Polarization of GRB Prompt Emission
本文综述了近年来对伽马射线暴(GRB)的线偏振观测结果,并讨论了对GRB喷注瞬发机制和磁成分的一些理论意义。我们还报告了一个严格的观测验证CPT不变性的光子部门的伽玛射线暴偏振测量的结果。
2013-08-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
TOUGH: Observational aspects of gamma-ray burst host galaxies
GRB选择的星系被广泛认为是暗淡的,蓝色的,年轻的,恒星形成的矮星系。然而,这种见解部分是基于光学选择的低红移星系的异质样本。为了研究GRB选择星系的统计特性,本文介绍了69个红移范围为0.03-6.30的X射线选择的雨燕GRB宿主星系的光学无偏GRB宿主(TOUGH)完整样本,并总结了这些星系的大型观测巡天的第一批结果。
2012-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
High Redshift Gamma-Ray Bursts: Observational Signatures of Superconducting Cosmic Strings?
高红移的伽马射线暴(GRB),GRB 080913和090423,挑战传统的GRB祖先模型的短持续时间,典型的短GRB,和他们的高能量释放,典型的长GRB。同时,从高红移伽玛暴中推断出的伽玛暴速率也明显超过了普通恒星形成历史的巨星模型的预测。我们表明,所有这些矛盾可以自然地消除,如果我们归因于一些高红移伽玛暴的超导宇宙弦的电磁爆发。高红移伽玛暴可能成为检验超导宇宙弦模型的一种合理方法,因为宇宙弦爆发的事件率随着红移的增加而迅速增加,而伽玛暴的事件率则下降。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Observational constraints to a unified cosmological model
我们提出了一个唯象的暗物质和暗能量的统一模型的基础上的状态方程参数$w$的规模与$\arctan$的红移。模型的自由参数为三个常数:$Ω_{b0}$、$α$和$β$。参数$α$决定了物质主导时代和加速膨胀时期之间的转换速率。比率$β/ α$给出了两种状态之间等价性的红移。宇宙学参数由原始核合成(PN)、Ia型超新星(SNIa)、伽马射线暴(GRB)和重子声学振荡(BAO)的观测数据确定。利用Union2.1数据集的580个SNIa对138个伽玛暴事件进行了刻度,获得了一组新的79个高红移伽玛暴。不同的数据集以不同的组合使用,以通过统计分析来约束参数。将统一模型与$Λ$ CDM模型进行了比较,强调了两者的区别。
2015-08-27 astro-ph.CO
Constraining the emergent dark energy models with observational data at intermediate redshift
本研究利用中等红移的GRBs、OHD及BAO数据,通过同时拟合方法约束PEDE与GEDE两类涌现暗能量模型,发现其H₀结果与局地测量值接近,可作为标准宇宙学模型的补充与潜在替代。
2024-07-31 astro-ph.CO
The mystery of the missing GRB redshifts
很明显,光学选择效应使“真实的”伽玛暴红移分布扭曲成目前观察到的有偏分布。我们约束一个统计最优模型,这意味着伽玛射线暴宿主星系尘埃消光可以占高达40%的失踪光学余辉和红移的$z = 0-3$,但偏差是可以忽略不计的非常高的- $z$。望远镜的极限灵敏度,以及获得光谱/光度红移的时间,是非常高- $z$样品的重要偏差来源。我们警告约束恒星的形成率和光度演化的GRB红移分布,而不考虑这些选择效应。
2012-06-25 astro-ph.CO
The Host Galaxies of Swift Dark Gamma-Ray Bursts: Observational Constraints on Highly Obscured and Very High-Redshift GRBs
在这项工作中,我们提出了我们的成像活动在凯克天文台的第一个结果,以确定“暗”的伽马射线暴(GRB),事件没有检测到的光学余辉或检测到的光通量显着比预期的微弱,从观察到的X射线余辉。我们发现,在2008年3月由Palomar 60英寸望远镜快速观察到的29个雨燕爆发的统一样本中(其中14个我们归类为黑暗),所有事件都有检测到的光学余辉,可能的光学宿主星系检测,或两者兼而有之。我们的结果限制了来自非常高红移(z > 7)的雨燕伽玛暴的比例,例如最近的伽玛暴090423,在80%的置信度下在0.2- 7%之间。相比之下,相当一部分样品需要大的消光柱(主框架A_V > 1 mag,有几个事件显示A_V > 2-6 mag),确定尘埃消光是暗GRB现象的主要原因。我们推断,一个显着的比例的伽玛暴(和协会,高质量的恒星形成)发生在高度模糊的地区。然而,暗伽马射线暴的宿主星系似乎具有正常的光学颜色,这表明遮蔽尘埃的来源是伽马射线暴祖先附近的本地或在宿主星系内高度不均匀分布。
2009-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRBs as standard candles: There is no "circularity problem" (and there never was)
2002年发现的伽马射线暴光谱的“阿马蒂关系”创造了可能性,这和其他相关的伽马射线暴现象可能被用来使伽马射线暴成为标准蜡烛。这个计划反复出现的一个明显的困难是,一些作为“数据”拟合的主要观测量--各向同性等效瞬发能量$E_{iso}$和经准直校正的“总”瞬发能量$E_γ$ --的构建依赖于它们应该帮助约束的宇宙学模型。这就是标准烛光伽玛暴的所谓“圆度问题”。本文旨在指出,循环问题实际上根本不是一个问题,除非它相当于一个自我造成的伤口。它的出现主要是因为数据变量的选择不当,如$E_{iso}$,这些变量不必要地依赖于模型。相反,如果伽马射线暴现象学的经验相关性是在源变量中形成的,{ \it映射到原始观测变量}(如注量),并与该空间中的观测值进行比较,那么所有的圆性都消失了。我还指出在这里的一组程序编码高维经验相关性的“高斯管”涂抹模型,包括相关性和其内在的散射,以及如何源变量模型可以很容易地映射到原始观测空间和塑造成一个可能性。我讨论了这样的高斯管到子空间的投影,这可能是用来将数据从伽玛射线暴事件,可能缺乏一些元素的数据(例如,伽玛射线暴没有确定的射流休息时间)。用这种方法,只要每个伽玛暴具有至少两个相关的数据属性,就可以将大量非均匀观测到的伽玛暴同化为一个分析。
2010-08-13 astro-ph.CO
The quest for new correlations in the realm of the Gamma-Ray Burst -- Supernova connection
伽马射线暴(GRB)是一种高能的宇宙学瞬变现象。长伽玛暴通常与Ib/c型超新星(SNe)有关,我们称之为GRB-SNe。由于对于一个给定的伽玛暴,相关的SN只能在低红移时观察到,当我们考虑在高红移时无法观察到的内在微弱源时,可能存在选择效应。因此,重要的是要探讨可能的关系,伽玛暴和SN参数后,这些已被纠正的天体物理偏差,由于仪器选择效应和红移的演变所涉及的变量。到目前为止,只有伽玛射线暴的瞬发性质已检查对SNe Ib/c的性质,而不考虑余辉(AG)。本文研究了GRB的提示和AG以及相关的SN性质之间的关系。我们调查了91个二维SN和GRB观测值之间的相关性之前和之后的选择偏差和进化效应的校正。作为这项调查的结果,我们发现了一种新的相关性的暗示,皮尔逊相关系数> 0.50,被偶然吸引的概率< 0.05。这种相关性是在GRB光学平台发射结束时的亮度和SN的静止帧峰值时间之间。根据这种关系,最亮的光学平台伴随着最大的峰值时间。这种相关性是正确的选择偏差和红移的演变,并可能提供新的约束与GRB-SNe连接的天体物理模型。
2022-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational Constraints on Cosmological Models with the Updated Long Gamma-Ray Bursts
本文利用新近发布的包含557颗Ia型超新星(SNIa)的Union 2资料,采用Liang { \it et al.}提出的与宇宙学无关的定标方法,利用著名的Amati关系,对109个长伽马射线暴(GRB)进行了定标。我们已经获得了59个标定的高红移伽玛暴,它们可以用来约束宇宙学模型而不存在圆度问题(为了方便,我们称它们为“赞美”伽玛暴样本)。然后,我们考虑了最新观测数据对7个宇宙学模型的联合约束,即557个Union 2 SNIa数据集,59个校准的Hymorphic GRB数据集的组合(本工作中得到的)、来自WMAP 7年数据的位移参数$R$和SDSS亮红星系分布中重子声学振荡(BAO)峰测量的距离参数$A$。我们还简要地考虑了这7个宇宙学模型的比较。
2010-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on Cosmological Models and Reconstructing the Acceleration History of the Universe with Gamma-Ray Burst Distance Indicators
伽马射线暴(GRB)一直被认为是宇宙学研究中的高红移标准烛光。我们已经提出了一种新的方法来校准伽玛暴距离指示器与Ia型超新星(SNe Ia)的数据在一个完全宇宙学无关的方式,以避免圆形的问题,限制了伽玛暴直接使用探测宇宙学[N。Liang,W. K.肖氏Y. Liu和S. N. Zhang,Astrophys. J. 685,354(2008).]。本文提出了一种简单的方法,将GRB数据合并到联合观测数据分析中,以约束宇宙学模型,该方法不使用用于校准GRB数据的SNe Ia数据点,以避免它们之间的任何相关性。利用内插法标定的高红移伽玛暴数据、超新星Ia的本构集、Wilkinson微波各向异性探测器5年观测的宇宙微波背景辐射、光谱学Sloan数字巡天数据Release 7星系样本的重子声学振荡,星系团中的x射线重子质量分数,观测哈勃参数与红移数据。通过与有、无伽玛暴联合约束的比较,我们发现伽玛暴对联合宇宙学约束的贡献是宇宙学参数置信区间的微小移动,从而更好地封闭了$Λ$ CDM模型。最后,我们重建宇宙的加速历史,直到$z>6$与超新星Ia和伽玛暴的距离模量,并发现一些功能,偏离$Λ$ CDM模型,似乎有利于振荡宇宙学模型,但需要进一步的调查,以更好地了解这种情况。
2010-04-20 astro-ph.CO
Improving sampling and calibration of GRBs as distance indicators
我们提出了一个样本的74个伽马射线暴(GRB)从费米GBM目录,我们计算的距离模量,并用它们来约束有效的暗能量模型。为了克服影响伽玛暴作为距离指标的圆度问题,我们用宇宙学无关的技术校准了我们样品的Amati关系。具体来说,我们使用最新的观测哈勃参数数据,包括相关的系统学,通过贝塞尔参数曲线近似宇宙膨胀。随后,我们获得了GRB的距离模量,并将这些数据纳入了一系列最近的宇宙学观测数据(Planck Compressed 2018,2012 BOSS发布的BAO数据和Pantheon SNIa),以计算标准宇宙学模型$Λ$ CDM的贝叶斯后验约束,以及$ω$ CDM和CPL参数化。在整个分析过程中,我们努力控制误差传播,并限制我们的伽玛暴样本,以避免观测偏差。因此,我们没有发现支持$Λ$ CDM模型替代方案的证据。后者与我们校准的伽玛暴样品和现有的光度距离探测器非常一致。
2020-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Are GRB optical afterglows relatively brighter at high z?
伽马射线暴(GRB)的红移分布受选择效应的影响很大。通过蒙特卡罗模拟,我们研究了一种可能的选择效应,这种效应可能会改变雨燕GRB的红移分布。我们展示了如何望远镜的响应时间,以获得一个GRB红移可能,通过Malmquist效应和GRB的光学余辉亮度分布,引入一个偏差到平均观测到的红移分布。很难调和最近报道的望远镜响应时间和平均红移之间的相关趋势,除非我们采用红移依赖的光学余辉分布。对这种选择效应的模拟表明,伽玛射线暴的光学余辉可能要么在宇宙早期就内在地更亮,要么遭受的本地宿主星系灭绝较少。
2009-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observational constraints on electromagnetic Born-Infeld cosmology
用SNIa、GRB和直接哈勃参数等标准探测器检验了由电磁Born-Infeld(BI)场耦合Robertson-Walker几何构成的宇宙学模型。分析表明,包含的非线性电磁分量并没有在一个显着的方式所观察到的膨胀。BI电磁物质被认为具有丰富的$Ω_{BI}$,当用SNIa和哈勃参数数据进行测试时,我们的最佳拟合导致$Ω_{BI}=0.037$(0.1<z<1.75);而用伽玛暴测试时,结果是$Ω_{BI}=0.304$,这可能表明在接近大结构出现的时期,这种电动力学是重要的(红移约为7),虽然这个后期的结果没有前两个探测器的结果那么可靠,因为我们知道伽玛暴数据的色散仍然是相当大的。鉴于这些结果,我们可以排除电磁玻恩-因菲尔德物质作为目前加速膨胀的起源,这个结论只涉及玻恩-因菲尔德理论。
2012-09-10 astro-ph.CO gr-qc
The afterglow and host galaxy of GRB 090205: evidence for a Ly-alpha emitter at z=4.65
伽马射线暴已被证明在远大于任何其他天体的距离上是可以探测到的,这为研究高红移宇宙提供了最有效的方法,是对普通观测的补充。为此,我们在这里提出的结果,观测活动致力于研究的高Z GRB 090205。我们用ESO-VLT对GRB 090205进行了光学/近红外光谱和成像,从事件发生后的几个小时开始,直到几天后才探测到宿主星系。我们比较了从我们的光学/近红外观测的结果与现有的雨燕高能量数据的爆发。我们的观测活动导致了对GRB 090205的光学余辉和宿主星系的探测,并首次测量了它的红移,z=4.65。与最近的其他高z伽玛暴类似,伽玛暴090205在静止帧中的持续时间很短,T_{90,rf} =1.6 s,这表明它可能属于短伽玛暴类。GRB 090205的X射线余辉显示了一个复杂而有趣的行为,可能在触发时间的500- 1000秒和晚期耀斑活动中出现再亮。对GRB 090205宿主星系的光度观测结果支持一个星暴星系,其恒星星族的年龄小于1.5亿年。此外,由GRB余辉光谱得到的Z > 0.27ZSun的金属丰度是由GRB高Z余辉测量得到的最高值之一,表明爆发发生在一个相当富集的环境中。最后,余辉光谱的详细分析表明,存在一条线对应于莱曼α发射的红移的爆发。因此,GRB 090205在z=4.65处位于典型的莱曼α发射体(LAE)中。这使得GRB 090205宿主星系成为迄今为止最远的GRB宿主星…
2010-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
f(T) cosmology against the cosmographic method: A new study using mock and observational data
本文在宇宙学方法的框架下,利用Ia型超新星(SNIa)、类星体(QSO)、伽马射线暴(GRB)的哈勃图解和重子声振荡(BAO)的测量结果,研究了幂律$f(T)$模型。使用模拟数据的SNIa,类星体和伽玛暴的基础上的幂律$f(T)$模型,我们显示不同的宇宙学方法是否适合重建的距离模或不。特别地,我们研究了有理PADE多项式$(3,2)$和$(2,2)$以及四阶和五阶泰勒级数.我们表明,PADE $(3,2)$是最好的近似,可用于宇宙学方法重建的距离模量在低和高的红移。在PADE $(3,2)$宇宙学方法的背景下,我们证明了幂律$f(T)$模型与SNIa、类星体和伽玛暴的哈勃图的实际观测数据是一致的。此外,我们发现,结合哈勃图的SNIa和BAO观测导致模型无关的宇宙学方法和幂律$f(T)$模型之间的更好的一致性。最后,我们的观测约束的有效状态方程的DE,由幂律$f(T)$模型描述的参数,显示幻影般的行为,特别是当我们的分析中包括的BAO观测。
2022-12-08 astro-ph.CO gr-qc
On the Puzzle of Long and Short Gamma-Ray Bursts
本文简要回顾了我们最近对雨燕探测到的长、短伽马射线暴(GRB)的研究,试图理解GRB的分类难题。我们认为长暴和短暴都是由观测偏差引起的同一母源样品的推测仍然是一个有吸引力的猜想。
2014-01-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Implications of Understanding Short Gamma-Ray Bursts Detected by {\it Swift}
为了解决伽玛暴分类的难题,我们对{ \it Swift}伽玛暴进行了系统的研究,并探讨了几个短伽玛暴问题。虽然短伽玛暴有一个短的($\lesssim2$ s)的即时持续时间监测的爆发警报望远镜,复合光变曲线,包括即时和余辉发射表明,大多数短伽玛暴有类似的辐射功能,以长伽玛暴。此外,一些研究充分的短伽玛暴也可能具有内在的长瞬发持续时间,这使得它们成为一种短伽玛暴的冒名顶替者。由{ \it Swift}探测到的真正的短伽玛暴可能是罕见的,因此区分所观测到的短伽玛暴并不令人惊讶,是麻烦的。特别是,在伽玛暴的宿主识别和红移测量中的观测偏差应该非常谨慎。测量方法对长、短暴的红移分布有很大的影响。我们发现,从假定的宿主星系的长和短的伽玛暴测量的红移似乎有一个类似的分布。
2011-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reconciling the GRB rate and star formation histories
虽然有许多迹象表明伽玛射线暴是由大质量恒星的死亡引起的,但伽玛射线暴的速率并不遵循全球宇宙恒星形成的速率,并且在它们的宿主中,伽玛射线暴更集中在非常高的恒星形成区域。我们在这里解释这两个谜题。使用公开可用的SDSS Data Release 7光谱的VESPA数据库,我们探索星系属性中的多参数空间,如恒星质量,金属丰度,尘埃等,以找到重现Wanderman & Piran(2010)最近获得的GRB率的星系子集。我们发现,只有恒星质量小于10^{10} Msun和低金属丰度的星系才能重现观测到的GRB率。这与直接观测到的伽玛射线暴宿主是一致的,并提供了一个独立的确认伽玛射线暴宿主的性质。由于SDSS星系的样本明显较大,我们计算了它们的关联函数,并表明它们相对于暗物质是反偏置的:它们处于细丝和空隙中。使用最近的大质量恒星在当地的矮星的观测,我们展示了如何的事实,即伽玛射线暴的宿主星系是矮星可以解释的观察,伽玛射线暴更集中在高恒星形成的地区比SNe。最后,我们解释了这些结果在恒星形成领域的新理论进展。
2013-06-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Pulsations in Short GRBs from Black Hole-Neutron Star Mergers
短伽马射线暴(SGRB)的精确起源一直是相对论天体物理学中的一个重要问题。越来越多的观测证据表明,一个紧凑的双星系统合并为大多数SGRB的来源,但目前还不清楚如何区分观测中子星的祖先和黑洞-中子星的祖先。我们建议喷流进动的准周期信号作为起源于混合双星系统的SGRB的观测签名,并量化能够产生SGRB的混合双星的比例,以及进动幅度和周期的分布。在恒星质量的黑洞视界外破坏中子星的固有困难使喷流进动信号偏向于低振幅和高频率。通常预计进动周期为~ 0.01-0.1 s,盘-BH自旋错位为~10度,尽管足够高的粘度可能会阻止SGRB期间多个进动周期的积累。旋进喷流自然会比标准SGRB喷流在天空中覆盖更大的立体角,从而增强了即时发射和光学余辉的可观测性。
2014-03-19 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The supernovae associated with gamma-ray bursts
长伽玛暴和超新星之间的联系现在已经很好地建立起来了。我简要回顾了支持这种联系的证据,并总结了我们在观察方面的进展。我还使用一些事件来说明应该做什么以及需要什么类型的数据。我还研究了我们可以从与GRBs无关的SNe中学到什么,并了解GRBs如何融入恒星爆炸的广泛图景。
2012-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
The puzzling clustering and bimodality of long GRBs optical afterglow luminosities
长伽马射线暴(GRB)余辉的静止系性质的研究是更好地理解这些强爆炸的本质的一个基本方面。Swift卫星的发射(2004年11月)标志着X射线和光学余辉观测能力的极大提高。我们研究了一个长伽玛暴样本的内在光学余辉,发现了一个意想不到的聚类和光学光度分布的双峰性暗示(在触发后12小时)。通过蒙特卡洛模拟,我们证明了所观察到的聚类和双峰性不只是由于选择效应,但应该隐藏重要信息的余辉发射的性质的理解。这些发现也可以揭示大部分光学暗伽玛暴的性质。
2009-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Black Holes, Supernovae and Gamma Ray Bursts
本文综述了近年来对伽马射线暴(GRB)性质的认识,特别是对短GRB和长GRB之间关系的认识。描述了短GRB的第一示例。用诱导引力坍缩(IGC)范式解释了伽玛暴与超新星(SN)的巧合:1)初始双星系统由致密的碳氧(CO)核星和中子星(NS)组成; 2)CO核心爆炸为SN,部分SN喷出物吸积在NS上,NS达到临界质量后坍缩成黑洞,产生伽玛暴; 3)SN作为残留物产生新的NS。这种情况下的观测结果进行了概述。
2013-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological Models and Gamma-Ray Bursts Calibrated by Using Pade Method
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最强大的射线源之一。近年来,伽玛暴被认为是Ia型超新星(SNIa)的补充探针。然而,众所周知,在利用伽玛暴研究宇宙学的过程中存在着一个圆度问题。在这项工作中,基于Padé近似,我们提出了一个新的宇宙学无关的方法来校准伽玛暴。我们考虑了一个由138个长的Swift伽玛暴组成的样本,得到了79个高红移$z>1.4$的校准长伽玛暴(命名为五月花样本),这些伽玛暴可以用来约束宇宙学模型,而不存在圆度问题。然后,我们考虑了这79个校准的伽玛暴和其他观测数据的几个宇宙学模型的约束。我们表明,伽玛暴是一个有能力的补充探针,其他完善的宇宙学观测。
2015-11-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th