Neutrinos from Gamma Ray Bursts in the IceCube and ARA Era
本文讨论了起源于宇宙线传播（GZK中微子）和伽马射线暴（GRB）的超高能中微子（UHEN），并讨论了它们在千米级探测器（ARA和IceCube）上的探测能力。虽然GZK中微子预计来自CMB上的宇宙射线相互作用，但GRB中微子取决于源内部的物理特性。预测伽玛暴在瞬发和余辉阶段发射UHEN。我讨论的约束条件的强子成分的伽玛射线暴来自四年的IceCube数据搜索提示中微子fux从伽马射线暴（伽玛射线暴）和更一般的，我提出的搜索结果的高能中微子相互作用的IceCube探测器在2010年和2013年之间。
2015-03-24 astro-ph.HE
Observations of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
费米天文台及其伽马射线暴监测器（GBM）和大面积望远镜（LAT）正在观测伽马射线暴，其光谱覆盖范围和灵敏度前所未有，从~10 keV到> 300 GeV。在任务的前3年，它观察到35个伽马射线暴的100 MeV以上的发射，相对于以前在这个能量范围内的观测，这是一个数量级的增益。在本文中，我们回顾了在这样的样本上获得的主要结果，还强调了与低能量特征（由GBM测量）的关系，以及与其他波长的观测站的测量结果。我们还简要讨论了未来甚高能天文台如HAWC和CTA以及引力波实验对伽玛暴探测的前景。
2013-05-23 astro-ph.HE
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
Burst Fluence Distributions of Soft Gamma Repeaters 1806-20 and 1900+14 in the RXTE PCA era
我们使用Rossi X射线定时探测器/正比计数器阵列截至2011年3月的完整观测数据，研究了SGR 1806-20的3040多个爆发和SGR 1900+14的1963多个爆发的注量分布。累积事件分布的两个来源，并与单一和破碎的幂律以及指数截止拟合。该分布最适合于指数截止的破幂律，然而截止的统计显著性不高，破幂律的上部可以解释为由于随机噪声波动引起的假爆发的预期数量。事件分布也检查在高和低突发率制度和幂律指数被发现是一致的，独立的突发率。计算了事件注量的贡献函数。这种分布表明，SGR爆发中释放的能量主要是由两个源的最强大的事件。这些分布的幂律性质与发生在大的、不太频繁的爆发中的系统的占主导地位的能量耗散相结合，表明了自组织临界系统（SOC），如Goelius等人在1999年所建议的。
2012-06-30 astro-ph.HE
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一，该望远镜具有非常大的光子收集区域，采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而，关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解，需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中，提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 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
eRASSt J040515.6-745202, an X-ray burster in the Magellanic Bridge
在第三次全天空巡天（eRASS 3）期间，光谱-伦琴-伽马探测器上的软X射线仪器eROSITA在麦哲伦桥方向探测到一个新的硬X射线瞬变，eRASSt J040515.6-745202。我们安排了后续观察，并搜索档案数据，以揭示瞬态的性质。使用X射线观测与XMM-牛顿，NICER，和斯威夫特，我们调查了时间和光谱行为的源超过10天。从XMM-牛顿观测中获得的X射线光变曲线显示了一个I型X射线爆发，其峰值辐射热光度至少为1.4e37 erg/s。爆炸能量学与麦哲伦桥距离处的爆炸点位置一致。爆发的相对较长的指数衰减时间为70 s，表明它在富氢环境中点燃。在eRASS 3之前12个月和6个月以及之后6个月的其他eROSITA调查期间没有检测到源，表明爆发是在持续发射达到2.6e36 erg/s的中度爆发期间发现的。在NICER观测期间，源显示出交替的通量状态，其高水平亮度与XMM-牛顿观测期间的亮度相似。这种行为很可能是由在XMM-牛顿观测的最后一个小时中也看到的下降引起的。周期为21.8小时的下降的复发证据表明，eRASSt J040515.6-745202是一个低质量X射线双星（LMXB）系统，其边缘附近有一个吸积盘。我们在UVW 1和g，r，i中确定了一个多波长对应的X射线源，由XMM-牛顿上的光学/紫外线监测器和Cerro Tololo美洲天文台的暗能量照相机获得的z图像。（略）
2022-11-12 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Afterglows In The Multi-Messenger Era: Numerical Models and Closure Relations
与引力波事件相关的伽马射线暴（GRB），现在和将来都可能被认为比没有引力波探测的GRB具有更大的倾角。正如GW 170817的余辉所证明的那样，这需要扩展常见的GRB余辉模型，该模型通常假设来自轴上顶帽射流的发射。我们提出了一个结构化射流所产生的余辉的表征，提供了一个框架，包括成功的和窒息的射流。我们计算新的封闭关系的结构射流，并与能量注入和刷新冲击模型建立的关系。发现射流破碎前的时间斜率是射流的视角与有效开度角之比的简单函数。一个计算合成光变曲线和光谱的数值模型可以作为开源Python包在glowpy之后公开获得。
2019-09-25 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
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
GRBs in the SWIFT and Fermi era: a new view 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。1993年，Band等人提出了一种描述伽玛暴瞬发辐射积分谱形的唯象方法，即所谓的能带函数。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。
2011-02-04 astro-ph.HE
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
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
Science with an ngVLA: Radio Emission from Short Gamma-ray Bursts in the Multi-Messenger Era
我们调查预期的无线电发射短伽玛暴，指导下观察到的余辉参数的分布。我们的动机是探索sGRB喷流中的正向和反向激波的无线电特征，以及来自动态喷出物的离轴喷流分量和无线电发射。我们估计的伽玛暴的无线电检测的分数，可能是一致的GW信号从中子星（NS）合并。在aLIGO设计规范对NS合并GWs敏感的距离处，我们可以检测到这些事件的20%的离轴喷流射电分量，以及高达约10%的来自潮汐喷出物与外部介质冲击的射电发射事件。我们讨论了我们的研究结果，根据下一代甚大阵列，预计将取得重大进展，从sGRB的无线电信号检测。
2018-10-12 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
Revisiting the Long/Soft-Short/Hard Classification of Gamma-Ray Bursts in the Fermi Era
本文对最新的费米伽马射线暴（GRB）的时间和光谱特性进行了统计分析，以重新审视GRB的分类。我们发现持续时间和能量比（$E_{\mathrm{peak}}$ /Fluence）的双峰性以及谱硬度（硬度比（$HR$）、峰值能量和谱指数）与持续时间（$T_{90}$）的反相关性支持费米伽玛暴的长/软$-$短/硬分类方案. $HR - T_{90}$反相关强烈地依赖于伽玛暴的谱形和能带，在典型的BATSE能带中具有弯曲谱的暴比在典型的BAT能带中具有幂律谱的暴表现出更紧密的反相关。这也许可以解释为什么$HR - T_{90}$相关性对于那些由具有较窄/较软能量带通的{ \it Swift}等仪器探测到的GRB样本并不明显。我们还分析了与测量的红移和明确的峰值能量的伽玛暴的内禀能量相关。目前的样品表明短伽玛暴存在$E_{\mathrm{p,rest}}=2455\times (E_{\mathrm{iso}}/10^{52})^{0.59}$，与长伽玛暴有显著不同。然而，长伽玛暴和短伽玛暴都符合相同的$E_{\mathrm{p,rest}}-L_{\mathrm{iso}}$相关性。
2012-03-01 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
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
Gamma Ray Bursts in the Era of Rapid Followup
我们提出了一个现状报告伽马射线暴（GRB）的研究在快速跟踪的时代，使用世界上最大的机器人光学望远镜-2米利物浦和福克斯望远镜。在GRB物理学中未解决的关键问题的背景下，我们描述了（1）我们的创新软件，允许实时自动分析和解释GRB光变曲线，（2）新颖的仪器，允许独特类型的观测（特别是早期偏振测量）和（3）机器人观测非常适合的关键科学问题和发现，最后，通过结合快速光学观测和其他波长的同步观测，总结了目前对伽马射线暴物理学的理解。
2010-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
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 HAWC Era
伽玛射线暴是宇宙中能量最大的爆炸，也是最有希望探测多种非电磁信号的方法之一，包括宇宙射线、高能中微子和引力波。伽马射线暴的多GeV到TeV的伽马射线范围可能有强子相互作用的重要贡献，与更传统的轻子贡献混合。这个能量范围对于探测源物理，包括总体能量学、冲击参数和洛伦兹因子是重要的。我们讨论了该领域的一些最新观测和理论发展。
2015-06-08 astro-ph.HE hep-ph
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
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
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
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 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
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
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
Statistical studies of optically dark gamma-ray bursts in the Swift era
利用文献和在线数据库中收集的数据，以统计的方式比较了2008年之前Swift卫星发现的光学暗伽玛暴（定义为光学-X射线谱指数β OX<0.5）和正常伽玛暴的性质。我们的样本包括200个长爆发，19个短爆发，和10个测量的高红移（z>=4）。暗爆发的比例约为10- 20%，并且在长爆发、短爆发和高Z子样本之间是相似的。长爆发的结果与雨燕前的样本和其他作者对较小雨燕样本的研究一致。首次指出暗短伽玛暴的存在。与正常暴相比，暗暴的X射线氢柱密度明显更大。这支持了尘埃消光是暗伽马射线暴的主要原因的假设。其他的可能性，如非常高的红移和非标准的发射机制，虽然没有完全排除，但可能性较小。
2009-09-21 astro-ph.CO 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
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
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
Electron Spectrum for the Prompt Emission of Gamma-ray Bursts in the Synchrotron Radiation Scenario
越来越多的证据表明，同步辐射机制可能是伽马射线暴（GRB）瞬发的原因。在同步辐射方案中，瞬发发射的电子能谱在理论工作中是多种多样的，并且还没有以一般的方式从观测中估计（即，而不指定电子谱的特定物理模型）。在本文中，我们创造性地提出了一种方法，直接估计的瞬发辐射的电子光谱，而无需指定特定的物理模型的电子光谱在同步辐射的情况下。在该方法中，经验函数（即，在高能量下用一个线性函数连接的四阶Bezier曲线）来描述双对数坐标系中的电子能谱。结果表明，我们的经验函数可以很好地模拟许多数值计算或模拟中得到的电子能谱。然后，我们的方法可以计算出即时发射的电子光谱，而无需指定一个模型。以GRB 180720 B和GRB 160509 A为例，将我们的方法应用于观测，发现所得到的电子能谱与标准快冷情形下的电子能谱普遍不同，甚至打破了幂律。此外，在其低能量区的电子光谱的形态随时间而变化，在一个突发，甚至在脉冲。我们提出的方法提供了一个有价值的方式来对抗同步辐射机制与观测。
2021-02-19 astro-ph.HE
Observing the prompt emission of gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）最初是由于其迅速发射而被发现的，这是几十年来唯一可用的信息。2010年，虽然高能瞬发辐射仍然是伽玛暴源探测和首次定位的主要工具，但我们对伽玛暴这一关键阶段的认识取得了很大进展。我们讨论了这一领域的一些最新进展，如偶尔检测到的所有波长的即时发射，从光学到GeV;存在的次发光伽玛暴;试图标准化伽玛暴;和可能的检测偏振在两个非常明亮的伽玛暴。尽管取得了这些进展，但仍然存在诱人的观测和理论挑战，涉及最微弱的伽玛暴的检测，伽玛暴从一开始的全色观测，瞬发发射的起源，或在此阶段工作的物理学的理解。由于在爆发期间观测到数十个从光学到MeV的GRB，以及对其中大多数的红移的测量，SVOM有望在这最后一个主题上取得重大进展。SVOM还将以另一种方式改变我们对瞬发伽玛暴相的看法。在几年内，天空调查在光学和射频的灵敏度，以及电磁域以外的引力波或中微子，将使他们能够检测到几种新类型的瞬态信号，SVOM将是唯一适合于识别这些瞬态与伽玛射线暴。这种对伽玛射线暴的全新看法可能会阐明产生这些明亮闪光的复杂物理学。
2011-04-06 astro-ph.HE
Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts with Non-single Timescale Variability of Central Engine Activities
雨燕GRB 080319 B的完整的高分辨率光变曲线提供了一个机会，为详细的即时光发射的时间分析。采用初始洛伦兹因子的二分量分布，在内激波模型的框架下，模拟了中心发动机弹射出壳的动力学过程。将发射的辐射分解到不同的频率范围内，用于不同能带的光变曲线之间的时间相关性分析。由此产生的即时光学和伽马射线发射显示出类似的时间剖面，作为一个缓慢的变化性组件和快速的变化性组件的叠加，除了伽马射线光变曲线是比它的光学对应更可变。在模拟的光变曲线和强相关的光学和伽马射线发射之间的时间滞后的变化特征与GRB 080319 B的观测结果吻合得很好。我们的模拟表明，光变曲线的变化源于从伽马射线暴的中央引擎注入的壳层的时间结构。未来对伽玛暴瞬发光辐射的高时间分辨率观测，通过UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC的研究，提供了一个有用的工具来研究中央发动机的活动。
2013-11-25 astro-ph.HE
The Burst Observer and Optical Transient Exploring System in the multi-messenger astronomy era
爆发观测器和光学瞬态探测系统（BOOTES）最初是作为1998年开始部署的自主望远镜的资产而设计的，花了24年的时间才在地球周围完全开发出来。如今，BOOTES已经成为一个全球机器人望远镜网络，截至2022年，它是第一个在各大洲出现的机器人望远镜。在这里，我们提出的网络的细节，并回顾其成就在过去的二十年中，对高能量瞬态事件的后续观测。此外，考虑到最近的中微子和引力波探测器的操作，一些热点问题的期望与机器人天文学的多波长天体物理的框架内进行了讨论。
2023-02-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Evidence of two spectral breaks in the prompt emission of gamma ray bursts
如果电子没有完全冷却，观测到的伽马射线暴（GRB）光谱和预测的同步加速器发射光谱之间的长期紧张关系可能会得到解决。不完全冷却的证据最近被发现在雨燕伽玛暴与即时观测下降到0.1千电子伏，并在一个明亮的费米爆发，伽玛暴160625 B。在这里，我们系统地寻找费米观测到的10个最亮的短和长伽玛暴的光谱中不完全冷却的证据。我们发现，在8/10长伽玛暴中，有令人信服的证据表明存在一个低能量破缺（低于峰值能量），并且与同步辐射谱的光子指数（分别为破缺以下的-2/3和破缺与峰值能量之间的-3/2）有很好的一致性。有趣的是，所分析的10个短伽玛暴中没有一个显示出断裂，但低能谱斜率与-2/3一致。在标准方案中，这些结果意味着在发射区域中的非常低的磁场（在共动坐标系中B' ~ 10 G），与期望值成奇数。
2019-04-12 astro-ph.HE
Follow the BAT: Monitoring Swift BAT FoV for Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts
我们研究了实施一个名为“跟随BAT”的系统的可行性，该系统将协调地面机器人光学和近红外（NIR）望远镜来监测Swift BAT的视场（FoV）。该系统将根据各个机器人望远镜的位置、FoV、灵敏度和当地天气条件优化BAT FoV中的监测位置。其目的是由世界各地的专业和业余天文学家进行协调的BAT FoV监测。建议的系统的科学目标是促进即时的光学和近红外辐射的伽玛暴，特别是短持续时间的伽玛暴的检测。我们已经进行了蒙特卡罗模拟，以调查该项目的可行性。
2011-09-04 astro-ph.HE
The Low-Energy Spectral Index of Gamma-Ray Burst Prompt Emission from Internal Shocks
大多数伽马射线暴（GRB）的瞬发辐射通常表现出非热的能带成分。流行的内激波模型中的同步辐射一般被用来解释这种非热成分。然而，同步辐射预测的低能光子指数$α\sim -1.5$与观测值$α\sim -1$不一致。在这里，我们调查的内部冲击传播过程中的超相对论外流的磁场的演变，并重新审视通过同步辐射的冲击加速电子的快速冷却这个演变的磁场。我们发现，磁场是第一次接近恒定，然后衰减为$B'\propto t^{-1}$，这导致了一个合理的范围内的低能光子指数，$-3/2 < α< -2/3$。此外，如果在伽玛暴过程中引入一个上升的电子注入率，我们发现$α$更容易达到$-2/3$。从而拟合了GRB 080916 c和GRB~ 080825 c的瞬发光谱。
2021-09-16 astro-ph.HE
Instrumental Tip-of-the-iceberg Effects on the Prompt Emission of Swift/BAT Gamma-ray Bursts
观测到的伽马射线暴（GRB）瞬发伽玛射线辐射的持续时间常被用来推断源的起源和能量。不准确的持续时间测量将对限制为突发供电的过程产生重大影响。“冰山一角”效应描述了观测信号如何丢失到背景噪声中;较低的仪器灵敏度导致较高的测量偏差。在这项研究中，我们调查如何观察条件，如启用的探测器，背景水平，和相对于探测器平面的源的入射角的数量，影响测量的持续时间的GRB即时发射观测与船上尼尔Gehrels斯威夫特天文台（斯威夫特/BAT）的突发警报望远镜。我们产生“简单脉冲”光变曲线从分析快速上升指数衰减函数和从一个样本的八个真正的伽玛射线暴光变曲线。我们通过Swift/BAT仪器响应函数将这些折叠起来，以模拟Swift/BAT在特定观察条件下观察到的光变曲线。我们发现持续时间的测量是高度敏感的观测条件和源的入射角有最高的测量偏差的影响。在大多数情况下，合成光变曲线的持续时间测量值明显短于真实的爆发持续时间。对于我们的大多数样本，持续时间测量与真实持续时间一致的百分比低至~25%-45%。在这篇文章中，我们提供了量化的冰山一角的影响，GRB光变曲线由于斯威夫特/BAT仪器的影响，几个独特的光变曲线。
2022-03-14 astro-ph.HE
