Inverse Compton Scattering Spectra of Gamma-Ray Burst Prompt Emission
虽然伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的物理起源仍有争议，但加速电子的同步辐射是一种很有前途的机制。人们认为，电子被超相对论冲击或磁重联连续加速。同时，这些电子将通过几个过程（主要是绝热膨胀，同步辐射和逆康普顿散射（ICS））冷却，这些过程调节电子的分布。一个额外的高能量谱分量预计将诱导ICS。然而，γ-γ湮灭效应可能会消除高能光子，并阻止观察者区分额外的成分。我们进行数值计算，考虑到这些影响，并讨论是否可以观察到额外的ICS组件。通过探索伽玛暴喷出物相关量的合理参数空间，我们给出了电子分布和相应的同步辐射和ICS的光谱。结果表明，只有在体积洛伦兹因子较大的喷出物中才能观察到这种额外的成分。大的洛伦兹因子意味着绝热膨胀是电子冷却过程中的主导过程，这使得低能电子分布谱比较困难。因此，ICS分量更有可能被检测到的伽玛暴，具有硬低能光子谱。
2019-04-22 astro-ph.HE
Early Thermal X-ray Emission from Long Gamma-ray Bursts and Their Circumstellar Environments
我们对超相对论性喷流在大质量恒星和星周物质中的传播进行了一系列流体力学计算，以研究喷出物和星周物质之间的相互作用。我们成功地区分了两种性质不同的情况，其中喷出物是冲击的和冷却的。为了检验茧是否以亚相对论速度膨胀发出任何可观察到的信号，我们计算了茧的预期光球发射。发现这种辐射可以解释最近在某些伽马射线暴中发现的早期热X射线辐射。这一结果表明，可以通过观测γ射线暴早期的热X射线辐射来探测γ射线暴的星周环境差异。
2013-01-11 astro-ph.HE
Low-energy Spectra of Gamma-ray Bursts from Cooling Electrons
伽马射线暴瞬发辐射的低能谱与电子的能量分布密切相关，而电子的能量分布又受其冷却过程的调节。我们开发了一个数值程序来计算在给定的初始参数下电子分布的演化，其中三个冷却过程（即，绝热、同步加速和逆康普顿冷却）和衰减磁场的影响。通过探索火球和坡印廷通量主导制度的合理参数空间的结果序列。可以识别电子的不同冷却模式，并且它们具有特定的主导冷却机制。我们的研究结果表明，硬化的低能谱可以归因于同步自康普顿冷却内的内部冲击模型的主导地位，或衰减的同步冷却内的坡印亭通量占主导地位的射流的情况。这两种机制可以通过观察某些伽玛暴中孤立短脉冲的硬低能谱来区分。当喷出物以极端的相对论速度运动时，绝热冷却的优势也会导致硬低能谱。从时间分辨低能谱的信息可以帮助探测伽玛暴喷出物的物理特性，通过我们的数值计算结果。
2017-11-30 astro-ph.HE
The Synchrotron Low-Energy Spectrum Arising from the Cooling of Electrons in Gamma-Ray Bursts
这项工作是先前努力（Panaitescu 2019）的延续，旨在研究通过辐射（同步加速器和自康普顿）发射和绝热损失冷却相对论电子，并应用于此类冷却电子产生的同步加速器伽马射线暴的光谱和光变曲线。在这里，我们推导出伽玛暴脉冲积分谱的低能斜率b_LE，并量化了b_LE的测量分布的含义。如果磁场的寿命长于冷却GRB电子辐射低于1-10 keV所需的时间，则功率P（gamma）~ gamma^n的辐射冷却过程，其中n geq 2，即同步加速器和逆康普顿（iC）通过汤姆逊散射，导致GRB脉冲积分谱F_eps ~ eps^{b_LE}在峰值能量E_p以下的软低能谱斜率b_LE leq-1/2，而与电子注入的持续时间T_i无关。IC冷却以E_p以下同步加速器光子的Thomson-Klein-Nishina跃迁处的散射为主，其指数n = 2/3 -> 1，并产生更硬的积分光谱，b_LE在[0，1/6]，而绝热电子冷却导致软斜率b_LE = -3/4。只有当磁场寿命t_B短于典型GRB电子冷却到辐射低于1-10 keV的时间时，产生软积分谱的辐射过程才能适应CGRO/BATSE和Fermi/GBM测量的较硬斜率，这小于（至多）典型GRB电子的十个辐射冷却时标t_rad。在t_B和b_LE之间存在一一对应。为了解释低能斜率b_LE > -3/4，绝热电子冷却需要对t_B进行类似的限制。在这种情况下，斜…
2022-10-06 astro-ph.HE
Vacuum Polarization Effects in Baryon-Loaded Magnetar Bursts and Implications for X-ray Polarization
Tohoku University（东北大学）；National Chung Hsing University（国立中兴大学）
本文构建三组分等离子体真空共振通用框架，给出共振发生判据，并应用于重子加载磁星火球以估算X射线偏振特征，为探测真空极化和重子加载提供观测依据。
2025-11-10 astro-ph.HE
Variability in Short Gamma-ray Bursts: Gravitationally Unstable Tidal Tails
短伽马射线暴被认为是两颗中子星或一颗中子星与恒星质量的黑洞合并的结果。合并的最后阶段通常伴随着喷出物的一个或多个潮汐“尾巴”的产生，这些尾巴在晚些时候落回残留盘系统。使用线性稳定性分析的结果，我们表明，如果这些尾巴的材料被建模为绝热和有效绝热指数满足$γ\ge 5/3$，那么尾巴是引力不稳定和崩溃，形成小规模的结。我们分析估计这些结的属性，包括它们的间距沿潮汐尾和产生的总数，以及它们对合并残余物的质量返回率的影响。我们进行流体动力学模拟的破坏多方（多方和绝热指数PDMATHAMN相等），$γ=2$中子星的黑洞，并找到协议的线性稳定性分析的预测和不稳定性崩溃的结的分布。这些结返回到黑洞会引起回退率的变化，这可以表现为伽玛射线暴的光变曲线的变化，以及--取决于不稳定运行的速度--即时发射。由这些节点的返回引起的后期变率也与在一些GRB中观察到的扩展发射一致。
2020-06-23 astro-ph.HE physics.flu-dyn
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
Practical flux-prescriptions for gamma-ray burst afterglows, from early to late times
基于一维相对论流体动力学模拟，我们给出了伽马射线暴余辉中自吸收和光学薄同步辐射宽带光谱的解析通量公式。通过将临界谱参数的演化看作是超相对论和非相对论渐近解之间的幂律突破，我们将这些处方推广到任何观测时间。我们的目的是提供一组公式，构成一个有用的工具，用于精确拟合模型参数的观测数据，无论流出的动力学阶段。适用范围并不局限于伽马射线暴余辉，而是包括所有球形外流（也包括在喷流中断之前的喷流），这些外流在冷的幂律介质中减速时产生同步辐射。我们测试的准确性的处方，并表明，数值证据表明，典型的相对误差在推导的物理量约为10%.A软件实现所提出的通量处方相结合的拟合代码是免费提供的要求和在线。它们可以一起使用，以便直接将模型参数拟合到数据。
2012-11-12 astro-ph.HE
The luminosity evolution over the EQuiTemporal Surfaces in the prompt emission of Gamma-Ray Bursts
由于膨胀的“火壳”的超相对论速度（洛伦兹伽马因子γ \sim 10 ^2 - 10 ^3），从火壳表面同时发射的光子不会在相同的到达时间到达观测者。在解释伽马射线暴（GRB）时，确定等时面（EQTSS）的性质是至关重要的：在同一到达时间到达观测者的辐射源点的轨迹。在目前的文献中，这种分析只在余辉的最新阶段进行。在这里，我们研究的EQTS的伽玛暴辐射光度的分布，特别注意的即时发射阶段。我们还分析了天空中EQTS表观大小的时间演化。我们使用的解析解的火壳的运动方程和相应的解析表达式的EQTS已在最近的工作，这是有效的完全辐射和绝热动力学。我们发现了一个新的结果，即在瞬发开始时，最明亮的区域是最接近视线的区域。相反，在后期即时发射和早期余辉阶段的最明亮的EQTS区域是最接近可见光区的边界。发射区的这种跃迁可能导致特定的观测特征，即在瞬发发射的上升部分或峰值处的异常光谱演变。我们发现，以及在天空中的EQTS的表观半径的表达式，有效的完全辐射和绝热制度。这些考虑对于伽玛暴瞬发相的理论解释是必不可少的。
2011-11-09 astro-ph.HE
Plerion model of the X-ray plateau in short gamma-ray bursts
许多短伽马射线暴（sGRB）在主暴之后的X射线光变曲线中表现出延长的平台。它示出，X射线高原在所观察到的光度自然出现从一个plerion样的模型的sGRB残余，其中磁化，相对论风毫秒磁星注入冲击加速电子到一个腔体所限定的sGRB爆炸波。一个几何形状相关的部分的plerionic辐射也被拦截和再处理的光学厚合并喷出物。借助于已建立的喷出物模型，近似地估计了注入物和喷出物对复合X射线光变曲线的相对贡献。为了解析计算X射线光变曲线，在含时、幂律注入、绝热和同步辐射冷却的作用下，演化出电子能谱的重离子分量。如果减速磁星坍缩形成一个黑洞，该模型产生了亮度和平台持续时间之间的反相关，以及X射线通量的突然截止。这两个特征与数据大致一致，并且可以与磁星的表面磁场及其出生时的角速度相关。与核心坍缩超新星遗迹的类比进行了简要讨论。
2019-06-07 astro-ph.HE
Is GeV Emission from Gamma-Ray Bursts of External Shock Origin?
费米大天区望远镜（LAT）最近对伽马射线暴（GRB）的观测揭示了高能辐射（100 MeV以上）的幂律衰减特征，这导致了它起源于（可能是辐射性的）外部冲击的建议。我们分析了Fermi LAT和伽马射线暴监测仪（GBM）联合探测到的4个伽玛暴（080916 C、090510、090902 B和090926 A），它们在两个仪器能带都具有高质量的光变曲线。使用MeV瞬时排放（GBM）数据，我们可以记录中央发动机输出的能量随时间的变化。假设一个恒定的辐射效率，我们能够跟踪能量积累的外部冲击，使用我们的内部/外部壳模型代码。通过求解绝热和辐射爆炸波的早期演化，我们计算了LAT波段的高能发射光变曲线，并将其与每次爆炸的观测结果进行了比较。T90以后的后期LAT光变曲线可以很好地拟合。然而，由于连续的能量注入到爆炸波在即时发射阶段，早期的外部冲击发射不能解释所观察到的GeV通量水平。在瞬发阶段（T90之前）的高能量发射很可能是一个逐渐增强的外部冲击分量和一个主导的发射分量，是一个内部的起源的叠加。
2010-12-30 astro-ph.HE
Spectral index-flux relation for investigating the origins of steep decay in $γ$-ray bursts
$γ$射线暴（GRB）是一种短暂的瞬变现象，释放出keV-MeV能量范围内的大量能量（$10^{51}-10^{53} $ erg）。伽马射线暴被认为起源于大质量恒星死亡或致密双星合并的残余物发射的超相对论喷流所携带的能量的内部耗散。虽然在过去的30年里已经观察到了数千个GRB，但我们仍然不完全了解射流中辐射是如何产生的。在这里，我们显示的光谱指数和流量之间的关系，通过调查明亮的伽玛暴脉冲的X射线尾巴，通过时间分辨光谱分析。这种关系与长期存在的假设是不相容的，这种假设是来自喷流高纬度部分的光子延迟到达。虽然不能完全排除其他的可能性，但对于所发现的关系，辐射粒子的绝热冷却是最合理的解释，这表明伽玛射线暴辐射的质子同步辐射起源。
2021-07-06 astro-ph.HE
Escaping of Fast Radio Bursts
本文重新分析FRB强相干辐射从磁星磁层逃逸的机制，指出强磁场、有质动力清道、传播模式选择及等离子体流等因素可抑制非线性吸收与耗散。
2023-10-02 astro-ph.HE
Coherent Emission in Fast Radio Bursts
Thornton，{ \it et al.}如果在推断的宇宙学距离上，有极高的亮度温度。这意味着电荷“聚束”的相干发射。我们模拟的发射区作为一个屏幕的偶极辐射共振的频率的观察和计算所需的电荷聚束。从这一点，我们推断出克服静电斥力所需的最小电子能量。与蟹状星云脉冲星的巨脉冲一样，FRB也显示出带状光谱，这些带状光谱可能是等离子体湍流发射的等离子体频率的谐波。如果FRB是相对频繁的银河系事件的对应物，那么这些事件可能会被射电望远镜在其远旁瓣或小偶极子阵列中检测到。
2014-05-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of shock wave dynamics produced by interaction of a fireball with the surrounding medium to it, to explain the x-ray afterglow of Gamma Ray Burst-GRBs
伽马射线暴-伽玛暴是宇宙中能量最大的天文事件之一，其发生机制至今尚未得到充分的解释。这个问题促使天文学界对伽玛暴进行辐射测量。他们也在做物理模型来解释这些观测结果的时间行为。科学界正在寻找伽玛暴起源的合理解释。本论文提出了一个包含流体动力学和辐射的天体物理模型。该模型研究了携带膨胀超相对论绝热流体的波的时间演化。此外，本文还将模型与GRB 050525的观测行为进行了比较.结果表明，爆炸波半径R随时间增加：\approx t^{1/4}，超相对论流体中带电粒子的洛伦兹γ因子随时间显著减小，理论辐射流量：F_PDMATHABMM t^{-β}（β在1附近）与GRB 050525的X射线余辉光变曲线的两个斜率非常吻合。
2013-07-04 astro-ph.HE
Observational Evidence of Particles Acceleration by Relativistic Magnetic Reconnection in Gamma-ray Bursts
本研究通过分析GRB 160625B和GRB 160509A的光谱断裂演化，首次提供相对论性磁重联加速粒子的观测证据，并揭示光谱指数与通量关系及E_cut-L_iso反相关，为天体粒子加速物理提供新诊断途径。
2024-07-19 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
费米大面积望远镜（Fermi-LAT）合作报告了第二个伽马射线暴目录（2FLGC），其中包括光子能量超过10 GeV的29个暴的子集。虽然标准的同步加速器前向激波模型已经成功地解释了伽马射线暴（GRB）余辉观测，高能光子高于10 GeV的这些瞬态事件很难在这种情况下描述。本文给出了同步辐射自康普顿（SSC）余辉模型在绝热和辐射情况下以及中心发动机向爆炸波注入连续能量时的闭合关系（CR），研究了2FLGC中所报道的爆发的光谱和时间指数的演化。我们考虑了SSC余辉模型在星风和星际介质中的演化，以及作为辐射参数、能量注入指数和$1<p<2$和$ 2\leq p$电子光谱指数的函数的CR。我们选择所有的伽玛暴，已被建模与一个简单的或一个破碎的幂律在2FLGC。我们发现，SSC模型的CR可以满足在同步加速器场景中无法解释的大部分爆发，即使那些需要中间密度分布的爆发（例如，GRB 130427 A）或用于放大磁场的总能量的非典型部分（$\varepsilon_B$）。在SSC模型中，当冷却谱中断对应于GRB余辉典型值的费米-LAT带时，该参数的值范围为（$\varepsilon_B\approx 10^{-5} - 10^{-4}$）。分析表明，ISM是首选的场景没有能量注入和恒星风介质的能量注入的情况下。
2022-06-23 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton in Afterglow stratified medium and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文推导SSC正激波余辉在0≤k≤2.5分层介质中的闭合关系，纳入绝热/辐射及能量注入条件，解释了Fermi-LAT高能GRB样本。
2023-08-08 astro-ph.HE
Modeling the high-energy emission in GRB 110721A and implications on the early multiwavelength and polarimetric observations
GRB 110721 A是由费米卫星上的伽马射线暴监测器和大面积望远镜以及IKAROS太阳任务上的伽马射线暴偏振计探测到的。先前对该爆发进行的分析显示：i）具有位置角稳定（$ϕ_p= 160^\circ\pm11$）和高度$Π=84^{+16}_{-28}$的线性极化信号，ii）在15 $\pm$ 2 MeV处的破纪录的极端峰值能量，以及iii）在该爆发开始之后立即观察到的次显性瞬发热分量。本文用最新的软件分析了GRB 110721A在已报道位置附近的LAT数据，得到了100 MeV以上的LAT光变曲线。LAT的光变曲线的绝热早余辉外部冲击时，外流传播到恒星风。此外，我们还讨论了可能的起源，并研究了早期余辉外震的极端峰值能量在15 $\pm$ 2 MeV，偏振观测和次优势的提示热分量上观察到的影响。
2017-09-19 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
Off-axis Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文将 SSC 余辉闭包关系从轴上喷流扩展到离轴情形，并结合能量注入与电子谱指数分析 Fermi-LAT 2FLGC 高能暴，识别同步与 SSC 辐射最可能的介质环境。
2023-11-03 astro-ph.HE
A Semi-analytic Formulation for Relativistic Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock
本文对伽马射线暴中的相对论性爆炸波进行了半解析研究。虽然常用于广泛的分析和数值研究，状态方程（EOS）与常数绝热指数是一个相对论流体力学的差的近似。采用一个更符合实际的变绝热指数状态方程，我们给出了相对论流体动力学激波跳跃条件的一个简单形式。然后，我们详细描述了我们的技术建模一个非常一般的类伽玛射线暴爆炸波与长寿命的反向冲击。我们的技术允许喷出物和周围介质的任意径向分层。我们使用两种不同的方法来找到冲击波的动力学：（1）通常的压力平衡的冲击波和（2）“力学模型”。使用一个简单的例子模型，我们证明了这两种方法产生显着不同的动态演化的冲击波。我们表明，压力平衡不满足绝热爆炸波的能量守恒，而力学模型。我们还比较了两套余辉光曲线得到的两种不同的方法。
2011-05-10 astro-ph.HE
Time resolved spectroscopy of SGR J1550-5418 bursts detected with Fermi/GBM
我们报告的时间分辨光谱的63个最明亮的爆发SGR J1550-5418，检测费米/伽马射线暴监测器在其2008-2009年的强烈爆发插曲。我们进行了频谱分析下降到4毫秒的时间尺度，表征的频谱演变的爆发。使用康普顿化模型，我们发现峰值能量E_peak与通量反相关，而低能光子指数在通量极限F~10^-5 erg s-1 cm-2时保持恒定在-0.8。在此通量值以上，E_peak与通量的相关性改变了符号，并且指数与通量正相关，在最大通量处达到1。利用双黑体模型，我们发现两个发射区的面积和通量正相关。此外，我们在这里首次研究了温度和面积随通量的变化。我们发现，面积-kT关系在最低通量R^2 \propto kT^-4处遵循恒定光度线，在较高通量（$F>10^-5.5 erg s-1 cm-2）处出现突变。高kT组件的面积随着通量的增加而增加，同时其温度降低，我们解释为由于绝热冷却过程。另一方面，低kT分量的区域在最高通量处似乎饱和，接近R_max~30 km。假设SGR爆发是由地壳地震引起的，并把R_max作为发射光子对等离子体火球的最大半径，我们把这个饱和半径与磁层的最小激发半径联系起来，并给出了SGR J 1550 -5418的内部磁场的下限，B_int>~ 4.5 × 10^15 G。
2014-02-24 astro-ph.HE
A leptonic-hadronic model for the afterglow of gamma-ray burst 090510
我们使用绝热爆炸波同步辐射的轻子-强子组合模型模拟短伽马射线暴（GRB）090510的多波长余辉数据。在我们的模型中，高能量（>100 MeV）的辐射主要是质子-同步辐射，而电子-同步辐射主要是在X射线和紫外波长。在这个模型中，根据射流破碎时间，准直校正的GRB能量可以低至3e 51 erg，但比伽马射线能量大两个数量级。我们还计算了γ射线产生正负电子对的不透明度，发现TeV质子同步辐射产生的γ射线能在早期逃逸出冲击波，它们的探测可以提供高能强子辐射成分占主导地位的证据。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Multi-Angle Simulation of Flavor Evolution in the Neutrino Neutronization Burst From an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
我们报告的第一个3乘3的“多角度”模拟的核心坍缩超新星环境中的中微子味道的演变的结果。特别地，我们跟踪了O-Ne-Mg核塌缩事件中的中微子爆发。虽然在定性的意义上，我们的结果是一致的，在3乘3单角度模拟，至少在中微子质量等级的依赖性，进行多角度计算被发现，以减少绝热的味道演变在正常的中微子质量等级，导致较低的交换能量。单角度和多角度的结果之间的差异是最大的正常中微子质量等级。我们的模拟还表明，目前在测量的质量平方和混合角参数的不确定性转化为中微子交换能量的不确定性。我们的研究结果表明，在低θ-13，它可能是难以解决的中微子质量等级使用的O-Ne-Mg中子化中微子爆发。
2010-08-21 astro-ph.HE hep-ph
Monster radiative shocks in the perturbed magnetospheres of neutron stars
本研究揭示中子星磁层扰动可产生宇宙中最强的辐射激波，引发X射线爆发，为磁星活动与快速射电暴的关联提供新机制。
2023-09-04 astro-ph.HE
The possible ubiquity of energy injection in Gamma-Ray Burst afterglows
自2004年发射以来，雨燕卫星已经监测了数百个伽马射线暴的X射线余辉，并发现它们的X射线光变曲线比以前认为的更复杂，表现出多达三个幂律段。能量注入到相对论性爆炸波激发爆炸环境介质已被提出最常见的原因是X射线余辉的复杂性。我们检查了117个光变曲线中断的98个雨燕X射线余辉，选择他们的高质量的监测和良好的约束通量衰减率。30%的余辉有一个可以是绝热射流破裂的破裂，在这个意义上，有一个来自准直外流模型的前向激波发射的变体，可以解释破裂前和破裂后的通量幂律衰减指数，给定测量的X射线光谱斜率。如果考虑到稳定的能量注入到前向激波中，那么另外56%的X射线余辉具有光变曲线突变，可以用喷流突变来解释。剩下的12%不是喷流中断，以及19个余辉中存在两个中断（其中只有一个可能是喷流中断），表明一些X射线中断是由于能量添加到爆炸波的速率突然变化而产生的，很可能有很大一部分X射线光变曲线中断是由这种机制产生的。为了测试上述两种机制的余辉光变曲线的突破，我们得到全面的分析结果进行能量注入和他们的光变曲线，包括封闭关系的外流的动态逆康普顿余辉和从传播射流与风一样的环境介质相互作用的排放。
2012-12-06 astro-ph.HE
Probing Gamma-Ray Burst afterglows with the Cherenkov Telescope Array
本文研究了下一代伽马射线天文台CTA对伽马射线暴亚TeV余辉的探测能力，发现高动能或大洛伦兹因子喷流减速进入稠密介质时探测前景更好，且宇宙学短GRB探测前景中等，本地中子星合并对应体在喷流朝向观察者时可被探测。
2023-05-19 astro-ph.HE
On the High Energy Emission of the Short GRB 090510
长寿命的高能（> 100 MeV）辐射是费米-LAT探测到的伽玛射线暴的一个共同特征，在短伽玛暴090510中探测到高达\sim 10 ^2 s的辐射。我们研究这种长寿命的高能量发射的起源，使用宽带观测，包括X射线和光学数据。我们确认，后期> 100 MeV，X射线和光学发射可以自然地解释通过同步辐射从绝热向前冲击传播到均匀的周围介质与低数密度。Klein-Nishina效应被发现是显著的，并且由于射流扩散和激波中的磁场放大的效应似乎是必需的。在低能观测的约束下，绝热前向激波同步辐射与后期（t> 2s）的高能辐射一致，但低于早期（t <2s）的高能辐射。因此，我们认为，一个额外的高能量成分是需要在早期。一个标准的反向冲击源被发现是不一致的，这个额外的组件。因此，我们把早期的高能辐射（t <2s）归因于瞬发辐射，而长寿命的高能辐射（t> 2s）则归因于绝热前向激波同步余辉辐射。这避免了对极高的初始洛伦兹因子的要求。
2011-03-15 astro-ph.HE
Polarization From A Radially Stratified Off-Axis GRB Outflow
虽然伽马射线暴（GRB）的主要辐射机制仍然是一个有争议的问题，同步辐射是描述多波长余辉观测的最重要的候选者之一。因此，预计伽玛暴应该在其演化过程中呈现一定程度的偏振-这是探测这些爆发的能量和角度特性的可行方法。虽然由于伽玛射线暴观测的固有复杂性，获得偏振数据是困难的，但正在取得进展，同步加速器偏振的理论建模现在比以往任何时候都更加相关。在这篇手稿中，我们提出了一个基准模型的同步加速器前向冲击辐射辐射在辐射绝热制度演变的偏振描述的径向分层离轴流出。这是参数化的幂律速度分布和减速在一个恒定的密度和风一样的外部环境。我们应用此理论偏振模型为选定的爆发提出离轴余辉发射的证据，包括最近的孤儿GRB候选人观察到的尼尔·格瑞尔斯斯威夫特天文台和一些引力波（GWs）的事件，可以产生电磁辐射。在GRB 170817 A的情况下，我们需要在无线电波长的偏振上限，以约束其磁场几何。
2022-11-22 astro-ph.HE
TeV-PeV Neutrino Oscillation of Low-luminosity Gamma-ray Bursts
有迹象表明，长持续时间的伽马射线暴（GRB）起源于大质量恒星的核心坍缩。在射流穿透包层的过程中，在射流头部形成的反向激波可以产生高能中微子。低光度GRB（LL-GRB）可能是$\sim {\rm PeV}$以下高能中微子前体的候选者。在离开母体前，这些高能中微子必须在包层中随物质效应从一种味道振荡到另一种味道。在幂律恒星包层密度剖面为$ρ\propto r^{-α}$且密度分布指数为$α$的假设下，研究了${\rm TeV-PeV}$中微子振荡的性质。我们发现这些中微子违反了绝热转换，因此我们对能级交叉效应做了一定的标定。对于不同的能量，在不同的半径下，都达到了共振条件。我们注意到${\rm PeV}$中微子在物质中的有效混合角接近于零，所以对于${\rm PeV}$中微子，从一种味道到另一种味道的跃迁几率几乎是不变的。绘制了${\rm TeV-PeV}$中微子从诞生地到母体表面的跃迁几率与能量的关系曲线。在给定初始味比$ϕ_{ν_e}^0:ϕ_{ν_μ}^0:ϕ_{ν_τ}^0=1:2:0$的情况下，绘制了中微子在包层内时味比随能量和距离的变化曲线，并进一步得到了中微子到达地球时的味比。对于${\rm PeV}$中微子，其比例始终是地球上的$ϕ_{ν_e}:ϕ_{ν_μ}:ϕ_{ν_τ}\simeq0.30:0.37:0.33$。此外，我们还讨论了风味比与能量和$α$的关系，得到…
2015-04-07 astro-ph.HE
Diffuse emission of high-energy neutrinos from gamma-ray burst fireballs
伽马射线暴（GRB）被认为是冰立方望远镜最近探测到的高能中微子流的可能来源。假设中微子产生的主导机制是轻强子机制，我们重新审视了火球发射模型，并详细阐述了一个分析公式来估计高能中微子从π介子和K介子衰变中的瞬发发射。为此，我们包括强子，辐射和绝热冷却效应，并讨论它们的相关性长（包括高和低光度）和短持续时间的伽玛暴。预期的漫射中微子背景的推导，通过要求伽玛暴高能中微子同行遵循最新的伽马射线光度函数和红移的长，短伽玛暴的演变。虽然专门的堆叠搜索一直不成功，到现在为止，我们发现，伽玛射线暴可以贡献高达百分之几的观测到的冰立方高能量中微子通量的子PeV的能量，假设后者有一个扩散的起源。然而，伽马射线暴，特别是低光度的伽玛射线暴，可能是冰立方高能中微子流的主要来源。虽然高光度和低光度的伽玛暴具有相当的强度，但短持续时间分量的贡献要小得多。我们的研究结果证实了IceCube对GRB搜索的最新结果，并表明在不久的将来，更大的曝光量对于从高光度GRB中检测高能中微子是强制性的。
2015-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Oblique Shock Breakout in Supernovae and Gamma-Ray Bursts: II. Numerical Solutions For Non-Relativistic Pattern Speeds
非球形爆炸发展非径向流动的冲击出现的模式在恒星表面的进展。在超新星中，这些流动可以限制喷出物的速度，抑制激波爆发，并导致恒星外部的碰撞。类似的现象发生在恒星和行星碰撞，潮汐破裂事件，吸积引起的崩溃，和传播爆炸。我们提出了二维的，嵌套网格雅典娜模拟的非径向冲击出现在一个框架与突破模式，重点放在绝热，非相对论限制在一个平面分层信封。我们设置边界条件，使用一个已知的自相似的解决方案，并探讨框的大小和分辨率对结果的作用。冲击波阵面向恒星表面弯曲，并表现出弱不连续性起源的扭结。激波出现点周围的流动既不是完全稳定的，也不是自相似的。波和涡，这不是主要由于网格效应，从这个区域发出。激波后气流沿恒星表面偏转，其压力扰动了激波上游的恒星大气。我们使用数值结果和它们的分析极限来预测辐射传输和重力的影响，这些影响不包括在我们的模拟中。
2014-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.flu-dyn
Ultra-High Energy Neutrino Afterglows of nearby Long Duration Gamma-Ray Bursts
从天体物理源中探测到超高能（UHE，$\gtrsim 1$ PeV）中微子将是识别和理解自然界中UHE宇宙射线（CRs）源的一个重大进展。长持续时间的伽马射线暴（GRB）冲击波被认为是超高能ECR的潜在加速场。这些CR预计将与GRB余辉光子相互作用，这是来自相对论电子的同步辐射与冲击波中的CR共同加速，并自然产生UHE中微子。然而，这些中微子的通量是不确定的，关键取决于观测到的余辉模型。我们已经选择了一个样本的23个长持续时间的GRB的红移0.5内，足够的电磁余辉数据是可用的，这可能会产生高通量的UHE余辉中微子，附近。我们适合光学，X射线和$γ$射线余辉数据与绝热爆炸波模型在一个恒定的密度星际介质和风的环境中，风的密度从中心的伽玛暴半径的平方反比减少。从这些拟合中提取的爆炸波模型参数，然后用于计算UHECR加速度和$pγ$相互作用，以产生UHE中微子通量从这些GRB。我们还探索了这些中微子的可探测性，目前正在运行和即将推出的大面积中微子探测器，如皮埃尔俄歇天文台，冰立方Gen-2和KM 3 NeT天文台。我们发现，我们的现实通量模型从附近的伽玛暴将在可预见的未来不受约束。
2017-10-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Magnetar Fireballs and Short Bursts: Curved Spacetime Lensing, QED Effects, Spectra, Polarization, and Impulse Responses
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心）；Rice University（莱斯大学）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；University of Toulouse（图卢兹大学）
本文提出结合广义相对论光线弯曲、磁化光球中偏振传输、磁光分裂衰减和磁层真空双折射的新火球模型，以解释磁星短爆发的高能光谱、偏振特性及能量-时间脉冲响应，同时探讨其在磁星巨大耀斑脉动尾部中的应用。
2026-08-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
