Synchrotron radiation in $γ$-ray burst prompt emission
越来越多的证据表明,同步辐射在形成大多数$γ$射线爆发的光谱方面起着重要作用。产生它们的相对论性喷流可能以坡印廷通量的形式携带了相当大一部分能量。
2020-02-22 astro-ph.HE
Afterglow emission in Gamma-Ray Bursts: I. Pair-enriched ambient medium and radiative blast waves
相对论爆炸波与周围暴介质相互作用产生的前向激波被认为是造成伽马射线暴(GRB)余辉发射的原因。我们考虑的流体动力学的球形相对论爆炸波扩展到周围的介质中,我们推广的标准理论,以考虑几个通常被忽略的影响。特别是,我们考虑的作用,绝热和辐射损失的流体动力学演化的冲击,假设冷却损失是快速的。我们的模型可以描述绝热,全辐射和半辐射冲击波,并可以描述随时间变化的辐射效率的影响。我们提出的方程适用于任意密度分布,也适用于富含电子-正电子对的环爆介质。电子对的存在增加了轻子获得的激波能量的比例,从而增加了辐射损失的重要性。我们的模型允许研究伽玛暴中的高能(>0.1 GeV)辐射是否可能来自余辉辐射。特别是,它是合适的测试是否可以归因于一个初始的辐射阶段,随后由标准的绝热演化的费米LAT伽玛暴中观察到的高能量光变曲线的快速衰减。
2013-06-27 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations in Gamma-Ray Bursts' Prompt Light Curves
本文报告在Swift/BAT目录的长伽马射线暴瞬时光变曲线中发现34个新的准周期振荡,这是迄今最大的一致性识别样本,并指出Kerr黑洞非平面轨道、Lense-Thirring效应和激波振荡是其产生的合理机制。
2025-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral and Timing Analysis of the Prompt Emission of Gamma Ray Bursts
向孟买塔塔基础研究所提交的物理学哲学博士学位论文(导师:A教授)。R.饶)
2014-09-19 astro-ph.HE
MASTER prompt and follow-up GRB observations
有2007 - 2009年使用MASTER机器人望远镜获得的伽马射线暴观测结果。我们在这一时期观测了20个伽马射线暴的误差盒,并导出了它们的光学亮度极限。其中有5个即时观察,在我们的非常宽的视野相机获得。同时给出了伽马射线暴GRB 050824和GRB 060926光辐射的最早观测结果。
2009-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
A complete sample of bright Swift Gamma-Ray Bursts: X-ray afterglow luminosity and its correlation with the prompt emission
我们研究了在X射线余辉光度和一个精心挑选的明亮的雨燕长伽马射线暴(GRB)的子样本的瞬发发射性质之间是否有任何相关性,这些样本几乎完全红移(~90%)。由于没有选择效应(通量限制除外),该样品提供了以无偏的方式比较伽玛暴瞬发和余辉发射的静帧物理性质的可能性。计算了四个不同静止帧时间(触发后5 min、1 hr、11 hr和24 hr)的余辉X射线亮度,并与瞬时发射各向同性能量E_iso、各向同性峰值亮度L_iso和静止帧峰值能量E_peak进行了比较。我们发现,这些瞬发发射量与静止帧余辉X射线光度确实相关,但每一个相关性的意义随着时间的推移而降低。这一结果与GRB X射线光变曲线可以描述为不同组分的组合的结果的想法是一致的,这些组分的相对贡献和重量随时间变化,分别在早期和晚期以即时和余辉发射为主。特别是,我们发现的证据表明,平台和浅衰变阶段经常观察到的伽玛射线暴X射线光变曲线是由中央引擎的活动。后期(t_rf > 11小时)L_X-E_iso关联的存在表明,不同爆发的辐射效率相似,平均约占瞬发辐射总动能的6%。
2012-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Plasmas in Gamma-Ray Bursts: particle acceleration, magnetic fields, radiative Processes and environments
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最极端的爆炸现象,它为研究各种等离子体物理现象提供了一个独特的实验室。复杂的光变曲线和宽波段的非热谱一方面表明了一个非常复杂的体系,另一方面也为研究它提供了丰富的信息。本章重点介绍了一些尚未解决的关键物理问题的最新进展。其中包括:(1)冲击波中粒子加速和磁场产生;(2)强磁场在加速等离子体和通过磁重联过程加速粒子中的可能作用;(3)在瞬发和余辉阶段塑造观测到的光变曲线和光谱的各种辐射过程;(4)伽玛暴环境及其可能的观测特征。
2019-02-07 astro-ph.HE
X-ray Polarization of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴的瞬发和余辉发射中的线性偏振的程度和时间演化是对伽马射线暴喷流及其微观和宏观物理的一些关键特征的非常可靠的诊断。本文综述了伽玛暴喷流在瞬发、闪光和余辉辐射过程中偏振辐射理论的研究现状。我将理论预测与现有的观测结果进行了比较,并从理论和观测的角度讨论了未来的前景。
2009-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
The 2009 outburst of magnetar 1E 1547-5408: Persistent radiative and burst properties
磁星1 E ~1547 $-$ 5408最近出现了两次爆发,分别从2008年10月3日和2009年1月22日开始。在这里,我们提出了一个持续的辐射演变的分析和统计研究的爆发属性在2009年爆发期间使用{ \em斯威夫特} X射线望远镜(XRT)。我们发现,1- 10千电子伏的通量增加了一个因子的$\sim500$和硬化显着,峰值$\sim6$小时后爆发的发病。所观察到的脉冲分数表现出与相位平均通量的反相关。确定了2009年爆发期间数百次X射线爆发的性质,并与其他磁星爆发事件的性质进行了比较。我们发现,突发的峰值随机发生的相位,但构成突发的折叠计数表现出与持续脉冲相位不一致的脉冲。我们还报告了爆裂硬度和通量之间的相关性。我们比较的硬度通量演变的持久性发射的爆发,从其他磁星,并发现,虽然确实存在一个整体的趋势,硬化的程度为一个给定的增加通量是不均匀的从源到源。这些结果进行了讨论的背景下,以前的结果和磁星模型。
2011-10-24 astro-ph.HE
The photospheric radiation model for the prompt emission of Gamma-ray Bursts: Interpreting four observed correlations
我们发现经验$E_{\rm p}-L$、$Γ-L$、$E_{\rm p}-Γ$和${\rm \barη_γ}-E_{\rm p}$相关性(其中$L$是即时发射的时间平均光度,$E_{\rm p}$是光谱峰值能量,$Γ$是体洛仑兹因子,$\barη_γ$是伽马射线暴的发射效率)与瞬发γ射线光球辐射模型中预测的相似参数之间的关系是一致的,射线爆发GRB 090902 B的时间分辨热辐射符合$E_{\rm p}-L$和$Γ-L$关联式。在替代模型中,仍然缺乏对这四种相关性的可靠解释。这些事实可能指向某些伽马射线暴的瞬发的光球起源。
2012-06-26 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
Prompt optical observations of Fermi-LAT bursts and GRB 090902B
对伽马射线暴(GRB)高能辐射的观测限制了与这些高能宇宙爆炸相关的极端物理条件。费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)上的大面积望远镜(LAT)是一个对转换望远镜,观测能量从30 MeV到> 300 GeV的能量量子。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)的协同作用将能量覆盖范围扩大到约7.5十年,这对于研究伽玛射线暴发射本身非常有用。即时光学观测及其与LAT能量光子发射的可能相关性有助于我们理解这些事件背后的物理机制。ROTSE-III望远镜的快速响应时间和大视场使余辉观测费米爆发成为可能,局部误差约为1度。例如,GRB 090902 B在爆发后约4803 s开始观察。这是有史以来最早的地面光学探测,用于LAT感测的长时间爆发。ROTSE探测将GRB 090902 B的光学余辉归类为最明亮的余辉之一。
2009-12-15 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt Emission Variability in Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Lightcurves
伽马射线暴的瞬发辐射被认为起源于在高度相对论外流中加速的电子。由中央引擎喷射出的壳层之间的碰撞引起的“内部冲击”是电子加速的主要候选者。虽然同步辐射通常被用来解释内激波模型中的瞬发γ射线发射,同步辐射自康普顿(SSC)也被认为是辐射机制的一个可能的候选者。在这种情况下,人们会期望在低能量下的同步辐射分量,裸眼GRB 080319 B被认为是这样的例子。鉴于GRB 080319 B的γ光变曲线比光学GRB的γ光变曲线变化更大,本文研究了同步辐射和SSC分量之间的相对变化。我们开发了一个“自上而下”的形式主义,通过使用观测量来推断物理参数,并随后研究的同步辐射和SSC组成部分的伽玛暴的时间结构。我们补充的形式主义与“自下而上”的方法,其中同步加速器和SSC光变曲线计算通过蒙特卡罗模拟的内部冲击模型。这两种方法都得出同样的结论。同步光变曲线的微小变化在SSC光变曲线中只能适度放大。因此,SSC模型不能充分解释GRB 080319 B的伽马射线发射特性。
2012-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radiative Acceleration and X-ray Spectrum of Outflowing Pure Electron-Positron Pair Fireball in Magnetar Bursts
本文通过球对称相对论辐射流体力学与蒙特卡罗方法,研究磁星磁层中纯电子-正电子对火球沿磁力线的辐射加速和X射线谱,发现回旋共振散射可显著加速等离子体外流至洛伦兹因子超过100并展宽X射线谱,结果与银河系快速射电暴观测相符。
2025-03-13 astro-ph.HE
Statistical analysis of the prompt and afterglow emission of the three groups of gamma-ray bursts
研究了雨燕卫星上的暴告警望远镜(BAT)和X射线望远镜探测到的伽马射线暴的主要瞬发和余辉发射参数。我们的目的是寻找不同类型的伽马射线暴之间的差异或联系,所以我们比较了BAT通量,1秒峰值光子通量,光子指数,XRT早期通量,初始时间衰减和光谱指数。我们发现,XRT的初始衰变指数和XRT早期通量/BAT光子指数之间可能存在联系。利用统计工具,我们还确定,除了持续时间和硬度比之外,γ和X射线注量的平均值以及γ射线光子指数在三种类型的爆发之间存在显著差异。
2013-09-04 astro-ph.HE
Testing High-latitude Curvature Effect of Gamma-Ray Bursts with {\it Fermi} Data: Evidence of Bulk Acceleration in Prompt Emission
当一个伽马射线暴(GRB)发射体突然停止发射时,观测者会接收到相对于视线而言来自高纬度的快速衰减的发射,这被称为"曲率效应“。从GRB瞬时发射光变曲线中识别这种发射将限制中央发动机的瞬时发射半径和GRB喷流的组成。我们执行一个专门的搜索高纬度的排放(HLE)通过光谱和时间分析的单脉冲爆发的样本检测到的伽马射线暴监测器上的{ \it费米}卫星。我们确定HLE从一个子样本的爆发和约束的发射半径是$R_{\rm GRB} \sim (10^{15}-10^{16})$厘米从中央引擎。一些爆发的HLE衰减速度比预测的恒定洛伦兹因子喷流,这表明发射区正在经历加速在提示发射。这支持坡印亭通量占主导地位的射流组成这些突发。这一结论与前人的瞬发光谱滞后模拟和X射线耀斑的HLE分析结果一致。
2021-12-17 astro-ph.HE hep-ph
Gamma Ray Burst Prompt correlations
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制至今仍是一个有争议的问题。提示相位相关的伽玛射线暴的相关性可以允许区分最合理的理论模型解释这种排放。我们提出了一个概述的观测两个参数的相关性,它们的物理解释,它们的使用作为红移估计,并可能作为宇宙学工具。目前的挑战是通过完善和可靠的相关性,使伽玛暴,观测到的最远的恒星尺度的物体(红移$z=9.4$),标准蜡烛。然而,在能量上跨越几个数量级的伽玛射线暴远不是标准的烛光。本文综述了近几十年来瞬发相关研究的进展,重点介绍了近20年来的新发现。
2018-01-24 astro-ph.HE
Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts in the High-density Environment of Active Galactic Nuclei Accretion Disks
长期和短期的伽马射线暴传统上与银河系环境有关,那里的环暴密度很小或中等(每立方厘米几到几百个质子)。然而,这两种情况也预计会发生在活动星系核的圆盘中,那里周围的介质密度可能要大得多。在这项工作中,我们研究,通过半分析方法,传播的伽玛暴外流,其与外部物质的相互作用,以及随之而来的即时辐射。特别是,我们专注于外部冲击发展的情况下,在早期的演变,在半径小于内部冲击之一。我们发现,在这样的高密度环境中的爆发的特点可能是由一个单一的,长的发射插曲,这是由于叠加的单个脉冲,具有特征的硬到软的演变,无论光变曲线光度。虽然多脉冲光变曲线并非不可能,但它们需要中央引擎在重新点燃之前休眠很长一段时间。此外,短的伽玛射线暴引擎会产生持续时间超过标准2秒间隔阈值的瞬发爆发,很可能被错误地归类为长事件,即使它们不会伴随着同时发生的超新星。最后,这些事件有一个大的动力学效率,这将产生一个明亮的即时发射后,有点暗淡的余辉。
2022-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
Off-axis prompt X-ray transients from the cocoon of short gamma-ray bursts
本文给出了短持续时间伽马射线暴瞬发辐射的数值模拟结果。我们考虑从相对论性喷流,温和的相对论性茧,和非相对论性冲击周围的材料的发射。我们发现,茧材料被限制在离轴角15<θ <45度之间,并产生持续时间为几秒至~10秒的X射线瞬变,从合并的时间延迟几秒。我们还讨论了这种瞬态可以被检测到的距离,发现它敏感地依赖于关于辐射光谱的假设。质子热茧瞬变只能探测到几兆秒差距,而康普顿化瞬变可以由费米GBM探测到几十兆秒差距。
2017-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
An Unambiguous Separation of Gamma-Ray Bursts into Two Classes from Prompt Emission Alone
伽马射线暴(GRB)的持续时间是其物理起源的一个关键指标,长暴可能与大质量恒星的坍缩有关,短暴可能与中子星的合并有关,然而,短暴和长暴的性质有很大的重叠,持续时间或任何其他参数都不能完全区分这两类暴。在这里,我们使用机器学习,降维算法,t分布随机邻域嵌入(t-SNE)明确地对每个GRB进行分类,提供一个将所有Swift GRB分为两组的目录。虽然分类只使用瞬发光变曲线进行,但每一个与超新星相关的爆发都被发现在较长的一组中,而与千新星相关的爆发则被发现在较短的一组中,这表明这两组是真正的长短伽玛暴。两个明显没有超新星的爆发属于较长的类别,表明这些可能是直接坍缩的黑洞,这是一种可能发生在更大质量恒星死亡时的现象。
2020-05-27 astro-ph.HE
The hard X-ray shortages prompted by the clock bursts in GS 1826--238
我们报告了利用所有可获得的{ \it RXTE}观测资料对GS 1826- 238的研究,集中于I型爆发期间硬X射线的行为。我们发现在30- 50 keV处的硬X射线短缺是由来自I型爆发的软X射线簇所促进的。这种短缺发生的时间延迟后,峰值的软通量的3.6 $\pm$ 1.2秒。硬X射线的行为,在爆发表明冷却和重新加热的日冕,在此期间需要大量的能量。我们推测这种能量来源于I型爆发对吸积过程的反馈,导致吸积速率的快速暂时增加。
2013-12-15 astro-ph.HE
The Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts from the Wind of Newborn Millisecond Magnetars: A Case Study of GRB 160804A
在本文中,我们重新审视的情况下,内部逐渐磁耗散发生在风从一个新生的毫秒磁星可以负责伽马射线暴的生产。我们表明,在这个模型中的两个排放分量的组合,即,风的光球辐射和磁重联区内的同步辐射能较好地拟合GRB 160804 A瞬发辐射相的观测光谱。我们通过蒙特卡罗方法得到了中心磁星的物理参数,并推导出了中心磁星的初始自旋周期和磁场。此外,独立的余辉拟合分析给出了一致的结果,增加了很大的可信度,这种情况下。此外,我们预测的伽玛暴的一个子类称为从这样的磁星风内部逐渐磁耗散(简称为“MIGMAD爆发”),有几个独特的属性爆发。
2018-09-28 astro-ph.HE
Delayed Onset and Fast Rise of Prompt Optical-UV Emission from Gamma-Ray Bursts in Molecular Clouds
观测表明,长γ射线暴(GRB)起源于大质量恒星的爆炸,因此它们可能发生在它们的祖先诞生的分子云中。我们发现,由于尘埃的消光,GRB的瞬时光紫外辐射可能被延迟,这可以很好地解释观测到的GRB 080319 B的光学延迟启动和快速上升。GRB 080319 B周围分子云的密度和大小分别被粗略地限定为\sim 10 ^3 cm ^{-3}和\sim 8 pc。我们还调查了其他伽玛暴与即时光学紫外数据,并找到类似的本地分子云的密度和大小的值。未来对伽玛暴亚秒级瞬发光紫外辐射的观测,由UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC进行的这两次实验将为当地的伽玛暴环境提供更多的证据和探测。
2012-12-17 astro-ph.HE
Origin of the bright prompt optical emission in the naked eye burst
GRB 080319B(“裸眼暴”)的巨大光学亮度使得这一事件对即时GRB发射的模型具有挑战性。在内激波模型的框架下,我们研究了一个场景,其中占主导地位的辐射过程是同步辐射和高的光通量是由于相对论外流的动力学性质:如果初始洛伦兹因子在喷流中的分布是高度可变的,许多内激波将形成在不同半径的外流。最猛烈的冲击将产生主要的伽马射线分量,而不太猛烈的冲击将产生较低能量的伽马射线分量,包括光学范围。
2011-01-20 astro-ph.HE
The 2006-2007 Active Phase of Anomalous X-ray Pulsar 4U 0142+61: Radiative and Timing Changes, Bursts, and Burst Spectral Features
经过至少6年的沉寂,异常X射线脉冲星(AXP)4U 0142+61在2006年3月进入了一个持续数月的活跃阶段,包括6次X射线爆发以及持续X射线发射的许多变化。这些爆发是罗西X射线定时探测器监测11年来首次从AXP看到的,都发生在2006年4月6日至2007年2月7日之间。爆发持续时间范围为0.4-1.8 \times 103 s。前五个爆发光谱很好地模拟了黑体,温度kT ~ 2-9 keV。然而,第六次爆发有一个复杂的光谱,其特征是一个黑体加上两个发射特征,其幅度在整个爆发中变化。最突出的特征是在14.0 keV。在进入活跃期后,脉冲星的脉冲形态发生了重大变化,可能出现了定时故障。这个小故障的总频率跳变为(1.9 \pm 0.4)\times 10-7 Hz,恢复的衰减时间为17 \pm 2天,比初始跳变多,这意味着脉冲星的净自旋下降。在磁星模型的框架内,恒星的净自旋下降可以用超流体中旋转速度比其他区域慢的区域来解释。爆发,通量增强,脉冲形态的变化可以解释为由于高度扭曲的内部磁场施加的应力引起的地壳变形。然而,与其他AXP爆发不同的是,我们无法解释磁层中植入的主要扭曲。
2011-05-13 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission: Jitter Radiation in Stochastic Magnetic Field Revisited
我们重新讨论了随机磁场中相对论电子的辐射机制,并将其应用于伽马射线暴(GRB)的高能辐射。我们证实了在大电子偏转角条件下,抖动辐射是伽玛暴瞬发辐射的一种可能的解释。在湍流情况下,湍流的动能谱决定了γ暴瞬发辐射的辐射谱特性。随机小尺度磁场的强度由湍流涡旋的粘性尺度决定。可以获得微物理参数$ε_e$和$ε_B$。加速和冷却的时间尺度估计以及。由于粒子在磁化湍流中的加速,相对论电子释放的最大能量可达到约$10^{14}$ eV。GeV的伽玛暴可能是高能宇宙线的来源。
2011-03-12 astro-ph.HE
Classification of BATSE, Swift, and Fermi Gamma-Ray Bursts from Prompt Emission Alone
虽然一般认为有两种主要的伽马射线暴(GRB)具有不同的典型持续时间,它一直很难明确地分类为短或长的概括属性,如持续时间,光谱硬度,光谱滞后。最近的工作使用t分布随机邻域嵌入(t-SNE),一种用于降维的机器学习算法,将所有斯威夫特伽马射线暴分类为短或长。在这里,该方法进行了扩展,使用两种算法,t-SNE和UMAP,以产生嵌入,用于提供一个分类的1911 BATSE突发,1321斯威夫特突发,和2294费米突发的光谱和元数据都是可用的。虽然嵌入似乎产生一个明确的分离,每个目录到短和长的突发,一个重采样为基础的方法是用来表明,一小部分的突发不能鲁棒地分类。此外,斯威夫特和费米观测到的304个爆发中有3个具有强大但相互矛盾的分类。一种可能的解释是,除了两种主要的伽玛暴类型外,还有一些额外的、不常见的伽玛暴类型,它们可能需要多波长观测,以便与更典型的短伽玛暴和长伽玛暴分离。
2023-01-02 astro-ph.HE
Polarization of prompt and afterglow emission of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴及其余辉被认为是由超相对论性喷流产生的。最重要的未决问题之一是流出成分:能量可以从中心源以(重子和/或重子对的)动能或电磁形式(坡印廷通量)携带。虽然在这两种情况下,总的可观测通量可能无法区分,但其偏振特性预计会明显不同。即时发射和余辉偏振也是射流几何形状的一个强有力的诊断。同样,由于输出通量存在细微且几乎不可检测的差异,我们有不同的偏振预测。在这篇评论中,我们简要地描述了理论的情况下,已开发的观测,现在的大型观测数据集,为提示和余辉阶段。极化测量的可能影响量子引力理论测试进行了讨论,并简要地提到了该领域的未来前景。
2016-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prompt X-ray emission from Fast Radio Bursts -- Upper limits with AstroSat
快速射电暴(FRB)是短寿命($\sim$ msec)的高能瞬变(具有$\sim$ μ的峰值通量密度),在其他能带中没有已知的瞬时发射。我们目前的搜索结果提示X射线发射41 FRB使用镉锌碲化物成像仪(CZTI)的AstroSat连续监测$\sim70\%$的天空。我们在20-200 keV范围内的各种时间尺度上的搜索,在这个硬X射线波段没有产生任何对应物。我们计算硬X射线通量的上限,在相同的能量范围内,并将它们转换为$η$的上限:X射线与FRB的射电注量的比率。我们发现$η\leq 10^{8-10}$用于硬X射线发射。我们的研究结果将有助于限制FRB的理论模型,因为模型变得更加定量,更接近,更明亮的FRB被发现。
2019-11-01 astro-ph.HE
A common stochastic process rules gamma-ray burst prompt emission and X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线和早期X射线余辉辐射具有爆发性特征,且常伴有长的静止时间。有令人信服的证据表明,X射线耀斑与瞬发伽马射线有关。然而,导致伽马射线脉冲和X射线耀斑的复杂时间分布的物理机制尚不清楚。在这里,我们表明,等待时间分布(WTD)的脉冲和耀斑表现出幂律尾延伸超过40年的指数~2,可以是一个共同的时间依赖泊松过程的表现。这一结果是稳健的,并且是在不同的星表上得到的。令人惊讶的是,具有许多(>=8)伽马射线脉冲的伽玛暴在瞬发结束后(3.1 sigma高斯置信度)不太可能伴随着X射线耀斑。这些结果与一个简单的解释是一致的:一个超吸积盘分裂成一个或几组碎片,每个碎片在单位时间内以相同的概率独立地吸积。瞬发伽马射线和晚期X射线耀斑只不过是不同的碎片在开始和结束时分别吸积,遵循非常相同的随机过程,可能是相同的机制。
2015-01-12 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Fermi era: the spectral energy distribution of the prompt emission
伽马射线暴(GRB)表现出不同的光变曲线、持续时间、余辉和宿主星系,并且它们在很宽的红移范围内爆炸。然而,它们的光谱能量分布(SED)看起来非常相似,显示出弯曲的形状。Band等人(1993)提出了一种对伽玛暴瞬发辐射的积分谱形的唯象描述,即所谓的带函数。在这封信中,我们提出了一个替代方案来解释曲线形状的伽玛暴SED:对数抛物线模型。与带谱形状相比,我们的模型在统计上是有利的,因为它适合GRB谱的一个参数小于带函数,它是由一个理论的加速方案的动机。新的费米伽玛暴观测将是至关重要的解开这两个模型之间。
2010-04-14 astro-ph.HE
Application of Jitter Radiation: Gamma-ray Burst Prompt Polarization
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的高度偏振性是近年来得到证实的。本文利用抖动辐射研究了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性。在我们的框架中,相对论电子被湍流加速。随机和小尺度的磁场是由湍流产生的。我们进一步确定了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性是由随机小尺度磁场的结构决定的。在我们的模型中,采用了一个二维压缩平板,其中包含随机磁场。如果满足抖动条件,则电子在磁场中的偏转角很小,电子轨迹可视为直线。当视线和平板平面之间的角度很小时,可以实现高度偏振。此外,微型喷射结构的微发射体被认为是在一个散装伽玛射线暴射流。射流的“离轴”效应对观测到的偏振度非常敏感。讨论了去极化效应对伽玛暴瞬发和余辉的影响。我们还推测,伽玛暴的快速变化可能与湍流发电机或等离子体的磁重联的随机变化。
2013-09-20 astro-ph.HE
Embedding Reliability for Unsupervised Classification of Gamma Ray Burst progenitors from Prompt Gamma-ray Emission
提出基于scDEED的统计方法,评估伽马射线暴(GRBs)2D嵌入的可靠性,通过自动编码器和UMAP降维处理GBM数据集,发现超90%事件可信,为前身星无监督分类提供支持。
2025-10-13 astro-ph.HE
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
Gamma-Ray bursts: Energetics and Prompt Correlations
本文提出了一个能同时描述伽马射线暴(GRB)的瞬时光谱和时间参数的光度函数和基本的联合总体分布的模型,该模型受伽玛射线仪器(特别是BATSE和Fermi)的探测阈值的影响。基于BATSE星表中的2130个GRB瞬发数据,我发现两类GRB的布居特性--长持续时间和短持续时间--在4维空间的瞬发参数:峰值亮度(Liso),总各向同性发射(Eiso),时间积分谱峰值能量(Ep,z)和瞬发持续时间(T90,z)中具有惊人的相似性。两个著名的Amati(Eiso-Ep,z)和Yonetoku(Liso-Ep,z)关系被证明受到选择效应的高度影响,破坏了它们在暗能量状态方程和不同宇宙学模型研究中频繁使用的合法性。特别是,我表明,阿马蒂关系的斜率可能在0.2-0.3的范围内,对应于皮尔森的相关强度ρ =0.58 \pm 0.04。这个预测的斜率明显(> 16 sigma)小于GRB社区目前感知的值(~0.56)。我认为,类似的Eiso-Ep,z和Liso-Ep,z关系具有大致相同的强度和意义,应该存在于短伽玛暴的人口。该模型还预测了即时排放持续时间的强正相关性(例如,T90,z)与Eiso和Liso在短和长两类伽玛暴中的关系。
2013-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.data-an
Gamma-Ray Bursts Observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite: Prompt Optical Counterparts and Afterglows of Swift-XRT Localized GRBs
本研究分析了TESS观测的8个Swift-XRT定位GRB的光学闪光和余辉光变曲线,提出20秒尺度宇宙射线校正方法以估算光学闪光真实亮度,并论证了TESS在识别GRB光学发射方面的能力。
2024-06-27 astro-ph.HE
A comprehensive statistical analysis of Swift X-ray light-curves: the prompt-afterglow connection in Gamma-Ray Bursts
本文对伽马射线暴(GRB)的Swift X射线光变曲线进行了全面的统计分析。有两个问题推动了这项工作:(1)X射线发射是否保留了任何形式的瞬发相记忆?(2)长伽玛暴和短伽玛暴的分界线在哪里?我们表明,短伽玛暴比长伽玛暴衰减得更快,亮度更低,能量更低,但有趣的是,它们具有非常相似的固有吸收特征。我们的分析揭示了存在的一些关系,链接的X射线提示参数在长的伽玛暴,短的伽玛暴是离群值的大多数这些2参数的关系。在这里,我们集中在一个3参数(E_pk-Egamma,iso-E_X,iso)标度,这是共享的伽玛射线暴类作为一个整体(短伽玛射线暴,长伽玛射线暴和X射线闪光-XRF):解释的发射效率,这种标度可能意味着伽玛射线暴与高$E_{\rm{pk}}$更有效地在其即时发射。
2012-07-02 astro-ph.HE
GRB Progenitor Classification from Gamma-Ray Burst Prompt and Afterglow Observations
本研究利用支持向量机(SVM)统计技术,基于伽马射线暴瞬时辐射特性开展前身星分类,结合多卫星观测数据的协方差检验,为长、短GRB族群中均存在并合与坍缩星前身星的结论提供了新视角。
2024-07-11 astro-ph.HE physics.comp-ph
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
Spectral evolution of long Gamma Ray Burst prompt emission: electrostatic acceleration and adiabatic expansion
尽管伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光变曲线变化很大,但它们的光谱能量分布一般是弯曲的,并且有宽的峰值。特别地,当SED峰高S_p随其峰值能量E_p的减小而减小时,它们的光谱演化可以用硬度-强度相关来描述。我们提出了一个基于静电加速的加速方案,解释了~ 0.25MeV处的Ep分布峰值.我们表明,在长的伽玛射线暴光变曲线的各个脉冲的衰减阶段,绝热膨胀损失可能占主导地位的同步辐射冷却效果。由于绝热膨胀引起的能量损失也可以用来描述在它们的衰变阶段期间观察到的光谱演化。我们的方案预测的光谱演化是一致的,在单脉冲的长BATSE伽玛暴的观察。
2011-02-07 astro-ph.HE
Label Propagation for Identifying Gamma-Ray Burst Progenitors from Prompt Emission
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Università degli Studi di Torino(都灵大学)
本文研究了一种半监督机器学习算法,通过标签传播对2512个伽马射线暴进行分类,评估其基于已知前体事件的概率分类能力,未来将改进算法和数据集。
2026-04-28 astro-ph.HE
To understand the radiative processes of pulsars and fast radio bursts with the FAST
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院);School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);School of Physics and Mechanical Electrical & Engineering, Hubei University of Education(湖北教育学院物理与机电工程学院)
本文基于FAST观测数据,探讨脉冲星和快速射电暴的辐射机制,提出新的研究视角,强调利用FAST高灵敏度望远镜进一步研究的重要性。
2026-04-11 astro-ph.HE
Probes of Diffusive Shock Acceleration using Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)的主要范例表明,瞬变伽玛射线信号来自相对论膨胀内部的多次冲击。本文探讨了伽玛暴瞬发辐射谱如何约束伽玛暴模型中相对论激波下电子(或离子)的加速特性。在加速人口的可能的高能量幂律指数的阵列突出显示,专注于如何超过1兆电子伏的光谱可以探测在伽玛射线暴内部冲击场的一致性,和在其周围的磁流体湍流的字符。当包含兆电子伏波段的光谱中断,适合BATSE/EGRET突发数据表明,占优势的电子负责的即时发射驻留在一个固有的非热人口。这与加速模拟中产生的典型种群明显不同;提到了这种冲突的潜在解决方案,如自吸收的作用。光谱模型还表明,同步加速器机制是有利于同步加速器自康普顿的情况下,由于后者的典型的宽曲率附近的峰值。费米伽马射线空间望远镜对爆发的宽带光谱覆盖将加强这种诊断; GBM将提供关于非热粒子群的较低能量部分的关键信息,而LAT将限制粒子加速的幂律制度。
2009-01-16 astro-ph.HE
Constraining Magnetization of Gamma-Ray Bursts Outflows using Prompt Emission Fluence
本文考虑了在坡印亭流主导的外流中,局部磁能量耗散过程对相对论外流的加速和加热。采用标准假设,即重联率与阿尔芬速度成比例,我在这里表明,作为热光子耗散的能量的分数不能超过光球层的动能的(13 $\hat γ-14)^{-1} = 30$ %(对于绝热指数$\hat γ= 4/3$)。即使在辐射效率最高的情况下,在瞬发阶段作为非热光子释放的能量至多等于外流的动能。这些结果意味着,可以在余辉阶段完成的动能的量热法,可以用来约束伽马射线暴(GRB)流出的磁化。我讨论了最近的观测状况,其影响约束的伽玛暴外流的磁化。
2017-10-31 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的起源,持续时间从不到一秒到数千秒,经过40多年的观测,仍然没有完全弄清楚。这些不确定性存在于伽玛暴物理学中的几个悬而未决的问题中,包括喷流成分、能量耗散机制、粒子加速机制和辐射机制。最近费米对瞬发辐射的宽带观测加剧了这些领域的争论,激发了激烈的理论研究,引发了非常不同的想法。我将回顾这些争论,并认为,目前的数据表明以下图片:一个准热光谱成分起源于光球的相对论喷出物已被发现在一些伽玛射线暴。即使在某些情况下(例如GRB 090902 B),该分量占主导地位的频谱,在大多数GRB中,该分量要么形成一个次主导的“肩”谱分量在更主要的“带”分量的低能量谱区,或根本无法检测到。主要的“带”光谱分量可能源自由于同步辐射而产生的光学薄区域。伽玛射线暴中心引擎的不同磁化强度可能是观测到的不同的瞬发性质的起源。
2014-02-27 astro-ph.HE
Evidence for New Relations between Gamma Ray Burst Prompt and X-ray Afterglow Emission from 9 Years of Swift
当一颗大质量恒星以伽马射线暴的形式爆炸时,有关爆炸的信息会保留在瞬发和余辉辐射的性质中。我们报告了2004年12月至2013年8月(754个GRB)之间从BAT和XRT数据中发现的Swift探测到的伽马射线暴的瞬发和X射线余辉发射之间的新关系。这些关系表明,瞬发和余辉发射是密切相关的。特别是在X射线0.3- 10 keV余辉光变曲线中,我们发现BAT 15- 150 keV $T_{90}$与平台相前后的断裂时间有很强的相关性。我们还发现伽玛暴瞬发辐射的光子指数和余辉的X射线光谱斜率之间存在很强的反相关。此外,反相关存在于瞬发发射中的静止帧峰值能量E-峰值z与平台阶段期间的X射线余辉衰减斜率和平台阶段之后的断裂时间之间。平台相前后的静止帧破裂时间与瞬发时静止帧15- 150 keV的亮度和各向同性能量也存在反相关。主成分分析表明,伽玛射线暴的性质主要是由15-150 keV波段的亮度/能量释放驱动的。从logN-logS分析得到的不同红移下的亮度函数表明,与宇宙座z $\approx$ 3相比,明亮的伽玛暴密度在局部宇宙中明显较低。通过聚类分析,我们发现Swift BAT探测到的短持续时间伽玛暴的持续时间小于1 s。我们还介绍了所有\swift -机载检测到的爆发的目录。
2013-10-03 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton in a radiative-adiabatic fireball scenario: Modelling the multiwavelength observations in some Fermi/LAT bursts
本研究针对标准GRB余辉模型无法解释部分高能光子的问题,提出考虑不同电子能谱的辐射-绝热SSC解析模型,通过9个Fermi/LAT暴样本多波段观测建模约束相关物理参数。
2024-09-18 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
Gamma-ray burst prompt correlations: selection and instrumental effects
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制即使在几十年后仍然是一个谜。然而,人们相信,可观测到的伽玛射线暴的性质之间的相关性,鉴于其巨大的光度/辐射能量和红移分布延伸到至少$z \approx 9$,是有前途的可能的宇宙学工具。它们也可能有助于区分最合理的理论模型。如今,目标是通过完善和强大的相关性,使伽马射线暴成为标准烛光,类似于超新星(SNe)Ia。然而,与超新星Ia不同的是,伽玛暴的能量跨越几个数量级,因此还不能被视为标准蜡烛。此外,在非常远的距离上观察它们的物理特性会受到选择偏差的影响,即所谓的Malmquist偏差或爱丁顿效应。我们描述了最先进的伽玛射线暴提示相关性如何纠正这些选择偏差,以聘请他们作为红移估计和宇宙学工具。我们强调,只有经过适当的评估和校正这些影响,伽玛暴的相关性可以用来区分瞬发辐射的理论模型,估计宇宙学参数,并作为距离指标,通过红移估计。
2017-04-04 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission Spectrum and $E_p$ Evolution Patterns in the ICMART Model
在ICMART模型的框架下,模拟了伽马射线暴的瞬发发光曲线、光谱和$E_p$演化模式。结果表明,只要发射区的磁场和电子加速过程在适当的条件下,该模型可以产生一个带状谱,其参数($E_p$,$α$,$β$)可以按伽玛暴观测的典型分布分布进行分布。另一方面,我们表明,对于一个ICMART事件,$E_p$的演变总是一个硬到软的模式。然而,GRB光变曲线通常由多个ICMART事件组成,这些事件基本上是由不稳定的GRB中央引擎活动驱动的。在这种情况下,我们发现,如果一个单独的宽脉冲的伽玛射线暴光变曲线是由多个ICMART事件,整体$E_p$的演变可以伪装成强烈的跟踪模式。因此,混合的$E_p$演进模式可以与多种组合模式共存于同一突发中。我们的结果支持ICMART模型是解释GRB瞬发辐射主要性质的一个有竞争力的模型。最后,对ICMART模式可能面临的挑战进行了详细的讨论。
2022-01-11 astro-ph.HE
Prompt-to-afterglow transition of optical emission in a long gamma-ray burst consistent with a fireball
本文利用专用望远镜阵列探测到长伽马射线暴GRB 201223A的瞬时光学辐射,清晰揭示了从瞬时辐射到余辉的物理跃迁过程,从而区分了早期光学辐射的物理机制并诊断了喷流成分。
2023-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
There is a short gamma-ray burst prompt phase at the beginning of each long one
我们比较了一个短伽马射线暴(GRB)样本与费米/GBM观测到的长GRB前0.3秒(静止帧)的瞬发内禀光谱特性。我们发现短暴和长暴的第一部分处于相同的E_p-E_iso关联上,这与长暴的时间平均谱的关系是平行的。在E_p-L_iso平面上,它们是不可区分的.这表明,短事件和长事件的发射机制是相同的,短和长伽玛暴是非常相似的现象,发生在不同的时间尺度上。如果长伽玛暴的中心引擎在~0.3 *(1+z)秒后停止,那么所产生的事件将在光谱上与短伽玛暴无法区分。
2015-01-21 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Prompt Emission Light Curves and Power Density Spectra in the ICMART Model
本文利用内碰撞诱发磁重联和湍流(ICMART)模型模拟了伽马射线暴的瞬发发射光变曲线。该模型适用于在发射区具有中等高磁化参数$σ$的伽玛暴。我们表明,这个模型可以产生高度可变的光变曲线与快速和缓慢的组件。快速的变化是由许多局部多普勒增强的微型发射器,由于湍流磁重联在一个中等高的$σ$流。失控的增长和随后的耗尽,这些微型发射器作为一个函数的时间定义了一个广泛的缓慢组成部分,为每个ICMART事件。GRB光变曲线通常由多个ICMART事件组成,这些事件基本上是由不稳定的GRB中央引擎活动驱动的。允许的模型参数的变化,一个是能够再现各种光变曲线和功率密度谱观察。
2014-02-27 astro-ph.HE