Properties of Short Gamma-Ray Burst Pulses from A BATSE TTE GRB Pulse Catalog
我们分析了一个新的包含来自387个BATSE时间标记事件(TTE)GRB的434个脉冲的短伽马射线暴(GRB)的脉冲特性。短伽玛射线暴脉冲表现出相关的持续时间,通量,硬度和振幅的属性,他们的发展硬软,同时经历类似的三峰光变曲线中发现的长/中爆发。我们分类脉冲光变曲线使用它们的时间复杂性,表明短伽玛暴脉冲表现出一系列的复杂性,从光滑的高度可变的。在复杂脉冲中看到的大多数明亮、坚硬、混乱的发射似乎代表了一个独立的高度可变的发射成分。与长/中等暴不同,多达90%的短伽玛暴是单脉冲的。然而,短多脉冲群中的发射被耦合,使得第一脉冲的持续时间是脉冲间间隔和后续脉冲持续时间两者的预测器。这些结果有力地支持了外部冲击产生短伽玛暴中所见的瞬发辐射的观点。长、短和中间GRB的三峰结构和光谱演化之间的相似性表明,外部冲击是所有GRB类中观察到的瞬时发射的原因。除了这些发现,我们确定了一种新的类型的伽马射线瞬态峰值振幅发生在年底的爆发,而不是在较早的时间。其中一些“渐强”爆发之前是快速发射的“断奏”脉冲,而其余的则是一个可变的插曲,可能是未解决的断奏脉冲。
2018-01-02 astro-ph.HE
Identifying the poynting-flux-dominated outflow of Fermi GRBs with non-thermal spectrum and its energy-resolved light curve fitting
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室);Institute of Astrophysics, Chuxiong Normal University(楚雄师范学院天体物理研究所)
本文通过分析GRB喷流的光谱和光变曲线,发现高磁化因子的喷流可能由普朗克通量主导,并通过能量分辨光变曲线拟合验证了脉冲宽度与能量的相关性。
2026-01-08 astro-ph.HE
Limits on prompt, dispersed radio pulses from gamma-ray bursts
我们用12米望远镜在1.4 GHz频率上搜索了9个伽马射线暴(GRB)的瞬发射电辐射,时间分辨率为64 μ s ~ 1 s。我们在两次伽玛暴后的几分钟内探测到了单次色散射电脉冲,其强度大于6 σ。这两个脉冲的色散测量值都远远超过了预期的银河值,并且隐含的速率与已知的单个色散脉冲源不相容。这两个脉冲的到达时间也与GRB X射线光变曲线中的突变相吻合。空试验和统计参数排除了随机波动作为这些脉冲的起源,置信度分别为>95%和97%,尽管一个简单的人口参数支持伽玛射线暴起源的置信度只有2%。我们警告说,我们不能排除RFI作为这些脉冲的起源。如果单个脉冲与伽玛暴无关,我们将伽玛暴后200 ~ 1800 s之间发射的射电脉冲通量密度设为上限1.27 w^{-1/2} Jy,其中64 us < w < 32 ms为脉冲宽度。我们为长时间尺度(>1 s)变化设定了小于760 Jy的限制。这些限制是伽玛射线暴现象早期阶段在高时间分辨率和GHz频率下最具约束力的限制。
2012-07-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Bayesian Time-Resolved Spectroscopy of Multi-Pulsed GRBs: Variations of Emission Properties amongst Pulses
伽马射线暴(GRB)具有很强的光谱演化性和高度可变性。特别地,在多脉冲群中,发射特性从脉冲到脉冲变化。本文对{ \it Fermi}/伽马射线暴监测仪观测到的伽玛暴脉冲进行了时间分辨贝叶斯谱分析。脉冲被选择为具有至少四个具有高统计显著性的时元,这确保了频谱拟合被很好地确定并且频谱相关性可以被建立。样本由39个爆发,117个脉冲和1228个光谱组成。我们确认的一般趋势,随着时间的推移,脉冲变软,主要是低能量的幂律指数$α$变小。这种趋势存在一些例外,最硬的脉冲发生在较晚的时候。爆发中的第一个脉冲与后面的脉冲明显不同;其中四分之三的脉冲违反了同步加速器的死亡线,而大约一半的脉冲明显倾向于光球辐射。这些分数对于随后的脉冲减小。我们还发现,在三分之二的脉冲,光谱参数($α$和峰值能量)跟踪光变曲线的变化。这是一个更大的分数相比,发现在以前的样本。总之,与伽玛射线暴光球兼容的发射通常在接近触发时间时被发现,而检测到同步辐射的机会在晚些时候最大。这允许发射机制在后期共存。
2021-12-17 astro-ph.HE
Investigation of the spectral lag - energy relation of GRBs registered by INTEGRAL
利用INTEGRAL天文台的SPI和IBIS/ISGRI仪器探测到的28个亮伽玛暴,研究了光谱滞后与能带的关系。研究发现,对于结构简单的脉冲群或多脉冲群中间隔较好的脉冲群,谱滞后可以用关系式t=Alog(E)来近似,其中A是一个正参数,它与脉冲宽度有关。我们没有发现任何负滞后在简单的结构突发或在良好的分离脉冲。在研究整个爆发的时间分布时,由于脉冲的频谱参数不同,可能会出现负滞后。
2013-04-01 astro-ph.HE
Time-resolved Spectral Study Of Fermi GRBs Having Single Pulses
本文分析了\textit{Fermi} /伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的单脉冲伽玛射线暴。我们用具有指数上升和衰减部分的模型拟合光变曲线。我们使用四种模型进行详细的时间分辨光谱:带,黑体与幂律(BBPL),多色黑体与幂律(mBBPL)和两个黑体与幂律(2BBPL)。我们发现,模型比BBPL给更好的$χ_{red}^2$的“硬到软”(HTS)的脉冲,而“强度跟踪”(IT)的脉冲,BBPL模型是统计上一样好的其他模型。有趣的是,由BBPL模型($\sim3kT$)产生的谱峰处的能量总是低于带函数的$νF_ν$谱的能量。带函数的低能光子指数($α$)的值往往高于基本的单粒子同步辐射极限,特别是对于高温超导脉冲。具体地说,我们发现了两种极端情况--对于GRB~ 110817 A(高温超导GRB),$α$总是较高的,而对于GRB~ 100528 A(高温超导GRB),$α$总是在同步辐射区。与BB分量相比,BBPL模型的PL分量总是以延迟开始,并且它徘徊在即时发射阶段的后期。对于GRB~081224、GRB~ 100707 A和GRB~ 110721 A这三个高温暴,这种行为特别显著,有趣的是,有报道对它们进行了LAT探测。最后,我们认为,各种证据表明,无论是BBPL或带模型是可以接受的,而2BBPL和mBBPL是我们所分析的伽玛暴集最可接受的模型。
2014-05-01 astro-ph.HE
From the earliest pulses to the latest flares in long GRBs
伽马射线暴的瞬时发射从早期的伽玛射线脉冲(>15 keV)延伸到非常晚期的X射线光子耀斑(0.3-10 keV)。瞬发伽马射线脉冲的持续时间是相当恒定的,而X射线耀斑的宽度与它们的峰值时间相关,这表明可能有不同的起源。然而,脉冲和耀斑具有相似的光谱特性。考虑到内部和外部冲击的情况下,我们得出的能量和持续时间的脉冲规模与它们的发生时间,我们与观察比较。没有观察到的相关性之间的即时发射脉冲的持续时间和它的发生时间有利于一个“内部”的起源,并证实了拉米雷斯-鲁伊斯和Fenimore的早期结果。我们还表明,X射线耀斑的能量和时间特性是一致的,由缓慢的火球之间的内部冲击与它们的体积洛伦兹因子之间的小对比。这些结果放宽了解释最新X射线耀斑的持久中心引擎的要求。
2018-01-24 astro-ph.HE
Classification of Photospheric Emission in Short GRBs
为了更好地理解短持续时间伽马射线暴(GRB)的物理起源,我们对\textit{Fermi} /GBM探测到的68个短持续时间为$T_{90}\lesssim2$ s的GRB中的70个脉冲进行了时间分辨谱分析。我们对每个脉冲内具有统计显著性$S\ge15$的所有光谱应用贝叶斯分析,并应用截止幂律(CPL)模型。然后,我们在每个脉冲中选择具有低能谱指数% $α_{\rm max}$的最大值的时间段,用于进一步分析。在主发射机制在每个脉冲中是相同的假设下,这样的分析指示脉冲发射。我们发现,短伽玛暴的$\sim$ 1/3是符合一个纯粹的,非耗散光球模型,至少在脉冲的峰值附近。这一比例大于长伽玛暴的相应比例(1/4)。对于这些爆发,我们发现(i)的洛伦兹因子和硬度比的值的双峰分布;(ii)$T_{90}$和峰值能量之间的反相关性,$E_{\rm pk}$:$T_{90} \propto E_{\rm pk}^{-0.50\pm0.19}$。当我们考虑整个样本时,这种相关性就消失了。因此,我们的研究结果表明,短的伽玛暴人口实际上可能是由两个独立的人口:一个是一个延续的长伽玛暴人口较短的持续时间,和其他一个是明显分开的不同的物理性质。此外,热辐射最初是普遍存在的,但在更长的时间内伴随着额外的辐射(可能是同步加速器)。
2020-06-06 astro-ph.HE
Population synthesis of gamma-ray bursts with precursor activity and the spinar paradigm
研究了双星系统中WR星核坍缩产生的长伽马射线暴的统计特性。核心的快速旋转使两阶段坍缩的情况成为可能,这意味着形成了一个类似于脊椎的物体。这种坍缩产生的暴由两个脉冲组成,其能量收支足以解释观测到的伽玛暴。我们计算模型的spinar进化使用的结果从人口合成的二进制系统(完成的“场景机”)作为初始参数的旋转大规模的核心。在由此产生的爆发,事件与较弱的第一个峰值,即前兆,被确定,和主脉冲的时间间隔完全同意的观测值的范围。计算出的具有前兆的长伽玛暴的比例(约占长伽玛暴总数的10%)和主脉冲的持续时间也与观测结果一致。其先导时间比迄今所观测到的先导时间大一个数量级的先导物,其数量预计将减少两倍左右。不依赖于所假设的伽玛暴模型,我们预测了在伽玛暴主事件发生前超过10^3 s到达的前兆的存在。
2009-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Correlation between the isotropic energy and the peak energy at zero fluence for the individual pulses of GRBs: towards an universal physical correlation for the prompt emission
我们发现费米卫星探测到的9个伽马射线暴(GRB)的22个脉冲的零注量峰值能量($\rm E_{peak,0}$)和各向同性能量($\rm E_{γ,iso}$)之间有很强的相关性。这种相关性对于每个伽玛暴的单个脉冲都成立,这表明了这种相关性的真实性。与使用$\rm E_{peak}$(代替$\rm E_{peak,0}$)从时间积分谱($r$ = 0.8)或不考虑宽脉冲结构的时间分辨谱($r$ = 0.37)或脉冲式谱($r$ = 0.89)确定的相关性相比,导出的相关性(斯皮尔曼相关系数$r$为0.96)强得多。虽然改进的$\rm E_{peak}$ - $\rm E_{γ,iso}$关系(阿马蒂关系)的脉冲式分析是已知的,这是第一次从一个联合频谱和定时拟合的数据,以提高相关性。我们认为,$\rm E_{peak,0}$,而不是$\rm E_{peak}$,是固有的伽玛暴脉冲和一个自然的选择,作为参数的脉冲式相关研究。
2012-02-14 astro-ph.HE
How does the shape of gamma-ray bursts' pulses affect the duration distribution?
伽马射线暴(GRB)有两种类型,短和长。长伽玛暴的对数持续时间的分布是不对称的,而不是高斯分布。当用高斯分布的混合模型来模拟这种不对称性时,需要引入一个额外的分量,通常与另一类伽玛暴有关。然而,当用固有的非对称分布建模时,就不需要这样的组件了。宇宙膨胀已经被排除为不对称性的来源,因此它的起源在于祖先。伽玛射线暴光变曲线(LC)通常由一系列快速上升-指数衰减脉冲很好地描述。对模拟的液晶束的统计分析表明,这种不对称性是液晶的脉冲形状和多脉冲特性的自然结果。
2021-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Search for Fast Radio Bursts Associated with Gamma-Ray Bursts
最近报道了对六个快速射电暴(FRB)的探测。FRB是来自天文源的短持续时间($\sim$ 1 ms)、高度分散的无线电脉冲。FRB的物理解释仍然不清楚,但被认为涉及宇宙学距离上的高度紧凑的物体。有人认为,一小部分FRB可能与伽马射线暴(GRB)有物理联系。最近的伽玛暴射电观测报告,使用12米射电望远镜在1.4 GHz的两个高度分散的短持续时间的无线电脉冲的检测。基于这一结果,我们对与伽玛暴相关的FRB进行了系统而敏感的搜索。我们用霍巴特芒特普莱森特射电天文台的26米射电望远镜观测了5个2.3 GHz的伽玛暴。射电望远镜是自动化的,可以快速响应来自雨燕卫星的伽马射线协调网络通知,并在$\sim$ 140秒内转换到伽马射线暴位置。数据中搜索的脉冲高达5000 pc $\rm cm^{-3}$的分散措施和脉冲宽度范围从640 $\rm μ$ s到25.60 ms。我们没有检测到任何事件$\rm \geq 6 σ$。对我们的数据进行深入的统计分析表明,在$\rm 5 σ$以上检测到的事件仅与热噪声波动一致。我们的数据与以前的实验的联合分析表明,以前声称的从伽玛暴中检测到FRB不太可能是天体物理的。我们的研究结果与最近提出的FRB事件率和GRB事件率之间缺乏一致性一致。
2014-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Early optical observations of GRBs by the TAROT telescopes: period 2001-2008
TAROT望远镜是两个自动观测台,用于观测伽马射线暴的即时光发射对应物和早期余辉。我们目前获得的数据在2001年和2008年之间,并讨论了伽玛暴的光发射的属性,注意到各种有趣的结果。在瞬发伽玛暴阶段观察到的光发射很少是非常明亮的:我们估计5%到20%的伽玛暴在瞬发伽玛射线发射期间表现出明亮的闪光(R<14),并且超过50%的伽玛暴在伽玛射线发射活跃时的光发射比R=15.5弱。我们研究了伽玛暴在1000 s时的视光学亮度分布,结果表明我们的观测证实了其他研究小组得出的分布。这些结果与其他快速旋转望远镜所获得的结果相结合,使我们能够更好地表征早期的光辐射的伽玛暴,并强调非常早期的多波长伽玛暴研究的重要性,为了解的物理喷出物。
2009-02-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Self-organized Criticality in Multi-pulse Gamma-Ray Bursts
多脉冲伽马射线暴(GRB)的变化性可能有助于从中央引擎揭示潜在过程的机制。为了研究伽玛暴瞬发相是否存在自组织临界性(SOC)现象,我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法拟合了各向同性能量$E_{\rm iso}$、持续时间$T$和峰值计数率$P$等物理量的分布,统计研究了每个脉冲中有3个以上脉冲的伽玛暴的性质.我们的样本由CGRO/BATSE卫星观测到的93个伽玛暴中的454个脉冲组成。差分频率分布的这些幂律指数的最佳拟合值和不确定性是:$α^d_{E}=1.54 \pm 0.09$、$α^d_{T}=1.82_{-0.15}^{+0.14}$和$α^d_{P}=2.09_{-0.19}^{+0.18}$,而累积频率分布的幂律指数是:$α^c_{E}=1.44_{-0.10}^{+0.08}$、$α^c_{T}=1.75_{-0.13}^{+0.11}$和$α^c_{P}=1.99_{-0.19}^{+0.16}$。我们发现,这些分布是大致符合的物理框架的分形扩散,自组织临界性(FD-SOC)系统的空间维度$S=3$和经典的扩散$β$ =1。我们的研究结果支持,负责伽玛暴的喷流应该是磁主导的和磁不稳定性(例如,扭折模型,或撕裂模型不稳定性)导致GRB发射区进入SOC状态。
2020-09-14 astro-ph.HE
Flares In Long And Short Gamma Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)中的瞬发发射脉冲和X射线耀斑在快衰变和余辉阶段的GRB之间的许多相似之处表明了一个共同的起源。在伽玛暴的炮弹(CB)模型中,这种共同的起源是一个新诞生的致密物体上的质量吸积事件。的提示发射脉冲产生的双极射流的高度相对论性等离子体团(CB)在早期,主要事件的质量吸积喷出。随着吸积物质的消耗,人们可以预期发动机的活动会减弱。在这种延迟的质量吸积过程中,产生了结束即时发射和余辉阶段的X射线耀斑。共同的发动机、环境和辐射机制(逆康普顿散射和同步辐射)产生了它们所观察到的相似性。长伽玛暴和短硬伽马射线暴(SHB)中的耀斑也可以由致密物体中由于角动量损失和/或冷却而发生相变后的CB的双极喷射产生。然而,光学耀斑主要是由CB与大质量星风/喷出物或其路径上的密度起伏碰撞产生的,本文证明了能很好地再现它们的瞬发脉冲和光滑余辉的GRB和SHB CB模型的主公式,似乎也很好地再现了光变曲线和光谱演化的突出的X射线和光学耀斑,以及采样。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The pulse luminosity function of Swift gamma-ray bursts
利用Willingale等人的伽玛暴脉冲物理模型,对118个已知红移的伽马射线暴(GRB)的完整的雨燕暴警戒望远镜和X射线望远镜光变曲线进行了拟合,得到了总共607个脉冲。我们计算的脉冲光度函数,利用三个GRB形成率模型:一个祖先,跟踪宇宙恒星形成率密度(CSFRD)与一个单一的人口的GRB,再加上各种进化参数,或双峰人口的高和低光度GRB,和直接拟合的GRB形成率不包括任何先验假设。我们发现,一个单一的人口的伽玛射线暴脉冲与不断发展的光度函数是优于所有其他单变量不断发展的伽玛射线暴模型,或双峰光度函数在再现所观察到的伽玛射线暴脉冲的L-Z分布和亮度的演变的幅度是一致的研究,只利用最亮的伽玛射线暴脉冲。我们确定,伽玛暴的形成率密度演化组件的外观是一个工件的CSFRD在高红移参数化差,而不是指示早期时代伽玛暴的形成率的演变。我们的结论是,一个伽玛射线暴光变曲线的单一最亮的区域没有特殊的属性,通过将脉冲数据从伽玛射线暴的整体发射,我们提高了伽玛射线暴人口统计的一个因素5,排除了一些模型用于解释不足的伽玛射线暴形成率建模,并更严格地限制一些观测参数的伽玛射线暴行为。
2016-11-27 astro-ph.HE
Temporal and Spectral Evolution of Gamma-ray Burst Broad Pulses: Identification of High Latitude Emission in the Prompt Emission
本研究通过分析费米GBM观测的2157个GRB筛选出的32个宽脉冲,验证瞬时辐射中高纬度辐射假说,发现56%的脉冲符合预言的光谱关系,为GRB辐射半径提供约束。
2023-03-12 astro-ph.HE
The Origin of Cross-Energy-Similar FRED Profiles in Gamma-Ray Bursts Pulses
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, 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国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Department of Physics and Earth Sciences, University of Ferrara(费拉拉大学地球科学系);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University(贵州师范大学物理与电子科学学院)
研究揭示了伽马射线暴脉冲中跨能量相似FRED轮廓的物理机制,提出磁扰动触发的辐射模型,解释了自相似FRED轮廓、多波段子脉冲对齐及谱演化等特性,调和了传统GRB合并-短/坍缩星-长二元分类的争议。
2026-03-23 astro-ph.HE
Evidence of High-latitude Emission in the Prompt Phase of GRBs: How Far from the Central Engine are the GRBs Produced?
Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究所);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天体物理研究中心);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步辐射中心);Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校物理与天文学系);Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心天体物理学部);Astrophysics Office, ST12, NASA Marshall Space Flight Center(NASA马歇尔太空飞行中心ST12天体物理办公室);Department of Physics, The George Washington University(乔治华盛顿大学物理系);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Department of Physics, University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校物理系)
通过高纬度发射(HLE)的数值模拟,发现HLE在宽脉冲衰减阶段可产生显著谱断,并在视线发射(LoSE)持续时主导νFν谱峰值,从而约束GRB辐射区位于~10^16 cm处。
2026-06-16 astro-ph.HE
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.II. Main Burst versus Extended Emission
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院)
本文通过Swift-BAT数据分析长持续时间GRB的主辐射与扩展辐射,发现扩展辐射在能谱和时间尺度上具有不同特性,但仍源于同一物理机制。
2026-02-26 astro-ph.HE
GRB minimum variability timescale with Insight-HXMT and Swift: implications for progenitor models, dissipation physics and GRB classifications
γ射线暴瞬发辐射的耗散过程目前还不清楚。时间变化的研究可能提供一种独特的方式来区分几何形状和传播相关的影响的内部发动机活动的印记。我们定义的最小可变性时标(MVT)作为最短的持续时间的单个脉冲,形状的光变曲线的样本的伽玛暴和测试相关性与峰值亮度,洛伦兹因子,喷流张开角。我们将这些相关性与最近的相对论性结构-可能摆动-射流的数值模拟预测进行比较,并评估MTV作为探测器发射物理的价值。我们使用峰值检测算法mepsa来识别GRB时间历史中的最短脉冲,并估计其半高宽(FWHM)。我们将该框架应用于两组GRB:Swift(2005年至2022年7月)和Insight-HXMT(2017年6月至2021年7月,包括221009 A)。然后,我们选择了401个测量z的伽玛暴来测试相关性。平均而言,短伽玛暴的MVT明显短于长伽玛暴。060614和211211 A等扩展发射短暴的MVT分布只与短暴的MVT分布相一致。这就为研究祖先的性质提供了新的线索。长伽玛暴的MVT与峰值亮度有关。我们确认与洛伦兹因子的关系,并找到一个相关性与射流的开口角估计从余辉,随着脉冲数的负相关性。的MVT可以识别新兴的推定的新一类的长伽玛暴,建议产生的紧凑的二元合并。对于其他典型的长GRB,MVT和峰值亮度,洛伦兹因子,喷流张开角,和脉冲数之间的不同相关性可以在结构化,可能摆动,弱磁化相对论性喷流的背景下进行解释。(摘要)
2023-01-03 astro-ph.HE
Jets in a Gamma-Ray Burst During its Prompt Emission: Evolution of Lorentz Factor
伽马射线暴中相对论性喷流的洛伦兹因子及其演化对于理解伽玛射线暴物理是至关重要的。由于光子-光子对产生的吸收,伽玛暴的瞬发辐射中可能出现高能光谱截止,据此可以估算体洛伦兹因子的精确值。在这项工作中,我们专注于调查的整体洛伦兹因子的演变射流在一个单独的爆发。基于\textsl{Fermi}观测,我们寻找了具有高能谱截止特征的多个$γ$射线脉冲暴,获得了9个暴。结合脉冲宽度和辐射谱的估算,估算了单个伽玛暴中不同脉冲对应的喷注的洛伦兹因子。结果表明,单个伽玛暴中喷注的洛伦兹因子在一定范围内波动,在这9个伽玛暴中没有一个普遍的趋势。此外,~ 130821 A、160509 A和160625 B中喷注的洛伦兹因子似乎随时间增加。我们还研究了$L_{\rm iso }$、$E_{\rm p,z}$和$Γ$之间的关系,发现与以前的工作中发现的一致。
2022-12-26 astro-ph.HE
Testing the Gamma-Ray Burst Pulse Start Conjecture
我们测试的假设,提示伽马射线暴脉冲发射同时开始在所有的能量(脉冲开始猜想)。我们的分析,使用的样本BATSE突发观察到的四个通道,64毫秒的数据和使用脉冲拟合模型,一般支持这一假设的长伽玛射线暴类,虽然少数不一致的脉冲属于突发期间观察到的低信噪比,隐藏的脉冲,和/或显着的脉冲重叠。这种说法的典型不确定性是长伽玛暴脉冲< 0.4 s(40%的脉冲< 0.2 s),短伽玛暴脉冲可能< 0.1 s。当考虑随着Epk下降发现在伽玛射线暴脉冲的演变,这一结果意味着,能量注入在每个伽玛射线暴脉冲的开始,和随后的光谱演变,包括脉冲峰值强度,表示辐射能量损失从这个初始注入。
2009-09-03 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
MultiPulse {\it Fermi} Gamma-Ray Bursts. I. Evidence of the Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow
在伽马射线暴(GRB)中,喷流的成分是一个尚未解决的问题。以前的一些研究表明,伽玛暴的瞬发发射光谱很可能是由几个成分,可能产生于不同的喷流成分。在这里,我们提出了一个系统的分析,以寻找伽玛暴,似乎显示过渡从火球之间的坡印廷通量主导的外流以及分离脉冲在一个单一的爆发,如伽玛暴160626 B,使用伽马射线暴监测数据的\emph{Fermi}卫星。我们获得了43个具有明显多脉冲的伽玛暴,通过时间积分谱分析,发现其中有9个(21%)暴可能存在这种跃迁。然后,我们选择了进一步的四个突发与足够的质量的数据进行详细的时间分辨光谱分析,我们发现,在三个突发的热脉冲是一个前兆。此外,基于时间分辨光谱,我们约束这些热脉冲的外流性质,并发现它们与光球发射的典型性质一致。此外,较软的低能量光谱指数的后期脉冲是兼容的光学薄同步辐射模型。我们的分析表明,多脉冲{ \it Fermi}爆发的一个很好的分数可以获得从火球到坡印廷通量主导流出的转变。
2019-11-08 astro-ph.HE
On the origin of short GRBs with Extended Emission and long GRBs without associated SN
暴和瞬变源实验(BATSE)将宇宙学伽马射线暴(GRB)分为短(小于2 s)和长(超过2 s)事件,通常分别归因于致密天体的合并和特殊的核心坍缩超新星。这种标准分类最近受到了{ \em Swift}发现的短伽马射线暴(SGRBEE)和附近的长伽马射线暴(LGRBN)的挑战。两者都显示出初始硬脉冲,SGRB的特征,随后是长持续时间的软尾。我们在这里考虑谱峰能量($E_{p,i}$)辐射能量$(E_{iso})$相关和红移分布,以探讨这些不同类别的伽玛暴的天文和物理起源。我们考虑$15$ SGRB、$7$ SGRBEE、3个LGRBN和230个LGRB的{ \em Swift}事件。SGRBEE和LGRBN的初始脉冲的光谱能量特性被发现与SGRB的一致。蒙特卡罗模拟表明SGRBs、SGRBEE和LGRBNs的红移分布分别落在4.75 $\,σ$、4.67 $\,σ$和4.31 $σ$的LGRBs分布之外。SGRBEE事件050509 B和050724的椭圆宿主星系也支持SGRBEE相对于LGRB的独特起源。这一综合证据支持了SGRBEE和LGRBN起源于SGRB合并的假设。此外,SGRB和LGRBN的长/软尾满足与正常LGRB相同的$E_{p,i}-E_{iso}$ Amati-correlation。这一事实表明,快速旋转的黑洞是由不同的天文祖先(合并和超新星)产生的一种常见的长寿内…
2014-11-11 astro-ph.HE
Correlations between Lag, Duration, Peak Luminosity, Hardness, and Asymmetry in Long GRB Pulses
BATSE目录的继续研究验证了先前确定的脉冲滞后和脉冲持续时间之间的相关性,以及大样本长GRB脉冲的两个属性和脉冲峰值通量之间的相应反相关性;研究还发现脉冲峰值滞后,脉冲不对称性和脉冲硬度之间的相关性。这些关系显然可以用来区分长伽玛暴和短伽玛暴。相关的脉冲属性表示的约束,可以用来指导理论建模,而批量提示发射性能似乎是通过组合和涂抹的方式,可能会失去有价值的信息的脉冲特性。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
The long rapid decay phase of the extended emission from the short GRB 080503
GRB 080503被归类为具有扩展发射的短GRB(Perley等人,2009年)。这种扩展发射的起源(在大约四分之一的斯威夫特短伽玛暴中发现)仍然不清楚,可能会为短伽玛暴难以捉摸的祖先的身份提供一些线索。GRB 080503的扩展发射之后是一个快速衰变阶段(RDP),在一个异常大的动力学范围内(十年的时间和~3.5十年的流量)被检测到。我们使用物理模型(Genet & Granot 2009)对扩展发射的宽包络和随后的RDP进行建模,其中即时发射(及其尾部)是其单个脉冲(及其尾部)的总和。对于GRB 080503,发现单脉冲拟合是不可接受的。RDP显示非常强大的光谱演变,并显示了一些证据,存在两个光谱成分与不同的时间行为,可能产生不同的物理区域。双脉冲拟合提供了更好的数据拟合。浅伽马射线和陡峭的硬X射线衰变很难同时解释,并且需要第二个脉冲偏离我们使用的最简单版本的模型。因此,虽然高纬度排放是GRB 080503中RDP的可行解释,但另一种机制在这里起作用是相当合理的。最后,我们注意到,RDP的属性以下的扩展发射的短伽玛暴似乎有不同的属性比以下的提示发射的长伽玛暴。然而,在得出任何强有力的结论之前,需要更大的具有扩展发射的短伽玛暴样本。
2010-02-10 astro-ph.HE
Spectral-Luminosity relation within individual Fermi GRBs
本文研究了费米卫星探测到的所有已知红移的长伽马射线暴的光谱。它们的通量和注量是足够大的,以允许在8千电子伏-1兆电子伏的能量范围内的光谱特性的时间依赖性的研究。我们发现它们的EL(E)谱的峰值能量Ep与亮度在单个爆发中有显著的紧密相关。这种时间分辨的Ep-Liso相关性对于所有考虑的爆发都非常相似,并且具有类似于由几个不同卫星检测到的不同爆发的时间积分光谱定义的类似Ep-Liso相关性的斜率和归一化。对于一些考虑的伽玛暴,我们还可以研究在每个爆发内的单个脉冲的上升和衰减阶段期间的Ep-Liso相关性的行为,没有发现差异。我们的研究结果表明,存在一个类似的物理机制,操作不同的伽玛暴的持续时间,紧密联系的爆发亮度与峰值能量的光谱在不同的时间发出。这种物理机制在构成伽玛射线暴的单个脉冲的上升和衰减阶段是相同的。这些结果,同时要求一个强大的物理解释,强烈表明,Ep-Liso的光谱能量相关性,考虑到不同的爆发的时间积分光谱是真实的,而不是仪器选择效应的结果。
2009-08-19 astro-ph.HE
On The Lack of Time Dilation Signatures in Gamma-ray Burst Light Curves
研究了时间膨胀对伽马射线暴(GRB)脉冲时间剖面的影响。通过使用即时伽马射线光谱的形状和演化的处方,我们可以在各种红移处生成单个脉冲伽马暴的模拟种群,并观察它们的光变曲线如何出现在地球上的伽马射线探测器上。我们发现,观察者帧持续时间的单个脉冲不增加作为红移的函数,人们会期望从宇宙学膨胀的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙。事实上,单个脉冲的持续时间随着它们的信噪比随着红移的增加而降低,因为只有高红移伽玛暴光变曲线的最亮部分才能被探测器探测到。我们的模拟结果是一致的,一个系统的扩大的伽玛暴的持续时间作为红移的函数,并没有实现在雨燕或费米探测到的伽玛暴与已知的红移。我们发现,这种基本的持续时间偏差意味着测量的持续时间和相关的EISO估计的仪器的检测阈值附近检测到的伽玛暴应被视为其真实值的下限。我们的结论是预测的平均峰-峰时间为大量的多脉冲伽玛暴作为红移的函数可能最终提供的证据,时间膨胀,迄今逃避检测。
2011-10-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Pulse-wise GRB correlation: implication as a cosmological tool
伽马射线暴(GRB)是一种宇宙学爆炸,它携带着来自遥远的过去膨胀宇宙的宝贵信息。现代宇宙学中最伟大的发现之一是使用Ia型超新星(SN Ia)作为标准烛光发现宇宙的加速膨胀。然而,由于星际消光,Ia型超新星只能在红移达到$z\sim 1.5$时才能看到。伽马射线暴被认为是将这一极限推高到$z\sim 10$的潜在替代方案,这是一个红移区域,对应于宇宙刚刚开始形成第一个结构的时期。伽玛暴的能量与可观测量之间存在着几种相关关系,可以用来推导光度距离。在最近的工作中,我们已经研究了单个脉冲内的光谱演化,并获得了脉冲内的这种相关性。在这里,我们总结了脉冲伽玛暴相关研究的结果。值得一提的是,所有的伽玛暴关联仍然是经验的,除非我们理解伽玛暴的基本物理,否则我们不能在宇宙学中使用它们。为此,我们需要研究迄今为止通常由经验能带函数描述的瞬发发射光谱。我们将讨论我们目前对辐射过程的理解,特别是发现两个黑体和一个幂律(2BBPL模型)作为一般的光谱模型及其含义。这是一个正在进行的工作,我们希望得到最基本的伽玛暴相关的基础上,我们改进的光谱模型。
2016-06-14 astro-ph.HE
Automated rapid follow-up of Swift GRBs with AMI-LA
我们提出了15 GHz的后续无线电观测11斯威夫特伽马射线暴(GRB)源,获得了弧分钟Microkelvin成像仪大阵列(AMI-LA)。对每个源的初始跟踪观察是以全自动的方式进行的;因此,在伽玛射线暴警报时间戳的五分钟内启动了四次观察。这些观测结果提供了第一个毫扬斯基水平的限制长时间的射电辐射从伽玛暴爆发后的第一个小时内。虽然在这个初步分析中没有发现伽玛暴后的前六个小时内的无线电发射,但从其中一个伽玛暴(GRB 120326 A)中检测到了几天的时间尺度上的无线电余辉。这些观察是作为一个正在进行的方案的一部分进行的,该方案使用AMI-LA作为射频瞬变的系统跟踪工具。除了初步的结果,我们解释了我们如何创建一个易于扩展的自动跟踪系统,描述了新的软件工具开发的天文瞬态警报分布,自动请求的目标的机会观测,和机器人控制的天文台。
2012-11-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
X - Ray Flares and Their Connection With Prompt Emission in GRBs
我们使用小波技术来研究费米和斯威夫特探测到的伽玛暴样品的光变曲线的时间变化。我们主要关注Swift-XRT光变曲线的耀斑区域的行为,以探索可变性时间尺度和脉冲参数(如上升和衰减时间,宽度,强度和分离分布)和光谱滞后之间的联系。其中一些时间特征之间的紧密相关性表明,X射线耀斑和瞬发辐射的产生有着共同的起源。
2013-08-08 astro-ph.HE
Evidence for Rapid Variability at High Energies in GRBs
本研究使用两种变率检测算法分析了Fermi LAT观测的6个GRBs的高能光子到达时间,确定了长短暴的最小变率时标,为约束GRB物理模型及检验基础物理原理提供了依据。
2024-07-29 astro-ph.HE
Jet precession in gamma-ray bursts: The roles of fallback accretion and disk dynamics
本文提出了一个包含回落吸积与中心黑洞协同演化的喷流进动模型,发现进动周期随时间先减后增,且受盘黏度和黑洞自转影响,该模型自然解释了长短GRB中脉冲间隔增加和脉冲变宽的观测现象。
2025-06-27 astro-ph.HE
A new era of sub-millimeter GRB afterglow follow-ups with the Greenland Telescope
介绍了利用格陵兰望远镜(GLT)对亚毫米波(submm)伽马射线暴(GRB)进行跟踪观测的计划。GLT是一个12米的亚毫米级望远镜,位于格陵兰冰盖顶部,那里的高海拔和干燥天气为亚毫米级波长的观测提供了极好的条件。GLT的波长窗口和快速响应系统的结合,将为伽玛暴的研究提供新的视角。总结目前对亚毫米级伽玛射线暴跟踪的成就,我们确定了以下三个关于伽玛射线暴的科学目标:(1)在余辉早期阶段系统地探测来自反向激波(RS)的明亮亚毫米级发射,(2)通过捕获它们的峰值通量和频率并进行连续监测来表征正向激波和RS发射,(3)通过系统的快速跟踪,探测到第一代恒星爆炸产生的高红移伽玛暴。光变曲线和光谱计算可用的理论模型清楚地表明,GLT可以在这些研究中发挥至关重要的作用。
2015-03-26 astro-ph.HE
GRB 200716C: Evidence for a Short Burst Being Lensed
观测到的伽马射线暴(GRB)中有一小部分可能是透镜效应。如果点透镜是中等质量的黑洞,则由引力透镜引起的时间延迟为毫秒到秒。原则上,透镜伽玛暴的即时发射应该具有重复的脉冲,具有相同的光变曲线和光谱,但不同的通量和略微偏移的位置。在这项工作中,我们寻找这样的候选人内检测到的费米/GBM,雨燕/BAT,和HXMT/HE和报告的一个有吸引力的事件GRB 200716 C,由两个脉冲的识别。瞬发发光曲线的自相关分析和贝叶斯推断都支持引力透镜的假设。此外,这两个脉冲的光谱特性是相当相似的,并遵循所谓的阿马蒂关系的短伽玛暴,而不是长持续时间的爆发。两个脉冲之间的测量通量比在所有通道中几乎是恒定的,正如引力透镜所预期的那样。因此,我们认为GRB 200716 C的长持续时间爆发是一个被透镜化的短事件。晶状体的红移质量估计为$4.25^{+2.46}_{-1.36}$ $\times$ $10^5$ $M_{\odot}$(90 $\%$可信度)。如果正确的话,这可能指向沿着GRB 200716 C的视线存在一个中等质量黑洞。
2021-09-16 astro-ph.HE gr-qc
Limits on GRB Prompt Radio Emission Using the LWA1
作为长波阵列(LWA 1)第一站的后端,原型全天成像仪(PASI)在2012年1月至2013年5月期间的34次伽马射线暴(GRB)期间对天空$>$-26 $^{\circ}$进行了成像。利用这些数据,我们能够把最严格的限制到目前为止的提示低频辐射伽玛射线暴。虽然我们的限制取决于所观察到的伽玛射线暴的天顶角,我们估计1 $σ$ RMS的灵敏度为68,65和70 Jy的5秒积分在37.9,52.0,和74.0 MHz的天顶。这些限制与脉冲$\geq$ 5 s相关,并受到色散拖尾的限制。对于长度为5 s的脉冲,我们限于上述频率的色散测量($DM$ s)$\leq$ 220、570和1,600 pc cm $^{-3}$。对于持续时间超过5s的脉冲,$DM$限值随脉冲持续时间线性增加。我们还报告了两个有趣的瞬变,这是,到目前为止,未知的起源,并不符合任何已知的伽玛射线暴。对于一般的瞬态,我们给出的速率密度限制的$\leq$ $7.5\times10^{-3}$,$2.9\times10^{-2}$,和$1.4\times10^{-2}$年$^{-1}$度$^{-2}$与脉冲能量密度$>1.3\times 10^{-22}$,$1.1\times 10^{-22}$,和$1.4\times 10^{-22}$ J m $^{-2}$ Hz $^{-1}$和脉冲宽度为5 s在上述频率。
2014-03-14 astro-ph.HE
Constraints on the Synchrotron Emission Mechanism in GRBs
我们重新审视了同步辐射模型的一般伽玛暴的即时发射,并确定在参数相空间中,它是可行的制度。我们描述了一个典型的伽玛暴脉冲的峰值能量,峰值通量和持续时间,并使用最新的费米观测约束的高能量部分的频谱。我们求解了发射区的内禀参数,并找到了同步辐射的可能参数相空间。我们的方法是通用的,它不依赖于一个特定的能量耗散机制。在$10^{-4}<ε_B/ε_e<10$的能量比、$300<Γ<3000$的体洛伦兹因子、$3\times 10^3<γ_e<10^5$的典型电子洛伦兹因子和$10^{15}cm<R<10^{17}$ cm量级的辐射半径下,找到了合理的同步辐射解.其中最值得注意的是发射半径和电子的洛伦兹因子的相当大的值。我们发现,软(峰值能量小于100 KeV),但发光(各向同性亮度的$~1.5 \times 10^{53}$)脉冲是低效的。这也许可以解释为什么没有强烈的软爆发。在大部分能量由气流的动能携带的情况下,例如在内部激波中,同步加速器解决方案要求只有一小部分电子被激波加速到相对论速度。我们表明,未来的观测非常高的能量光子从伽玛射线暴的CTA,可能会确定所有参数的同步加速器模型或完全排除它。
2013-04-04 astro-ph.HE
The Second Plateau in X-ray Afterglow Providing Additional Evidence for Rapidly Spinning Magnetars as the GRB Central Engine
在尼尔·盖尔斯的\emph{Swift}数据中已经收集到了伽马射线暴(GRB)中心引擎的证据。例如,一些伽玛暴显示出内部X射线平台,随后是非常陡峭的衰变,这很难在黑洞(BH)中心引擎的框架内解释,但在快速旋转的磁星引擎图片中是一致的。在高原的末端,非常陡峭的衰减表明中心引擎突然停止,这被解释为超大质量磁星在旋转时坍缩成黑洞。在这里,我们提出了一些额外的证据,如第二个X射线平台功能会出现,如果回落吸积可以激活新生BH和足够的能量可以从新生BH转移到伽玛射线暴冲击波。通过对所有长伽玛暴的系统数据分析,我们在\emph{Swift}样本中发现了三个候选者,即,GRB 070802、090111和120213 A,其X射线余辉光变曲线包含两个平台,第一个是内部平台。我们发现,在一个相当宽松和合理的参数空间,第二个X射线平台数据的所有3个伽玛暴可以很好地解释与我们提出的模型。未来的观测可能会发现更多类似的事件,这可能会提供更多关于磁星和新生BH性质的信息。
2020-05-02 astro-ph.HE hep-th
The rest-frame ultraviolet spectra of GRBs from massive rapidly-rotating stellar progenitors
大质量恒星在其最终爆炸前的性质会在其恒星风和终端激波产生的星周介质(CSM)中留下印记。我们进行了一个详细的,全面的计算的平均光度伽马射线暴(GRB)的时间变量和角度依赖的透射光谱的CSM结构中产生的崩溃的20 Msun,快速旋转,Z=0.001祖星爆炸。我们研究的情况下,金属最初是在气相中,以及在其中,他们被严重耗尽成灰尘的情况。我们发现,只有当金属在GRB爆炸前被严重耗尽成尘埃时,来自硅、碳和铁的低电离态的高速线才最初存在于光谱中。然而,这样的线消失的时间尺度上的几分之一秒的爆发观察轴上,几秒钟的爆发看到在高纬度,使他们的观察几乎是不可能的。相反,在所有条件下,在终端冲击中产生的静止帧线都清晰可见。我们的结论是,时间分辨,早期的光谱是不是一个有前途的方式,可以常规研究的伽玛射线暴祖风的属性。以前在伽玛射线暴紫外光谱中检测到的高速特征必须是由于一个物理上不相关的吸收体的叠加,或者是由于一个具有非常不寻常性质的祖星。
2010-03-19 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
A new method of pulse-wise spectral analysis of Gamma-ray Bursts
时间分辨谱分析是理解伽马射线暴(GRB)发射机制的一种很有前途的方法,但由于统计性差,在实际应用中很难实现。我们提出了一种新的方法,脉冲方式的时间分辨光谱研究的单个脉冲的伽玛暴,利用这一事实,许多光谱参数是常数或时间的光滑函数。我们使用这种方法的两个脉冲的伽玛暴081221,最明亮的伽玛暴与可分离的脉冲。我们选择,从文献中,一组可能的模型,其中包括带模型,黑体与幂律(BBPL),一个集合的黑体与一个平滑变化的温度分布,随着幂律(mBBPL),和两个黑体与幂律(2BBPL)。首先,我们进行时间分辨的研究,以确认光谱参数的变化,然后构建新的模型进行联合光谱拟合。我们发现,任何光球发射的黑体主要是在上升部分的脉冲和下降部分可以充分解释的能带模型,与同步辐射模型的范围内的低能光子指数。有趣的是,我们发现2BBPL在所有剧集中都与Band模型相当,有时甚至更好,尽管幅度很小。对费米时代最亮的伽玛暴-- GRB 090618也得到了一致的结果。我们指出,该方法是通用的,足以测试任何光谱模型定义良好的参数变化。
2013-02-25 astro-ph.HE
A search for fast radio burst-like emission from Fermi gamma-ray bursts
本文报道了费米卫星探测到的伽马射线暴(GRB)的快速跟踪观测结果,以寻找相关的快速射电暴。这些观测是用澳大利亚平方公里阵列探路者在1.2-1.4 GHz的频率下进行的。一组20个爆发,其中四个是短伽玛射线暴,随后与一个典型的潜伏期约为一分钟,持续时间长达11小时后爆发。数据进行了搜索,使用4096分散测量试验高达3763 PC厘米$^{-3}$的最大分散措施,并为脉冲宽度$w$的持续时间范围从1.256至40.48毫秒。没有相关的脉冲无线电发射观察到以上$26 {\rm Jy ms} (w/1 {\rm ms})^{-1/2}$的任何20个伽玛暴。
2020-06-26 astro-ph.HE
Catalog of Short Gamma-Ray Transients Detected in the SPI/INTEGRAL Experiment
我们分析了由INTEGRAL天文台上的SPI望远镜获得的数据,以搜索持续时间从1毫秒到几十秒的短瞬变事件。已经开发了一种用于识别伽马射线事件的算法,其背景是大量带电粒子与探测器的相互作用。对事件进行了分类。除了已被其他空间实验证实的宇宙伽马射线暴(GRB)事件和已知的软伽玛重复源(如SGR 1806-20)的活动外,还发现了以前未报道过的GRB,并筛选出可能与已知SGR和AXP活动有关的GRB候选者和短γ射线事件。对星表中28个亮伽玛暴的光谱演化进行了广泛的研究。提出了一种研究谱演化的新方法。对于具有简单光变曲线结构的爆发和多脉冲事件的单个脉冲,其光谱滞后的能量依赖性可用对数函数lag ~ A*log(E)来描述。已经确定的是,参数A取决于脉冲持续时间,与所有的研究伽玛暴的依赖是普遍的。对于光变曲线结构简单的爆发,没有发现负的光谱滞后。
2014-05-15 astro-ph.HE
Electromagnetic priors for black hole spindown in searches for gravitational-waves from supernovae and long GRBs
一些核心坍缩超新星似乎是高能的,其中一部分是非球面的,与长伽玛暴有关。我们利用观测到的电磁辐射从核心坍缩超新星和伽玛暴施加约束的自由能源作为一个搜索之前,他们的引力波发射。我们审查这些事件的基础上,有限的效率为动力的超新星的自旋能量转换为磁风。我们发现,一些超高能事件不能由快速旋转的原中子星的自旋下降凭借其有限的旋转能量。相反,它们可以由黑洞的自旋下降产生,这为LIGO、Virgo和LCGT感兴趣的引力波发射提供了独特的前景。
2011-11-01 astro-ph.HE
Merger delay time distribution of extended emission short GRBs
短持续时间伽马射线暴(sGRB)的最流行的祖先模型是两个致密物体的合并。然而,短伽玛暴的总体表现出一定的多样性:一些爆发显示出扩展发射(EE),在最初的短脉冲之后,持续几百秒的软$γ$射线。目前还不清楚这种爆发的起源是否与紧凑的物体合并有关。在合并假设中,短伽玛暴的红移($z$)分布受合并延迟时间的影响,即,合并和双星系统形成之间的时间,这是由紧密双星阶段期间引力波损失的时间尺度决定的。我们研究红移分布的短伽玛暴与扩展发射,看看他们的形成通道是否需要相当大的延迟后,恒星形成插曲。我们的结果表明,EE突发的$z$分布符合合并模型。我们试图比较EE和非EE短突发的延迟时间分布。然而,在有限的样本量内未观察到统计学显著差异。
2017-10-13 astro-ph.HE
Properties of the Prompt Optical Counterpart Arising from the Cooling of Electrons in Gamma-Ray Bursts
这项工作扩展了同时期的努力(Panaitescu & Vestrand 2022),以研究相对论性伽马射线暴(GRB)电子通过辐射(同步辐射和自康普顿)发射和绝热损失冷却产生的低能对应同步辐射的性质。我们导出了伴随伽玛暴的瞬发光学对应体(POC)的主要特征(脉冲宽度、爆发后的滞后时间、相对于爆发的亮度)。根据磁场寿命、电子注入持续时间和电子从硬X射线(GRB)到光学发射能量的渡越时间Dto,(真实)POC可能出现在GRB脉冲期间(持续时间dtg)或之后(延迟OC)。由GRB电子冷却引起的对应物的特征是,真正的POC脉冲(Dto < dtg)持续与相应的GRB脉冲(dto ~ dtg)一样长,而延迟的OC脉冲(Dto > dtg)持续与渡越时间(dto ~ Dto)一样长。如果可以测量OC变异性,那么这种OC机制的另一个特征是GRB变异性仅“传递”给POC,但对于延迟的OC则丢失。在γ射线暴电子冷却模型中,粒子相干态的平均亮度应大于延迟态(这被发现与数据一致),并且较硬的GRB低能斜率bLE应该更经常地与较暗的POC相关联。低能斜率bLE的范围在[-1/2,1/3],平均爆发亮度为1 mJy(1dex色散)意味着硬伽玛暴的POC可以比R=20更暗,并且难以被机器人望远镜探测到(除非有另一种机制使冷却电子的发射黯然失色),并且软伽玛暴的POC可以比R=10更亮,即与几次爆发中看到的光学…
2022-09-23 astro-ph.HE
Central Engine Memory of Gamma-Ray Bursts and Soft Gamma-Ray Repeaters
伽马射线暴(GRB)是由相对论性喷流产生的$γ$射线暴,这些喷流是由大质量恒星核心坍缩或致密双星合并等灾难性事件引发的。以前的研究表明,伽玛射线暴的排放是不稳定的,在中央引擎中没有明显的记忆。在这里,我们报告一个发现,类似的光变曲线模式存在于个别爆发,至少有一些伽玛暴。应用动态时间弯曲(DTW)的方法,我们表明,一个单一的爆发脉冲之间的光变曲线图案或伽玛暴的光变曲线之间的相似性和它的X射线耀斑可以识别。这表明,至少有一些伽玛暴的中央引擎携带着其活动的“记忆”。我们还表明,同样的技术可以识别记忆一样的发射事件中的耀斑发射软伽马射线中继器(SGR),这被认为是银河系,高度磁化的中子星命名为磁星。这种现象挑战了标准的黑洞中央引擎模型的伽玛暴,并提出了一个共同的物理机制背后的伽玛暴和SGR,这指向一个磁星中央引擎的伽玛暴。
2016-03-04 astro-ph.HE
Fallback accretion on to a newborn magnetar: long GRBs with giant X-ray flares
伽马射线暴(GRB)的X射线余辉中的耀斑与瞬发辐射相比具有更多的特征,如脉冲轮廓和包含的注量。因此,它们被认为是源自中央引擎的后期活动,并可用于限制整体能量预算。本文收集了一个用$19$-XRT观测到的长伽玛暴样品,它们的X射线余辉中含有巨大的耀斑。我们用磁星螺旋桨模型的一个版本来拟合这个样本,修改后的模型包括了后退吸积。该模型已经成功地再现了短伽玛暴的延发辐射。我们的最佳拟合为光变曲线提供了合理的形态匹配。然而,$16$超出$19$的配合要求接近$100\%$的螺旋桨机构的效率。高效率参数是耀斑中包含的高能量和偶极分量的极端持续时间的直接结果,这迫使慢自旋周期或低磁场。我们发现,即使包含显着的回落吸积,在所有情况下,但在少数情况下,它是积极的挑战,以产生即时发射,余辉和巨大的耀斑内的约束的旋转能量预算的磁星。
2018-05-23 astro-ph.HE
The time-resolved spectra of photospheric emission from a structured jet for gamma-ray bursts
在许多费米伽马射线暴(GRB)中发现的准热成分意味着光球辐射确实对许多GRB的瞬发辐射有贡献。但用能带函数或截止幂律经验拟合的观测光谱,特别是光谱和峰值能量($E_{p}$)的演化是否能用光球发射模型单独解释,还有待进一步讨论。在这项工作中,我们详细研究了光球发射的时间分辨光谱和$E_{p}$演变的结构射流,具有内恒定和外减小的角洛伦兹因子的配置文件。此外,一个连续的风与时间相关的风光度已被认为是。结果表明,光球在峰值附近的光谱类似于幂律截止光谱。该光谱可以具有观测到的平均低能光谱指数$α$ $ \sim -1$,并且我们的光球模型中的低能光谱指数的分布与观测到的($-2\lesssim $ $α\lesssim 0$)相似。此外,衰变阶段的两种谱演化(以核宽($θ_{c}$)为间隔)分别与几个Fermi多脉冲和单脉冲伽玛暴的时间分辨谱分析结果一致。对于光球模型,我们也能很好地再现观测到的两种$E_{p}$演化模式。因此,通过考虑光球发射的结构喷流,我们再现的观测以及最适合的截止幂律模型的峰值通量谱或时间积分谱的伽玛暴。
2019-08-30 astro-ph.HE
A re-identification of six Candidate Gravitationally Lensed Gamma-Ray Bursts
本文综合光变、硬度、持续时间和光谱等诊断重新检验六个候选引力透镜GRB,发现每个暴均存在显著不一致,从而否定其引力透镜解释。
2025-08-29 astro-ph.HE
Gamma-ray burst pulse structures and emission mechanisms
本研究通过分析22个GRBs的61个脉冲,引入新函数量化脉冲不对称性,发现脉冲随时间变不对称且光谱变软,揭示了辐射机制从光球辐射向非热辐射的转变。
2025-07-10 astro-ph.HE
A Common Synchrotron Origin for Prompt Gamma-Ray and Soft X-Ray Emission in GRBs: Evidence from Joint Spectral Analysis
School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿交叉科学研究院);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, 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国家重点实验室)
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