Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows
相对论性和非相对论性无碰撞冲击的粒子加速是不同的。我们发现,电磁引力波(GWs),伽马射线暴(GRB)余辉,是理想的目标,观察跨相对论演化的加速电子分布,因为GWs现场附近的伽玛射线暴与离轴射流,否则错过了伽玛射线观测。我们发现,相对论光谱斜率在光变曲线的峰值时刻附近开始急剧变化,并在峰值时刻的10倍左右接近非相对论极限。余辉同步辐射光谱的trans-relativistic演化与GRB 170817 A的观测结果在误差范围内是一致的,并且在更致密的环境中,在GW视界$\sim 200$ Mpc的类似但更遥远的事件中是可以测量的。我们粗略地估计,这样的事件代表的GRB 170817 A类离轴短GRB的10- 50%的一小部分。我们还发现,如果它们的光变曲线彼此相似,则光谱演化不依赖于喷流结构。
2022-10-18 astro-ph.HE
CDF-S XT1: The off-axis afterglow of a neutron star merger at $z=2.23$
CDF-S XT 1是由\textit{Chandra}在深场南部勘测中探测到的快速上升的非热X射线瞬变。虽然已经提出了各种假设,但这种瞬变的起源仍然不清楚。在这里,我们表明,CDF-S XT 1的观测结果很好地解释为X射线余辉产生的相对论结构射流观察离轴。我们测量的喷流的属性,表明它们是类似的GRB 170817 A,虽然在宇宙学的距离。我们测量观测者的视角为$θ_{\textrm{obs}} = 10^{\circ}\pm3^{\circ}$,超相对论性喷流的核心为$θ_{\textrm{core}} = 4.4^{\circ}\pm0.9^{\circ}$,其中不确定度为$68\%$可信区间。推断的属性和宿主星系结合哈勃望远镜,无线电和光学非检测支持的假设,CDF-S XT 1是一个双中子星合并的离轴余辉。我们发现,其他先前提出的假设是无法解释的所有性质的CDF-S XT 1。在$z=2.23$的红移下,这可能是迄今为止观测到的最遥远的中子星合并,也是短伽马射线爆发的第一个孤儿余辉。我们讨论了在这样一个高红移的双星中子星合并在早期宇宙的恒星形成率,重元素的核合成,并确定其他离轴余辉的前景的影响。
2021-05-21 astro-ph.HE
Diverse Jet Structures Consistent with the Off-axis Afterglow of GRB 170817A
GRB 170817 A是引力波事件GW 170817的电磁对应物,在此之后,短伽马射线暴的喷流结构一直存在争议。不同的作者使用不同的喷流结构来计算余辉光变曲线。我们制定了一个方法来逆重建射流结构从一个给定的离轴伽玛暴余辉,而不假设任何功能形式的结构。通过系统地应用我们的反演方法,我们发现,更多样化的喷流结构是一致的,所观察到的余辉的GRB 170817 A的误差:如空心锥,主轴,高斯,幂律喷流结构。此外,当参数满足简并组合$n_0 \varepsilon_\mathrm{B}^{(p+1)/(p+5)} \varepsilon_\mathrm{e}^{4(p-1)/(p+5)} = \mathrm{const.}$时,重构射流的总能量是任意的,与环境密度$n_0$成正比,射流形状保持不变.观测精度小于$\sim 6$ %是必要的,以区分不同的形状,而能量标度的简并性将通过观察光谱断裂和视角来打破。在更密集的环境中,未来的事件具有更明亮的余辉和可观察到的光谱中断,这对于我们的反演方法来确定喷流结构是理想的,为喷流的形成和传播提供了关键。
2021-01-05 astro-ph.HE
GRB 250704B: An Off-axis Short GRB with a Long-Lived Afterglow Plateau
该研究对短暴GRB 250704B的多波段余辉进行详细分析,发现其长平台和陡降可由非轴结构喷流解释,强调喷流几何与视角在建模中的关键作用。
2025-09-08 astro-ph.HE
Off-axis jet scenario for early afterglow emission of low-luminosity gamma-ray burst GRB 190829A
最近,地基成像大气切伦科夫望远镜报道了从一些伽马射线暴(GRB)中探测到甚高能(VHE)伽玛射线。其中GRB~ 190829 A是由Swift卫星触发的,在爆发开始后约20000 s,H.E.S.S. 5 sigma显著性。该事件具有各向同性的等效伽马射线能量比典型的长伽玛暴小得多,X射线和光学余辉在1400 s左右出现消色差峰的不寻常特征。在这里,我们提出了一个离轴射流的情况下,解释这些观测结果。在这个模型中,相对论性聚束效应是造成各向同性γ射线能量和谱峰能量明显较小的原因。利用射流余辉模型,我们发现初始洛伦兹因子为350,初始射流开口半角为0.015 rad的窄射流可以描述X射线和光学余辉中所观察到的消色差行为。另一个宽的、载有重子的喷流是后期X射线和射电发射所必需的。根据我们的模型,H.E.S.S.在20000 s处可能来自窄射流通过同步加速器自康普顿过程。
2021-04-29 astro-ph.HE
Off-axis afterglow light curves and images from 2D hydrodynamic simulations of double-sided GRB jets in a stratified external medium
伽马射线暴(GRB)喷流很窄,因此通常指向远离我们的方向。它们最初是超相对论性的,导致它们的瞬发$γ$射线和早期的余辉发射远离我们。然而,当喷流逐渐减速时,它的光束锥变宽,最终到达我们的视线,余辉发射可能被检测到。这种孤立的余辉至今还没有被清楚地探测到。然而,在即将进行的光学或无线电勘测中应能探测到它们,而且很难清楚地区分它们和其他类型的瞬变。因此,我们进行详细的,现实的计算预期的余辉发射从伽玛射线暴喷气机从不同的角度看,从喷气机的对称轴。使用二维相对论流体动力学模拟射流传播到不同的幂律外部密度分布,$ρ_{\rm ext}\propto{}R^{-k}$的$k=0,\,1,\,1.5,\,2$,范围从均匀的ISM样介质($k=0$)的分层稳定的恒星风一样的配置文件($k=2$)的动态计算。我们计算了射电、光学和X射线的光变曲线,以及射电余辉图像的大小、形状和通量质心的演化。这可能有助于识别未对准的相对论喷流,无论是最初的超相对论喷流,还是在其光束内为观察者产生伽玛射线暴,(可能本质上更常见)适度相对论,在(i)附近的超新星Ib/c(其中一些与长持续时间的伽玛暴有关),或(ii)在双星中子星合并中,可能产生短持续时间的伽玛暴,并且也可以在引力波中被检测到(例如,具有弱的瞬发$γ$射线发射的GW $\,$ 170827/GRB $\,$ 170817 A可以具有离轴喷流)。
2018-09-05 astro-ph.HE
Modeling the afterglow of the possible Fermi-GBM event associated with GW150914
我们的模型可能的余辉费米GBM事件与LIGO探测GW 150914,假设伽马射线产生的短GRB类相对论外流。我们将GW150914-GBM模型为弱的轴上短暴和远离轴的正常短暴。鉴于GW 150914的位置存在很大的不确定性,我们确定发现余辉的最佳机会是ASKAP或可能是MWA,在初始事件发生后的1 - 12个月,离轴短GRB的通量在150 MHz(863.5 MHz)达到0.2 - 4 mJy(0.12 - 16 mJy)。在低频率下,源将在几个月内从硬频谱演变为软频谱。射电余辉在达到峰值后的几个月到几年内都可以被探测到,这意味着余辉现在(2016年7月中旬)仍然可以被探测到,并且亮度正在增加。通过MWA或ASKAP的定位,ATCA可以在更高的射频下检测到余辉,钱德拉或XMM可以在X射线下检测到余辉。
2016-06-20 astro-ph.HE
Investigating the off-axis GRB afterglow scenario for extragalactic fast X-ray transients
本研究通过建模13个GRB的轴外余辉,对比其与河外FXT的X射线特性,发现有限参数空间内二者可匹配,为探究FXT起源提供了方向。
2024-07-08 astro-ph.HE
Afterglow Polarization from Off-Axis GRB Jets
随着我们对伽马射线暴(GRB)理论模型和观测工具研究的深入,对其物理性质的探索也越来越多。由于瞬变事件主要由同步辐射控制,因此可以预期伽玛暴发射的同步辐射光子在整个爆发演化过程中应该呈现一定程度的偏振。虽然由于观测工具的限制,观察这种极化仍然具有挑战性,特别是对于短伽玛暴,但为我们拥有丰富数据的那一天奠定基础至关重要。在这项工作中,我们提出了一个偏振模型与离轴传播的礼帽射流同步加速器的情况下,在一个分层的环境与密度分布$n(r)\propto r^ {-k}$。我们提出了这个模型的预期的时间极化演化为一组现实的余辉参数约束在伽玛射线暴文献中观察到的值为四度的分层$k=0,1,1.5 {\rm \, and\,} 2$和两个磁场配置具有高的极端各向异性。我们应用这个模型,并预测偏振从一组伽玛暴表现出离轴余辉发射。特别是,对于GRB 170817 A,我们使用现有的极化上限,以排除一个极端的各向异性配置的磁场的可能性。
2022-11-02 astro-ph.HE
The bright optical/NIR afterglow of the faint GRB 080710 - Evidence for a jet viewed off axis
我们研究了GRB 080710在上升余辉背景下的光学/近红外线余辉曲线。光学和近红外测光使用七通道成像仪GROND和陶登堡施密特望远镜进行。X射线数据由斯威夫特卫星上的X射线望远镜提供。GRB 080710余辉的光学/近红外光变曲线由亮度的初始增加主导,其平滑地转变为浅幂律衰减。GRB 080710余辉的初始上升消色差光变曲线可以用离轴观察的爆发模型或在其预减速阶段和轴上几何形状中的单个喷流模型来解释。用离轴几何可以得到余辉光变曲线和瞬发辐射特性的统一图象,这表明GRB余辉的迟升和浅升光学光变曲线可能是由几何效应产生的。
2009-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the axial symmetry of gamma-ray burst jets using afterglow polarimetry
本文采用椭圆形喷流头模型分析非轴对称结构对GRB余辉偏振演化的影响,揭示偏振峰数、消光及位置角旋转特征,并用于解释多个GRB事件。
2025-09-09 astro-ph.HE
Characteristics of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
该研究在非轴对称结构化喷流框架下,将喷流按方位角离散为单元,分析其速度、能量与视线方向对 GRB 余辉光变曲线多峰、平台及涨落的影响。
2023-10-31 astro-ph.HE
GRB 170817A as a Refreshed Shock Afterglow viewed off-axis
能量注入到产生余辉的外部冲击系统中,可以导致伽马射线暴(GRB)的发射重新变亮。在这里,我们调查的离轴视图重新增亮刷新冲击余辉。我们发现,余辉光变曲线,当从外面的射流开度角,可以通过缓慢的上升,或长的高原,与最大通量确定的总系统能量的特点。利用GRB 170817 A的宽带余辉数据,与引力波探测到的中子星合并GW 170817,我们表明,一个简单的礼帽喷流刷新冲击模型可以重现观测到的余辉功能。我们考虑两个特定的刷新冲击模型:一个单一的事件的能量注入和一段时间的连续能量注入。对于我们的第一或第二模型$θ_j=5.2^{+1.1}_{-0.6}~$或$~6.3^{+1.7}_{-1.1}$度,最佳拟合模型参数给出射流张开角、相对于视线的倾角$ι=16.0^{+3.4}_{-1.1}~$或$~17.8^{+4.5}_{-2.9}$度、初始各向同性等效动能$E_1 = (0.3^{+3.5}_{-0.3}~$或$~0.5^{+6.7}_{-0.2})\times10^{52}$ erg以及总/最终更新的冲击能量$E_{\rm total}=(0.42^{+5.6}_{-0.4}~$或$~1.26^{+18.2}_{-0.7})\times10^{53}$ erg。第一个模型拟合倾向于初始体积洛伦兹因子$Γ_{0,1}<60$,$Γ_{0,1}=19.5$的中心值相对较低,表明在这种情况下,…
2020-07-21 astro-ph.HE
Detectability of Electromagnetic counterparts from Neutron Star mergers: prompt emission vs afterglow
对第一颗中子星(BNS)合并双星GW 170817的电磁观测表明,在BNS合并双星中可以成功地发射相对论喷流。典型地,这样的喷流在两个阶段中产生发射:$γ$ -射线即时发射和多波长余辉。由于相对论性减助推,这两个对应物的可探测性取决于观察者视线和喷流轴线之间的角度($θ_v$)。我们比较了离轴射流的即时和余辉发射的可探测性,假设标准的检测器阈值。我们发现,对于顶帽喷流,余辉是一个更潜在的对应物比即时发射,即使与不利的余辉参数。对于具有高斯分布的结构射流,在假设瞬发阶段发射的能量等于外流的动能的情况下,在极端视角下,瞬发发射比余辉更有希望。假设一个高斯喷流剖面,我们预测人口的$γ$ -射线检测,并发现极端视角的事件,如GRB 170817 A将是罕见的。在我们的模拟样本中,观测到的$γ$ -射线中的各向同性等效能量与视角适度相关,使得低$E_{\rm iso, γ}$几乎总是与高离轴视角相关联。
2019-12-19 astro-ph.HE
Polarization of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
本研究揭示非轴对称结构化喷流伽马射线暴余辉的偏振特征,发现偏振度和演化受喷流结构、观测频率及视线影响,相关波动与角度变化可为识别不对称喷流GRB提供证据。
2024-12-02 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
The Nature of Optical Afterglows Without Gamma-ray Bursts: Identification of AT2023lcr and Multiwavelength Modeling
本文识别了无伽马射线暴的光学余辉AT2023lcr,并利用afterglowpy和emcee对AT2023lcr及三个历史事件进行多波段建模,发现多数事件符合轴上经典GRB特征,AT2021lfa则符合轴上低洛伦兹因子或离轴高洛伦兹因子喷流模型。
2025-03-31 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission in an Off-axis Top-hat Jet Model for Gamma-Ray Bursts
本文研究离轴顶帽喷流中反向激波对伽马射线暴余辉的贡献,用MCMC方法约束喷流参数并成功复现离轴余辉,揭示反向激波可能在早期余辉中产生可观测的显著特征。
2024-02-27 astro-ph.HE
AT2025ulz and S250818k: Deep X-ray and radio limits on off-axis afterglow emission and prospects for future discovery
针对LIGO-Virgo-KAGRA公布的双中子星并合候选体S250818k的光学对应体AT2025ulz,通过多波段深度观测排除其余辉关联,确认其为包层剥离超新星,并推导余辉参数约束,探讨离轴余辉未来发现前景。
2025-10-29 astro-ph.HE
Short GRBs Viewed from Far Off Axis
最近对GRB 170817 A之后的超光速无线电余辉的无线电观测(Mooley等人,2018)被解释为射流撞击重子斗篷,这可能是在射流前部捕获的物质,因为后者从更密集的喷射物质中出现。假设我们观察者位于{ \bf与发射物质的视角为$\sim 0.2$弧度(可能与喷流轴的距离稍大)},我们认为在即时发射时喷流的洛伦兹因子为$\lesssim 20$,并且如前所述,在余辉阶段,喷流在最终减速之前被加速到更高的值。离轴观察到的短GRB的一个不太极端的例子可能是GRB 150101 b(Fong等人,2016)。从大偏移角观察到的GRB的一个特征是与即时发射相比具有大的余辉各向同性等效能量,正如预测的那样(Eichler,2017),这是由这两个GRB的观测所证实的。它还表明,伽玛暴170817 A的即时发射,如果看到的方式离轴($θ\gg 1/Γ$),不能由内部冲击的重子材料的余辉。
2018-10-30 astro-ph.HE
GRB 170817A Afterglow from a Relativistic Electron-Positron Pair Wind Observed Off-axis
来自快速旋转、强磁化中子星(NS)的相对论性电子-正电子($e^{+}e^{-}$)对风将与伽马射线暴(GRB)外部冲击相互作用,并重塑余辉发射特征。假设GW 170817的合并残留物是一个长寿命的NS,我们表明,一个相对论$e^{+}e^{-}$对风模型与一个简单的礼帽喷流离轴观察可以再现多波长余辉光变曲线和超光速运动的GRB 170817 A。采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法得到最佳拟合参数,即射流半开角$θ_{j}\approx0.11$ rad和视角$θ_{v}\approx0.23$ rad。$θ_{v}$的最佳拟合值接近于根据重力波和电磁波观测值选择的先验的下限。此外,我们还导出了初始洛伦兹因子$Γ_{0}\approx47$和各向同性动能$E_{\rm K,iso}\approx2\times10^{52}\rm\ erg$。修正后的GRB 170817 A轴上辐射值与短暴典型辐射值的一致性表明,我们的模型也能再现GRB 170817 A的瞬发辐射。在我们的拟合中获得了具有磁场强度$B_{p}\approx1.6\times10^{13}\rm\ G$的NS,这表明需要相对较低的热化效率$η\lesssim10^{-3}$来满足对千诺瓦的观测约束。此外,我们的模型能够再现X射线光变曲线的晚期浅衰变,并预测X射线和射电通量将在未来几年继续下降。
2021-06-09 astro-ph.HE
The afterglow of GW170817 from every angle: Prospects for detecting the afterglows of binary neutron star mergers
该研究基于GW170817模型,按观测角、ISM密度和距离分布预测未来BNS并合余辉的可探测率,指出离轴余辉将占多数,并评估O4/O5及DSA-2000的探测前景。
2024-07-01 astro-ph.HE
Late-time Evolution of Afterglows from Off-Axis Neutron-Star Mergers
引力波探测到的中子星合并提供了一个机会,调查短伽玛射线暴(GRB)喷流余辉没有GRB触发。在这里,我们表明,峰后余辉下降可以区分最初的超相对论射流离轴和温和的相对论广角流出。峰值后余辉通量将以$F_ν\propto t^{-α}$形式下降。喷流余辉的最陡下降是$α>3p/4$或$> (3p+1)/4$,分别用于低于和高于冷却频率的观测频率,其中$p$是电子能量分布的幂律指数。对于具有初始洛伦兹因子$Γ_0\lesssim 2$的轻度相对论性流出,在各自的谱区中,最陡的下降是$α\lesssim(15p-19)/10$或$α\lesssim(15p-18)/10$。如果来自GW 170817的余辉以最大指数$α> 1.5$衰减,那么我们观察到的是偏离中心轴观察的最初超相对论性喷流的核心,而在$\sim 5$-10峰值时间之后$α\lesssim 1.4$的衰减表明,一个广角的和最初的$Γ_0\lesssim 2$外流是负责的。在峰值时间的两倍处,两个流出模型落在$α\approx 1$的相对侧。到目前为止,在160和260天的两个峰值后X射线数据点表明与离轴喷流余辉一致的下降。未来1 - 2年的后续观察将检验这一模型。
2018-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Robust Features of Off-Axis Gamma-Ray Burst Afterglow Lightcurves
伽马射线暴(GRB)的超相对论外流通过与外部物质的相互作用获得角结构。它们的特征通常是一个紧凑的、几乎均匀的窄核(具有半开角$θ_{c,\{ε,Γ\}}$),被每单位立体角能量($ε=ε_cΘ_ε^{-a}$,其中$Θ_{\{ε,Γ\}}=[1+θ^2/θ_{c,\{ε,Γ\}}^2]^{1/2}$)和初始比动能($Γ_0-1=[Γ_c-1]Θ_Γ^{-b}$)按幂律下降的材料包围。离轴喷流的多波长余辉光变曲线(具有视角$θ_{\rm obs} > θ_c$)提供了强有力的方法来约束$a$、$b$和外部密度径向分布($ρ\propto R^{-k}$),即使其他爆发参数可能保持高度退化。我们扩展了我们以前的工作,这样的余辉,包括更现实的角结构配置文件来自三维流体动力学模拟的长和短的GRB(解决也与浅的角能量配置文件,其发射表现出独特的演变射流)。我们提出了余辉光曲线的基础上,我们的参数化幂律射流角剖面不同的视角$θ_{\rm obs}$和$k=\{0,1,2\}$。我们确定了一个独特的进化幂律阶段的特征同步加速器频率($ν_m$和$ν_c$),表现为当光变曲线是由敏感的流出的角结构的发射占主导地位。在一般情况下,当$θ_{c,Γ}\neqθ_{c,ε}$。我们强调如何的光变曲线的形状和$ν_m$和$ν_c$的时间演变可以用来约束流出结构和潜在的区分磁射流和流体动力射流。
2022-06-28 astro-ph.HE
The on-axis view of GRB 170817A
GRB 170817 A短伽马射线暴与引力波事件GW 170817有着密切的联系,后者被解释为双中子星双星的合并。非热余辉的前所未有的行为导致了关于其性质的辩论,最终通过高分辨率VLBI观测解决,这强烈支持离轴结构射流情景。使用的信息来自多波长拟合的余辉发射和明显的VLBI图像质心运动的射流结构,我们计算的外观GRB 170817 A-样的射流所看到的轴上观察者,我们比较它到以前观察到的人口SGRB余辉和即时发射事件。我们发现,GRB 170817 A喷流的内在属性是一个典型的事件在SGRB人口的代表,暗示在一个准普遍的喷流结构。SGRB余辉人口的多样性,因此可以归因于在很大程度上是外在的(红移,周围介质的密度,视角),而不是内在的属性。虽然不确定性更大,但可以将比较扩展到即时发射特性,从而得出类似的结论。
2019-06-26 astro-ph.HE
The detection efficiency of on-axis short gamma ray burst optical afterglows triggered by aLIGO/Virgo
假设中子星(NS)或中子星/恒星质量黑洞(BH)合并为祖先的短伽马射线暴,我们推导并证明了一个简单的分析工具,用于模拟恢复轴上光学余辉的效率由高级LIGO和Virgo网络检测到的候选引力波事件触发。利用观测到的伽马射线暴,对不同类型的工作望远镜的符合探测效率进行了评估。我们展示了效率如何依赖于光学余辉的光度分布,望远镜的功能,和天空定位的引力波触发。我们估计了一个合理的光学余辉和引力波符合率为1年$^{-1}$(0.1年$^{-1}$)的NS-NS(NS-BH),以及如何按比例缩小探测效率的时间,它需要图像的引力波天空定位和望远镜的极限星等。对于NS-NS(NS-BH),我们发现当总成像时间小于200 min(80 min)且极限幅度小于20时,$>80%$的检测效率最大(21)。我们表明,相对较小的望远镜$(m<18)$可以实现类似的检测效率米级设施$(m<20)$具有类似的视野,只有当不太敏感的仪器可以响应触发器并在10- 15分钟。将LIGO印度纳入引力波天文台网络将大大减少具有有限星等$\sim20$但具有中等视场的望远镜的成像时间。风景一个最佳的符合搜索需要一个全球网络的敏感和快速响应的广域仪器,可以有效地成像相对较大的引力波天空定位,并产生进一步的光度和光谱后续的瞬态候选人。
2014-09-15 astro-ph.HE
Off-Axis Gamma-Ray Burst Afterglow Modeling Based On A Two-Dimensional Axisymmetric Hydrodynamics Simulation
伽马射线暴从高度相对论性的准直喷流开始,逐渐减速,成为非相对论性的球形冲击波。虽然详细的分析解决方案描述的余辉发射接收的轴上观察员在早期和后期阶段的外流演变存在,计算接收到的通量在中间阶段和离轴观察员需要一个更简化的分析模型或直接数值模拟的外流动力学。在本文中,我们提出了光变曲线的离轴观察员涵盖的长期演变的冲击波计算的高分辨率二维相对论流体力学模拟使用同步辐射模型。我们比较我们的结果,早期的分析工作和计算的后果,观察者的角度相对于射流轴的孤儿余辉的检测和射流破碎适合的观测数据。我们发现,可观察到的射流中断可以延迟长达几个星期的离轴观察员,可能会导致高估的光束校正的总能量。当使用我们的离轴光变曲线来创建合成的Swift X射线数据时,我们发现喷射中断很可能仍然隐藏在数据中。我们还证实了文献中的早期结果,发现只有极少数的本地Ibc型超新星可以窝藏孤儿余辉。
2010-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The broad-line type Ic SN 2020bvc: signatures of an off-axis gamma-ray burst afterglow
长持续时间的伽马射线暴(GRB)几乎毫无疑问地与能量非常高的Ic-BL型宽线超新星(SNe)有关。虽然伽马射线发射是在狭窄的喷流中发射的,但SN发射的辐射是各向同性的。因此,一些与GRB无关的SN Ic-BL被假设为来自内部发动机的事件,如离轴GRB或阻塞射流。在这里,我们提出了附近的($d = 120$ Mpc)SN 2020 bvc(ASAS-SN 20 bs)的观测支持这种情况。\textit{Swift}的UVOT观测显示了早期的衰减(爆炸后两天),而光谱将其归类为具有非常高的膨胀速度($\approx$ 70,000 km/s)的SN Ic-BL,类似于与GRB 171205 A相关的SN 2017 iuk中的喷茧发射。此外,\textit{Swift} X射线望远镜和\textit{CXO} X射线天文台在超新星爆发后三天才探测到X射线辐射,并开始衰减,这可以归因于余辉成分。茧和X射线发射都是喷气式伽玛暴的特征。在SN 2020 bvc的情况下,我们发现喷流是偏离轴的(偏离$\approx$ 23度),这也由早期($\approx 1$天)X射线发射的缺乏所表明,这解释了为什么没有及时检测到或在档案数据中检测到一致的GRB。这些观测结果表明,SN 2020 bvc是第一个通过其相关的SN发射检测到的孤儿GRB。
2020-07-03 astro-ph.HE
Reverse and forward shock afterglow emission from steep jets viewed off axis
本研究利用简化分析模型探究轴外观测的伽马射线暴(GRB)陡喷流余辉形态,发现其光变曲线因最小可见角减小时机与反向激波穿过喷流物的时间关系分为三类,且反向激波或可通过独特时间斜率探测转变。
2025-04-17 astro-ph.HE
Numerical simulations of polarisation in gamma-ray burst afterglows
本文通过相对论喷流减速数值模拟及后处理,研究轴上与离轴伽马射线暴余辉线偏振,发现侧向膨胀使离轴偏振呈单峰,并由GRB 170817A约束磁场各向异性。
2023-06-06 astro-ph.HE
An extremely bright slow-rising afterglow from an off-axis jet in GRB 260310A
University of Rome “Tor Vergata”(罗马第二大学);INAF - Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文台);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学香港天文及天体物理研究所);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系);Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)(安达卢西亚天体物理学研究所(西班牙高等科学研究委员会));McWilliams Center for Cosmology and Astrophysics, Department of Physics, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学麦威廉斯宇宙学与天体物理学中心物理系)
通过多波段观测研究GRB 260310A,发现其具有弱瞬时辐射、硬峰值能量和迟滞余辉起始等特征,支持离轴喷流模型,并首次在离轴几何中检验了反向激波模型。
2026-09-22 astro-ph.HE
An on-line library of afterglow light curves
伽马射线暴余辉喷流的数值研究揭示了与简化的解析模型的显著的定性差异。我们提出了一个在线图书馆的合成余辉光变曲线和宽带光谱用于解释观测数据。光变曲线已经计算了各种物理设置,如爆炸能量和环爆结构,以及不同的喷流参数和观测角度和红移。观测者的频率范围从低射电到X射线,观测者的时间从爆发后的几小时到几十年都进行了计算。的光变曲线已经计算出高分辨率的2D流体动力学模拟与RAM自适应网格细化代码和详细的同步辐射代码。该图书馆将包含通用的余辉模拟以及具体的案例研究,并将在http://cosmo.nyu.edu/afterglowlibrary上免费访问。合成光变曲线可以用来检查物理参数的准确性,这些物理参数是从分析模型拟合到余辉数据,定量地探索不同参数(如观察者角度)的后果,并准确预测未来的望远镜数据。
2011-02-14 astro-ph.HE
A theoretical model of an off-axis GRB jet
根据最近对致密天体合并或大质量垂死恒星核坍缩产生的余辉的观测结果,我们研究了离轴顶帽喷流产生的余辉的演化及其与周围介质的相互作用。介质由形式为$n(r)\propto r^{-k}$的幂律分布来参数化,$n(r)\propto r^{-k}$是分层参数,并且包含当周围密度恒定($k=0$)或类似风($k=2$)时的发展。我们发展了一个解析的同步加速器前向激波模型,当流出被视为离轴,它是由分层介质减速。利用大量轨道卫星和地面望远镜收集的X射线数据点,我们成功地应用了我们的模型,并用常规参数拟合了与SN 2020bvc相关的GRB余辉的X射线光谱。我们的模型预测,其环爆介质参数化的幂律分层参数$k=1.5$。
2021-08-24 astro-ph.HE
Constraining gamma-ray burst viewing angles with Swift/XRT afterglow light curves
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);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);Nanjing University(南京大学)
本研究采用两种顶帽喷流模型拟合Swift/XRT余辉光变曲线,发现模型1拟合效果更优,多数GRB观测角接近喷流轴,离轴比不随宇宙纪元演化。
2026-08-27 astro-ph.HE
Radio limits on off-axis GRB afterglows and VLBI observations of SN 2003gk
我们报告了对59颗I b/c型超新星(SNe)的晚期射电辐射的VLA调查,这些超新星与长持续时间的伽马射线暴(GRB)有关。一个“离轴”的伽玛暴爆发(即它的相对论喷流指向远离我们的方向),即使在没有显著的瞬发伽玛射线辐射的情况下,也会有晚期射电辐射。从我们的样本中,我们只检测到SN 2003 gk,其8.4 GHz通量密度为$2260 \pm 130 \,μ$ Jy。我们随后的VLBI观测SN 2003 gk,在$\sim$ 8年的年龄,使我们能够确定其半径为$(2.4 \pm 0.4) \times 10^{17}$厘米,或$94 \pm 15$光日。这个半径排除了离轴伽玛射线暴喷流的相对论膨胀,而是表明非相对论核心坍缩超新星的典型膨胀速度为$\sim 10\:000$ km s $^{-1}$。我们将晚发性射电辐射归因于喷出物与致密壳层的相互作用,这是由祖先的偶发性质量损失造成的。此外,我们提出了新的计算预期的射电光变曲线从伽玛暴喷流在不同角度的视线,并比较这些我们观察到的限制我们的SN样本的其余部分的通量密度。从这个比较中,我们可以说,只有一小部分的宽线I型b/c SNe有一个射电明亮的喷流类似于在宇宙学距离的伽玛射线暴余辉。然而,我们也发现,对于一个合理的参数范围,可能是代表的实际人口的伽玛射线暴事件,而不是检测到的明亮的,从伽玛射线暴喷流的无线电发射可以是相当微弱的,目前…
2014-02-05 astro-ph.HE
Large-scale Magnetic Field Model of GRB Afterglow Polarization: Effects of Field Anisotropy, Off-axis Viewing Angle, and Ordered Field
本研究利用大尺度湍流同步辐射偏振半解析模型,探讨了磁场各向异性、观测者视角及有序场分量对伽马射线暴余辉偏振的影响,发现该模型能解释现有前向激波偏振观测数据,并指出恒定偏振需极高有序场能量占比但会导致偏振度过高。
2024-07-29 astro-ph.HE
Off-axis synchrotron light curves from full-time-domain moving-mesh simulations of jets from massive stars
我们提出了全时域,移动网格,相对论流体动力学模拟从一个大质量的祖星中心发射的喷流,并计算由此产生的同步光变曲线的观察者在一个范围内的视角。我们遵循喷流的演化,从恒星中心内的点火,在恒星的信封和突破恒星表面的传播,然后通过滑行和减速阶段。喷流压缩成一个薄壳,扫过星周介质,最终进入牛顿相。由于射流与周围气体的流体动力学相互作用,射流自然形成角向和径向结构。计算的同步光变曲线涵盖了观测到的长伽马射线暴(LGRB)的瞬发到余辉相的时间范围。轴上的光变曲线表现出一个早期的发射脉冲起源于冲击加热的恒星材料,其次是一个浅的衰减和后来陡峭的衰减。离轴光变曲线的上升早于先前对顶帽喷气模型的预期--在喷气爆发后的几秒到几分钟的时间尺度上,然后衰减。有时离轴光变曲线具有稍后的再增亮分量,其可以与SNe Ic-bl发射同时发生。我们的计算结果可能有助于了解余辉阶段的伽玛暴外流结构。离轴光变曲线从全时域模拟倡导新的光变曲线模板的搜索离轴/孤儿余辉。
2019-05-03 astro-ph.HE
Afterglows and Macronovae Associated with Nearby Low-Luminosity Short-Duration Gamma-Ray Bursts
中子星(BNS)合并被广泛认为是短伽马射线暴(SGRB)的祖先之一。如果同时检测到其引力波(GW)事件,则可以验证该中央引擎。一旦得到证实,这种关联将成为多信使天文学的一个里程碑,并将大大提高我们对BNS合并过程的理解。由于先进的LIGO/Virgo GW天文台对BNS合并的探测范围有限,我们倾向于在几百兆秒差距内的本地SGRB。由于正常的SGRB很少落入如此近的范围内,为了使其更具观测价值,我们必须关注具有较高统计发生率和检测概率的低光度SGRB。然而,有一种可能性是,观察到的低光度SGRB本质上是强大的,但我们离轴,只观察到它的侧发射。在本文中,我们提供了一些理论预测的离轴余辉发射从附近的SGRB的假设下,结构化射流和macronova信号从这个GW可检测的BNS合并的喷出物。从余辉发射的性质,我们可以区分一个离轴正常SGRB从一个固有的低能量准各向同性类。此外,通过后续的多波长观测,BNS合并的一些参数(例如介质密度和喷出物质量和速度)将受到限制。
2017-10-01 astro-ph.HE
Reverse Shocks in Short Gamma-Ray Bursts -- The case of GRB 160821B and prospects as gravitational-wave counterparts
产生伽玛暴余辉的激波系统由一个正激波和一个反向激波组成。对于短伽玛暴,观测到的反向激波的证据很少,然而,伽玛暴160821 B的余辉需要在早期的反向激波来解释射电观测。此外,GRB 160821 B还伴随着最佳采样的macronova,没有引力波探测,以及一个有趣的晚期X射线余辉行为,表明了一个刷新冲击。在轴上短伽玛暴中观测到的反向激波的存在意味着反向激波应该被认为是引力波探测到的合并的潜在对应物。作为引力波的对应物,离轴伽玛射线暴喷流的余辉可以揭示喷流结构--在这些结构化喷流系统中将存在反向激波,如果观察到这些反向激波的特征,则可以指示出流中的磁化程度。在这里,我们展示了GRB 160821 B的情况,以及如何在离轴观测者的结构射流中出现反向激波。
2020-06-10 astro-ph.HE
Origin Of The Far Off-Axis GRB171205A
我们发现,低光度GRB 171205 A及其余辉的观测特性,就像大多数其他与超新星(SN)相关的低光度(LL)伽马射线暴(GRB)一样,表明它是一个普通的SN-伽玛射线暴,它是由超新星爆炸中喷射出的高度相对论性窄准直喷流对荣耀光进行逆康普顿散射产生的,并从远离轴角度观察。因此,VLA/VLBI后续射电观测其明亮的射电余辉从其母超新星的超光速位移,将能够清楚地测试它是否是一个普通的SN-GRB,或者它属于不同于普通GRB的独特类别,并且不能用GRB的标准火球模型解释为普通GRB
2018-01-23 astro-ph.HE
The First Day in the Life of a Magnetar: Evolution of the Inclination Angle, Magnetic Dipole Moment and Braking Index of Millisecond Magnetars During Gamma-Ray Burst Afterglows
某些伽马射线暴(GRB)的余辉发射表现出一个浅衰减(平台)阶段,意味着能量的连续注入。这种能量的来源通常归因于新生毫秒磁星的自旋下降能力。磁偶极辐射力矩被认为是导致中子星自旋下降的机制。该转矩具有用于旋转和磁轴之间的角度的对准的分量,即,倾斜角,这已被忽略在建模伽玛暴余辉光变曲线。在这里,我们展示了与伽玛暴相关的新生磁星的倾角和磁偶极矩的演化。我们约束的初始倾角,磁偶极矩和旋转周期的七个磁星的建模长伽玛暴余辉光变曲线。我们发现,磁星在诞生的第一天,倾角迅速减小。磁轴和旋转轴的快速对齐可能会解决成熟磁星缺乏持续无线电发射的问题。我们还发现,在三种情况下,磁星的磁偶极矩呈指数下降到一个值的几倍小于初始值。新生磁星的制动指数,作为对齐和磁偶极矩下降的结果,在余辉阶段是可变的,并且总是大于3。
2019-10-01 astro-ph.HE
Exploring the Early Afterglow Polarization of GRB 190829A
GRB 190829 A由于其性质和高能量发射而被广泛研究。由于高能立体观测系统探测到了一个非常高能量的成分,并且该事件的光度在理论上是中等的,因此它被归类为一组有限的爆发,与经典的伽马射线暴和附近的亚能量事件接壤。考虑到用于充分描述这一爆发余辉的模型范围,确定最可能的解释已被证明具有挑战性。然而,MASTER合作提供的偏振数据的检测为GRB 190829 A增加了一个新的方面,使我们能够尝试探索这种简并性。在本文中,我们提出了一个偏振模型耦合同步加速器前向冲击波模型-一个组件在所有的模型用于描述GRB 190829 A的余辉-为了适应偏振的时间演化与现有的上限($Π< 6\%$)。我们发现,从轴上发射产生的极化有利于强各向异性磁场比,而离轴的情况下,不能完全排除当考虑到一个更各向同性的框架。
2022-10-24 astro-ph.HE
The Optical Afterglow of GW170817: An Off-axis Structured Jet and Deep Constraints on a Globular Cluster Origin
我们提出了一个修订的和完整的光学余辉光曲线的二进制中子星合并GW 170817,使深哈勃空间望远镜(HST)F606 W观测在合并后$\approx\!584$天,这提供了一个强大的光学模板。光变曲线跨度为$\approx 110-362$天,并且完全符合从离轴观察的相对论性结构喷流的发射,如先前由无线电和X射线数据所指示的。结合同期的无线电和X射线观测,我们发现没有光谱演化,加权平均光谱指数为$\langle β\rangle = -0.583 \pm 0.013$,表明在这些时间尺度上无线电和X射线波段之间没有同步加速器中断频率演化。我们发现,GW170817的峰值后的时间斜率的宇宙学短伽玛暴的光度外推匹配他们所观察到的喷流破裂时间,这表明他们的爆炸性质是相似的,在GW170817的主要区别是视角。此外,我们对$L \lesssim 6.7 \times 10^{3}\,L_{\odot}$或$M \lesssim 1.3 \times 10^{4}\,M_{\odot}$的潜在球状星团的光度和质量进行了深度限制,至少比宿主星系NGC4993的球状星团质量函数的峰值低4个标准差。这个极限提供了一个直接而强有力的约束,GW170817没有形成并合并成一个球状星团。正如这里所强调的,HST(很快JWST)使中子星合并喷流和流出的光学发射的关键观测成为可能。
2019-08-21 astro-ph.HE
Afterglow Lightcurves from Misaligned Structured Jets
GRB 170817 A/GW 170817是第一个远离GRB喷流对称轴清晰可见的GRB。它的余辉在很宽的频率和时间范围内被密集地监测。它已被广泛建模,主要是数字,虽然这一努力是非常富有成效的,许多基本的模型参数仍然没有确定。我们提供了离轴观测到的GRB余辉的分析模型,考虑了具有窄核(半开角$θ_{\rm c}$)和幂律机翼的射流,其能量为每单位立体角($ε=ε_cΘ^{-a}$,其中$Θ=[1+(θ/θ_{\rm c})^2]^{1/2}$)和初始比动能($Γ_0-1=[Γ_{\rm c,0}-1]Θ^{-b}$),并简要讨论了高斯射流。我们的研究揭示了定性不同类型的光变曲线,可以在未来的离轴伽玛暴,无论是单峰或双峰,这取决于喷流结构和视角。考虑到光变曲线的形状,而不是时间和/或通量的绝对归一化,去除了光变曲线对许多高度简并的爆发参数的依赖。这项研究可以很容易地用于确定底层射流结构,显着减少数值拟合尝试的有效参数空间,并提供物理见解。作为一个例子,我们表明,对于GRB 170817 A,有一个强的相关性之间的允许值的$Γ_{\rm c,0}$和$b$,导致一个狭窄的带允许的解决方案在$Γ_{\rm c,0}$ - $b$平面上的一些最小值$Γ_{\rm c,0}\gtrsim 40, b\gtrsim1.2$。此外,主导早期光变曲线的材料的洛伦兹因子可以通过三种独立的技术被约束为…
2020-03-04 astro-ph.HE
Kilonova and Optical Afterglow from Binary Neutron Star Mergers. I. Luminosity Function and Color Evolution
在本系列的第一个工作中,我们采用了一个类似于GW 170817的,视角相关的kilonova模型和标准余辉模型,并根据宇宙学短伽马射线暴余辉的性质,采用光变曲线分布来模拟双星中子星合并的kilonova和光学余辉的光度函数和颜色演化。{We发现$\sim10\%$的余辉在峰值时刻比相关的kilonovae更亮,其中大部分在轴或近轴。这些kilonovae将被相关的余辉发射严重污染。只有在$\sinθ_{\rm v}\gtrsim 0.20$的大视角下,大多数BNS合并的EM信号将是千诺瓦主导的,并且在合并后的第二天,在$\sim5-10$处可能出现一些离轴余辉。在亮度比$\sim23-24$ \,mag暗的情况下,根据它们的光度函数,余辉的数目远大于千新星的余辉数目。由于本调查项目的搜索深度为$<22$ \,mag,因此通过偶然观测发现的余辉事件数量将远高于kilonova事件,与当前观测结果一致。{For可预见的勘测项目(例如,Mephisto,WFST,LSST),其搜索深度可达$\gtrsim23-24$ \,mag,千新星的探测率可与余辉的探测率具有相同的数量级。我们还发现,它可能是难以使用的衰落率在一个单一的频段,以直接识别kilonovae和余辉之间的各种快速发展的瞬态偶然调查。然而,光学和红外波段之间的颜色演变可以识别它们,因为它们的颜色演变模式与其他快速演变的瞬态相…
2022-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Late Afterglow Bump/Plateau around the Jet Break: Signature of a free-to-shocked wind Environment in Gamma-ray Burst
许多伽马射线暴(GRB)在喷流破裂周围的光学余辉和X射线余辉中表现出后期同步的碰撞。其起源尚不清楚。基于以下两个事实,我们认为这一特征可能是环爆环境从自由风介质向均匀介质的过渡。(I)由陡峭的衰减后的后期隆起强烈地让人想起GRB 170817 A的余辉,这是由于观察到的外前向激波(eFS)在星际介质中传播。(II)观测结果显示,在后期光学凸点之前有一个较长的浅衰变,这与GRB 170817 A的余辉不同。在本文中,我们研究了发射的eFS传播在一个自由的冲击风上/离轴观察员,在冲击风的质量密度几乎是恒定的。对于高视角观察者来说,光学和X射线余辉中后期同时出现的凸起/平台实际上是在喷流中断周围发现的。此外,在理论光变曲线的后期凸起之前存在长的平台或浅的衰减,这是在自由风中传播的eFS期间形成的。对于低视角观察者,只有在结构射流特征角较小且轴向射流减速半径在自由风边界附近或超出自由风边界的情况下,才会出现上述凸起。作为例子,拟合了伽玛暴120326 A、120404 A和100814 A的X射线余辉和光学余辉。我们发现,离轴观察到的自由激波风的eFS可以很好地解释这些爆发的余辉。
2021-04-29 astro-ph.HE hep-ph
Prediction of the second peak in the afterglow of GW170817
我们在茧喷流范例中对GRB/GW 170817的晚期射电和X射线余辉进行了计算,预测了爆炸后1 - 3年余辉光变曲线中第二个峰值的出现。该模型假设的即时发射和早期余辉起源于茧期间产生的延迟磁动力射流的爆发。当喷流从环面产生的风中爆发出来时,产生了一个几乎各向同性的温和相对论性外流;同时,主喷流加速到高洛伦兹因子,避免了检测。当快速喷流减速时,离轴观察者应该可以看到它。因此,该模型有一个明确的预测:X射线和无线电余辉应该首先经历一个衰减,随着茧变慢,然后当主喷流开始向观察者发射时重新变亮。
2018-05-22 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
GRB081028 and its late-time afterglow re-brightening
斯威夫特首次捕捉到了一个平稳上升的X射线再增亮,它是在一个长的伽马射线暴(GRB)的急剧衰减之后,清晰的非耀斑起源:GRB 081028。上升相可能存在于所有伽玛暴中,但通常被瞬发尾辐射所掩盖,并构成了后来引起浅衰变相的第一个表现。同期的光学观测揭示了快速冷却同步加速器光谱的注入频率通过光学波段的快速演变,这不利于余辉的开始(当外流减速时,沿着我们的视线向前冲击发射的开始)作为所观察到的再增亮的起源。我们调查替代方案,并发现观察结果是一致的预测,一个狭窄的喷流看离轴。高轴上的能量预算暗示这种解释表明不同的物理起源的提示和(晚)余辉发射。强烈的光谱软化发生从提示到陡峭的衰减阶段:我们跟踪的光谱峰值能量从伽马射线的X射线的演变,并强调高纬度和绝热冷却解释的问题。值得注意的是,还观察到高光谱斜率和低光谱斜率随时间的软化。我们讨论了GRB 081028的低轴向辐射效率,并将其性质与具有安全E_gamma,iso测量的Swift长伽玛暴样品进行了比较。
2009-10-16 astro-ph.HE
The Luminous, Slow-Rising Orphan Afterglow AT2019pim as a Candidate Moderately Relativistic Outflow
本研究发现首个经光谱确认的无高能辐射对应体的孤儿余辉AT2019pim,其初始洛伦兹因子远低于经典GRB,符合脏火球场景,为孤儿余辉搜寻提供重要观测证据。
2025-01-21 astro-ph.HE
A matched-filter approach to radio variability and transients: searching for orphan afterglows in the VAST Pilot Survey
针对传统射电暂现源搜寻方法难以捕捉慢演化源的问题,提出匹配滤波方法并应用于VAST先导巡天数据,发现5个候选体并完成分类,其中同步辐射暂现源的特征与轴外余辉等模型相符。
2023-06-15 astro-ph.HE
Prospects of calibrating afterglow modeling of short GRBs with gravitational wave inclination angle measurements and resolving the Hubble tension with a GW-GRB association event
在伽玛射线暴余辉的数值模拟中,为了简单起见进行了一些近似,不同的小组开发了他们的程序。由于缺乏直接测量的物理参数,这些模型/方法的稳健测试具有挑战性。幸运的是,从余辉模型推断的视角被广泛预期为与可以用引力波(GW)数据评估的中子星(BNS)合并的倾角相同。因此,在未来,有可能用GW倾斜角测量来校准余辉建模。本文采用解析估计和直接模拟两种方法对倾角测量的不确定度进行了预测。对于一些BNS合并伴随着电磁对应物中检测到的O 4/O 5运行的LIGO/Virgo/KAGRA/LIGO-India探测器,我们表明,倾斜角可以确定的不确定性$\leq 0.1$ rad,假设哈勃常数是已知的$\leq 3\%$的精度和哈勃流速的不确定性是在$\sim 1 \%$。离轴的伽玛暴外流将产生余辉辐射,即使在$\geq 0.3$ rad的视角下,在$\sim$ 100-200 Mpc的距离上也可以探测到最大能量的余辉辐射。这样的事件,因此可以作为一个强大的测试余辉建模方法。我们还评估了解决一个单一的GW/GRB协会事件的所谓的哈勃紧张局势的前景。我们发现,一个$\sim 3\%$精确的哈勃常数是可获得的,如果视角的不确定性可以被约束到$\sim 0.1$ rad,这是预期的情况下,一些附近的($\leq 250$ Mpc)明亮/轴上的伽玛暴与一个良好的余辉光曲线显示一个明确的消色差的休息在早期。
2022-06-27 astro-ph.HE
Polarization in early optical afterglows of gamma-ray bursts driven by precessing jets
喷流岁差广泛涉及从星系到X射线双星和伽马射线暴(GRB)的天体物理现象。极化是研究伽玛暴喷流中磁场的一种独特方法。伽玛暴相对论喷流的进动将改变喷流可观测发射区域内的几何形状,这可能会影响余辉的偏振。在本文中,我们考虑喷注进动,研究了伽玛暴早期光学余辉在有序和随机磁场几何结构下的偏振演化和相应的光变曲线。我们发现,在长寿命发动机的喷流进动可以显着降低极化度(PD)的磁场结构无关。当视线与进动轴对齐时,发现最强的PD衰减。我们的研究结果表明,喷流进动可以提供新的洞察力的低PD测量的早期光学余辉的伽玛暴。
2022-05-30 astro-ph.HE
Fitting Afterglows With Multi-Dimensional Simulations
我们提出了初步的数据拟合结果的合成光变曲线计算的数值余辉冲击波模拟。我们的技术使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)在一个新的数据分析工具,ScaleFit。在流体力学和辐射方程的标度关系允许光变曲线参数化的规模不变的特征量的一小组。这些数量已经计算和列表从高分辨率的二维流体动力学模拟。从这些特性生成光变曲线只需要一毫秒,允许使用MCMC数据拟合技术,这可能需要数百万次迭代。ScaleFit是一个可移植的、轻量级的Python包,它可以对余辉光曲线进行分析。使用2011年和2012年的Swift-XRT光变曲线,我们发现ScaleFit可以测量大多数余辉的喷流开口角,观察者角和光谱指数。在全球范围内,我们发现伽马射线暴的余辉往往是观察到的轴外,在一个显着的分数的射流开口角。
2013-07-24 astro-ph.HE