Agile Detection of Delayed Gamma-Ray Emission from the Short Gamma-Ray Burst GRB 090510
短伽马射线暴（GRB），通常持续时间小于2 s，是一类特殊的GRB。我们报告的检测AGILE卫星的短GRB 090510，它显示了两个明显不同的发射阶段：一个提示阶段持续约200毫秒和第二阶段持续数十秒。瞬发相在0.3-10 MeV范围内相对较强，其光谱特征在于接近3 MeV的大峰值/截止能量，在该阶段中，没有检测到显著的高能γ射线发射。在瞬发相末期，探测到了30 MeV以上的强γ射线辐射，其通量呈现t^-1.3的幂律时间衰减，其宽带谱与瞬发相的谱明显不同。它的能量从亚MeV扩展到数百MeV，光子指数α ~ 1.5。GRB 090510提供了第一个具有延迟伽马射线发射的短GRB。我们提出的时间和光谱数据的伽玛暴090510和简要讨论其显着的属性在当前的短伽玛射线暴的伽玛射线辐射模型。
2009-09-21 astro-ph.HE
Afterglow jet breaks, GeV photons and the electromagnetic model of short GRBs
我们讨论了三个问题：（i）余辉喷流破裂的动力学;（ii）费米-LAT光子的起源;（iii）短伽玛暴的电磁模型
2013-06-25 astro-ph.HE
This work extends a contemporaneous effort (Panaitescu & Vestrand 2022) to study the properties of the lower-energy counterpart synchrotron emission produced by the cooling of relativistic Gamma-Ray Burst (GRB) electrons through radiation (synchrotron and self-Compton) emission and adiabatic losses. We derive the major characteristics (pulse duration, lag-time after burst, brightness relative to the burst) of the Prompt Optical Counterpart (POC) accompanying GRBs. Depending on the magnetic field life-time, duration of electron injection, and electron transit-time Dto from hard X-ray (GRB) to o…
2022-09-23 astro-ph.HE
GRB 190114C: An Upgraded Legend
伽马射线暴（GRB）190114 C与传说中的GRB 130427 A首次相似：两者都是强的GeV辐射源，表现出一致的GeV光谱演化，并且在X射线、伽玛射线和GeV波段的光变曲线形态细节上几乎相同，推断出一个具有不同尺度的标准系统。GRB 190114 C比GRB 130427 A更丰富：大部分$\sim 30\%$能量以热的形式存在于伽玛射线瞬发辐射中，使其成为最具热效应的GRB之一;此外，GRB 190114 C扩展了GRB研究的视野，第一次在GRB中检测到超高能量TeV辐射（$> 300$ ~GeV）。此外，GRB 190114 C促使我们重新审视传统的理论框架，因为GRB的大部分能量可能在GeV和TeV范围内发射，而不是在传统的MeV范围内。由于GRB 190114 C很有信心地支持MeV和GeV的发射具有相同的起源，它有助于建立一个新的全面的加速和辐射机制。总的来说，GRB 190114 C刷新了我们的GRB知识，并挑战了我们目前的GRB理论解释。
2019-03-25 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts (GRB) are generally believed to be efficient particle accelerators. In the presence of energetic protons in a GRB jet, interactions between these protons and intense radiation field of the GRB are supposed to induce electromagnetic cascade. Electrons/positrons generated in the cascade will produce an additional spectrum of robust feature, which is in the form of a power-law distribution up to GeV regime with an index of $\lesssim 2$. We suggest that measurements of Fermi-LAT at GeV band can provide independent constraints on the key GRB model parameters such as the dissipation…
2022-11-25 astro-ph.HE
Origin of the GeV Emission During the X-ray Flaring Activity in GRB 100728A
最近，费米-LAT在GRB 100728 A的X射线耀斑活动中探测到了GeV辐射。我们研究了它的起源的各种情况。GeV辐射的硬谱有利于外部逆康普顿起源，其中X射线耀斑光子被外部前向激波中的相对论电子向上散射。考虑到各向异性散射效应，这种外部IC方案可以再现GRB 100728 A中GeV辐射的时间和光谱特性。
2012-05-16 astro-ph.HE
GeV Emission during X-Ray Flares from Late Internal Shocks: Application to GRB 100728A
最近，费米/LAT探测到了GRB 100728 A的X射线耀斑活动中的GeV辐射。本文基于晚期内激波模型研究了两均匀壳层碰撞的动力学和辐射特性。GeV光子可以从X射线耀斑光子产生的相对论电子加速的正向-反向冲击，其中涉及的辐射过程包括同步自康普顿和交叉逆康普顿散射的散射。通过分析和数值计算，可以很好地解释GRB 100728 A的光谱特性。
2013-08-06 astro-ph.HE
Fermi Observations of GRB 090902B: A Distinct Spectral Component in the Prompt and Delayed Emission
本文报道了费米天文台上的伽马射线暴监测仪（GBM）和大面积望远镜（LAT）对明亮的长伽马射线暴GRB 090902 B的观测。这是LAT观测到的最亮的伽玛暴之一，在瞬发阶段探测到了数百个光子。红移z = 1.822，这是费米探测到的最明亮的爆发之一。时间分辨光谱分析揭示了一个显着的幂律分量的LAT数据，这是不同于通常的带模型发射，是在亚MeV的能量范围。这个幂律分量似乎从GeV范围外推到最低能量，并且比$\sim$ 50 keV以下和100 MeV以上的能带分量更强烈。波段分量在整个爆发过程中经历了大量的光谱演化，而幂律分量的光子指数在大部分的瞬发阶段保持不变，然后在接近尾声时显著变硬。在提示阶段之后，幂律发射在LAT数据中持续到触发后1 ks，其通量下降为$t^{-1.5}$。LAT探测到了一个迄今为止从伽玛射线暴中测量到的能量最高的光子，$33.4_{-3.5}^{+2.7}$ GeV。该事件在GBM触发后82秒到达，在GBM频带中提示相位发射结束后$\sim$ 50秒到达。我们讨论了这些结果的影响模型的伽玛射线暴发射和约束模型的河外背景光。
2009-10-26 astro-ph.HE
A lingering non-thermal component in the GRB prompt emission: predicting GeV emission from the MeV spectrum
由\emph{Fermi} /LAT探测到的高能GeV伽马射线暴（GRB）发射与由\emph{Fermi} /GBM探测到的低能MeV伽马射线暴发射相比，具有显著不同的形态。虽然晚时间的GeV辐射被认为是通过外部冲击产生的同步辐射，这种早在瞬发阶段的辐射是令人费解的。这两种辐射之间有意义的联系只能通过精确描述即时MeV谱来得出。我们进行了时间分辨光谱的GBM数据的长GRB具有显着的GeV的排放，使用的模型由2个黑体和幂律。我们详细研究了光谱成分的演变，发现具有高GeV发射的GRB（GRB 090902 B和GRB 090926 A）具有延迟的幂律成分，在GBM光谱中，它徘徊在提示发射的后期部分。这种行为模仿LAT中的通量演变。与此相反，明亮的GBM GRB的数量级较低的GeV的排放（GRB 100724 B和GRB 091003）显示了耦合的变化的总通量和幂律通量。此外，通过分析一组17个伽玛暴的数据，我们发现在MeV的幂律通量和LAT通量之间有很强的相关性（皮尔逊相关：r=0.88和斯皮尔曼相关：$ρ=0.81$）。我们证明，这种相关性是不受总的和幂律的能量密度之间的相关性在2.3 $σ$的置信水平。我们推测可能的辐射机制负责的相关性。
2013-08-13 astro-ph.HE
The origin of ultra-high-energy cosmic rays (UHECRs, E $> 10^{18}$ eV) is one of the great mysteries of modern astrophysics. It has been suggested that UHECRs could be accelerated in gamma-ray bursts (GRBs) and engine-driven supernovae (SNe). Here we report the discovery of a 1.4 teraelectronvolt (TeV) photon offset 0.97$^{\circ}$ from the site of the nearby (36.9 megaparsecs) GRB 980425/SN 1998bw explosion. The Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope detected the TeV emission on 17 November 2018, more than 20 years after the original GRB 980425/SN 1998bw trigge…
2023-01-31 astro-ph.HE hep-ex
Physical origin of GeV emission in the early phase of GRB 170405A: Clues from emission onsets with multi-wavelength observations
伽马射线暴（GRB）早期GeV辐射的起源是一个广泛讨论的问题。费米伽马射线太空望远镜观测到的长伽马射线暴GRB 170405 A显示出相对于X射线发射延迟$\sim$ 20 s的高能发射，随后是持续$\sim$ 1，000 s的时间衰减伽马射线发射，这在高能伽马射线暴中很常见。此外，高能量的光谱截止在$\sim$ 50兆电子伏检测到的即时发射阶段。如果这一特征是由成对产生不透明度引起的，则伽玛暴喷出物的体积洛伦兹因子可以估计为$Γ_{\rm bulk}$ = 170-420。与Fermi同步观测的是GRB 170405 A，在爆发后200 s由雨燕/紫外光学望远镜（UVOT）观测到一个清晰的光学起始点$\sim$。通过将减速时间耦合到导出的体洛伦兹因子，发现减速时间对应于光学带中的延迟开始。虽然在光学波段的延迟开始的证据表明，这种发射有一个外部冲击的起源，在时间上扩展的光学开始之前，在GeV波段的发射是很难调和的标准同步辐射从同一个外部冲击。这可能意味着，GeV发射的共同特征与幂律衰减并不一定具有相同的起源，在所有的费米/LAT伽玛暴的光学余辉，特别是在他们的早期。另一种解释GRB 170405 A中GeV辐射的发射机制可能是需要的，例如内部冲击或逆康普顿发射。
2020-02-02 astro-ph.HE
GRB 081024B and GRB 140402A: two additional short GRBs from binary neutron star mergers
最近的理论和观测证据表明，短暴可以分为两类：1）短γ射线闪光（S-GRF），能量各向同性，没有BH的形成; 2）真短伽马射线暴（S-GRB），能量各向同性，证明在双中子星合并过程中有BH的形成。BH形成的特征是在所有的S-GRB中都出现了与瞬发辐射相当的高能（$0.1$ -- $100$ ~GeV）辐射。在S-GRF中预计也没有观测到GeV辐射。在本文中，我们提出了两个额外的S-GRB，GRB 081024 B和GRB 140402 A，继已经确定的S-GRB，即，GRB 090227 B、GRB 090510和GRB 140619 B。我们还返回的S-GRB 090227 B的GeV发射的情况下，在一个角度的$71^{\rm{o}}$从\textit{Fermi} -LAT的boconut。所有正确识别的S-GRB都与高能辐射相关，这意味着在GeV辐射中没有显著的聚束存在。当在源静止坐标系中测量时，在BH形成之后，GeV光度中存在共同的幂律行为，这表明在所有S-GRB中新形成的BH的质量和自旋具有共同性。
2017-06-13 astro-ph.HE
GRB 131231A: Implications of the GeV emission
GRB 131231A是由费米空间伽马射线望远镜上的大面积望远镜探测到的。高能伽马射线（$> 100$ MeV）余辉发射光谱在触发之后的第一$\sim 1300$ s中是$F_ν\propto ν^{-0.54\pm0.15}$，并且最高能量的光子具有到达$t\sim 520$ s的能量$\sim 62$ GeV。在合理的伽玛暴外流参数和环爆介质密度的情况下，电子或质子在外部前向冲击波下加速的同步辐射很难解释这些数据。相反，前向冲击加速电子的同步自康普顿辐射可以解释GeV余辉发射的光谱和时间行为。我们还表明，用切伦科夫望远镜阵列（CTA）探测GRB 131231 A $-$类GRB的前景是有希望的。
2014-04-24 astro-ph.HE
The origin of ultra-high energy cosmic rays (UHECRs) is one of the most mystifying issues in astroparticle physics. It has been suggested that gamma-ray bursts (GRBs) are excellent acceleration sites for cosmic rays. The propagation of UHECRs from the GRB host galaxy to the Earth should generate delayed secondary photons and neutrinos. Here we present a dedicated search for delayed UHECR and neutrino emission centered around the position of nearby GRB 980425/SN 1998bw. Located at a distance of 36.9 Mpc, GRB 980425/SN 1998bw is well within the Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) distance horizon. We …
2023-01-04 astro-ph.HE hep-ex
Fermi Large Area Telescope observations of GRB 110625A
伽马射线暴（GRB）发射出GeV能量的光子，形成了一个小而重要的GRB群体。然而，在X射线中同时观测到其GeV发射周期的GRB的数量仍然很少。我们报告伽玛射线暴110625 A使用费米的大面积望远镜（LAT）在100 MeV至20 GeV的能量范围内的观测。在这些能量下的伽马射线发射是使用在爆发后180秒到580秒之间采集的数据清楚地检测到的，这是即时发射阶段之后的一个时期。GeV的光变曲线不同于简单的幂律衰变，可能由两个发射周期组成。同时进行的Swift/XRT观测并没有像GRB 100728 A那样显示出耀斑行为。我们讨论了GeV辐射是紫外耀斑同步自康普顿辐射的可能性。
2012-06-18 astro-ph.HE
Continued Brightening of the Afterglow of GW170817/GRB 170817A as due to a Delayed Energy Injection
GRB 170817 A的多波长余辉的亮度在引力爆发后160天甚至在$\sim$也意外地增加。在这里，我们认为，增亮可能是由后期的能量注入过程。我们用一个经验表达式来模拟注入光度的演化，它由一个幂律上升阶段和一个幂律下降阶段组成。发现两个阶段的幂律指数分别为$0.92$和$-2.8$，注入高峰时间为$\sim 110$天。能量注入可能是由于某种吸积，总吸积质量为$\sim 0.006 M_\odot$。然而，正常的回落吸积，通常持续一个短得多的时间，不能提供一个自然的解释。我们的最佳拟合衰减指数$-2.8$也与正常回退吸积的期望值$-5/3$不一致。注意到与GW 170817相关的kilonova组分的膨胀速度是$0.1-0.3\,c$，我们认为在双中子星系统的合并过程中，也应该有一些喷射物具有相应的较低的速度。它们被残留的中央致密天体的引力阱束缚，可能在大约100天的时间尺度上被吸积，为能量注入提供了合理的解释。因此，对GRB 170817 A的长期增亮的详细研究，可能会提供有用的信息，在合并过程中的双中子星的物质喷射。
2018-05-04 astro-ph.HE
Is an upturn commonly seen in Fermi-LAT GRB afterglow spectra?
我们分析了2008-2019年期间Fermi-LAT检测到的199个GRB。我们发现了67个能量>=10 GeV的光子，它们来自34个伽玛暴。在这34个伽玛暴中，费米-LAT从25个伽玛暴中探测到了0.1-200 GeV的余辉光子。我们目前的时间积分0.1-200 GeV的光谱，这25个伽玛暴。这些伽玛射线暴的一个重要部分（9/25）的光谱显示了一个以上的0.3-2 GeV的能量突破更硬的组件。虽然冲击同步加速器可以解释较低能量端的光子，但突破上方的高能光子自然地由同步加速器自康普顿（SSC）发射解释。我们对GRB 131231 A的X射线LAT辐射进行了宽带模型拟合。比较这25个伽玛暴的余辉光谱与其他费米-LAT探测到的伽玛暴，我们发现，幂律指数分布是相似的两个群体。这可能表明，额外的高能成分也可能存在于费米-LAT伽玛暴一般。
2020-02-20 astro-ph.HE
An inverse Compton origin for the 55 GeV photon in the late afterglow of GRB 130907A
在瞬发伽马射线暴（GRB）之后发生的高能伽玛射线（>100 MeV）的扩展辐射通常被解释为余辉同步辐射。在这里，我们报告的分析费米大面积望远镜观测GRB 130907A。一个55 GeV的光子兼容的位置的爆发被发现在约5小时后的提示阶段。这个光子与GRB 130907 A相关联的概率高于99.96%。该光子的能量超过了此时的最大同步加速器光子能量，因此它的出现挑战了作为扩展的高能量>10 GeV发射的起源的同步加速器机制。宽带光谱能量分布的建模表明，这种高能量的光子可以产生的同步自康普顿发射的余辉。
2014-05-11 astro-ph.HE
Time stretching of the GeV emission of GRBs: Fermi-LAT data vs geometrical model
已知伽马射线暴的高能$(> 100\,\text{MeV})$发射相对于低能发射延迟。然而，光变曲线对能量的依赖性还没有被研究的高能量带。在本文中，我们考虑费米LAT从2008年8月4日到2011年8月1日观察到的爆发，其中至少观察到能量大于$1\,\text{GeV}$的$10$光子。其中包括$4$爆发：GRB 080916 C、GRB 090510、GRB 090902 B和GRB 090926 A。我们使用Kolmogorov-Smirnov检验来比较两个带$100\,\text{MeV} < E < 1\,\text{GeV}$和$E > 1\,\text{GeV}$中的光变曲线。对于GRB 080916 C和GRB 090510，两个波段的光变曲线在统计上是一致的。然而，对于GRB 090926 A，较高能量的光变曲线与较低能量的光变曲线相比被拉伸，具有$3.3 σ$的统计显著性，而对于GRB 090902 B，相反，较低能量的光变曲线被拉伸，具有$2.3 σ$显著性。我们认为，所观察到的拉伸因子的多样性可以解释在一个简单的几何模型。该模型假设射流张开角取决于发射能量的方式，最具能量的光子辐射的射流的轴附近。所有的爆发都被认为在它们的静止框架中是等效的，观察到的光变曲线的不同只是由于不同的红移和视角方向。该模型符合总爆发能量约束，并匹配费米LAT观测的部分伽玛暴可见的$1…
2014-12-12 astro-ph.HE
Jitter Self-Compton Process: GeV Emission of GRB 100728A
抖动辐射是相对论电子在随机小尺度磁场中的辐射，它被用来解释伽马射线暴的瞬发。由抖动辐射产生的种子光子可以被热/非热电子散射到高能带。这种机制被称为抖动自康普顿（JSC）辐射。Swift和Fermi同时观测到的GRB 100728 A是一个很好的例子，可以约束抖动和JSC的物理过程。在我们的工作中，我们利用抖动/JSC辐射再现GRB 100728 A的多波长光谱。特别地，由于JSC辐射，在GeV带以上的强大发射是具有混合的热-非热能量分布的相对论电子散射的X射线带中的抖动光子的结果。我们还结合了微发射器的辐射机制的几何效应，这样的“喷射中喷射”的情况被认为是。观察到的GRB持续时间是将大量喷流中这些微发射体的所有贡献相加的结果。
2012-03-02 astro-ph.HE
Detection of afterglow emission up to 100 GeV through a stacking analysis of gamma-ray bursts
Yunnan University（云南大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；TIANFU Cosmic Ray Research Center（天府宇宙线研究中心）；Beijing Normal University（北京师范大学）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, University of Hong Kong（香港大学天体物理研究所）；Department of Physics, University of Hong Kong（香港大学物理系）
通过堆叠分析发现GRBs高达100 GeV的余辉辐射，揭示GeV波段可能存在的能量注入效应。
2026-03-10 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of GRB130427A establish a single component synchrotron afterglow origin for the late optical to multi-GeV emission
GRB 130427 A发生在一个相对较近的星系中，它的即时发射具有有史以来最大的GRB通量。GRB 130427 A的余辉足够明亮，以至于核光谱望远镜ARray（NuSTAR）在其即时发射后很长一段时间（约1.5天和5天）在3-79 keV的能量范围内观察到它。这个范围，余辉观测以前是不可能的，桥梁一个重要的光谱差距。结合雨燕、费米和地面光学数据，NuSTAR观测明确地建立了事件发生后一天从光学到多GeV能量的单一余辉光谱成分，这几乎可以肯定是同步辐射。这种晚期费米/LAT > 10 GeV光子的起源需要我们对无碰撞相对论激波物理学的理解进行修正。
2013-11-20 astro-ph.HE
GRB 190114C is an unusual gamma-ray burst (GRB) due to its detection at sub-$TeV$ energies by MAGIC, seen at redshift z = 0.42. This burst is one of the brightest GRB detected by \fermi. A joint GBM-LAT analysis of the prompt emission reveals the presence of sub-$GeV$ spectral cutoff when the LAT \emph{low-energy events} (LLE) data is also examined. A similar high-energy cutoff was likewise reported in GRB 160509A and GRB 100724B earlier, as well as handful of other sources. The cutoff can be explained by the intrinsic opacity due to pair production within the emitting region. GRB 190114C show…
2020-10-15 astro-ph.HE
An evolving GeV spectrum from prompt to afterglow: the case of GRB 160509A
我们介绍了GRB 160509 A的高能发射特性，从它的即时任务到余辉阶段。GRB 160509 A包含两个发射事件：爆发开始（t0）后0- 40 s和280- 420 s。GRB 160509 A相对较高的注量使我们能够建立一个超过100 MeV的不断发展的光谱。在第一次发射过程中，>100 MeV的光谱是软的，Γ=>3.0，这可以通过具有高能量截止的能带函数平滑地连接到keV能量。在t0+ 40 s之后，>100 MeV的谱迅速变为硬谱，其中Γ<=1.5。高能光子的存在，例如，到达t0+77秒的52 GeV和到达t0+70 ks的29 GeV很难通过来自前向冲击电子的同步加速器发射来协调，但可能是由于逆康普顿机制（例如，同步加速器自康普顿发射）。在爆发开始后300 ~ 1000 s之间还发现了一个约为2个标准差的软谱（Γ~2），这表明在这段短时间内有不同的发射机制在起作用。GRB 160509 A代表了在解释余辉GeV发射时必须考虑逆康普顿发射的最新例子，这在费米LAT发射之前很久就已经提出了。
2017-06-18 astro-ph.HE
The Cosmic Star Formation History: Insights from Kilonova-Associated Gamma-Ray Bursts
本研究突破传统伽马射线暴的$T_{90}$分类，以千新星成协的伽马射线暴样本为研究对象，发现低红移下该类暴的形成率趋势与延迟恒星形成率相悖，挑战了传统示踪理论。
2025-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Very high energy follow-up observations of GRBs detected by Fermi and Swift
在许多关于伽马射线暴及其余辉的理论模型中，都预言了100 GeV以上的光子辐射。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）探测到了延迟的高能辐射（在爆发静止坐标系中高达90 GeV），在爆发的早期余辉阶段没有发现高能光谱截止的证据。一个地面望远镜阵列，对费米和雨燕卫星探测到的100 GeV以上的伽马射线敏感。这些观测并没有得出结论性的探测结果，而且从这些观测中获得的极高能（VHE，E>100 GeV）伽马射线通量的上限是迄今为止最受限制的。
2011-11-05 astro-ph.HE
Time resolved spectral analysis of the prompt emission of long gamma ray bursts with GeV Emission
我们对具有GeV辐射的明亮长伽马射线暴（GRB 080916 C、GRB 090902 B和GRB 090926 A）进行了详细的时间分辨光谱分析。除了标准的能带模型，我们还使用一个模型组成的黑体和幂律拟合的光谱。我们发现，对于后者的模型有迹象表明，在光谱中的一个额外的软组件。虽然以前的研究表明，这样的模型是需要的GRB 090902 B，在这里，我们发现，一个复合光谱模型组成的两个黑体和幂律充分适合所有三个明亮的GRB的数据。我们研究了光谱参数的演化，发现了所有三个GRB的几个通用的有趣特征，如a）黑体的温度彼此强烈相关，b）黑体分量中的通量彼此强烈相关，c）黑体的温度跟踪GRB的单个脉冲的轮廓，以及d）幂律分量的特性，如谱指数和延迟起始，与GeV区域中的发射特性非常相似。我们讨论了这些结果的影响，以确定伽玛暴的即时发射过程中的辐射机制的可能性。
2013-08-12 astro-ph.HE
Evidence for GeV Gamma-Ray Emission from Intense GRB 240529A During the Afterglow's Shallow Decay Phase
针对GRB余辉浅衰减阶段的物理机制难题，通过对超高能GRB 240529A的多波段观测与建模，发现其浅衰减阶段存在GeV伽马射线发射，验证了能量注入与风模型的解释力并提出区分路径。
2025-04-15 astro-ph.HE
Probing neutrino emission at GeV energies from astrophysical transient events with the IceCube Neutrino Observatory
本研究利用IceCube首次搜寻了最亮伽马射线暴GRB 221009A在低于5 GeV能量范围内的天体物理中微子信号，并提出了未来通过增加方向重建和优化噪声剔除来改进低能中微子观测的计划。
2023-07-30 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of a GeV Afterglow from a Compact Stellar Merger
本文报道 Fermi-LAT 探测到长时标伽马射线暴 GRB 211211A 持续约 20,000 秒的 GeV 余辉，提出其源于同步辐射，并解释长持续时间由近距离和低密度介质中喷流减速时间较长所致，支持致密恒星并合起源。
2023-10-28 astro-ph.HE
GRB 220627A, detected by Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM), shows two episodes of gamma-ray emission, which are separated by a {$\sim$700} s long quiescent phase. Due to similar temporal shapes and spectra in the two episodes, GRB 220627A is speculated to be a gravitationally lensed gamma-ray burst (GRB). We analyze the Fermi Large Area Telescope (LAT) data and find that about 49 gamma-ray photons above 100 MeV come from the GRB during the first episode, while there are no photons above 100 MeV in the second episode. Based on the broadband spectral study of the two episodes, the gravitationa…
2022-11-19 astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近的几个伽玛暴的GeV光子的费米-LAT检测意味着巨大的体积洛伦兹因子，以避免在高能量的大伽玛光学深度。在最极端的情况下，估计值可高达Gamma ~ 1000。这对伽玛暴的中央发动机和喷流加速模型提出了严格的限制。然而，这些估计值是从简化的单区模型中获得的。本文提出了一种更符合实际的计算方法，它考虑了存在于具有多个相对论运动发射区的外流中的与时间、空间和方向有关的光子场。该方法具有一般性，可适用于多种γ射线暴瞬发模型。我们提出的内部冲击模型的框架内的数值实现所获得的结果。结果表明：（1）如果GeV和MeV的辐射产生于同一区域，则亮LAT伽玛暴的最小洛伦兹因子Gamma_min比以前的估计值减小2-3倍;如果GeV辐射产生于较大半径，则减小2-8倍。我们提供了一个改进的近似公式Gamma_min这是在很好的协议与我们的数值结果，并可以直接应用到LAT GRB数据;（ii）延迟GeV的发病可能是由于时间演化的不透明度。作为前两个结果的一个例证，我们提出了一个合成的GRB，它再现了GRB 080916 C的大部分特征，平均洛伦兹因子为~ 340，在bin 'b'中3GeV处γ γ不透明度的光学薄区，MeV光变曲线的变化时标为0.5s，GeV发射的开始延迟~ 5s;（iii）伽马伽马不透明度可以平滑GeV光变曲线中的短时间尺度变化。这最后一个结果意味着，在高能量下观察到的变化不一定是一个…
2012-04-04 astro-ph.HE
Single- and Two-Component GRB Spectra in the Fermi GBM-LAT Energy Range
大多数费米伽玛射线暴谱出现作为一个扩展到GeV能量的破幂律或作为一个单独的GeV幂律分量的破幂。在这里，我们表明，这样的光谱可以理解的磁占主导地位的相对论性射流耗散光球产生的即时兆电子伏的排放，这是扩展到GeV范围内的逆康普顿散射的外部冲击，以及可能的贡献，从反向冲击。在这些模型中所需的体洛伦兹因子在300-600的范围内，MeV-GeV的时间延迟自然出现。在某些情况下，还存在闪光和次主导热分量。
2012-06-04 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton as a likely mechanism of photons beyond the synchrotron limit in GRB 190114C
GRB 190114 C是一个长而明亮的爆发，被几颗卫星和地面望远镜从无线电波长到GeV伽马射线检测到。在GeV的伽马射线中，费米LAT在触发时间后的前一百秒内探测到48个超过1 GeV的光子，而MAGIC望远镜在超过一千秒的时间内观察到超过300 GeV的甚高能量（VHE）发射。先前对多波长观测的分析表明，尽管这些与同步加速器前向激波模型一致，该模型从分层的星风演变为均匀的类ISM介质，但在同步加速器框架中几乎无法解释几个GeV以上的光子。在同步辐射前向激波模型的基础上，推导了分层和均匀介质中同步辐射自康普顿（SSC）模型的光变曲线和光谱。特别是，我们研究了分层到均匀余辉转变期间这些光曲线的演变。使用GRB 190114 C报告的最佳拟合参数，我们解释超出同步辐射限制的SSC框架中的光子和模型的光谱能量分布。我们的结论是，低红移的GRB描述下的一组有利的参数，发现在早期余辉的GRB 190114 C可以检测到在数百个GeV，余辉过渡也将允许VHE发射可以观察到更长的时间。
2019-09-02 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
Detection Prospects for GeV Neutrinos from Collisionally Heated Gamma-ray Bursts with IceCube/DeepCore
核碰撞产生的喷流加热可能是伽马射线暴（GRB）发射的主要机制。除了产生观测到的伽马射线外，碰撞加热还必须产生10-100 GeV的中微子，这意味着中微子和伽马射线光度之间的密切关系。我们利用这种理论关系来预测IceCube+DeepCore可能探测到的GRB。为了估计预期的中微子信号，我们使用BATSE在1991-2000年观测到的最大的爆发样本。如果IceCube+DeepCore当时运行，则可以检测到GRB中微子。10-100 GeV中微子的探测将具有重要意义，可以揭示伽玛暴喷流的组成及其洛伦兹因子。这可能是设计IceCube+DeepCore天文台未来升级的重要目标。
2013-05-23 astro-ph.HE
Neutrinos with energies ranging from GeV to sub-TeV are expected to be produced in Gamma-Ray Bursts (GRBs) as a result of the dissipation of the jet kinetic energy through nuclear collisions occurring around or below the photosphere, where the jet is still optically thick to high-energy radiation. So far, the neutrino emission from the inelastic collisional model in GRBs has been poorly investigated from the experimental point of view. In the present work, we discuss prospects for identifying neutrinos produced in such collisionally heated GRBs with the large volume neutrino telescopes KM3NeT …
2022-03-27 astro-ph.HE
A delayed 400 GeV photon from GRB 221009A and implication on the intergalactic magnetic field
本研究报道费米大面积望远镜探测到GRB 221009A方向延迟0.4天的400 GeV光子，结合星系际磁场强度解释为TeV伽马射线的级联辐射，并估算不同时间窗的探测概率，指出同步自康普顿模型支持度更低。
2024-05-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Microphysical Parameter Variation in GRB Stratified Afterglows and Closure Relations: from sub-GeV to TeV Observations
本研究推导了含微物理参数变化的GRB分层介质余辉同步辐射与SSC模型的闭合关系和光变曲线，通过MCMC模拟分析2FLGC样本及高能GRB，验证了恒密度情景的合理性，并解释了谱/时间指数变化与微物理参数演化的关联。
2023-11-06 astro-ph.HE
The average GeV-band Emission from Gamma-Ray Bursts
我们分析了费米伽玛射线空间望远镜探测到的0.3 - 30 GeV能量范围内的伽马射线暴的发射。我们集中在爆发，以前只检测到的伽马射线暴监测器在千电子伏的能量范围。然后，这些爆发将与大面积望远镜在更高能量下单独探测到的爆发进行比较。为了估计微弱伽玛暴的发射，我们使用非标准的分析方法，并对许多伽玛暴求和，以找到一个明显高于背景水平的平均信号。我们使用的子样本中的99个伽玛暴暴在爆发目录中列出的头两年的观察。虽然大多数无法单独探测到，但大面积望远镜没有探测到的爆发平均在0.3 GeV至30 GeV的能量范围内发出显著的通量，但它们的累积能量通量仅为所有伽马射线暴的8%。同样，GeV与MeV的通量比较小，GeV带谱较软。我们确认，GeV带的发射持续时间远长于在keV能量范围内发现的发射。在GeV波段，伽马射线暴的平均全天能流为6.4 * 10 ^-4 erg cm ^-2 yr ^-1，仅为脚踝以上10 ^18.6 eV处宇宙射线能流的4%。
2013-01-14 astro-ph.HE
Constraining the Bulk Lorentz Factor of GRB Outflow in the Magnetic-dominated Jet Model
费米LAT最近的观测表明，在一些伽玛暴中，相对于MeV光子的开始，GeV光子的到达有延迟。为了避免大的光学厚度，在一些最亮的爆发中，洛伦兹因子的最小值被估计为高于1000。在本文中，我们提出了一个详细的计算的时间延迟之间的MeV和GeV的光子的框架下的磁主导喷流模型。我们发现，时间延迟强烈依赖于饱和体积洛伦兹因子的射流。受此启发，我们用这个模型计算了四个最亮的费米爆发的洛伦兹因子。计算结果表明，与“单区”方案相比，洛伦兹因子要小得多。短暴GRB 090510的最小洛伦兹因子为385，而三个长暴GRB 080916 c、GRB 090902 b和GRB 090926的洛伦兹因子几乎相同，平均值接近260。另一个有趣的结果是，对于长爆发，GeV的光子是在体洛伦兹因子饱和后发射的。然而，对于短GRB，MeV和GeV光子以相同的相位发射，即，无论是在扩张阶段还是在海岸阶段。
2013-01-29 astro-ph.HE
High energy emission of GRB 130427A: evidence for inverse Compton radiation
附近的超亮爆发GRB 130427 A被六台$γ$射线太空望远镜（{ \it Swift}、Fermi-GBM/LAT、Konus-Wind、SPI-ACS/INTEGRAL、AGILE和RHESSI）和三台RAPTOR全天持续监测器同时探测到。各向同性的$γ-$射线能量释放为$\sim 10^{54}$ erg，使其成为红移为$z\leq 0.5$的GRB中最强大的爆炸。超过100 MeV的发射持续了大约一天，四个光子的能量超过40 GeV。结果表明，100 MeV-100 GeV辐射的计数率主要是由前向激波同步辐射引起的，而在GeV-TeV能量范围内，逆康普顿辐射可能占主导地位。特别地，建立了费米-GBM触发后到达$t\sim (243,~256.3,~610.6,~3409.8,~34366.2)$ s的$\sim (95.3,~47.3,~41.4,~38.5,~32)$ GeV光子的逆康普顿辐射源。有趣的是，即时发射的外部逆康普顿散射（第二集，即，由前向冲击加速的电子产生的（$t\sim 120-260$ s）预计会产生一些能量超过10 GeV的$γ-$射线，而在同一时间间隔内检测到了5条。给出了GRB 130427 A、GRB 080319 B和GRB 090902 B的瞬发软$γ-$射线、光学和GeV辐射的统一模型。讨论了IceCube对GRB 130427 A产生的…
2013-08-22 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
The onset of the GeV afterglow of GRB 090510
我们研究了费米卫星上的大面积望远镜（LAT）观测到的能量> 0.1 GeV的短/硬GRB 090510的发射。GeV的通量随时间以t^2的形式上升，以t^-1.5的形式衰减，直到200 s。相对于费米γ爆发监测器（GBM）探测到的~MeV主脉冲，高能通量的峰值延迟了0.2s。它的能谱符合F（E）=E^-1。高能量LAT通量的时间行为和光谱是余辉起源的有力证据。然后，我们将其解释为同步辐射产生的向前冲击的火球具有大量的洛伦兹因子伽玛~ 2000。余辉峰值时间与0.1-30 GeV范围内的能量无关，并且与最高能量光子（~ 30 GeV）的到达时间一致。由于GBM和LAT检测到的通量具有不同的起源，因此这两个分量之间的延迟并不完全是由于可能违反洛伦兹不变性。LAT分量本身允许对量子引力质量设定严格的下限，即4.7倍普朗克质量。
2009-08-31 astro-ph.HE
Leptonic and Hadronic Models for the Extra Components in Fermi-LAT GRBs
{ \it Fermi}卫星在几个伽玛暴中探测到了GeV能量范围内的额外光谱成分。这些分量具有幂律形状，这也可能有助于X射线带。有限的光子统计使得很难确定GeV光子的起源，即内部或外部冲击。我们尝试用基于内耗散图的数值模拟来解释这些额外的成分。我们的轻子模型不仅可以再现GeV的过剩通过SSC的排放，但也可以通过后期的同步辐射从剩余电子的低能过剩。强子模型也再现keV-GeV的幂律分量同步辐射和SSC的排放从次级电子-正电子对。在大多数情况下，强子模型需要的质子能量比伽马射线大得多。然而，在GRB 090902 B中检测到的keV-GeV平坦谱很好地解释了质子和γ射线的可比能量。最后，我们讨论了轻子和强子模型的优点和缺点。为了克服内部耗散模型中的困难，我们建议引入类似于二阶费米加速的连续加速。
2011-11-01 astro-ph.HE
A Revised Limit of the Lorentz Factors of GRBs with Two Emitting Regions
费米对伽玛暴GeV辐射的观测表明，某些伽玛暴的洛伦兹因子在1000左右，甚至更高。与此同时，同样的费米观测也显示出扩展的GeV辐射，这表明这种较高能量的辐射可能是余辉的一部分，它与较低能量的瞬发辐射并不来自同一区域。如果这种解释是正确的，那么我们应该重新考虑基于单区域模型的发射区域的Loretnz因子的不透明度限制。在这里，我们描述了一个两区模型，其中的GeV光子发射在一个更大的半径比MeV的光子，我们计算的光学深度对创建一个GeV光子通过较低的能量光子壳。我们发现，正如预期的那样，新的两区限制的洛伦兹因子显着降低。与单区模型相比，费米爆发的相应极限要低5倍，MeV和GeV区域可能都有相对适中的洛伦兹因子（~200 - 400）。
2010-11-18 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
Multiwavelength observations of GRB 110731A: GeV emission from onset to afterglow
我们报告了由\Fermi和\Swift天文台以及MOA和GROND光学望远镜对明亮的长伽马射线暴\GRB进行的多波长观测。对瞬发相的分析表明，\GRB与\Fermi在轨道上的前3年观测到的明亮的大面积望远镜爆发有许多共同的特征：在瞬发相期间，在整个能量范围内具有短时间变化的光变曲线，超过100 MeV的发射的延迟开始，额外的幂律分量和时间延长的高能发射。此外，这是第一个GRB，同步GeV，X射线和光学数据可在多个时代开始后触发时间和延长超过800秒，允许时间和光谱分析，有利于在风型介质中的前向冲击发射不同的时代。所观察到的时间延长GeV的排放是最有可能的余辉发射的高能量端的一部分。对瞬发信号的单区对透明性约束以及对前向激波余辉发射的光谱和时间分析都独立地导致对喷流$Γ\sim$ 500 - 550的体洛伦兹因子的估计。
2012-12-05 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
Measuring Ambient Densities and Lorentz Factors of Gamma-Ray Bursts from GeV and Optical Observations
费米卫星发现宇宙伽马射线暴（GRB）伴随着长GeV的闪光。在两个GRB中，已经检测到GeV闪光的光学对应物。最近的工作表明，GeV+光学闪光是由爆炸产生的外部冲击波在载有大量$e^\pm$对的介质中发射的。闪光的全光变曲线是由第一原理辐射转移模拟预测的，并且可以对观测进行检验。在这里，我们研究了一个样本的7个爆发最好的GeV+光学数据和测试模型。我们发现，所观察到的光变曲线与理论预测一致，并允许我们测量三个参数为每个爆发：洛伦兹因子的爆炸，其各向同性动能，和外部密度。除了GRB 090510（这是样本中唯一的短爆发）之外，环境介质与沃尔夫-拉叶起源的风一致。风密度参数$A=ρr^2$在样品中在$10^{11}$ g/cm附近变化。冲击波的初始洛伦兹因子在200 ~ 540之间变化，并与爆发亮度相关。样品中瞬发辐射的辐射效率在0.1和0.8之间。对于探测到闪光的两个爆发，GRB 120711 A和GRB 130427 A，我们还估计了外部冲击波的磁化强度。值得注意的是，该模型再现了GRB 120711 A的整个光学光变曲线（包括尖峰、快速衰减、平台和突变）以及GeV数据。GeV闪光的光谱预计将超过0.1 TeV，在那里它们可以被地面切伦科夫望远镜探测到。
2015-04-24 astro-ph.HE
On The External Shock Synchrotron Model for GRBs' GeV Emission
LAT探测到的（100 MeV - 50 GeV）GRB辐射的主要成分相对于瞬发软（亚MeV）伽马射线开始延迟，并且在软成分消失后持续很长时间。这导致了一个有趣的建议，即这种高能量的发射是通过相对论电子的同步辐射产生的加速的外部冲击。此外，MeV余辉发射的限制导致的建议，至少在明亮的GeV爆发的领域是不是超出了冲击压缩放大。我们在这里表明，限制（内的减速冲击），效率和冷却的发射电子约束的考虑，在这个模型中，磁场，出现在上游（circumburst）和下游（喷出物）地区，使我们能够获得一个直接处理它们的值。最大同步辐射的已知极限，当结合冲击波演化时，意味着能量高于~ 10 GeV的晚期光子（在爆发后超过~100 s到达）不会自然地从外部冲击同步辐射中产生，并且几乎可以肯定有不同的起源。最后，即使是红外光学的适度种子通量（几mJy）也会通过逆康普顿冷却淬灭GeV辐射，除非激波后面的磁场被显著放大。同时观测到红外光学和GeV辐射的爆发将排除这种模型。
2010-03-30 astro-ph.HE
Prompt emission from GRB 150915A in the GeV energy range detected at ground by the New-Tupi detector: A review
自2014年以来，一个新的探测器（New-Tupi）由四个成对放置的塑料反射器（$150 \times 75 \times 5 cm^3$）组成，位于巴西里约热内卢的Niteroi，已被用于搜索瞬态太阳事件和伽马射线爆发（GRB）的光μ子。2015年9月15日21时18分24秒，雨燕爆发警报望远镜（BAT）触发并定位了GRB 150915 A（触发器655721）。伽玛射线暴光变曲线显示出长持续时间$T_{90}=164.7 \pm 49.7 $ s的弱复合结构，在$8.0 \pm 1.8 \times 10^{-7}erg/cm^2$的15-150 keV带内具有能量密度。GRB 150915 A偶然位于New-Tupi探测器的视场中，并在GeV能量范围内搜索瞬发辐射。使用“定标器”或“单粒子”技术进行分析。New-Tupi探测器记录了持续时间为$T_{90}=(6.1\pm 0.6)$ s的计数率超出峰值，信号显著性为$(4.4\pm 0.5)σ$（而不是之前版本中报告的$6.9σ$）。该信号在雨燕BAT GRB的T90持续时间内，估计“过量”注量为$F_S(E>0.1 GeV)=1.3 \pm 0.3 \times 10^{-6} erg/cm^2$。该值可以被认为是GeV能量区域中伽马射线注量的下限。然而，事件成为背景波动的泊松概率是$5.0 \times 10^{-6}$…
2016-08-01 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
Possible GeV counterpart at the ground level associated with Fermi LAT gamma-ray bursts
从2014年6月到2017年2月，费米LAT探测到46个光子能量超过20 MeV的伽马射线暴（GRB），其中7个的触发坐标位于位于南大西洋异常（SAA）中心区域的New-Tupi探测器的FoV内。本文表明，这七个伽玛暴中有两个可能有GeV的对应物在地面上观察到的新Tupi探测器。第一个是GRB 160609 A，一个短持续时间的GRB，在宽能量范围内发射明亮的光子，能量可达GeV。第二个是GRB 160625 B，这是一个持续时间非常长的GRB，费米LAT在GBM触发后的$\sim$ 1 ks间隔内检测到超过300个能量超过100 MeV的光子。在第一种情况下，在费米GBM上的T90（$=5.6$ s）持续时间内，在计数率时间分布中，New-Tupi处的信号具有$3.5σ$的标称显著性。但有效意义仅为$3.0σ$。在第二种情况下，New-Tupi检测器在触发后438 s和558 s记录了至少两个具有标称统计显著性的过量（峰值）$4.8σ$和$5.0σ$。第一个是在费米GBM上的$T90(=460$内。即便如此，有效的意义也只有$\sim 2.0σ$。此外，通过蒙特卡罗分析，我们证明了只有当GRB能谱的微分指数等于或大于-2.2（非陡谱）时，预期的信噪比才与GRB 160709 A的观测值相一致。
2018-07-18 astro-ph.HE
