Probing the Cosmic Gamma-Ray Burst Rate with Trigger Simulations of the Swift Burst Alert Telescope
伽马射线暴(GRB)率是揭示GRB、超新星和恒星演化之间关系的基础。此外,高红移的伽玛暴速率提供了一个强有力的探测在早期宇宙的恒星形成历史。虽然Swift观测到了数百个GRB,但由于Swift复杂的触发算法,仍然很难确定GRB的内在速率。目前的研究GRB率通常近似的斯威夫特触发算法的一个单一的检测阈值。然而,与以前飞行的GRB仪器不同,Swift有超过500个基于光子计数率和附加图像阈值的触发标准。为了研究可能的系统偏差和探索固有的伽玛暴属性,我们开发了一个程序,能够模拟所有的率触发标准和模仿图像阈值。仿真结果表明,采用Swift的复合触发算法可以提高微弱脉冲的检测率。因此,我们的模拟表明,爆发需要比以前预期的更暗,以避免过度产生检测数量,并与Swift观测相匹配。此外,我们的研究结果表明,这些昏暗的爆发更可能是高红移事件比低光度的伽玛暴。这将意味着在大红移下的宇宙伽玛暴速率比以前基于恒星形成速率测量的预期更高,除非考虑其他因素,如光度演化。根据我们的最佳结果,每年向我们发射的伽玛暴总数为4571^{+829}_{-1584}。特别说明(2015.05.16):此新版本包含一个勘误表。所有的伽玛射线暴率归一化($R_{\rm GRB}(z=0)$)应该比以前报告的小2倍。详情请参阅附录。我们真诚地为这个错误道歉。
2016-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
The duration distribution of Swift Gamma-Ray Bursts
几十年前,两类伽马射线暴被确定并描述为持续时间短于和长于2秒。后来的迹象也支持存在第三类。使用极大似然估计,我们分析了2015年10月之前观测到的888个雨燕BAT爆发的持续时间分布。将三个对数正态函数拟合到爆发的持续时间分布提供了比两个对数正态分布更好的拟合,具有99.9999%的显著性。与先前的结果类似,我们发现不需要第四个组件。群分布的相对频率分别为短爆发8%、中爆发35%和长爆发57%,与我们以前的结果一致。我们分析了888个已知红移的伽玛暴中269个的红移分布。我们没有发现以前提出的长和中等伽玛暴的红移分布之间的差异的证据。观测到的20个短伽玛暴的红移分布与其他组的分布有很大的不同。
2016-04-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing dipole and quadrupole anisotropy in Gamma-ray bursts from Swift dataset
IIT Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校)
利用Swift卫星的伽马射线暴目录,通过HEALPix球谐分解分析角分布,在修正观测偏差后确认宇宙学各向同性。
2026-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Underlying global features of the x-ray light curves of {\it swift} gamma-ray bursts
凭借其快速的反应,{ \it Swift}揭示了伽马射线暴(GRB)的许多意想不到的特性。通过大量的观测,我们目前的理解仅限于早期X射线光变曲线的复杂性。本文基于150个观测良好的伽玛暴的公开数据,发现了一些有趣的静止坐标系X射线光变曲线的全局特征。瞬发辐射和余辉辐射之间的不同光谱行为意味着不同的辐射情景。有趣的是,尽管存在复杂的尖峰,但在提示X射线光变曲线中显示出不可预见的平台,这可能表明存在稳定的中央引擎。特别是,从大多数伽玛暴的瞬发到余辉的看似连续的单一幂律演化可能会对理论模型产生强烈的约束。
2010-08-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Search for the Intermediate Subgroup of Gamma-Ray Bursts in the Swift Dataset
我们在雨燕卫星观测到的近400个伽马射线暴中寻找了第三个“中间”的伽马射线暴亚群。应用标准卡方检验和F检验支持该子群的存在性。
2010-04-20 astro-ph.HE
A complete sample of bright Swift Long Gamma-Ray Bursts: Sample presentation, Luminosity Function and evolution
我们提出了一个精心挑选的子样本的快速长伽马射线暴(伽玛暴),这是完全的红移。该样本是通过只考虑观测条件对地面后续搜索有利的爆发而构建的,这些爆发在15-150 keV的Swift/BAT波段内明亮,即1 s峰值光子通量超过2.6 ph·s^-1·cm^-2。样本由58个爆发组成,其中52个具有红移,完整性水平为90%,而另外两个具有红移约束,达到95%的完整性水平。只有三个爆发,我们对红移没有限制。高水平的红移完整性使我们能够第一次约束的伽玛暴光度函数和它的演变与宇宙时间在一个公正的方式。我们发现,强烈的演化,在光度(d_l=2.3 \pm 0.6)或密度(d_d=1.7 \pm 0.5)是必需的,以考虑到的意见。尽管两种情况下的本征红移分布不同,但得到的红移分布是一致的。这就需要其他指标来区分不同的演变模式。完整的样本是任何人口研究的基础。在未来的工作中,我们将使用这个独特的样本斯威夫特明亮的伽玛暴,研究人口的长伽玛暴的属性。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
A comparison of the fluences and photon peak fluxes for the Swift and RHESSI gamma-ray bursts
用图形比较了Swift和RHESSI卫星探测到的伽马射线暴(GRB)的能量密度和光子峰值通量。
2010-09-09 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
On the Intermediate Subgroup of the Gamma-Ray Bursts in the Swift Database
本文对雨燕卫星探测到的286个伽马射线暴样本分别进行了卡方检验和Student t检验。短子群和长子群在Swift数据中被很好地检测到。但没有看到中间亚组。一旦假设在BATSE数据库中短子组和中间子组形成公共子类,就可以解释Swift数据库中未检测到该子组。
2010-01-14 astro-ph.HE
Directional Anisotropy of Swift Gamma-Ray Bursts
Swift卫星测量通过快速旋转到伽玛暴的源,对伽马射线暴(GRB)的红移观测做出了重大贡献。然而,大量的爆发没有红移。我们用不同的方法研究了爆发的天体分布,并用蒙特卡罗模拟将它们与随机星表进行了比较。我们发现中间类爆发的分布具有各向异性,并且发现短爆发和长爆发是各向同性分布的。
2010-12-10 astro-ph.HE
The Comparison of the Swift Gamma-Ray Bursts With and Without Measured Redshifts
由雨燕卫星探测到的伽马射线暴被分成两个样本:有确定红移的暴和没有确定红移的暴。通过标准Student t检验和F检验比较这两个样品。我们比较了色散和平均值的持续时间,峰值通量和注量,以找到这两个样本之间的任何差异。未发现本质差异。
2010-01-14 astro-ph.HE
Indication of Two Classes in the Swift Short Gamma-Ray Bursts from the XRT X-Ray Afterglow Light Curves
利用X射线望远镜(XRT)的X射线余辉光变曲线,在雨燕短持续时间γ射线暴(S-GRB)中发现了两类不同的γ射线暴。我们发现,大约40%的雨燕S-伽玛暴有一个X射线余辉光变曲线,只持续不到10000秒后爆发触发(以下简称短寿命S-伽玛暴)。另一方面,另外60%的S-GRB具有长持续时间的X射线余辉光曲线,类似于长持续时间的伽马射线暴。我们还发现,没有一个短寿命的S-GRB显示的扩展发射的爆发警报望远镜(BAT)的能量范围。我们比较了瞬发和余辉的暴性质,并讨论了雨燕短暴不同起源暴的可能性。
2009-01-30 astro-ph.HE
Searching for differences in Swift's intermediate GRBs
伽马射线暴通常根据其高能量发射分为短持续时间和长持续时间暴,这可能反映了两种不同类型的祖先。然而,统计数据表明,该分类方案中需要第三个中间群体,尽管迄今为止尚未对此类属性进行广泛研究。在雨燕时代产生的大量后续研究使我们有足够的样本来尝试通过它们的即时发射和余辉的性质来研究这第三个群体。我们的研究集中在雨燕在其前四年的操作中观察到的伽玛暴样本。样本包含那些具有测量红移的爆发,因为这使我们能够推导出内在性质。中间爆发的能量较低,余辉比长伽玛暴更暗,特别是当考虑到X射线光变曲线时,平均比长爆发暗一个数量级。在红移分布中有一个不太明显的趋势,即中间爆发比长爆发更接近。除此之外,中间爆发表现出与长爆发相似的性质。特别是,它们遵循Epeak与Eiso的相关性,平均而言,正的光谱滞后与长爆发的分布相似。像长伽玛射线暴一样,它们通常有一颗超新星伴随,尽管一些中间爆发没有超新星成分。研究表明,中爆发不同于短爆发,尽管与长爆发有许多共同的性质,但它们之间也存在一些差异。我们认为,中期和长期爆发之间的物理差异可能是,前者的喷出物是薄壳,而后者是厚壳。
2010-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Two new bursting neutron star low-mass X-ray binaries: Swift J185003.2-005627 and Swift J1922.7-1716
我们讨论了2011年发生的两个触发斯威夫特的突发警报望远镜(BAT)的起源。触发器被识别为Swift J185003.2-005627(一种以前未知的X射线源)和已知但未分类的X射线瞬态Swift J1922.7-1716。我们调查BAT数据和后续观测获得的X射线和紫外/光学望远镜,以证明这两个触发器是一致的热核X射线爆发。这意味着这两个源都是中子星低质量X射线双星。总持续时间约为7分钟,能量输出约为~(3-7)E39 erg,介于正常和中长X射线爆发之间。根据观测到的X射线爆发峰值,我们估计Swift J185003.2-005627的距离小于3.7 kpc,Swift J1922.7-1716的距离小于4.8 kpc。我们描述了这两个源的爆发和静态X射线特性。它们的平均爆发光度为~ 1 E35 - 1 E36 erg/s,而静态光度等于或低于~ 2 E32 erg/s(0.5-10 keV)。雨燕J185003.2-005627在BAT触发后约20天恢复平静,而雨燕J1922.7-1716似乎表现出持续数月至数年的长期吸积爆发。我们在紫外/光学数据中确定了Swift J1922.7-1716的唯一对应物。最后,我们偶然发现了一个持续约500秒的耀斑,它来自一个未编目的X射线/光学天体,我们暂时将其归类为一个耀斑M矮星。
2012-10-22 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
Although it is generally assumed that there are two dominant classes of gamma-ray bursts (GRB) with different typical durations, it has been difficult to unambiguously classify GRBs as short or long from summary properties such as duration, spectral hardness, and spectral lag. Recent work used t-distributed stochastic neighborhood embedding (t-SNE), a machine learning algorithm for dimensionality reduction, to classify all Swift gamma-ray bursts as short or long. Here, the method is expanded, using two algorithms, t-SNE and UMAP, to produce embeddings that are used to provide a classification …
2023-01-02 astro-ph.HE
Do the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor and Swift Burst Alert Telescope see the Same Short Gamma-Ray Bursts?
紧凑的二元系统合并预计将产生可由地面干涉仪检测到的引力辐射。中子星与另一颗中子星或黑洞的合并,也是产生短伽马射线暴(GRB)的最流行模型。雨燕暴警报望远镜(BAT)和费米伽马射线暴监测器(GBM)以反映其相对天空曝光的速率触发短伽马射线暴(SGRB),BAT每年检测10个,而GBM每年检测约45个。我们研究了由Swift BAT和Fermi GBM检测到的SGRB种群。我们发现,斯威夫特BAT触发较弱的SGRB比费米GBM,提供它们发生在靠近BAT的视场中心,和费米GBM SGRB检测阈值保持平坦的整个视场。总的来说,这些效应结合在一起,使这些工具具有相同的平均灵敏度,并解释了触发一种工具而不是另一种工具的SGRB。我们没有发现任何证据表明BAT和GBM检测到显著不同的SGRB群体。这两种仪器都可以使用时间和位置进行地面搜索来检测未触发的SGRB。低于Swift BAT和Fermi GBM的机载触发灵敏度的SGRB的检测增加了检测和定位新一代引力波探测器所看到的引力波事件的电磁对应物的可能性。
2015-12-03 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts in the Swift Era
凭借其快速反应能力和多波长仪器,斯威夫特卫星改变了我们对伽马射线暴(GRB)的物理理解。通过对数百次爆发进行高质量的观测,并在每次事件发生后的几秒钟内进行广泛的后续观测,斯威夫特揭示了观测到的爆发特性的不可预见的丰富性,揭示了短持续时间爆发的性质,并帮助实现了伽马射线暴作为恒星形成过程和环境的探测器的承诺,直到最早的宇宙时代。这些进展开辟了新的视角的性质和属性的突发中央引擎,从微秒差距到千兆秒差距尺度的突发环境的相互作用,以及非光子签名的可能性。因此,我们对这些极端宇宙源的理解有了很大的进步;然而,在发现它们40多年后,伽玛暴仍然在观测和理论方面提出了重大挑战。
2009-09-08 astro-ph.HE
Gamma-ray burst groups observed by BATSE, Beppo-Sax and Swift
BATSE团队在90年代初识别了短和长爆发。十年前,有人提出了关于中等持续时间类型的爆发的建议。我们将总结最近对Beppo-Sax和Swift数据的持续时间分布的分析。结论是CGRO、Swift、Beppo-Sax三颗卫星都能观测到第三类伽玛暴。在不同的数据集中,组成员的属性非常相似。
2015-08-20 astro-ph.HE
A Search for Gamma-ray Burst Subgroups in the SWIFT and RHESSI Databases
对Swift卫星探测到的286个伽马射线暴和RHESSI卫星探测到的358个伽玛射线暴进行了统计分析。以前发表的文章,根据BATSE伽玛暴目录,声称存在一个中间亚组的伽玛暴的持续时间。我们使用统计卡方检验和F检验来比较我们数据库中的伽玛暴亚组数量与早期BATSE结果。与BATSE数据库类似,在Swift和RHESSI数据中可以很好地检测到短亚组和长亚组。然而,与BATSE数据相反,我们在Swift或RHESSI数据中均未发现统计学显著的中间亚组。
2009-12-19 astro-ph.HE
Swift detection of an intermediately long X-ray burst from the very faint X-ray binary XMMU J174716.1-281048
我们报告了雨燕探测到的热核X射线爆发从非常微弱的准持久性中子星X射线二进制XMMU J174716.1-281048,这引发了卫星的爆发警报望远镜(BAT)在2010年8月13日。BAT光谱的分析产生了观测到的辐射热峰值通量~4.5E-8 erg/cm 2/s,由此我们推断源距离<8.4 kpc。斯威夫特的X射线望远镜(XRT)的后续观测表明,该事件的持续时间约为3小时,总辐射能量约为9 E40尔格,这将其归类为中等长度的X射线爆发。这只是第二次从这个来源报道的X射线爆发。对2007-2010年间进行的Swift/XRT观测的检查表明,该系统的2-10 keV吸积光度仅为~ 5E 34 erg/s,假设距离为8.4 kpc。尽管是短暂的,XMMU J174716.1-281048似乎一直持续活跃,因为它在2003年发现。
2011-04-20 astro-ph.HE
Revisiting the Redshift Distribution of Gamma Ray Bursts in the Swift Era
Le & Dermer开发了一个伽马射线暴(GRB)模型来拟合雨燕前和雨燕任务测量的红移和喷流张开角分布,并表明GRB不遵循恒星形成率。他们的拟合结果是在没有来自Swift的开度角分布的情况下获得的,Swift样本不完整,并且通过假设平坦的$νF_ν$光谱获得了计算的射流开度角分布。在本文中,我们回顾了Le和Dermer所做的工作,假设一个破幂律伽玛暴谱。利用超过100个GRB的雨燕样本,包括观测到的估计红移和喷流开口角,我们得到一个GRB爆发率函数的形式,给出了可接受的拟合前雨燕和雨燕红移和喷流开口角分布的指示,过量的GRB存在于低红移低于$z \approx 2$。雨燕前的平均红移和喷流张开角分别为$\langle z \rangle \sim 1.3$($1.7$)和$\langle θ_{\rm j} \rangle \sim 7^o$($11^o$)。假设伽马射线暴的速率密度(SFR 9)与霍普金斯和比康星的形成历史相似,并由Li进行了扩展,估计在$z \geq 4$和$z\geq 5$上高红移伽马射线暴的比例分别低于10%和5%,在$z \leq 1$上低于10%。
2017-02-21 astro-ph.HE
Ultra High Energy Neutrinos from Gamma-Ray Burst Afterglows Using the Swift-UVOT Data
我们考虑一个样本的107伽马射线暴(伽玛暴)的早期紫外辐射测量的雨燕,并外推的光子强度较低的能量。在伽玛射线暴喷流中加速的质子可能与这些光子相互作用,产生带电π介子,随后产生超高能中微子$\varepsilon_ν\geq 10^{16}$ eV。我们使用简单的能量转换效率的参数来预测最大的中微子通量预期从每个伽玛暴。我们估计的中微子探测率在大面积无线电中微子探测器,并得出结论,早期的余辉中微子发射太弱,即使是下一代中微子天文台检测。
2015-11-22 astro-ph.HE
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
Swift J1734.5-3027: a new long type-I X-ray bursting source
雨燕J1734.5-3027是雨燕在2013年9月爆发时发现的硬X射线瞬变。档案观察显示,该放射源在2013年5月至6月经历了一次增强的X射线活动。在本文中,我们报告了对2013年9月爆发期间收集的所有X射线数据的分析,这是第一次可以通过几个X射线设施进行密集跟踪。我们的数据集包括INTEGRAL,Swift和XMM-牛顿观测。从这些观测的时间和光谱分析,我们表明,一个长的I型X射线爆发发生在源爆发,使斯威夫特J 1734.5 -3027类爆发中子星低质量X射线双星的新成员。爆发持续约1.9 k s,在0.5-100 keV能量范围内达到峰值通量(6.0 $\pm$ 1.8)$\times$ 10 $^{-8}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。在相同能量范围内,估计的爆发通量为(1.10 $\pm$ 0.10)$\times$ 10 $^{-5}$ erg cm $^{-2}$。通过假设光球半径膨胀发生在爆发的前$\sim$ 200 s期间,并且吸积物质主要由He组成,我们得出到源的距离为7.2 $\pm$ 1.5 kpc。
2015-05-22 astro-ph.HE
Determining the luminosity function of Swift long gamma-ray bursts with pseudo-redshifts
伽马射线暴(GRB)的光度函数(LF)的确定对于GRB的宇宙学应用具有重要意义,但红移测量中的选择效应严重阻碍了这一研究。为了避免这些选择效应,我们建议根据经验L-E_p关系计算Swift伽玛暴的赝红移。在这里,这样的$L-E_p$关系是通过调和红移已知的伽玛暴的伪红移和实红移的分布来确定的。本文对Butler的GRB星表中的E_p值进行了贝叶斯估计,而不是观测值。利用具有较大伪红移的伽玛暴样本,我们用破幂律LF拟合了伽玛暴的红移分辨光度分布。拟合结果表明,LF可以通过红移依赖的破裂光度随红移而演化,例如,L_b=1.2 \times 10^{51}(1+z)^2 \rm erg s^{-1}。低光度和高光度指数分别被限制为0.8和2.0。发现伽玛暴事件率与恒星形成率之间的比例系数随红移的增加而相应减小。
2013-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Swift-Fermi Era
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最剧烈的现象之一。它们是强有力的爆炸,在高红移下可见,被认为是黑洞诞生的标志。它们是非常明亮的事件,为遥远宇宙提供了极好的探测。在过去的10年里,随着斯威夫特、费米和一个积极的后续社区的成果,伽马射线暴研究取得了很大进展。在这篇综述中,我们调查这些最近的观测和即时伽玛暴发射和随后的余辉的理论模型之间的相互作用。
2013-01-04 astro-ph.HE
The unusual X-ray emission of the short Swift GRB 090515: Evidence for the formation of a magnetar?
大多数短伽马射线暴(SGRB)被认为是由致密双星系统合并直接坍缩形成黑洞而产生的。然而,有人提出,SGRB和长伽马射线暴(LGRB)在极少数情况下可能在最终坍缩之前形成不稳定的毫秒脉冲星(磁星)。雨燕卫星探测到的GRB 090515非常短,T_90为0.036 +/- 0.016 s,注量非常低,为2 x 10^-8 erg cm^-2,并有微弱的光学余辉。尽管如此,0.3 - 10千电子伏的流量在第一个200秒是最高的观测到的一个SGRB的斯威夫特X射线望远镜(XRT)。X射线光变曲线显示出不寻常的平台和陡峭的衰减,在~500 s后变得不可检测。这种行为类似于在一些长爆发中观察到的,这些长爆发被认为是磁星对其发射的贡献。本文介绍了雨燕对GRB 090515的观测结果,并将其与雨燕样品中的其他伽马射线暴(GRB)进行了比较。此外,我们还介绍了双子座的光学观测,它在爆发后T+ 1.7小时检测到了26.4 +/- 0.1等的余辉。我们讨论了不寻常的0.3 - 10千电子伏的发射的潜在原因,并建议它可能是能量注入不稳定的毫秒脉冲星。利用GRB 090515平台的持续时间和流量,我们对毫秒脉冲星的自旋周期和磁场进行了约束。
2010-08-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical Classification of Gamma-Ray Bursts in the Swift Era
基于伽玛暴余辉的X射线和光-X射线光谱指数,并利用Swift的光谱特性,提出了一种新的光学暗伽马射线暴(GRB)分类方法。这种方法比以前的方法更少地依赖于模型假设,并且可以用作识别光学亚发光爆发的快速诊断工具。用这种方法,我们还可以发现在可见光波长处非常明亮的伽玛暴。我们表明,以前提出的光学暗度和X射线/伽马射线亮度之间的相关性仅仅是一个观测的选择效应。
2009-05-05 astro-ph.HE
Testing the Epeak - Eiso relation for GRBs detected by Swift and Suzaku-WAM
从伽马射线暴(GRB)的非对称相位观测的集合中导出的最突出的、然而有争议的关联之一是在源框架中nu-F(nu)谱的峰值能量Epeak)与各向同性辐射能量Eiso之间的明显相关性。由于大多数伽马射线暴(GRB)的Epeak都高于雨燕上的暴警戒望远镜(BAT)的能量范围(15-150 keV),因此很难确定大量雨燕暴的Epeak值。然而,通过结合Swift/BAT和朱雀宽带全天监测器(WAM)的数据,它覆盖了50-5000 keV的能量范围,对于同时检测到的爆发,人们可以准确地拟合Epeak和Eiso,并测试Swift样本之间的关系。从2005年7月朱雀号发射到2009年4月底,共有48次伽马射线暴触发了雨燕/BAT和WAM,另外48次触发了雨燕,被WAM探测到,但没有触发。一个BAT-WAM团队已经使用GRB交叉校准了这两台仪器,我们现在能够对这些爆发进行联合拟合,以确定它们的光谱参数。对于具有光谱红移的爆发,我们也可以计算各向同性能量。在这里,我们提出了联合斯威夫特/蝙蝠朱雀/WAM光谱拟合的两台仪器检测到的91个爆发的结果。我们发现,光谱拟合参数的分布是一致的分布从早期的任务,并确认斯威夫特爆发是一致的Epeak和各向同性能量之间的早期报道的关系。我们通过时间分辨光谱表明,个别突发脉冲也符合这种关系。
2009-08-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
z=1 Multifractality of Swift short GRBs?
目标。我们分析和表征的角分布的选定样本的伽马射线暴(GRBs)从Batse和雨燕数据,以确认在两个类的短期和长期的GRBs的划分也对应于存在两个不同的空间种群。方法.用多重分形分析法分析了角分布,并用多重分形维数谱表征了角分布。不同的维度谱表示不同的角分布。结果短爆发和长爆发的维数谱表明,两种粒子群具有两种不同的角分布。雨燕和BATSE长爆发在天空中似乎都是均匀分布的,呈单分形分布。两个样本的短伽玛暴都遵循多重分形分布。即使BATSE数据不能可靠地解释它们的角分布,因为仪器选择效应主要有利于探测近伽玛暴,Swift短伽玛暴的结果也证实了这一行为,包括用红移因子校正的伽玛暴。由短伽玛射线暴追踪的分布,直到z = 1,描绘了一个结构类似于无序多孔材料的宇宙,具有均匀分布的异质不规则结构,比预期的更聚集。
2010-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
We select 52 long gamma-ray bursts(GRBs) having the precursor activity in the third Swift-BAT catalog. Each episode shown in both the precursors and the main bursts is fitted by the Norris function. We systematically analyze the temporal properties for both the precursors and the main bursts. We do not find any significant difference between the temporal profile of the precursor and that of the main burst. The photon count of the precursor is related to that of the main burst. It is indicated that the precursor and the main burst might have the same physical origin, as the precursor and the ma…
2022-01-29 astro-ph.HE
The observed durations of prompt gamma-ray emission from gamma-ray bursts (GRBs) are often used to infer the progenitors and energetics of the sources. Inaccurate duration measurements will have a significant impact on constraining the processes powering the bursts. The "tip-of-the-iceberg" effect describes how the observed signal is lost into background noise; lower instrument sensitivity leads to higher measurement bias. In this study, we investigate how observing conditions, such as the number of enabled detectors, background level, and incident angle of the source relative to the detector …
2022-03-14 astro-ph.HE
Variability in the Prompt Emission of Swift-BAT Gamma-Ray Bursts
本文介绍了我们对27个具有已知红移的长速伽马射线暴(GRB)样本的变率时标的研究结果。变化的时间尺度可以帮助我们了解伽玛暴的基本参数,如初始体洛伦兹因子和与发射区相关的特征尺寸。快速傅立叶变换(FFT)技术被用来提取噪声阈值交叉频率,我们与变化的时间尺度。阈值频率似乎与伽玛暴的峰值各向同性亮度相关。
2009-06-17 astro-ph.HE
A Complete Sample of Long Bright Swift GRBs
从雨燕样本开始,我们定义了一个完整的子样本的58个明亮的长伽马射线暴(GRB),其中55个(95%)的红移测定,以表征其性质。我们的样本(BAT6)使我们能够研究长GRB种群的性质及其随宇宙时间的演化。我们特别关注GRB光度函数,其即时发射的光谱能量相关性,暗爆发的性质,即时和X射线余辉性质之间可能存在的相关性,以及尘埃消光。
2013-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Pieces of evidence for multiple progenitors of Swift long gamma-ray bursts
本文通过构建Swift长伽马射线暴光度函数并引入光度或密度演化,发现低红移处大量长暴无法由坍缩星起源解释,从而为长暴存在多种前身星提供了证据,并警示经验关系在宇宙学应用中的可靠性问题。
2025-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Analysis of the observed and intrinsic durations of $Swift$/BAT gamma-ray bursts
本文研究了$Swift$ /BAT观测到的947个伽玛暴的持续时间分布,以及它的347个测量到红移的事件的子样本,从而可以检查观测者和静止帧中的持续时间。使用最大对数似然法,两个和三个标准高斯的混合物被拟合到每个样本,并根据对数似然的差异值,赤池信息准则和贝叶斯信息准则选择适当的模型。据发现,两个高斯是一个更好的描述比三个高斯,和假定的中间持续时间类是不太可能存在于$Swift$持续时间数据。
2016-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A search for thermal X-ray signatures in Gamma-Ray Bursts II: The Swift sample
在早期的X射线观测中,除了标准的同步辐射余辉谱外,还发现了几个伽马射线暴的过量辐射。有人提出,这种过剩来自黑体辐射,这可能与伽玛暴祖先星中超新星的冲击爆发有关。这一假设得到了几个伽玛暴中过量辐射的发现的支持,这些伽玛暴伴随着一颗超新星。使用模拟光谱,我们表明,它是只可能检测到这样的组件,类似于GRB 101219 B中提出的,在低红移和低吸收环境。我们还进行了系统的搜索,在所有的伽玛暴与雨燕卫星观测到的黑体成分,并找到6个爆发(伽玛暴061021,061110A,081109,090814A,100621A和110715A)与可能的黑体成分。在假设它们的过量发射是由于黑体组件,我们目前的半径,温度和发光组件的亮度。我们还表明,黑体组件的检测只可能在一小部分的雨燕爆发。
2012-09-13 astro-ph.HE
The Third Swift Burst Alert Telescope Gamma-Ray Burst Catalog
到目前为止,雨燕上的爆发警报望远镜(BAT)已经探测到约1000个伽马射线暴(GRB),其中约360个GRB有红移测量值,范围从z = 0.03到z = 9.38。本文分析了从GRB 151027 B到BAT探测到的近11年的伽玛暴。我们报告的时间和光谱分析的伽玛射线暴的特点,使用事件数据(即,数据为每个光子在大约250 s之前和950 s之后BAT触发时间),并讨论仪器的灵敏度和选择伽玛射线暴探测的影响。在可能的情况下,我们还探讨了GRB的红移性质。结果摘要和数据产品可在http://swift.gsfc.nasa.gov/results/batgrbcat/index.html上查阅。此外,我们使用BAT调查数据搜索事件数据之前或之后的GRB排放。我们估计错误检测率在这个样本中只有一个错误检测。在这次搜索中,有15个超长GRB(约2%的BAT GRB)的确认发射超过约1000 s的事件数据,只有两个GRB(GRB 100316D和GRB 101024A)的调查数据中的事件数据开始之前的检测。(Some由于arXiv的大小限制,这里显示的数字分辨率较低。完整分辨率版本可在http://swift.gsfc.nasa.gov/results/batgrbcat/3rdBATcatalog.pdf上找到)
2016-06-06 astro-ph.HE
Owing to narrow energy band of \textit{Swift}/BAT, several urgent issues are required to pay more attentions but unsolved so far. We systematically study the properties of a refined sample of 283 \textit{Swift}/BAT gamma-ray bursts with well-measured spectral peak energy ($E_{\text p}$) at a high confidence level larger than 3$σ$. It is interestingly found that duration ($T_{90}$) distribution of \textit{Swift} bursts still exhibits an evident bimodality with a more reliable boundary of $T_{90}\simeq$1.06 s instead of 2 s for previously contaminated samples including bursts without well-peaked…
2020-09-22 astro-ph.HE
Probing the Nature of Short Swift Bursts via Deep INTEGRAL Monitoring of GRB 050925
我们目前的结果从雨燕,XMM-牛顿,和深积分监测在该地区的GRB 050925。这个短的雨燕爆发是新发现的软伽马射线中继器(SGR)的候选者,具有以下观测爆发特性:1)银道面(b=-0.1度)定位,2)150毫秒持续时间,3)黑体而不是简单的幂律光谱形状(显着性水平为97%)。通过比较Swift XRT和XMM-Newton的X射线图像,我们发现了GRB 050925的两个可能的X射线对应物。两种X射线源都表现出幂律衰减指数小于-1的瞬态行为。在~5 M的INTEGRAL数据中,我们没有发现GRB 050925的硬X射线发射,也没有发现任何额外的爆发。本文讨论了可能与GRB 050925有关的三个BATSE短暴的位置和持续时间。假设GRB 050925与银河经度l=70度的H II区(W 58)有关,我们还讨论了GRB 050925的源坐标系性质。
2010-08-02 astro-ph.HE
Statistical Study of Observed and Intrinsic Durations among BATSE and Swift/BAT GRBs
\textit{BATSE}爆发\citep{kouveliotou:93}的研究导致广泛采用两组分类:长爆发(持续时间为$\geq 2$秒的爆发)和短爆发(持续时间为$\leq 2$秒的爆发)。必须回顾,这种分类使用了观察到的爆发的$T_{90}$持续时间(在此期间测量了90%的爆发通量)。在这项工作中,我们探索了两个想法:1)对可能的第三中间类别的突发的统计搜索(2)研究了2041个\textit{BATSE}暴和757个\textit{Swift/BAT}暴的内禀持续时间,其中暴的参考系中的持续时间(而不是观察到的持续时间),为此,针对相同的分类目标,对具有红移测量的248个\textit{Swift/BAT}爆发进行统计分析。我们首先使用蒙特卡罗方法来确定每个伽玛暴的适当的分箱,考虑到爆发的持续时间具有不同的不确定性。然后,使用卡方$χ^2$的最小化的方法,我们搜索的最佳拟合的归一化的频率分布$\frac{1}{N_0}\frac{dN}{d\ln{T}}$的持续时间,这使我们能够比较适合两个组(“短”和“长”)与适合三个组(“短”,“长”,和“中间”)。结果表明,对于\textit{Swift/BAT}数据,观察时长分布的三组拟合比两组拟合好,有趣的是,观察时长和内在时长的“中间”组都出现得相当明显。对于BATSE数据,统计检验并不倾向于三组而不是两组。我们讨论的结果,其…
2016-11-27 astro-ph.HE
Swift and Fermi observations of the early afterglow of the short Gamma-Ray Burst 090510
我们介绍了费米伽玛射线空间望远镜和斯威夫特天文台对GRB 090510的观测结果。这是一个明亮的短爆发,显示了在GeV范围内检测到的扩展发射。此外,它的光辐射最初会上升,这是迄今为止只在长时间爆发中观察到的特征,而X射线通量显示出最初的浅下降,然后是更陡峭的衰减。这种特殊的行为使我们能够研究伽玛暴外流的物理性质,在短爆发中知之甚少。我们讨论了该物体宽带能量发射的内激波和外激波模型。
2009-10-12 astro-ph.HE
Classifying Gamma-Ray Bursts with Gaussian Mixture Model
利用高斯混合模型(GMM)和期望最大化算法,对\textit{CGRO} /BATSE、\textit{Swift} /BAT和\textit{Fermi} /GBM伽马射线暴的持续时间($T_{90}$)进行了分析。研究了298个已知红移的\textit{Swift} /BAT伽玛暴的$T_{90}$分布。贝叶斯信息准则已被用来比较不同的GMM模型。我们发现,在观测者坐标系下,两个高斯分量能更好地描述\textit{CGRO} /BATSE和\textit{Fermi} /GBM伽玛暴。此外,我们警告说,两组预期的\textit{Swift} /BAT突发在休息帧,这是与一些以前的结果一致。而观测者坐标系中的\textit{Swift}暴似乎呈现三峰分布,其中表面的中间类可能是由\textit{Swift} /BAT的选择效应造成的。
2016-07-29 astro-ph.HE
The Swift short gamma-ray burst rate density: implications for binary neutron star merger rates
由{ \it Swift}观测到的短伽马射线暴(SGRB)可能揭示了对灾难性紧凑物体合并的第一个见解。为了最终获得对这些事件的基本了解,需要全光谱观测和它们的空间分布知识,以区分拟议的祖先种群。截至2012年4月,只有大约30%的SGRB具有相当稳定的红移,并且该样本由于{ \it Swift}检测SGRB的有限灵敏度而高度偏倚。我们占主导地位的偏见来计算一个现实的SGRB率密度出$z\approx0.5$使用{ \it Swift}样本的峰值通量,红移,和那些SGRB的光束角约束从X射线/光学观测。我们发现一个SGRB较低的$8^{+5}_{-3}$ $\mathrm{Gpc}^{-3}\mathrm{yr}^{-1}$的速率密度(假设各向同性发射),和聚束校正的$1100^{+700}_{-470} $ $\mathrm{Gpc}^{-3}\mathrm{yr}^{-1}$的上限。假设一个显着的比例的二进制中子星合并产生SGRB,我们计算的下限和上限的探测率限制的$(1-180)$年$^{-1}$的aLIGO和Virgo符合搜索。我们的检测率是类似的较低和现实的利率推断外推使用银河系脉冲星观测和人口合成。
2012-06-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
SWIFT study of the first SGR-like burst from AXP 1E 1841-045 in SNR Kes 73
我们报告的研究短期(32毫秒)和第一次SGR样爆发观察到的异常X射线脉冲星(AXP)1 E 1841-045与超新星遗迹(SNR)Kes 73,发现于2010年5月6日由突发警报望远镜(BAT)板载斯威夫特伽马射线天文台。15-100 keV的时间平均爆发谱由光子指数γ =3.2 $^{+1.8}_{-1.0}$的单次幂律(PL)模型化,通量为1.1 $^{+0.4}_{-0.6}$ $\times$ 10 $^{-8}$尔格cm $^{-2}$,光度为2.9 $^{+1.1}_{-1.6}$ $\times$ 10 $^{39}$尔格s $^{-1}$,能量为7.2 $^{+0.4}_{-0.6}$ $\times$ 10 $^{36}$尔格。用Swift X射线望远镜(XRT)获得的0.5-10 keV瞬发后爆静态光谱与吸收PL模型最佳拟合,其中Gamma=2.6 $\pm$ 0.2,未吸收通量为9.1 $^{+1.2}_{-1.4}$ $\times$ 10 $^{-11}$ ergs cm $^{-2}$ s $^{-1}$。为了研究爆发前0.5-10 keV的持续发射,我们分析了档案XMM-牛顿观测和光谱很好地拟合的两个组件的黑体(BB)加PL模型的温度kT=0.45 $\pm$ 0.03 keV,伽马=1.9 $\pm$ 0.2,和4.3 $^{+0.9}_{-1.2}…
2010-11-15 astro-ph.HE
Thermonuclear Type-I X-ray Bursts and Burst Oscillations from the Eclipsing AMXP Swift J1749.4-2807
本文报告了食双星吸积毫秒X射线脉冲星Swift J1749.4-2807的7次热核X射线爆发,通过NICER观测分析了爆发-盘相互作用及首次探测到517.92 Hz的爆发振荡。
2023-06-20 astro-ph.HE
A Soft X-Ray Spectral Episode for the Clocked Burster, GS 1826-24 as Measured by Swift and NuSTAR
我们报告NuSTAR和雨燕观测的中子星低质量X射线二进制GS 1826-24,通常被称为“时钟”爆发的软状态。2014年6月,通过MAXI测量的2-20 keV源强度的增加,以及Swift/BAT测量的15-50 keV强度的降低,记录了向软态的转变。这一事件持续了大约两个月,之后源恢复到其通常的硬状态。我们分析了由Swift/XRT和NuSTAR测量的宽带光谱,并估计软情节期间的吸积率约为爱丁顿的13%,在以前的观测范围内。然而,最适合的光谱模型,采用双康普顿化先前使用的,表现出显着更软的组件。我们探测到7个I型X射线爆发,所有这些都比以前观测到的要弱得多(上升和衰减时间也更短)。爆发轮廓和重现时间变化很大,排除了这种源典型的规则爆发。一个爆发表现出光球半径膨胀,我们估计源距离约为(5.7 / xi_b^1/2)kpc,其中xi_b参数化爆发发射的可能各向异性。解释软状态作为一个过渡,从光学薄的内部流的光学厚流通过一个边界层,如在类似的系统中通常观察到的,是矛盾的较低的光学深度测量的双康普顿化模型,我们发现这个软状态。圆盘几何形状的变化对爆破行为的影响尚不清楚。
2015-09-03 astro-ph.HE
On the electron energy distribution index of Swift Gamma-Ray Burst Afterglows
电子能量分布指数p是一系列天文源同步辐射的基本参数。在这里,我们研究一个这样的同步辐射源,由雨燕卫星观测到的伽马射线暴余辉。在爆炸波模型的框架内,我们研究了由所观察到的X射线光谱指数对p分布的约束,并将分布参数化。我们发现,所观察到的光谱指数的分布是不一致的一个潜在的分布组成的一个单一的离散值,但与高斯分布集中在p = 2.36,具有0.59的宽度。此外,接受基本分布是高斯分布,我们发现大多数(>94%)的伽玛暴余辉在我们的样本中的冷却中断频率小于X射线频率。
2010-05-25 astro-ph.HE
Machine-z: Rapid Machine Learned Redshift Indicator for Swift Gamma-ray Bursts
高红移伽马射线暴(GRB)的研究提供了关于早期宇宙的重要信息,如恒星碰撞和合并的速率,金属含量,再电离周期的限制,以及哈勃膨胀的探测。从专门的空间任务(如Swift)实时报告的GRB样本中快速选择高Z候选者是在光学余辉变得太暗而无法保证良好光谱之前识别最遥远爆发的关键。在这里,我们介绍了"machine-z",红移预测算法和基于机器学习的Swift伽玛暴的"high-z"分类器。我们的方法完全依赖于GRB触发后的最初几个小时内通常可用的规范数据。使用284个测量到红移的爆发样本,我们训练了一个随机的决策树集合(随机森林)来执行回归和分类。交叉验证的性能研究表明,机器-z预测和真实红移之间的相关系数接近0.6。与此同时,我们的高z分类器可以实现80%的真实高红移爆发的召回率,而引起的假阳性率为20%。在40%的假阳性率下,分类器可以实现~100%的召回率。最可靠的高红移伽玛暴的选择是通过结合高Z分类器和机器Z回归的预测。
2016-03-03 astro-ph.HE
The neutron star low-mass X-ray binary SAX J1712.6-3739 is known for its very long and hard thermonuclear bursts in past X-ray observations. Its thermonuclear bursts are so energetic that they can even last for tens of minutes in the hard X-ray observations of Swift/BAT (E > 15 keV). For exploring the natures of SAX J1712.6-3739 and its thermonuclear bursts, we analyzed its four bursts which were all captured by Swift/BAT. The peak flux and fluence for these bursts are derived by applying the archive observation data of Swift/BAT and Swift/XRT. Based on the peak fluxes observed by Swift, the d…
2020-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
A complete sample of bright Swift Long Gamma Ray Bursts: testing the spectral-energy correlations
本文利用雨燕卫星探测到的一个几乎完整的伽马射线暴(GRB)样品,研究了瞬发光谱峰值能量Ep、各向同性能量Eiso和各向同性光度Liso之间的相关性。这个伽玛暴样品的特点是在红移的高水平的完整性(90%)。这使我们能够以一种公正的方式探讨与这些相关性的物理起源有关的问题。我们发现,一个爆发,GRB 061021,是一个离群值的Ep-Eiso相关。尽管这种情况下,我们发现强大的Ep-Eiso和Ep-Liso相关性的完整样本的爆发。它们的斜率、归一化和色散与测量红移和Ep的整个爆发样本的结果一致。这意味着通常用于研究这些相关性的总样本中存在的偏差不会影响它们的性质。最后,我们也发现没有演化的红移的Ep-Eiso和Ep-Liso的相关性。
2012-02-14 astro-ph.HE
GRB 090926A and Bright Late-time Fermi LAT GRB Afterglows
GRB 090926A是由费米伽马射线太空望远镜上的GBM和LAT仪器探测到的。在初始触发后约13小时开始迅速的后续观察。光学余辉在触发后近23天被检测到,将其置于长寿命类别。余辉特别令人感兴趣,因为它在后期的亮度,以及在T0+10^5 s及以后的光学耀斑的存在,这可能表明后期的中央发动机活动。LAT总共探测到了16个伽玛暴,其中9个伽玛暴,包括GRB 090926A,也被雨燕观测到。在雨燕观测到的9个LAT爆发中,有6个被UVOT探测到,其中5个爆发具有明亮、长寿命的光学余辉。相比之下,雨燕已经运行了5年,探测到了近500个爆发,但只有约30%的爆发的光学余辉寿命超过10^5秒。我们已经计算了预测的伽马射线通量,正如BAT在Swift上所看到的那样,LAT爆发,以确定与BAT触发的爆发相比,这种高比例的长寿命光学余辉是否是独特的。我们发现,除了短爆发GRB 090510A,预测的BAT注量表明LAT爆发比所有雨燕爆发的88%更有活力,也有比平均更明亮的X射线和光学余辉。
2010-04-28 astro-ph.HE