRB）中的发射机制这一长期存在的问题已经产生了无数可能的模型，这些模型具有解释观测结果的潜力。一般来说，经验带函数是适合所观察到的伽玛射线数据和拟合参数被用来推断哪些辐射机制是在工作中的伽玛暴外流。特别是，能带函数的低能幂律指数$α$的分布导致了所谓的同步加速器“死亡线”（LOD），这是一种说法，即这种分布不能单独用最简单的同步加速器模型来解释。作为替代拟合模型，使用除了Band函数之外的黑体的组合，这在许多情况下提供更好或同样好的拟合。有人建议，这样的拟合将能够减轻同步辐射在伽玛暴的LOD问题。然而，这些结论依赖于能带函数在观测能带内拟合同步加速器光谱的能力。为了研究情况是否如此，我们模拟了同步加速器和同步加速器+黑体光谱，并通过$Fermi$伽马射线暴监测器（GBM）的仪器响应将它们折叠起来。然后，我们进行一个标准的数据分析，拟合模拟数据与波段和波段+黑体模型。我们发现两个重要的结果：同步加速器LOD实际上是更严重的比原来的预测：$α_{\bf LOD} \sim -0.8$。此外，我们发现，固有的同步加速器+黑体发射是不足以占整个观察到的$α$分布。这意味着需要一些其他的发射机制来解释大部分观测到的伽玛暴。
2014-10-28 astro-ph.HE
Where are Swift Gamma-ray bursts beyond the "synchrotron deathline"?
本文研究了雨燕伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的时间分辨谱。我们的目标是看看是否以前的BATSE声称存在大量的光谱与低能量光子指数硬比2/3是一致的斯威夫特的数据。我们进行了系统的搜索事件的光谱硬化到光子指数低于2/3的迅速辐射光谱的雨燕伽玛暴。我们表明，数据的BAT仪器上的斯威夫特是一致的BATSE数据，如果考虑到这两种仪器之间的差异。雨燕伽玛暴中非常硬谱的统计值低得多，这是由于BAT望远镜的视场较小，能带较窄。
2009-03-20 astro-ph.HE
The peculiar physics of GRB 170817A and their implications for short GRBs
与LIGO双星中子星合并事件GW170817相关的GRB170817A的意外发现对目前对短伽马射线暴（GRBs）发射物理的理解提出了挑战。事件的低光度，但类似的峰值能量相比，标准的短伽玛射线暴是很难解释与目前的模型，挑战我们的理解伽玛射线暴的排放过程。发射模型调用同步辐射从电子加速冲击和光球发射是特别具有挑战性的解释，这爆发。
2017-10-22 astro-ph.HE
External forward shock origin of high energy emission for three GRBs detected by Fermi
我们分析了Fermi探测到的3个伽玛暴（080916 C，090510，090902 B）的100 MeV以上的数据，发现这些光子是由外部前向激波的同步辐射产生的。我们通过以下四种不同的方法得出这一结论。(1)我们检验了100 MeV以上的光变曲线和光谱行为，以及后期的X射线和光学数据，发现它们与外前向激波辐射的闭合关系是一致的。(2)我们计算了100 MeV的外前向激波同步辐射通量，它与观测到的通量值相匹配。(3)我们使用> 100 MeV的数据来确定外部前向激波模型参数，并利用这些数据来计算后期（爆发后数小时至数天）的预期X射线和光通量，并发现这些与观测数据非常一致。(4)我们仅使用后期X射线、光学和无线电数据计算外部前向激波模型参数，并根据这些数据估计亚MeV爆发结束时（以及随后的时间）>100 MeV的预期通量，并发现这与费米/LAT获得的高能数据完全一致。一个简单的外部前向冲击波能够拟合从爆发结束（1- 50秒）到大约一周的整个数据，涵盖了超过80年的光子频率，这为这些费米伽玛暴的> 100 MeV辐射的外部前向冲击波同步辐射源提供了令人信服的确认。此外，（3）和（4）中确定的参数表明，这些伽玛暴所需的磁场与星周介质中的冲击压缩磁场一致，其冲击前的值为几十微高斯。
2010-07-29 astro-ph.HE
Detection of afterglow emission up to 100 GeV through a stacking analysis of gamma-ray bursts
Yunnan University（云南大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；Beijing Normal University（北京师范大学）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Hong Kong（香港大学天体物理研究所）；Department of Physics, University of Hong Kong（香港大学物理系）
通过堆叠分析发现GRBs高达100 GeV的余辉辐射，揭示GeV波段可能存在的能量注入效应。
2026-03-10 astro-ph.HE
Klein-Nishina Effects on Optically Thin Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Spectrum
当Klein-Nishina（KN）效应很重要且对产生和外辐射场可以忽略时，我们给出了光学薄同步辐射和同步辐射自康普顿（SSC）谱的解析近似。这一理论对于天体物理源辐射的分析处理是有用的，如伽马射线暴（GRB），活动星系核和脉冲星风星云，其中KN效应可能是重要的。我们考虑一个连续注入的相对论性电子与幂律能量分布以上的一些典型的注入能量的源。我们发现，同步加速器SSC光谱可以描述一个破缺的幂律，并提供解析估计的断裂频率和幂律指数。在一般情况下，我们表明，KN横截面上的上散射电子的能量的依赖性的结果在硬化的能量分布的快速冷却的电子，因此在硬化所观察到的同步辐射光谱。结果表明，当忽略KN效应时，快冷电子在典型注入能量以下的同步辐射谱可以与$F_ν\propto ν^0$一样硬，而不是经典的$ν^{-1/2}$.同步加速器能量输出可以由具有高于典型注入能量的能量的电子主导。我们自洽地求解了冷却频率，发现同步加速器和SSC冷却之间的过渡会导致冷却频率以及同步加速器和SSC光谱的不连续变化。我们证明了我们的研究结果的理论应用，将它们应用到即时和余辉辐射模型的伽玛暴。
2009-09-23 astro-ph.HE
Clustering of gamma-ray burst types in the Fermi-GBM catalogue: indications of photosphere and synchrotron emissions during the prompt phase
人们提出了许多不同的物理过程来解释伽马射线暴（GRB）中的瞬发伽玛射线辐射。虽然有两个爆发的光球和同步辐射源的例子，这些不同的光谱外观还没有推广到大样本的伽玛暴。在这里，我们寻找签名的不同的发射机制，在完整的费米伽马射线太空望远镜GBM目录。我们使用高斯混合模型来聚类爆发，根据它们的参数从带函数（$α$，$β$，和$E_{pk}$）以及它们的通量和$T_{90}$。我们发现了五个不同的集群。我们进一步认为，这些集群可以分为爆发的光球起源（2/3的所有爆发，分为3个集群）和爆发的同步辐射源（1/3的所有爆发，分为2个集群）。例如，主要包含短爆发的星团与光球发射源一致。我们讨论了几个原因，可以确定哪个集群的爆发属于：射流耗散模式和/或射流内容，或视角。
2017-12-05 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton emission from external shocks as the origin of the sub-TeV emission in GRB 180720B and GRB 190114C
最近，据报道，在GRB~ 190114 C和GRB~ 180720 B中分别在爆发后100-1000 s和10 h检测到100 GeV以上的极高能光子。我们的模型可用的宽带数据的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）的余辉冲击的辐射。我们发现GRB~ 180720 B的亚TeV辐射可以解释为余辉激波在等密度环爆介质中膨胀的SSC辐射。GRB~ 190114 C的SSC辐射在$\sim100$ s处占GeV同步辐射的优势，这可以解释此时GeV辐射的硬谱。外推到亚TeV能量的SSC分量的通量可以解释MAGIC望远镜对GRB~ 190114 C的高意义探测。模型中的参数值（如环爆密度和冲击微物理参数）对这两个伽玛暴来说并不罕见，这意味着从这两个伽玛暴中检测到的亚TeV光子应该归因于它们的大爆发能量和低红移。
2019-09-06 astro-ph.HE
Leptonic and Hadronic Models for the Extra Components in Fermi-LAT GRBs
{ \it Fermi}卫星在几个伽玛暴中探测到了GeV能量范围内的额外光谱成分。这些分量具有幂律形状，这也可能有助于X射线带。有限的光子统计使得很难确定GeV光子的起源，即内部或外部冲击。我们尝试用基于内耗散图的数值模拟来解释这些额外的成分。我们的轻子模型不仅可以再现GeV的过剩通过SSC的排放，但也可以通过后期的同步辐射从剩余电子的低能过剩。强子模型也再现keV-GeV的幂律分量同步辐射和SSC的排放从次级电子-正电子对。在大多数情况下，强子模型需要的质子能量比伽马射线大得多。然而，在GRB 090902 B中检测到的keV-GeV平坦谱很好地解释了质子和γ射线的可比能量。最后，我们讨论了轻子和强子模型的优点和缺点。为了克服内部耗散模型中的困难，我们建议引入类似于二阶费米加速的连续加速。
2011-11-01 astro-ph.HE
Evidence of two spectral breaks in the prompt emission of gamma ray bursts
如果电子没有完全冷却，观测到的伽马射线暴（GRB）光谱和预测的同步加速器发射光谱之间的长期紧张关系可能会得到解决。不完全冷却的证据最近被发现在雨燕伽玛暴与即时观测下降到0.1千电子伏，并在一个明亮的费米爆发，伽玛暴160625 B。在这里，我们系统地寻找费米观测到的10个最亮的短和长伽玛暴的光谱中不完全冷却的证据。我们发现，在8/10长伽玛暴中，有令人信服的证据表明存在一个低能量破缺（低于峰值能量），并且与同步辐射谱的光子指数（分别为破缺以下的-2/3和破缺与峰值能量之间的-3/2）有很好的一致性。有趣的是，所分析的10个短伽玛暴中没有一个显示出断裂，但低能谱斜率与-2/3一致。在标准方案中，这些结果意味着在发射区域中的非常低的磁场（在共动坐标系中B' ~ 10 G），与期望值成奇数。
2019-04-12 astro-ph.HE
Modeling Gamma-ray burst Afterglow observations with an Off-axis Jet emission
伽马射线暴（GRB）是迷人的河外天体。它们代表了一个绝佳的机会，可以调查其他来源中未展示的独特属性。多波长余辉观测从一些短期和长期的伽玛暴揭示了一个非典型的持久的排放，有利于离轴发射的典型余辉光变曲线不同的演变。我们提出了一个分析的同步辐射余辉的情况下，和流体动力学演化的离轴顶帽射流减速在分层的周围环境。分析同步余辉模型显示在滑行，减速（离轴和轴上发射），和后射流打破衰减阶段，和流体动力学的演变计算的数值模拟显示的多普勒因子，半开角，散装洛伦兹因子，和减速半径的时间演变。我们表明，数值模拟与我们的分析方法得出的结果吻合得很好。我们应用当前的同步辐射模型，成功地描述了延迟的非热辐射中观察到的长和短的伽玛暴样品的离轴发射的证据。此外，我们提供了可能的余辉发射的限制，要求多波长上限推导出最接近的雨燕探测到的伽玛暴和有前途的引力波事件。
2022-05-05 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts as cool synchrotron sources
伽马射线暴是宇宙中能量最大的电磁源。它们的瞬发伽马射线辐射对应于1 E42 - 1 E47 J的能量释放。在它们被发现和几个专门的天基仪器50年后，这种发射的物理来源仍然未知。同步辐射是早期的竞争者之一，但受到批评，因为经验模型的光谱拟合（如平滑连接的破幂律或截止幂律）表明低能幂律的斜率太大，违反了所谓的同步辐射死亡线。我们进行时间分辨伽玛射线光谱的单峰伽玛暴测量费米/GBM。我们表明，理想化的同步辐射，适当地结合随时间变化的冷却的电子时，是能够拟合所有这些GBM光谱的~95%。与基于先前经验模型的光谱拟合结果的比较表明，过去排除同步辐射作为通过死亡线导出的发射机制是误导性的。我们的分析探讨了这些超相对论流出的物理和相关的微物理过程，并首次提供了估计的磁场强度和洛伦兹因子的发射区直接从光谱拟合。我们的费米/GBM观测模型提供的证据表明，伽玛暴是由适度磁化的喷流，其中相对论性的微型喷流发射光学薄的同步辐射在大的发射半径。
2018-10-16 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Spectrum with Decaying Magnetic Field
在伽马射线暴的内激波模型中，由于下游均匀磁场中快冷电子的同步辐射谱太软，不能产生低能的伽玛暴谱。然而，磁场可能随着与冲击波阵面的距离而衰减。在这里，我们表明，同步辐射光谱变得更难，如果电子在衰减MF进行同步辐射和逆康普顿冷却。为了使其与具有低能量斜率$νF_ν\proptoν$的典型伽玛射线暴谱相一致，需要激波后MF衰变时间与体电子的冷却时间相当（对应于MF衰变长度，通常为$\sim10^5$趋肤深度）;在MF衰变时间之后，逆康普顿冷却应该主导同步加速器冷却;和/或MF衰变的共动时间大致为$B\propto t^{-1.5}$。一个内激波同步加速器模型与衰减MF可以解释大多数的伽玛暴与低能量斜率不硬比$ν^{4/3}$。
2013-10-02 astro-ph.HE
Interaction of the electro-magnetic precursor from a relativistic shock with the upstream flow. I. Synchrotron absorption of strong electromagnetic waves
本文是旨在研究相对论激波前部产生的电磁前兆波与上游流动相互作用的系列论文中的第一篇。这是出于一个简单的考虑，表明这种电磁前体的吸收可以产生一个有效的转换的上游流的动能的能量加速粒子。考虑到前体是一个强波，其中电子以相对论速度振荡，标准的等离子体辐射相互作用过程应该重新考虑。本文计算了强电磁波的同步辐射吸收。
2017-11-27 astro-ph.HE
The cannonball model of long GRBs - overview
在过去的十年中，伽马射线暴（GRB）的炮弹（CB）模型的预测不断地遇到来自空间和地面观测的越来越多的数据。该模型的两个基本辐射机制，逆康普顿散射（ICS）和同步辐射（SR），提供了一个准确的描述的即时和余辉发射在所有的许多良好采样的伽玛暴的研究。虽然它们很简单，但这两种机制和爆发环境显示出在所有观测到的频率和时间上产生了观测到的丰富的GRB光变曲线结构。
2009-01-27 astro-ph.HE
Gamma-Gamma Absorption in Gamma-Ray Burst Environments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最猛烈的爆炸，主要表现为明亮的伽玛射线短暂闪光。长伽马射线暴最有可能与一颗超大质量恒星的暴死有关。因此，它们被认为起源于最近或正在形成的恒星区域，其中有各种明亮的年轻恒星，例如OB协会。伽马射线暴是由星载伽马射线望远镜在MeV-GeV能量下探测到的，但也可能发射更高能量的伽马射线（甚高能伽马射线：E > 100 GeV），如纳米比亚的高能立体系统（H.E.S.S）等地面切伦科夫望远镜设施所观测到的。VHE伽马射线可以被低能光子通过对产生吸收，而伽玛暴附近的恒星提供了密集的辐射环境，这可能导致这种吸收。我们已经调查了有代表性的伽玛暴环境，并提供了一个估计的不透明度，伽玛射线吸收VHE伽玛射线从伽玛暴。我们发现，对于可能的性质的OB协会周围的伽玛射线暴的祖细胞，伽马-伽马吸收预计可以忽略不计。
2017-04-24 astro-ph.HE
Afterglow Polarization from Off-Axis GRB Jets
随着我们对伽马射线暴（GRB）理论模型和观测工具研究的深入，对其物理性质的探索也越来越多。由于瞬变事件主要由同步辐射控制，因此可以预期伽玛暴发射的同步辐射光子在整个爆发演化过程中应该呈现一定程度的偏振。虽然由于观测工具的限制，观察这种极化仍然具有挑战性，特别是对于短伽玛暴，但为我们拥有丰富数据的那一天奠定基础至关重要。在这项工作中，我们提出了一个偏振模型与离轴传播的礼帽射流同步加速器的情况下，在一个分层的环境与密度分布$n(r)\propto r^ {-k}$。我们提出了这个模型的预期的时间极化演化为一组现实的余辉参数约束在伽玛射线暴文献中观察到的值为四度的分层$k=0,1,1.5 {\rm \, and\,} 2$和两个磁场配置具有高的极端各向异性。我们应用这个模型，并预测偏振从一组伽玛暴表现出离轴余辉发射。特别是，对于GRB 170817 A，我们使用现有的极化上限，以排除一个极端的各向异性配置的磁场的可能性。
2022-11-02 astro-ph.HE
Searching for narrow absorption and emission lines in XMM-Newton spectra of gamma-ray bursts
本文介绍了对长伽马射线暴（GRB）余辉X射线谱中窄发射和吸收特征的光谱学研究结果。利用XMM-Newton观测的6个明亮（注量>10^{-7} erg cm^{-2}）和相对较近（z=0.54-1.41）的伽玛暴的EPIC和RGS谱数据，我们对可能与伽玛暴附近的高云密度或富金属气体有关的发射或吸收谱线进行了盲搜索。通过蒙特卡罗模拟评估，我们在六个伽玛暴中的四个中检测到五个发射特征，其总体统计显著性<3.0 sigma。大多数谱线都是在观测到的0.5 keV的氧边缘能量附近检测到的，这表明它们与GRB环境无关，但最有可能是银河系的起源。未检测到显著的吸收特征。用自由银河柱密度（N_H）对不同的银河吸收模型进行了光谱拟合，证实了这一点，因为我们发现这四个GRB中的银河N_H相对于表中的值是过量的。
2016-06-13 astro-ph.HE
Interpreting time-integrated polarization data of gamma-ray burst prompt emission
目标。随着伽马射线暴（GRB）瞬发相极化数据的积累，极化模型可以得到检验。方法.利用偏振观测结果，我们预测了37个伽玛暴的时间积分偏振。我们使用他们观察到的光谱参数来做到这一点。在该模型中，发射机制是同步辐射，发射区的磁场位形被假定为大尺度有序。因此，预测的偏振度（PD）是上限。结果对于伽马射线暴偏振计（GAP）、POLAR和AstroSat探测到的大多数伽玛暴，预测的PD可以与相应的观测PD相匹配。因此，大尺度有序磁场中的同步辐射模型可以很好地解释POLAR探测到的中等低PD（$\sim10\%$）和GAP和AstroSat观测到的相对高PD（$\sim45\%$）。因此，在这些GRB瞬发阶段或至少在峰值时间期间的磁场由有序分量主导。然而，GAP观测到的GRB 110721 A和AstroSat观测到的GRB 180427 A的预测PD都低于观测值。由于有序磁场中的同步辐射预测了同步辐射模型的PD上限，因此两个爆发的PD观测挑战了同步辐射模型。然后，我们预测了即将到来的POLAR-2上的高能偏振探测器（HPD）和低能偏振探测器（LPD）的PD。在同步辐射模型中，HPD探测到的伽玛暴的集中PD值将高于LPD值，这可能与耗散光球模型的预测不同。因此，更准确的多波段偏振观测是非常需要的，以测试模型的伽玛暴瞬发相。
2022-10-07 astro-ph.HE
Steep Decay of GRB X-ray Flares: the Result of Anisotropic Synchrotron Radiation
当一个具有恒定洛伦兹因子的发射球壳在某一半径处突然关闭发射时，其高纬发射将服从时间指数$\hatα$ =光谱指数$2 + \hatβ$的关系。然而，某些伽马射线暴（GRB）中的X射线费用违反了这种关系，其$\hatα$要陡得多。结果表明，当加速电子的角分布具有较好的取向时，同步辐射应该是各向异性的，而这种各向异性会导致高纬辐射的衰减变陡，如果本征辐射是边缘增亮的话。我们使用我们的简单的玩具模型再现的时间和光谱演化的X射线耀斑。结果表明，我们的模型可以很好地解释所选的三个伽玛暴中X射线耀斑的陡衰减。最近对粒子加速的模拟可能支持我们工作中采用的电子的特定各向异性分布。然而，确认辐射的各向异性将为发射区电子加速的细节提供有意义的线索。
2017-05-11 astro-ph.HE
Synchrotron-Self-Compton radiation from magnetically-dominated turbulent plasmas in relativistic jets
由旋转黑洞发射的相对论性喷流是非热辐射的强大发射器。通过电磁应力提取旋转能量产生磁主导的射流，其可能变成湍流。基于第一性原理的磁主导等离子体湍流研究表明，大多数被加速的粒子具有小的俯仰角，即粒子速度几乎与局部磁场一致。我们研究了各向异性粒子在快速冷却状态下的同步自康普顿辐射。小的俯仰角降低了同步加速器冷却速率，并促进了逆康普顿（IC）冷却的作用，这可能发生在两个不同的制度。在汤姆逊体系中，同步加速器和IC组件都具有软光谱，$νF_ν\proptoν^{1/2}$。在Klein-Nishina机制中，同步辐射在宽频率范围内具有硬光谱，通常为$νF_ν\proptoν$。我们的研究结果对BL Lac和伽马射线暴（GRB）的模拟具有一定的意义。BL Lac产生软同步加速器和IC光谱，正如预期的那样，当克莱因-西名效应很小时。所观察到的同步加速器和IC的光度通常是相当的，这表明与俯仰角$θ\gtrsim0.1$的适度的各向异性。当$θ\ll0.1$产生时，可能会产生罕见的孤儿γ射线耀斑。硬光谱的伽玛暴可能是一致的同步辐射时，发射粒子的IC冷却的克莱因-西科制度，如预期的俯仰角$θ\sim0.1$。Blazar和GRB光谱可以用具有类似的电子等离子体磁化参数$σ_{\rm e}\sim10^4$的湍流射流来解释，对于电子-质子等离子体，$σ_{\rm e}\sim10^4$对应于整体磁化$σ…
2021-06-11 astro-ph.HE
Compton Scattering of Self-Absorbed Synchrotron Emission
同步辐射自康普顿（SSC）散射是伽马射线暴（GRB）和活动星系核（AGN）等许多天体源的重要辐射机制。本文给出了同步辐射中强、弱自吸收康普顿散射的解析近似。研究了特征同步辐射光谱突变（$ν_{\rm a}$、$ν_{\rm m}$和$ν_{\rm c}$）的所有可能的阶数。在弱自吸收区，即，在$ν_{\rm a} < ν_c$中，电子能量分布不被自吸收过程改变。SSC分量的形状大致类似于同步加速器的形状，但具有以下特征：SSC通量随频率线性增加，直到对应于自吸收频率$ν_{\rm a}$的SSC断裂频率;并且在SSC光谱的高频范围内存在对数项使得其比幂律近似更难。在强吸收区，即$ν_{\rm a} > ν_{\rm c}$中，由于同步辐射吸收，低能电子的加热导致电子堆积，并形成除了破坏幂律分量之外的热分量。这导致同步加速器和SSC光谱分量的双分量（热+非热）光谱。对于$ν_{\rm c} < ν_{\rm a} < ν_{\rm m}$，如果为$ν_a > \sqrt{ν_m ν_c}$（$ν_a < \sqrt{ν_m ν_c}$），则光谱为热（非热）主导。与弱吸收区类似，SSC光谱分量比简单的破缺幂律近似更宽。我们导出了强吸收（电子堆积）的临界条件，并讨论了风介质中伽玛暴反向冲击辐射的情况，这调用了$ν_{\rm a} > {\rm max} (ν_{\rm m}, ν_{\r…
2013-08-05 astro-ph.HE
The Synchrotron Polarization in Decaying Magnetic Field in Gamma-Ray Bursts
极化可以作为研究伽马射线暴（GRB）辐射机制和磁场（MF）结构的一种手段。在MF恒定的情况下，伽玛暴瞬发相的同步辐射偏振已经得到了广泛的研究。在本文中，我们考虑的情况下，衰减MF。我们计算了不同视角下的时间平均和瞬时同步辐射偏振，以及大尺度衰减MF模型，这可以解释所谓的带谱。结果表明，在50-500 keV能量范围内，衰减大尺度MF模型（典型参数为$\sim 0.6$）的轴上时均极化度（PD）高于常数MF模型（$\sim 0.5$）.一个有趣的结果是在离轴情况下的瞬时PD将经历翻转，即，PD将从正值演变为负值。这表明偏振角（PA）改变了角度$90^\circ$。这一结果与GRB 170114 A和GRB 160821 A等暴中PA在脉冲内演化的发现大致一致。我们的结果意味着至少有一部分爆发（离轴爆发）应该有PA演变的脉冲。
2020-08-21 astro-ph.HE
The X-ray absorbing column densities of Swift Gamma-ray bursts
长伽马射线暴（GRB）与恒星形成区大质量恒星的爆炸有关。很大一部分伽玛暴表现出内在的吸收，如在光谱中检测到的，但吸收特征也可在余辉X射线光谱中检测到。我们在这里提出了一个全面的分析，全样本的93个伽玛暴与已知的红移迅速观察到的雨燕XRT到2009年6月。X射线柱密度的分布清楚地表明，伽玛暴被大量吸收，表明它们确实发生在稠密的环境中。此外，在低红移（z<1-2）处缺乏大量吸收的伽玛暴，因此可能是缺失的“暗”伽玛暴种群的候选者。然而，在伽马射线暴的X射线吸收量和“暗度”之间没有统计学上的显著相关性。最后，我们比较了光学和X射线吸收的氢柱密度。这两种分布是不同的，光学柱密度低于X射线，这在校正金属丰度效应时更加明显。最有可能的解释是由爆发的辐射场引起的环爆物质中氢的光电离。
2009-11-06 astro-ph.HE
Multi-Wavelength Afterglows as Diagnostic Probes of Dense Circumburst Medium in GRBs
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
研究多波段后glow光变曲线作为探测GRB周围稠密介质的诊断工具，揭示不同喷流开角下光变特征的差异。
2025-12-09 astro-ph.HE
Gamma-ray burst interaction with the circumburst medium: The CBM phase of GRBs
本文提出伽马射线暴喷流与秒差距尺度星云环境相互作用可产生约100秒时的延迟同步辐射闪光，构成独立的暴周介质（CBM）阶段，为约10%具有前兆加主事件的伽马射线暴提供了自然解释。
2024-06-06 astro-ph.HE
Time-resolved spectro-polarimetric analysis of extremely bright GRB 230307A: Possible Evidence of evolution from photospheric to synchrotron dominated emission
Bhabha Atomic Research Center（巴哈原子研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心天体物理学科学部）；Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）；Ioffe Institute（约费物理技术研究所）；Physical Research Laboratory Thaltej（萨巴尔马蒂河左岸物理研究实验室）；Department of Physics, Ashoka University（阿肖卡大学物理系）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Department of Physics, University of Cagliari（卡利亚里大学物理系）
GRB 230307A的光谱偏振分析揭示了从光球主导到同步辐射主导的转变，可能表明磁场在喷流动力学中的演变作用。
2025-12-02 astro-ph.HE
Synchrotron radiation from ultra-high energy protons and the Fermi observations of GRB 080916C
费米伽玛射线望远镜数据GRB 080916 C与~ 1 e55 erg的表观各向同性伽玛射线能量，显示了几秒之间的延迟上升的100 MeV-GeV的辐射相比，keV-MeV的辐射。在这里，我们表明，同步辐射从宇宙射线质子加速伽玛暴，延迟质子同步冷却时标在射流的磁主导的冲击等离子体运动在高度相对论速度与散装洛伦兹因子伽玛~ 500，可以解释这一结果。来自衰减质子同步辐射的第二代电子同步加速器组件使增强的软X射线到MeV伽马射线发射。长GRB窄，高能喷流加速粒子到超高能量可以解释俄歇观测UHE宇宙射线的来源在100 Mpc的纳米高斯星系间磁场。质子同步加速器模型中的总能量需求与γ ^（16/3）成正比。GRB 080916 C的这个模型只有在Gamma ~< 500且喷流开度角~ 1度时才是合理的。
2010-09-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Spectrum with a Time-dependent Injection Rate of High-energy Electrons
虽然伽马射线暴中瞬发辐射的物理起源还没有定论，但以前的研究认为相对论电子的同步辐射是一种很有前途的机制。这些工作通常采用恒定的电子注入率（$Q$），这可能与坡印廷通量主导射流中的电子注入率不一致。在坡印廷通量主导的射流中（例如，ICMART模型，Zhang & Yan 2011），同时发生的磁重联的数量可以随时间快速增长，并导致$Q$随时间增加。本文致力于研究这种情况下的同步辐射光谱。研究发现，随着$Q$的增大，辐射谱明显变硬，当$Q$增大足够快时，可以得到类带状的辐射谱。后者与这样一个事实有关，即在所获得的电子谱的低能区出现凸点形状而不是幂律谱。这种效应可以强烈地硬化低能辐射光谱。结果表明，增加$Q$有助于缓解同步辐射对伽玛暴的“快冷问题”。我们的研究还表明，具有较大发射半径、较小磁重联区长度或较低最小注入电子能量的坡印廷通量支配的喷流更倾向于形成带状辐射谱。我们认为伽玛暴中的带谱可能是低能区电子的同步辐射，其分布呈凸点状。
2020-03-27 astro-ph.HE
Multi-collision internal shock lepto-hadronic models for energetic GRBs
本研究针对高能伽马射线暴构建多碰撞内激波轻子-强子模型，分析质子辐射的多波长特征，发现重子负载约为10时符合观测约束，支持大耗散半径下的高能GRB可能是超高能宇宙线的起源。
2023-04-01 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: I. Physical Origin of the Band Function and Application to GRBs 090926A, 131108A, and 160509A
本文提出GRB喷流核心内部激波加速电子与混合喷流-茧区域剪切加速电子的辐射机制，合理解释了瞬时伽马射线光谱特征，并成功拟合了三个GRB的双峰及Band-Cut光谱。
2024-11-18 astro-ph.HE
Hadronic Models for LAT Prompt Emission Observed in Fermi Gamma-Ray Bursts
本文研究了费米LAT观测到的伽马射线暴（GRB）瞬发相中强子过程产生大于100 MeV光子的可能性。我们分析计算了伽玛射线暴喷流内高能质子与γ射线相互作用产生的质子辐射和次级电子-正电子对辐射。我们考虑了光子π介子和贝特-海特勒对产生过程，以产生次级电子和正电子，然后通过逆康普顿和同步加速器过程辐射。我们也考虑质子本身的同步辐射。我们计算所需的能量在质子中产生典型的费米-LAT通量的几个microJy在100兆电子伏。对于光子介子和贝特-海特勒过程，我们发现质子所需的能量比观测到的伽马射线能量大一千倍或更多。对于质子同步加速器，质子的最小洛伦兹因子约为2 × 10 ^6。如果质子被伽玛暴中的相对论性无碰撞冲击加速，这比预期的要大得多。我们还提供了中微子通量的估计预计从光强子过程。虽然单个爆发的通量低于冰立方的探测极限，但通过将几个爆发的贡献相加，可能会排除光强子模型。因此，光强子过程似乎是一个不太可能的候选人产生的费米-LAT辐射期间的即时阶段的伽玛暴。
2012-10-29 astro-ph.HE
Synchrotron self-absorption in GRB afterglows: the effects of a thermal electron population
在标准的同步辐射余辉模型中，电子的幂律是光子产生和吸收的所有方面的原因。最近的数值研究表明，下游介质中的绝大多数粒子实际上是“热”粒子，它们被冲击加热，但没有进入费米加速过程（这个名字与非热高能尾形成对比，而不是意味着麦克斯韦分布）。当这些热电子参与余辉时，在光学和更高能量处有实质性的差异，但是沿着这些路线的早期工作忽略了电磁波谱的无线电端。我们在这里报告的扩展以前的蒙特卡罗模拟的伽马射线暴余辉。该模型现在包括同步加速器自吸收（SSA）过程，因此可以模拟整个EM光谱的余辉，并在时间上达到几个数量级。为了与早期的工作保持一致，热电子的加入使SSA频率增加了30倍，射电强度增加了100倍。此外，这些变化的发生没有改变后期的光学或X射线余辉。我们的结果提供了非常有力的证据，热电子必须考虑在任何多波长模型余辉。
2018-04-17 astro-ph.HE
