Hadronic supercriticality as a trigger for GRB emission
我们探索了一个单区强子模型，该模型可以用最少的自由参数再现$γ$射线暴（GRB）的瞬发辐射。假设只有伽玛暴是有效的高能质子加速器，没有从头算光子场的存在下，我们调查的条件下，系统成为超临界，即有一个快速的，非线性的能量转移从质子到二次粒子发起的自发淬灭质子产生的$γ$ -射线。我们首先分析表明，过渡到超临界时发生的质子注入紧凑性超过一个临界值，这有利于高质子注入光度和大范围的散装洛伦兹因子。超临界的性质，然后研究与时间相关的数值代码，同时解决耦合方程的质子，光子，电子，中子和中微子的分布。对于驱动系统深入到超临界的条件，我们发现，由于冷却对的康普顿化，光子光谱获得带状形状，并且从质子到$γ$ -射线和中微子的能量转移效率高，达到$\sim 0.3$。虽然一些问题，其完全适应伽玛射线暴提示排放仍然开放，超临界被认为是一个有前途的过程在这方面。
2014-07-10 astro-ph.HE
Solving the missing GRB neutrino and GRB-SN puzzles
每一个GRB模型的前身都被假定为一个高度相对论性的强子喷流，其π介子、μ介子和电子对的次级粒子为伽马喷流引擎提供能量，必然（除了非常精细的情况）导致高平均中微子与光子辐射暴露（辐射率）的比率，远高于1，尽管目前观测到的平均冰立方中微子辐射率最多与GRB中的伽马辐射率相当。因此，无论是强子伽玛暴、火球还是强子薄旋进喷流，都不符合实际观测。这里展示了一个新的模型，它基于一个纯电子的原始喷流，由一个黑洞或一个中子星（NS）伴星的潮汐力从NS剥离的中子（和残余物）供给，然后注入伽马喷流。如此薄的旋进喷流解释了许多未解之谜，例如在许多伽玛暴中存在X射线前体。目前的纯电子喷流模型，解开伽马和（缺席）中微子，自然解释了为什么没有伽马射线暴与任何同时TeV冰立方天体物理中微子。少数不稳定的NS伴级在供给喷流时可能导致模拟SN事件的爆炸。最近的IceCube-160731 A最高能量的μ中微子事件，没有X-伽马痕迹证实了目前的模型预期。
2016-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Very High-energy Afterglow Emission of GRB 190829A: Evidence for Its Hadronic Origin?
利用高能体视系统（H.E.S.S.）对GRB 190829A余辉相的多TeV γ射线进行了探测。望远镜是一个除了已经存在的两个以上的伽玛射线暴观察到的非常高的能量（VHE）伽马射线在最近几年的名单。耀变体和伽玛暴的喷流有许多相似之处，光强子模型在解释高能耀变体的VHE γ射线谱方面是非常成功的。最近，光强子模型已经成功地应用于研究GRB 180720 B和GRB 190114 C余辉相的亚TeV γ射线。我们再次用这个模型解释了GRB 190829A连续两夜观测到的VHE谱。我们发现，GRB 190829A的光谱可能是由于高能质子与同步辐射自康普顿光子的相互作用在前激波区的GRB喷流，类似于低发射状态的VHE耀斑事件的高能耀变体。我们推测，如果在未来，有可能观察到VHE伽玛射线光谱从附近的伽玛暴在其余辉阶段，那么其中一些只能通过采用两种不同的光谱指数来解释。如果得到证实，这种VHE光谱可以被解释为高能质子与来自同步加速器背景和前向冲击区同步加速器自康普顿背景的光子相互作用的结果。
2022-04-11 astro-ph.HE hep-ph
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
Hadronic supercriticality in spherically expanding sources: application to GRB prompt emission
本研究首次探讨了绝热膨胀源中的强子超临界性（HSC），发现不同膨胀速度会产生多脉冲或单脉冲光变曲线，其能谱由源内电磁级联主导，且MeV峰值的HSC爆发可作为丰富的中微子源，该机制有望通过IceCube-Gen2望远镜验证。
2022-04-17 astro-ph.HE
A leptonic-hadronic model for the afterglow of gamma-ray burst 090510
我们使用绝热爆炸波同步辐射的轻子-强子组合模型模拟短伽马射线暴（GRB）090510的多波长余辉数据。在我们的模型中，高能量（>100 MeV）的辐射主要是质子-同步辐射，而电子-同步辐射主要是在X射线和紫外波长。在这个模型中，根据射流破碎时间，准直校正的GRB能量可以低至3e 51 erg，但比伽马射线能量大两个数量级。我们还计算了γ射线产生正负电子对的不透明度，发现TeV质子同步辐射产生的γ射线能在早期逃逸出冲击波，它们的探测可以提供高能强子辐射成分占主导地位的证据。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Prompt X-ray and Optical Excess Emission due to Hadronic Cascades in Gamma-Ray Bursts
一小部分伽马射线暴在低于几十keV的瞬发辐射中表现出明显的光谱特征，这超过了能带光谱模型低能幂律部分的简单外推。这也适用于在几个突发中观察到的即时光发射。通过蒙特卡罗模拟，我们模拟了伽玛暴外流中加速的超高能质子的光子相互作用引发的强子级联发射等低能谱过剩成分。来自级联的次级电子-正电子对的同步辐射可以自然地再现在X射线带中观察到的软光谱，并且在某些情况下也可以再现光谱。这些组件可以直接相关的更高的能量辐射在GeV的能量，由于强子级联。根据光谱形状，质子的总能量需要与观察到的总光子能量相当或明显大于观察到的总光子能量。特别地，我们将我们的模型应用到GRB 090902 B的过量X射线和GeV发射，以及“裸眼”GRB 080319 B的明亮的光学发射。除了{ \it Fermi}探测到的硬GeV分量外，这种X射线或光谱过剩是伽马射线暴中超高能宇宙射线产生的进一步潜在特征。
2010-09-28 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
Detection of a spectral break in the extra hard component of GRB 090926A
本文报道了利用\Fermi \伽马射线空间望远镜上的伽马射线暴监测器（GBM）和大面积望远镜（LAT）对GRB 090926 A的观测结果。GRB 090926 A与其他明亮的LAT爆发有几个共同的特征。特别是，它清楚地显示了光变曲线中的一个短尖峰，该尖峰存在于所有看到爆发的探测器中，这反过来表明在整个\Fermi \能量范围内存在一个共同的发射区域。此外，虽然一个单独的高能量幂律分量已经观察到在其他伽玛暴，在这里，我们报告的第一次检测具有良好的意义的高能量频谱中断（或截止）在这个幂律分量约1.4 GeV的时间积分谱。如果光谱中断是由源内电子-正电子对产生的不透明度引起的，那么这个观察使我们能够计算流出的体洛伦兹因子，而不是下限。
2011-01-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Onset of Hadronic Supercriticality in Expanding Sources
强子模型的一个被忽视的性质是，它们可以通过突然将相对论质子中储存的能量转化为辐射而变得超临界。当质子密度超过临界值时，超临界性就显现出来。我们试图映射完整的参数空间的这种行为的情况下，一个源，由相对论质子，是扩大绝热损失变得重要。我们寻找那些导致系统进入超临界状态的临界值，这些临界值与伽马射线暴密切相关。基于这个原因，我们采用了相对论爆炸波（RBW）模型，该模型被认为描述了初始爆炸后GRB的产生。
2020-02-27 astro-ph.HE
The Very Bright and Nearby GRB 130427A: The Extra Hard Spectral Component and Implications for Very High-energy Gamma-ray Observations of Gamma-ray Bursts
瞬发伽马射线暴（GRB）后的高能γ射线（>100 MeV）辐射通常具有单一的幂律谱，这被解释为余辉同步辐射。我们报告了费米大面积望远镜（LAT）观测到的来自非常明亮和附近的GRB 130427 A的>100 MeV的发射，高达~100 GeV。通过对GRB 130427 A的时间分辨光谱拟合，我们发现了一个强有力的证据，证明在GRB的扩展高能发射中存在着一个超过几个GeV的额外的硬光谱分量。这个额外的光谱成分可能代表了长期追求的余辉逆康普顿发射的第一个明确的证据。极高能伽马射线观测的前景，即，以上100 GeV，描述。
2014-01-08 astro-ph.HE
Discovery of an extra hard spectral component in the high-energy afterglow emission of GRB 130427A
瞬发伽马射线暴（GRB）后的高能γ射线（>100 MeV）辐射通常具有单一的幂律谱，这被解释为余辉同步辐射。余辉逆康普顿辐射长期以来一直被预测能够产生高能成分，但以前的观测没有清楚地揭示这样的特征，可能是因为即使是迄今为止已知的最明亮的伽马射线暴，也只有少量>10 GeV的光子。在这封信中，我们报告了费米大面积望远镜（LAT）对非常明亮和附近的GRB 130427A的>100 MeV辐射的观测。我们描述的时间分辨光谱的GeV辐射从GRB的开始余辉阶段。通过对GRB 130427 A的时间分辨光谱拟合，我们发现了一个强有力的证据，证明在GRB 130427 A的扩展高能发射中存在一个额外的硬光谱分量。我们认为，这个硬的成分可能来自余辉逆康普顿发射。
2013-05-24 astro-ph.HE
The Role of Stochastic Acceleration in the Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts: Application to Hadronic Injection
本文采用解析和数值计算相结合的方法，在伽马射线暴（GRB）瞬发的强子-轻子混合模型的背景下，研究了激波后区域中粒子通过磁流体动力学/等离子体湍流的再加速（或加热）效应。我们证明了通过pp和pg反应以及随后的成对级联注入的随机加速（或加热）轻子，在~MeV范围内可以再现α ~1和β ~2-3的带函数谱。一个额外的硬组件来自质子诱导的级联发射，同时预期，这是兼容的观察到的额外的幂律谱远高于MeV的范围。我们还讨论了强子模型对正在进行的高能中微子观测的具体影响。
2011-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
Constraints on GRB Jet Properties from IceCube Upper Limits: Insights from GRB 221009A and GRB 240825A
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology (SVNIT)（萨达尔·瓦拉巴伊国立理工学院）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿里亚哈塔观测科学研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Roorkee（印度鲁尔基理工学院物理系）；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）；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）
通过IceCube上限限制研究GRB喷流性质，发现GRB 221009A和240825A在等离子体加载和微物理参数上有显著差异。
2026-02-13 astro-ph.HE
An extra hard spectral component peaking at sub-GeV in the prompt emission of GRB 260226A
Nanjing University（南京大学）；Guangxi University（广西大学）
本研究通过GBM-LAT联合分析发现GRB 260226A存在亚GeV额外硬成分，早期用截止幂律模型拟合、后期用断裂幂律模型，其峰值比无法用单区SSC解释，双区模型或可说明。
2026-07-31 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
A prompt extra component in the high energy spectrum of GRB 131108A
红移z=2.4的高通量GRB 131108 A由AGILE卫星上的微型热量计（MCAL，0.35-100 MeV）和伽马射线成像探测器（GRID，30 MeV - 30 GeV）探测到。爆发发射包括一个非常明亮的初始峰值，持续0.1 s，随后是一个较暗的发射，用MCAL检测约25 s，用GRID检测约80 s。AGILE光谱，当与那些在较低的能量报告相比，表明存在一个突出的高能量分量的峰值能量在10-20兆电子伏的区域。与其他GRB相反，这种高能量成分也存在于初始峰值期间，其幂律光子指数在10 MeV以下约为-1.6，在30 MeV以上约为-2.35+-0.2。
2014-07-01 astro-ph.HE
GRB241107A: a Giant Flare from a close-by extragalactic Magnetar?
本研究利用INTEGRAL卫星IBIS仪器观测短伽马射线暴GRB 241107A，结合其位置、能流、光谱及近邻星系PGC 86046的距离等证据，提出它可能是近邻河外磁星的巨型耀发而非典型短暴。
2025-01-13 astro-ph.HE
Photodisintegrated gamma rays and neutrinos from heavy nuclei in the gamma-ray burst jet of GRB 130427A
费米大天区望远镜对异常明亮的伽马射线暴（GRB）130427 A的~ 0.1-70 GeV瞬发伽玛射线辐射的探测，为探索GRB喷流中GeV伽玛射线辐射的物理过程提供了机会。在这项工作中，我们讨论了铁和氧核与观测到的keV-MeV光子在GRB 130427 A喷流中的相互作用，以解释一个额外的，硬的光谱成分在触发后11.5-33秒期间观察到。铁核的光致衰变时间尺度与此相当或更短。我们发现，从铁核衰变产生的伽马射线可以占在1-70 GeV范围内的光谱的硬幂律分量，之前的伽马-伽马电子-正电子对生产与低能量光子严重衰减发射较高能量的光子。另一方面，来自次级中子衰变的电子反中微子可以以高达2 TeV的能量发射。这些中微子的通量很低，与冰立方中微子天文台没有探测到GRB 130427 A相一致。在铁原子核的强子模型为GeV的发射所需的总能量约为10倍，所观察到的总能量在提示keV-MeV的排放。
2016-02-10 astro-ph.HE
GRB090111: extra soft steep decay emission and peculiar re-brightening
我们对GRB 090111进行了详细的研究，重点是在非常陡峭的衰变阶段发射（幂律指数α =5.1，比Swift探测到的96%的GRB更陡峭）时，它的超软幂律光子指数Gamma>5，以及随后的特殊X射线再增亮。我们的光谱分析支持了共动带谱的假设，其中nu*F_nu谱的峰值随时间向低值演化：当E_peak演化到能带外时，1- 2keV光变曲线中的较高时间变化的时期结束。与雨燕探测到的82个早期耀斑的均匀样本相比，X射线再增亮显示出极端的时间特性。虽然不能排除内部的起源，我们表明这些属性是一致的，在刷新的冲击所产生的能量注入慢壳碰撞最快的从后面，以及内部冲击，被认为是引起即时排放已经停止。
2009-08-31 astro-ph.HE
On the neutrino non-detection of GRB 130427A
最近的伽马射线暴GRB 130427 A具有各向同性的电磁能$E^{iso}\sim10^{54}$ erg，这表明光强子相互作用的目标光子供应充足，在其低红移$z\sim0.34$似乎使其成为中微子探测的有希望的候选者。然而，IceCube合作报告了基于即时发射阶段的搜索的空结果。我们发现，这种中微子的非检测可以提供有价值的信息，这种伽玛暴的关键物理参数，如发射半径$R_{d}$，体洛伦兹因子$Γ$和能量分数转换成宇宙射线$ε_{p}$。在模型无关的方式和内部冲击模型（IS），重子光球模型（BPH）和磁光球模型（MPH）的具体方案的结果进行了讨论。我们发现，磁光球模型的约束是最严格的，但内部冲击和重子光球模型的约束是相当温和的。
2013-06-16 astro-ph.HE hep-ph
Anomalies in low-energy Gamma-Ray Burst spectra with the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
带函数已成为描述伽马射线暴（GRB）瞬发光谱的标准谱函数。然而，之前在BatSE检测到的GRB和\textit{Fermi}时代的单个GRB中观察到了与该函数的偏差。我们提出了一个系统的和严格的搜索从一个带函数在低能量的样本中的前两年的高通量，长脉冲探测器的\textit{Fermi}伽马射线暴监测器（GBM）的光谱偏差。样品包含45个脉冲群，其通量大于2 $\times10^{-5}$ erg / cm $^{2}$（10 - 1000 keV）。外推拟合方法用于搜索低能量光谱异常，其中带函数在可变低能量阈值以上拟合，然后将最佳拟合函数外推至较低能量数据。通过检查外推函数和数据得出的残差来量化偏差，并通过考虑仪器响应的综合模拟来确定其显著性。该方法用于时间积分猝发光谱和由信噪比为25 $σ$和50 $σ$定义的时间分辨箱。在时间积分样品（$\sim$ 7%）中的3个爆发（GRB 1，081215 A、GRB 1，090424和GRB 1，090902 B）和时间分辨样品（$\sim$ 11%）中的5个爆发（GRB 1，090323、GRB 1，090424、GRB 1，090820、GRB 1，090902 B和GRB 1，090926 A）中明显存在显著偏差。系统的盲搜索分析的优点在于，它可以证明对附加频谱分量的要求，而无需该附加分量的性质的任何先验知识。在大部分高注量的伽玛暴…
2013-01-21 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
Reassessing the contribution of long-GRB high-energy afterglows to the isotropic gamma-ray background after GRB 221009A
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）
该研究更新长伽马射线暴对费米-LAT观测的各向同性伽马射线背景贡献的估计，发现GRB 221009A的多TeV余辉未使长GRB成为IGRB的重要来源。
2026-10-05 astro-ph.HE
Prevalence of Extra Power-Law Spectral Components in Short Gamma-Ray Bursts
在某些明亮的伽马射线暴（GRB）中发现了瞬发额外幂律（PL）谱分量，它通常在数十keV以下或约10 MeV以上的谱能量分布中占据主导地位。然而，其起源仍不清楚。本文系统分析了截至2020年8月的13个费米短伽玛暴，同时在瞬发阶段探测到keV-MeV和GeV。我们发现，额外的PL组件是一个普遍存在的光谱特征短伽玛暴，出现在所有13个分析的伽玛暴。PL指数大多比-2.0硬，这可以通过考虑由在瞬发发射阶段加速的超相对论质子或电子引起的电磁级联来很好地再现。这些额外的PL分量的平均通量与主要光谱分量的平均通量正相关，这意味着它们可能具有相同的物理起源。
2021-09-14 astro-ph.HE
A two-hump spectrum in the prompt emission of GRB 240825A
本文报道在 GRB 240825A 中探测到带约 50 MeV 谱拐折的额外硬分量，折断幂律拟合优于指数截止模型，表明其为内禀峰值而非伽马射线对产生不透明度所致，并讨论了其辐射机制及 GeV 能段从瞬时辐射到余辉的转变。
2025-04-22 astro-ph.HE
Modelling multiwavelength afterglows of the VHE-GRB population
本研究对5个长时标甚高能伽马射线暴（VHE GRB）进行多波段余辉建模，发现同步自康普顿（SSC）是主要辐射机制，明确其环境特征与物理约束，为后续观测和理论研究提供基准。
2025-10-01 astro-ph.HE
GRB 080916C: on the radiation origin of the prompt emission from KeV/MeV to GeV
对GRB 080916 C的高能γ射线辐射的费米观测表明，它的能谱与能带函数一致，能量范围从MeV到几十GeV。假设一个单一的发射机制占主导地位，在整个能量范围内，我们表明，这一频谱是一致的同步辐射起源的冲击加速电子。简单的电子逆康普顿模型和强子模型被发现是不太可行的。在同步加速器的情况下，同步自康普顿散射很可能是在克莱因-Nishina制度，因此产生的高能量发射是次优势，即使磁场能量密度低于相对论电子。Klein-Nishina逆康普顿冷却也可能影响低能电子数分布，从而导致低于峰值能量的低能同步光子谱$n(ν)\proptoν^{-1}$。在电子同步辐射解释的框架下，我们约束了激波的微物理参数，并推导出上游磁场的下限。在GRB 080916 C的源坐标系中，如果相对论外流的大部分洛伦兹因子不明显大于数千，则同步辐射的探测延伸到约70 GeV，这有利于玻姆扩散激波加速。
2009-04-18 astro-ph.HE
A marginally fast-cooling proton-synchrotron model for prompt GRBs
一小部分具有低至软X射线（$\sim0.5$ keV）数据的伽马射线暴已被证明在其瞬发发射光谱的低能部分（$\sim1-10$ keV）具有光谱中断。整体光谱形状是一致的光学薄同步辐射从人口的粒子，已冷却的时间尺度上的动态时间的能量，仍然远远高于他们的静止质量的能量（略快冷却制度）。我们考虑一个强子的情况下，并调查这些伽玛暴的即时发射是否可以起源于相对论质子辐射同步辐射在边缘快速冷却制度。利用半解析方法，我们推导了源参数，如磁场强度和质子光度，并计算了高能中微子发射预期在这种情况下。我们还研究了二次离子相互作用和$γγ$对产生的发射如何影响宽带光子谱。我们支持我们的研究结果与详细的数值计算。强烈修改的光子光谱低于断裂能量由于同步辐射的次级对被发现，除非体洛伦兹因子是非常大的（$Γ\gtrsim 10^3$）。此外，这种情况下预测不合理的高坡印亭光度，因为强磁场（$10^6-10^7$ G）是必要的不完全质子冷却。我们的研究结果强烈不赞成边缘快速冷却质子作为一个解释的低能量的光谱中断提示伽玛射线暴光谱。
2021-04-30 astro-ph.HE
Time evolution of the spectral break in the high-energy extra component of GRB 090926A
我们报告了GRB 090926 A宽带光谱在其瞬发阶段的新时间分辨分析，以及在瞬发发射模型框架中的解释。我们使用费米大面积望远镜（LAT）的Pass 8数据来表征GRB 090926 A的高能额外成分，该数据比以往研究中使用的任何数据集都具有更高的灵敏度，特别是在30-100 MeV的能带。然后，我们结合LAT数据与费米伽马射线暴监测器（GBM）的联合频谱拟合，以表征从keV到GeV能量的宽带谱的时间演化。对LAT系统效应给予了密切关注。最后，我们进行了时间分析的光变曲线，我们计算的变化时间尺度期间和之后的明亮的尖峰在10秒后触发。我们的分析证实，并更好地约束在高能量的额外组件，这是以前报道的明亮的尖峰期间的光谱断裂。此外，它揭示了光谱衰减持续在以后的时间，与增加的突破特征能量的GeV域，直到提示阶段结束。我们解释的高能光谱断裂所造成的光子不透明对创建。要求所有的排放产生以上的光球的GRB 090926 A，我们计算出大量的洛伦兹因子的流出，$Γ$。后者从尖峰期间的230下降到即时发射结束时的100。相反，假设谱中断反映逆康普顿谱的自然曲率，则也导出对应于$Γ$的较大值的下限。结合极端的时间变化的伽玛射线暴090926 A，这些洛伦兹因子导致发射半径$R\sim10^{14}$厘米这是一致的内部起源的keV-MeV和GeV的提示排放。
2017-05-09 astro-ph.HE
MAGIC low energy observation of GRB090102 afterglow
自90年代EGRET观测以来，伽马射线暴辐射中的GeV分量的暗示就已为人所知，最近费米卫星的数据也证实了这一点。然而，这些结果表明，仍然缺乏一个完全令人满意的解释框架的伽玛暴现象。MAGIC望远镜开启了在几十到几百GeV能量范围内扩展伽马射线暴测量的可能性。从理论的角度来看，轻子和强子过程都被建议来解释GRB的可能GeV/TeV对应物。地面望远镜对这些来源的极高能光子（E>30 GeV）的观测将在区分不同的拟议发射机制方面发挥关键作用，这些机制在较低能量下几乎无法区分。MAGIC望远镜观测GRB 090102（z=1.547）场从03：14：52 UT到06：54：01 UT进行了分析，得出上限的GeV/TeV的排放。我们将这些结果与标准火球模型框架中不同过程的预期排放量进行比较。我们得到的结果与预期的排放量是一致的，但还不能对理论情景设置进一步的约束。然而，在建模的低能量数据，这一事件的困难，使得它很难固定在一个明确的方式描述火球的物理参数。尽管如此，MAGIC望远镜由于其低能量阈值和快速重新定位，首次有可能填补空间伽马探测器和地面测量之间的能隙。这将使伽玛暴多波长研究在很高的能量域成为可能。
2011-10-31 astro-ph.HE
Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies
本文介绍了利用费米天文台的伽马射线暴监测仪（GBM）和大视场望远镜（LAT）对GRB 090510的硬伽马射线暴进行的详细观测。GRB 090510是LAT探测到的第一个爆发，它显示了在瞬发发射阶段偏离带谱拟合函数的有力证据。时间积分谱由带函数和硬幂律分量之和拟合，带函数具有$\Epeak = 3.9\pm 0.3$ \，MeV，这是迄今为止测量到的最高值，硬幂律分量具有光子指数$-1.62\pm 0.03$，其在低于$\approx$\，20\，keV和高于$\approx$\，100\，MeV时主导发射。高能量谱分量的开始似乎相对于与单个带函数良好拟合的分量的开始延迟$\sim$ 0.1 s。在主脉冲前0.5s检测到微弱的GBM脉冲和LAT光子。在瞬发阶段，LAT探测到一个能量为$30.5^{+5.8}_{-2.6}$ GeV的光子，这是从短伽马射线暴中测量到的最高能量。对这个光子的观测设定了一个最小的整体流出洛伦兹因子$Γ\ga$ 1，200，使用简单的$γγ$不透明度参数为这个GRB在红移$z = 0.903$和一个变化时间尺度上的几十ms的数量级为$\approx$ 1，100千电子伏-几兆电子伏的流量。更高的置信度估计意味着$Γ\ga 1000$，并且仍然要求驱动短伽玛暴的外流至少与长持续时间伽玛暴的外流一样具有高度相对论性。同步/同步自康普顿（SSC），外部冲击同步加…
2010-05-12 astro-ph.HE
Very high-energy gamma rays from GRB 180720B and GRB 190829A with external Compton emission
本文将 GRB 180720B 和 GRB 190829A 的甚高能余辉辐射解释为外部康普顿机制，结合同步自康普顿等模型并修正 EBL 吸收，发现星风环境更优，且不同暴的辐射机制拟合存在差异。
2023-12-22 astro-ph.HE
Delayed Onset of High-Energy Emissions in Leptonic and Hadronic Models of Gamma-Ray Bursts
本文在轻子和强子模型下数值模拟了伽马射线暴瞬发辐射的时间谱演化。对于足够弱的磁场，轻子模型可以再现费米-LAT观测到的GeV光子发射开始的几秒钟延迟，这是由于逆康普顿散射的目标光子场的缓慢增长。然而，即使在更强的磁场中，GeV的延迟也可以用强子模型来解释，这是由于质子的加速时间尺度很长，并且在粒子注入结束后会持续产生质子。在单带轻子模型中，MeV和GeV光变曲线的半高宽几乎相同，而在强子模型中，1- 30 GeV光变曲线的半高宽明显大于0.1- 1 MeV光变曲线的半高宽。GeV延迟的量取决于Klein-Nishina效应在轻子和强子模型中的重要性。在我们的强子模型的例子中，逃逸中子的能量与伽马射线的能量相当，尽管它们对超高能宇宙射线的贡献仍然是次要的。由此产生的中微子光谱足够硬，以避免来自冰立方的通量限制约束。中微子发射开始的延迟比GeV光子发射开始的相应延迟长几倍。各种模型的光变曲线的定量差异可能会进一步测试与未来的大气切伦科夫望远镜，其有效面积大于费米-LAT，如CTA。
2012-09-04 astro-ph.HE
Microphysics in GRB central engine
研究了伽马射线暴中心引擎中吸积等离子体的结构和演化。这些模型是基于广义相对论MHD模拟。数值格式中采用了适用于稠密简并等离子体的核物质状态方程，而不是简单的多方状态方程。等离子体被中微子冷却，能量被磁场从旋转的BH中提取。我们讨论了我们的结果在可观测的伽玛暴的框架，并推测伽玛暴喷流发射的变异的起源。我们还讨论了重元素合成的风从伽玛射线暴发动机的千诺瓦排放的可能贡献。
2017-12-06 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
A broken "$α$-intensity" relation caused by the evolving photosphere emission and the nature of the extraordinarily bright GRB 230307A
本研究利用 Fermi-GBM 数据分析极亮 GRB 230307A，发现其破裂的“$α$-强度”关系可归因于光球层热与非热成分演化，并探讨了其起源。
2023-07-18 astro-ph.HE
The thermal emission in short GRBs with extended emission observed by Fermi/GBM
本文系统分析了Fermi/GBM观测的36个含延展辐射的短暴，发现多数暴存在准热成分，四个亮暴中热与非热辐射共存，支持混合喷流模型，且主辐射与延展辐射光谱演化相关，可能同源。
2024-11-06 astro-ph.HE
Can Ultrahigh Energy Cosmic Rays Come from Gamma-Ray Bursts? II: Cosmic Rays Below the Ankle and Galactic GRB
推导了相对论冲击波加速宇宙线所能达到的最大能量。它表明，来自星际介质中长伽玛射线暴的前向冲击足够强大，足以产生$4\times 10^{18}$ eV的银河宇宙射线分量，直到脚踝，正如以前的建议（Levinson和Eichler，1993）。进一步认为，如果银河系外长伽玛暴也对踝部的成分产生影响，那么太阳圈内偶然发生的银河系伽玛暴的贡献将超过太阳圈向外通量的观测极限，除非不透明度和/或光束导致当前的贡献小于时间平均值的$10^{-3}$倍，并指出了这些避免方案的困难。
2011-08-22 astro-ph.HE
Revealing x-ray and gamma ray temporal and spectral similarities in the GRB 190829A afterglow
伽马射线暴（GRB）是来自河外源的伽玛射线的明亮闪光，伴随着逐渐减弱的余辉发射，它与恒星核坍缩事件有关。我们报告的检测甚高能量（VHE）γ射线从余辉的GRB 190829A，4和56小时之间的触发后，使用高能立体系统（H.E.S.S.）。GRB 190829A的低光度和红移减少了内部和外部吸收，从而可以确定其固有的能谱。在0.18和3.3太电子伏特之间的能量，这个光谱由光子指数为2.07 $\pm$ 0.09的幂律描述，类似于X射线光谱。X射线和VHE γ射线光变曲线也显示出相似的衰减曲线。X射线和γ射线波段的这些相似特征对伽玛暴余辉发射的设想提出了挑战。
2021-06-04 astro-ph.HE
Hadronic gamma-ray emission from extragalactic mini radio lobes
讨论了活动星系核中秒差距大小射电瓣的强子辐射。波瓣由冲击射流等离子体组成，预计将充满高能粒子。用蒙特卡罗模拟计算了包含光介子相互作用过程的波瓣光子谱。当初级电子的同步辐射较亮时，γ射线带的同步辐射自康普顿分量占主导地位。当主辐射不是很亮时，叶的强子辐射可以在γ射线带中占主导地位。质子同步加速分量出现在亚MeV波段。通过光介子级联产生的次级电子/正电子对辐射的同步辐射在GeV-TeV能量范围内出现。这些高能辐射特征为年轻活动星系核喷流中的质子加速提供了一个检验。
2010-06-17 astro-ph.HE
Cascade Radiations of $e^\pm$ from $γγ$-annihilation process as an extra component of the Early Optical/X-Ray Afterglows of Gamma-Ray Bursts
本文研究了GRB余辉喷流中$γγ$湮灭产生$e^\pm$的级联辐射，发现其与初级发射结合可解释早期光学/X射线余辉的色变拐折或平台期，并指出此类色变平台期是强$e^\pm$产生的特征且会降低TeV通量。
2024-04-22 astro-ph.HE
Time dependent numerical model for the very high energy emissions of distant gamma-ray busrt GRB 201216C
最近，MAGIC合作组织报告了一个遥远的GRB 201216 C的甚高能量（VHE）发射的$\sim 5σ$统计意义。这种遥远的伽玛暴可能被河外背景光（EBL）有效地吸收。来自如此遥远的物体的VHE发射的起源仍然未知。在这里，我们提出了一个数值模型来研究这个遥远的伽玛暴的余辉发射。该模型求解了电子分布随时间演化的连续性方程，宽带观测数据可用前向激波的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）辐射来解释。在$t \sim 10^3 -10^4 \rm s$处，预测观测到的0.1 TeV的通量可以达到$\sim 10^{-9} -10^{-10}\rm erg ~ cm^{-2} ~ s^{-1}$，即使有很强的EBL吸收，MAGIC望远镜仍然可以观测到如此强的Sub-TeV辐射。利用这个数值模型，模拟中的激波参数与另外两个Sub-TeV GRB（即，GRB 190114 C和GRB 180720 B），这意味着它们具有一些共同点：爆发能量高，爆发周围介质密度低，磁均分因子低。我们把GRB 201216 C看作是一个典型的GRB，并估算了MAGIC望远镜能探测到的GRB的最大红移，即，$z \sim 1.6$。我们还发现，这种遥远的伽玛暴的VHE光子能量只能达到$\sim 0.1 ~\rm TeV$。提高VHE望远镜的低能灵敏度对于探测这些远距离γ暴的Sub-TeV辐射是非常重要的。
2022-04-18 astro-ph.HE
GRB 221009A: A light dark matter burst or an extremely bright Inverse Compton component?
伽马射线暴（GRB）由于其释放的大量能量和强烈的磁场而被认为是潜在的高能光子发射源。然而，TeV光子的检测预计不会从超过$z\gtrsim 0.1$的红移的爆发，由于它们与河外背景光（EBL）的衰减。由于这些原因，最近对GRB 221009 A（z=0.151）的能量为18和251 TeV的光子的观测挑战了我们对TeV发射机制和河外背景的了解。为了解释TeV观测结果，最近开始出现探索暗物质候选者的工作。在本文中，我们讨论了所需的条件和限制，在最合理的情况下，同步自康普顿（SSC）辐射的伽玛射线暴余辉，解释一个18 TeV的光子观测除了EBL。为了避免Klein-Nishina效应，我们发现了一个不太可能的值低于$10^{-6}$的微物理磁参数的环暴中等值$> 1{\rm cm^{-3}}$（预期在Brachisar的情况下）。因此，我们探索可能的情况下，在ALP和暗光子机制来解释这个高能光子，我们讨论的伽玛暴能量学的影响。我们发现，ALPs和暗光子的情况下，可以解释18 TeV的光子，但不是251 TeV的光子。
2022-11-09 astro-ph.HE hep-ph
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
