Inverse Compton emission from a cosmic-ray precursor in RX J1713.7-3946
最近，高能立体系统（H.E.S.S.）报告了两个关于伽马射线发射超新星遗迹RX J1713.7-3946（G347.3-0.5）的新的有趣结果。第一个结果是建立了GeV-TeV伽马射线的破幂律谱。另一个是一个更广泛的伽马射线空间分布比一个在X射线波段。在本文中，我们表明，这两个结果可以解释从加速电子的逆康普顿发射。如果被加速的电子的最大能量随时间减小，则可以通过累积产生破幂律谱。此外，γ射线分布的扩展分量可以解释为当前加速电子的CR前驱体。
2017-03-06 astro-ph.HE
Precursors of Short Gamma-Ray Bursts in the SPI-ACS/INTEGRAL Experiment
我们分析了2002年12月至2014年5月SPI-ACS/INTEGRAL实验中探测到的519个短伽马射线暴（GRB）的光变曲线，以寻找前兆。分析了519个单个事件的光变曲线和372个最亮爆发的平均光变曲线。在少数情况下，我们已经发现并彻底研究了基于SPI-ACS/INTEGRAL，GBM/费米和LAT/费米数据的前体候选人。对整个短暴样本的平均光变曲线的统计分析表明，没有规则的前兆。对前体的相对强度的上限进行了估计。短暴前兆的存在还没有令人信服的证据，我们发现有前兆的短暴在所有短暴中所占的比例不到0.4%。
2016-12-07 astro-ph.HE
Precursors of short gamma-ray bursts
我们对雨燕观测到的短伽玛暴样品进行了系统的前兆研究。我们发现，约8-10%的短伽玛暴显示这样的早期发作的排放。其中一个爆发（GRB 090510）显示了两个前兆事件，前者在GRB前约13 s，后者约0.5 s.我们没有发现任何实质性的区别的前体和主要的GRB的排放，和短GRB与无前体。我们讨论了可能的机制，以重现紧凑的对象合并的情况下所观察到的前体发射。最后讨论了我们的结果对量子引力约束的影响。
2010-09-07 astro-ph.HE
Gamma-ray burst precursors from tidally resonant neutron star oceans: potential implications for GRB 211211A
本文提出了基于潮汐共振中子星海洋的短伽马射线暴前兆模型，仅需前兆能量、主暴前时间与准周期振荡频率即可约束双星参数并区分合并类型，应用于GRB 211211A表明其前兆符合极端质量比NSBH合并与高质量中子星解释。
2023-11-19 astro-ph.HE
Precursors in Short Gamma-ray Bursts as a Possible Probe of Progenitors
从{ \em Fermi}和{ \em Swift}卫星观测到的660个短伽玛暴中，提取出18个具有前兆的候选短伽玛暴，并对其时间和光谱特征进行了综合分析。我们得到了以下结果：（1）对于大部分候选者，主爆发持续时间比它们的前兆持续时间长，与它们从前兆结束到主爆发开始的静止时间相当。(2)前兆的平均流量随着主爆发的变亮而增加。(3)从硬度比分布和光谱拟合可以看出，前兆相对于主爆发在光谱上稍软。此外，相当一部分的前兆和所有的主爆发有利于非热谱。(4)这些前兆可能是SGRB的祖先属性的探针，如磁场强度和地壳状态方程，如果它们产生于合并前的一些过程，而不是合并后的过程。
2019-09-02 astro-ph.HE
Afterglows from precursors in Gamma Ray Bursts. Application to the optical afterglow of GRB 091024
大约15%的伽马射线暴具有前兆，即主事件之前的发射事件，其光谱和时间特性与主发射相似。我们认为，前体有自己的火球，产生余辉发射由于通过外部冲击的动能的耗散。在前兆和主事件之间的时间间隔中，我们假设中心引擎没有完全关闭，但它继续以较小的速率喷射相对论性物质，其排放量低于背景水平。前体火球通过与外部环爆介质的相互作用产生第一余辉。在“准静止”阶段，由中央发动机注入的物质使外部介质与相对论运动的物质相互作用。对应于主要瞬发事件的火球与这种移动的物质碰撞，产生第二次余辉，最后赶上并与第一个前体火球合并。我们应用这个新的模型GRB 091024，一个事件的前兆在提示光变曲线和两个明确的颠簸的光学余辉，获得了很好的协议与现有的数据。
2014-09-08 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星（SN）-伽马射线暴（GRB）对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸，随后形成了寿命很短的一对致密天体，最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴（GRB）的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中，包括前体，即时伽马射线发射，扩展的软伽马射线发射，和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线，以确定各种排放事件。我们的研究结果表明，这些排放成分可能共享一个相同的物理起源，这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射，最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面，软扩展发射（EE）尾巴，最好是在那些伽玛暴，有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射，这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段，揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Search for Quasi-Periodical Oscillations in Precursors of Short and Long Gamma Ray Bursts
短和长伽马射线暴（SGRB和LGRB）的前体可以作为其祖先的探针，以及揭示合并或核心坍缩超新星的物理过程。一些模型预测SGRB的前体可能存在准周期振荡（QPO）。虽然已有许多研究对SGRB和LGRB的主辐射进行了QPO搜索，但迄今为止还没有对它们的前兆进行系统的QPO搜索。在这项工作中，我们使用频域的功率密度谱（PDS）和时域的高斯过程（GP）对Fermi/GBM在2008 - 2019年探测到的SGRB和LGRB的前兆进行了详细的QPO搜索。我们没有发现任何确信的QPO信号与3 $σ$以上的显着性，可能是由于低流量的前体。最后，首次研究了前体和主辐射的PDS连续性，发现SGRB和LGRB的PDS斜率分布没有显著差异.
2022-10-16 astro-ph.HE
IceCube search for high-energy neutrinos produced in the precursor stages of gamma-ray bursts
虽然伽马射线暴（GRB）曾经被认为是天体物理学中微子的主要来源，但高能光子和中微子之间缺乏任何显着的相关性，导致其中微子通量受到严格限制。以前冰立方对伽马射线暴中微子的搜索通常集中在伽马射线暴的瞬发阶段。然而，在GRB前体阶段的较高密度可能导致更多的强子相互作用，因此是中微子发射的主要时间。我们目前的结果从费米-GBM数据的分析，以确定和表征个人的前兆闪光。连同最新的伽玛暴目录，我们已经通过在线工具提供了我们的结果。发展了一种冰立方分析方法，用于寻找与伽玛暴前兆同时到达的中微子。在本报告中，我们将此分析的灵敏度与以前的IceCube分析进行了比较，并讨论了在发现显著信号的情况下的影响。
2019-08-19 astro-ph.HE
The canonical Gamma-Ray Bursts and their "precursors"
伽马射线暴（GRB）的火壳模型自然地导致了一个典型的GRB由一个真正的GRB（P-GRB）和余辉组成。P-GRB是我们在2001年提出的，在现有的文献中，它有时被认为是主要GRB事件的“前兆”。我们在本文中展示了火壳模型如何导致理解的伽玛暴的结构，精确估计的时间序列和强度的P-GRB和余辉。它也导致了一个自然的分类规范伽玛暴，克服了传统的短和长的伽玛暴。
2009-01-12 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成，可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的，那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星，在观测者的时间间隔<2（1+z）yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式，那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Searches for Neutrinos from Precursors and Afterglows of Gamma-ray Bursts using the IceCube Neutrino Observatory
伽马射线暴（GRB）是宇宙中观测到的最强烈的事件之一，长期以来被认为是超高能宇宙射线的可能来源，这使它们成为有希望的中微子源候选者。之前冰立方对中微子与GRB相关性的研究集中在GRB的即时（主发射）阶段，并没有发现中微子事件与观测到的GRB之间有显着的相关性。这促使我们将搜索范围扩大到即时阶段之外。我们进行分析，寻找中微子发射的证据，直到14天之前和之后的伽玛暴的提示阶段。这些分析依赖于IceCube在2011年5月至2018年10月期间观察到的候选μ子中微子事件样本。分析是独立于模型的。其中两个扫描不同的时间窗口可能的中微子发射，而第三个分析目标的基础上GRB前体观测费米GBM的前体发射。我们讨论了这些搜索的结果和影响，包括限制伽玛暴的扩散中微子通量的贡献。
2021-08-10 astro-ph.HE
Precursor flares of short gamma-ray bursts from crust yielding due to tidal resonances in coalescing binaries of rotating, magnetized neutron stars
GW 170817和GRB 170817 A的同时探测表明，短伽马射线暴可能与中子星-中子星合并事件有关。虽然很罕见，但有些爆发显示出早期发射的情节，在主爆发之前的$\sim 10$秒内观察到前兆耀斑。当恒星因引力波发射而螺旋上升时，相互引潮力的作用导致恒星振荡模的激发，这些振荡模可能与轨道运动发生共振。模式振幅大幅增加，在一段时间的共振潮汐能沉积到恒星。中子星的地壳由于振荡而受到剪切应力，如果共振振幅足够大，可能会变得过度紧张。这种过度紧张可能导致断裂或地震，释放能量，从而在合并之前为前兆活动提供燃料。使用一些简单的麦克劳林球体模型，我们调查的磁场和快速旋转的潮汐强迫$f$ -和$r$ -模式的影响，并连接相关的本征频率与轨道频率相对应的前兆事件，例如，GRB 090510。
2020-03-27 astro-ph.HE
A Study of the Spectral properties of Gamma-Ray Bursts with the Precursors and Main bursts
本研究通过分析21个费米伽马射线暴的前兆辐射与主暴光谱，发现两者在热成分、光谱参数演化及相关性上高度一致，且均符合Amati和Yonetoku关系，表明主暴可能是前兆辐射的延续，具有共同物理起源。
2024-05-24 astro-ph.HE
Collisionless shocks in partly ionized plasma with cosmic rays: microphysics of non-thermal components
本文讨论了部分电离等离子体中非热成分存在下的天体物理无碰撞激波的一些观测问题和理论模型。快速强无碰撞激波的一个特殊特征是它们能够加速高能粒子，这些高能粒子可以改变激波上游流并形成激波前兆。我们讨论了高能粒子加速和相关的磁场放大和衰减的扩展冲击前兆的冲击线和连续多波长发射光谱的影响。这两个巴尔默型和辐射天体物理冲击的超新星遗迹与部分中性云的相互作用进行了讨论。在审查中描述的定量模型预测了一些可观察到的线状发射功能，可用于揭示的物理状态的物质在冲击前兆和非热过程的冲击的字符。最新进展的伽玛射线观测超新星遗迹的分子云的影响突出。
2013-04-03 astro-ph.HE
GRB 221009A, its precursor and two afterglows in the Fermi data
我们研究GRB 221009 A，最明亮的伽马射线暴的观测历史，使用费米数据。为了校准它们的大倾角，我们使用船帆座X伽马射线源。在不同的光谱范围内的光变曲线表现出300秒的余辉和软瞬发发射的延迟事件的重叠。我们证明，一个相对较弱的爆发前3分钟发生的主要情节有自己的余辉，即，可能是它自身的外部冲击主要的余辉是最明亮的，包括一个在爆发后9小时能量为400 GeV的光子，并且在LAT数据中可以看到长达两天。
2023-03-21 astro-ph.HE
Magnetic field amplification in nonlinear diffusive shock acceleration including resonant and non-resonant cosmic-ray driven instabilities
我们提出了一个有效的扩散冲击加速（DSA）的非线性蒙特卡罗模型，负责粒子扩散的磁湍流计算自洽从共振宇宙射线（CR）流不稳定性，以及非共振短波长和长波长CR电流驱动的不稳定性。我们包括反压力从CRs相互作用的强烈放大的磁湍流，减速和加热的超alfvenic流在扩展的冲击前兆。独特的是，在我们的平面平行，稳态，多尺度模型，全范围的粒子，从热（~eV）注入在粘性亚激波，逃逸的最高能量CR（~PeV）从冲击前兆，计算一致的冲击结构，前驱体加热，磁场放大（MFA），散射中心漂移相对于背景等离子体。此外，我们展示了湍流级联到较短波长如何影响总冲击压缩，下游质子温度，磁波动谱和加速粒子谱。一个参数调查包括在那里我们改变冲击参数，磁湍流产生的模式，和湍流级联。从我们的调查结果中，我们得到的最大粒子动量和放大磁场的冲击速度，环境密度和冲击大小的函数的标度关系。
2014-05-31 astro-ph.HE
AGILE detection of a candidate gamma-ray precursor to the ICECUBE-160731 neutrino event
2016年7月31日，ICECUBE合作报告了由天体物理中微子引起的高能启动事件的检测。我们在这里报告的搜索伽玛射线对应的ICECUBE-160731事件与AGILE卫星。使用AGILE“突发搜索”系统，在中微子事件时间T0周围的+/- 1 ks的时间间隔内没有发现探测。在AGILE-GRID自动快速查看程序在预定义的48小时时间段内的结果中寻找可能的伽马射线前兆，我们发现在T0之前的一天和两天之间超过100 MeV，位置与ICECUBE误差圆一致，具有约4 sigma的试验后显著性。对该过量的精细数据分析证实了后验自动检测。新的AGILE瞬变源，命名为AGL J1418+0008，因此可能是ICECUBE-160731伽马射线的先驱。没有其他空间飞行任务或地面观测站报告发现任何与ICECUBE事件一致的瞬态发射。我们表明，费米-LAT有一个低曝光的ICECUBE区域在AGILE伽马射线瞬态。基于对ICECUBE-160731和AGL J1418+0008误差区域内编目源的广泛搜索，我们发现了一个可能的共同对应物，显示了与高能峰值BL Lac（HBL）类耀变体相关的一些关键特征。使用专用SWIFT ToO数据对该来源的性质进行了进一步调查。
2017-07-26 astro-ph.HE
Optical precursors to X-ray binary outbursts
盘不稳定性模型预测，对于静止的X射线双星，在X射线爆发之前应该有一个光通量的增亮。追踪静止期X射线双星的X射线变化通常是不可能的，因此光学监测提供了测量爆发之间质量吸积率变化的最佳手段，并确定新爆发的开始阶段。通过我们的福克斯望远镜/拉斯坎布雷斯天文台（LCO）的定期监测，我们在X射线全天监测器检测到新的X射线双星爆发之前，定期检测它们的光学上升。我们提出的例子，检测的光学上升之前，X射线二进制的X射线检测。我们还提出了新的黑洞瞬态MAXI J1820+070（ASASSN-18 ey）与福克斯，LCO望远镜和Al Sadeem天文台在阿布扎比，阿联酋的初步光学监测。最后，我们介绍了我们的新的实时数据分析管道，“X射线二元新预警系统（XB-NEWS）”，其目的是检测和宣布新的X射线二元爆发在一天内的第一次光学检测。这将使我们能够在爆发的早期阶段触发X射线和多波长活动，以限制爆发触发机制。
2019-03-11 astro-ph.HE
Spatio-temporal evolution of the nonresonant instability in shock precursors of young supernova remnants
一个非共振的宇宙射线电流驱动的不稳定性可能在年轻超新星遗迹的冲击前体中起作用，并负责磁场放大，等离子体加热和湍流。早期的模拟证明了磁场放大，在动力学研究中，宇宙射线和热等离子体之间的相对漂移减少被观察到作为逆反应。然而，所有已发表的模拟使用周期性的边界条件，不考虑减速流的质量守恒，只允许时间的发展进行研究。在这里，我们报告的结果完全动力学粒子在细胞模拟与开放的边界，允许流入的等离子体的一侧的模拟框和流出的另一端，从而允许调查的时间和空间发展的不稳定性。磁场放大的收益与周期性边界的研究，并在这里观察到的第一次，相对漂移的减少导致形成的冲击状的压缩结构，在其中一部分的等离子体离子被反射。由非共振不稳定性产生的湍流电场非弹性地散射宇宙射线，改变和各向异性它们的能量分布。空间CR散射与玻姆扩散兼容。电磁湍流导致显着的非绝热加热的背景等离子体保持离子和电子之间的体积均分。最高温度在大振幅静电场处达到。离子光谱显示超热尾在湍流电场随机散射造成的。总之，等离子体流中的这些修改将影响那里的冲击和粒子加速的特性。
2017-05-11 astro-ph.HE
Signatures of the Self-organized Criticality Phenomenon in Precursors of Gamma-ray bursts
本研究针对第三版Swift/BAT星表中的长伽马射线暴前兆，采用马尔可夫链蒙特卡罗技术分析其多参数分布，结合主暴的对比分析，证实前兆与主暴均属于空间维度S=3的自组织临界性系统，由相似的磁主导过程驱动。
2023-08-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Peculiar Precursor of a Gamma-Ray Burst from a Binary Merger Involving a Magnetar
该研究报道了与千新星相关的长时标伽马射线暴GRB 211211A中一个持续约0.2秒的特殊前兆，其光谱和准周期振荡特征表明它可能源于磁星在双星并合中的灾变性耀发，为并合前电磁辐射提供了证据。
2024-07-17 astro-ph.HE
Gamma-ray burst radio afterglows from Population III stars: Simulation methods and detection prospects with SKA precursors
我们调查的前景探测长伽马射线暴（GRB）的第三族（Pop III）的祖先使用SKA的先驱仪器WMA（Murchison宽场阵列）和ASKAP（澳大利亚SKA探路者）。我们推导出一个现实的模型，包括最广泛的合理的物理参数和观测角度的伽玛射线暴余辉。我们定义了最好的情况下的Pop III伽玛暴能量和红移分布。利用与观测到的长伽玛暴微物理参数拟合的概率分布函数，我们模拟了大量Pop III伽玛暴余辉，以寻找全局检测概率。我们发现，ASKAP可能能够检测35%的Pop III伽玛暴余辉在乐观的情况下，和27%在悲观的情况下。在任何一种情况下，MWA都可以检测到可忽略的数量。通过将固有速率与可检测时间尺度相结合，发现ASKAP的每幅图像检测率高达$\sim$ 6000，低至$\sim$ 11，这表明乐观的情况是不现实的。我们跟踪余辉通量密度如何在不同的时间间隔内变化，并发现，由于其非常缓慢的变化，这些余辉的盲目搜索的节奏应该尽可能长。我们还发现，在高红移的Pop III伽玛暴的射电余辉光变曲线是无法区分的，从那些经常长伽玛暴在更本地的宇宙。
2015-06-12 astro-ph.HE
Population synthesis of gamma-ray bursts with precursor activity and the spinar paradigm
研究了双星系统中WR星核坍缩产生的长伽马射线暴的统计特性。核心的快速旋转使两阶段坍缩的情况成为可能，这意味着形成了一个类似于脊椎的物体。这种坍缩产生的暴由两个脉冲组成，其能量收支足以解释观测到的伽玛暴。我们计算模型的spinar进化使用的结果从人口合成的二进制系统（完成的“场景机”）作为初始参数的旋转大规模的核心。在由此产生的爆发，事件与较弱的第一个峰值，即前兆，被确定，和主脉冲的时间间隔完全同意的观测值的范围。计算出的具有前兆的长伽玛暴的比例（约占长伽玛暴总数的10%）和主脉冲的持续时间也与观测结果一致。其先导时间比迄今所观测到的先导时间大一个数量级的先导物，其数量预计将减少两倍左右。不依赖于所假设的伽玛暴模型，我们预测了在伽玛暴主事件发生前超过10^3 s到达的前兆的存在。
2009-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Searches for Modulated γ-Ray Precursors to Compact Binary Mergers in Fermi-GBM Data
GW 170817是唯一一个被确认的γ射线对应物GRB 170817 A被探测到的引力波事件。在这里，我们提出了一种方法来寻找另一种类型的γ射线信号，一个γ射线爆发的前兆，与一个紧凑的双合并。如果在合并前不久发射，高能电磁（EM）闪光将穿过高度动态和相对论环境，由两个相互绕轨道运行的紧凑物体创建。因此，到达地球观测者的EM信号可以呈现某种可预测的时间依赖调制。我们描述了一个有针对性的搜索方法，表现出这样的调制光变曲线，参数化的跨帧组件的质量和二进制合并时间，使用费米-GBM数据。基于添加到GBM数据的模拟信号来评估该方法的灵敏度。然后，该方法被应用到一个潜在的有趣的紧凑的二进制合并检测在第二（O2）和第三（O3）的高级LIGO和高级处女座观测运行。我们没有发现与任何考虑的事件相关的显著调制的γ射线前兆信号。
2022-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Spatial structure of X-ray filaments in SN 1006
非线性扩散激波加速理论（NLDSA）预测了激波上游前兆的形成，在那里加速的粒子扩散并通过流动不稳定性引起磁场放大。在SN 1006东北区域（G329.6+14.6）的{ \it Chandra}观测中，X射线中没有探测到这种前体，这导致对加速电子在这种前体中扩散产生的X射线发射施加了上限，发射率水平低于下游区域发射的1.5%（Long等人，2003年）。这已被用来作为反对费米加速在这个冲击的论据。在这里，我们计算的频谱和空间分布的加速粒子在SN 1006和钱德拉的结果（包括最近的数据）是在完美的NLDSA的预测，建议有效的粒子加速和磁场放大上游的冲击的一个因素~10。
2010-03-10 astro-ph.HE
Observation of large scale precursor correlations between cosmic rays and earthquakes
本研究首次发现宇宙射线探测率平均变化与全球地震活动存在约两周滞后的相关性，其显著性随类11年太阳周期变化、局部超6σ，为地震预警系统提供新前兆方向。
2022-04-26 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Structure and Scale of Cosmic Ray Modified Shocks
强烈的天体物理冲击，扩散加速的宇宙线（CR）应该发展CR前兆。这种前体$L_{p}$的长度被认为是由CR平均自由程$λ$与冲击速度的比率来设定的，即，$L_{p}\sim cλ/V_{sh}\sim cr_{g}/V_{sh}$，形式上独立于CR压力$P_{c}$。然而，超新星遗迹激波的X射线观测表明，前兆尺度可能比$L_{p}$短得多，这将对上述估计提出质疑，除非磁场被强烈放大，并且回旋半径$r_{g}$在短（未解决的）空间尺度上被强烈减小。我们认为，虽然CR压力建立在前面的冲击，加速进入一个强烈的非线性阶段，其中的声学不稳定性，由CR压力梯度驱动，占主导地位的其他不稳定性（至少在低$β$等离子体的情况下）。在这种状态下，前体变陡成强非线性波前，其尺寸与\emph{the CR pressure}成比例，为$L_{f}\sim L_{p}\cdot(L_{s}/L_{p})^{2}(P_{c}/P_{g})^{2}$，其中$L_{s}$是发展的声学湍流的比例，并且$P_{c}/P_{g}$是CR与气体压力的比率。由于$L_{s}\ll L_{p}$，即使在由CR通过声学和（也可能）由CR驱动的其他不稳定性进行的中等气体加热的情况下，前体结垢减少也可能是强的。
2010-07-18 astro-ph.HE nlin.PS
General-relativistic treatment of tidal $g$-mode resonances in coalescing binaries of neutron stars. II. As triggers for precursor flares of short gamma-ray bursts
在某些短的伽马射线暴中，观测到了在主事件发生前$\sim$秒出现的前兆耀斑。当轨道频率为几百赫兹时，这些耀斑可能与内旋的最后几个周期有关。在这些最后的周期中，潮汐力可以共振地激发吸气恒星中的准正常模式，导致其振幅迅速增加。已经表明，这些模式可以施加足够强的应变到中子星地壳煽动屈服。由于$g$ -模式的典型频率是$\sim 100\text{ Hz}$，它们与轨道频率的共振与前兆定时相匹配，因此需要进一步研究。采用现实的状态方程和解决的广义相对论脉动方程，我们研究了$g$模式的共振在合并准圆双星，在那里我们考虑不同的恒星自转速率，分层程度，和磁场结构。我们表明，对于某些恒星参数的组合，共振激发的$g_1$ -和$g_2$ -模式可能会导致地壳破裂和触发前兆耀斑。
2021-09-14 astro-ph.HE gr-qc
The X-ray Luminous Type Ibn SN 2022ablq: Estimates of Pre-explosion Mass Loss and Constraints on Precursor Emission
本文研究了X射线明亮的Ibn型SN 2022ablq，通过多波段观测推断其复杂的时变质量损失历史，发现其不支持稳态星风机制，数值模型更倾向于较低质量前身星经历爆发性外抛或洛希瓣溢出。
2024-07-25 astro-ph.HE
Acoustic instability at shock-wave precursors
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN – Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究所——格兰萨索国家实验室）
通过磁流体动力学模拟，研究非相对论激波前由宇宙线压力梯度驱动的声学不稳定性如何放大磁场并产生湍流。
2026-04-14 astro-ph.HE hep-ph physics.plasm-ph
Structure of Cosmic Ray-modified Perpendicular Shocks
宇宙射线在垂直冲击波前的动力学扩散导致电荷非中性，这主要但不完全地被体等离子体通过极化漂移电流屏蔽。流体动力学剪切不稳定性以及极化电流的修正布尼曼不稳定性产生费米型加速所需的湍流。因此，类似于平行激波的情况，在垂直激波中，扩散的宇宙射线产生不稳定的等离子体电流，这些电流反过来激发湍流。这使得冲击波-宇宙射线系统的自洽演化成为可能。在修正的布尼曼不稳定性的动力学机制中，电子可能在宇宙线前体中被加热。
2009-12-09 astro-ph.HE
Identifying Merger-Driven and Collapsar-Driven Gamma-Ray Bursts with Precursor based Solely on Prompt Emission
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-sen University（中山大学粤港澳大湾区宇宙科学中心）；College of Physics and Electronic Information Engineering, Guilin University of Technology（桂林理工大学物理与电子工程学院）；Key Laboratory of Low-dimensional Structural Physics and Application, Education Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region（广西低维结构物理与应用重点实验室）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong（香港大学香港天体物理研究所）；Department of Physics, the University of Hong Kong（香港大学物理系）
本文通过分析具有前导发射（PE）的伽马射线暴（GRB）数据，利用t-SNE和UMAP无监督机器学习方法首次区分了I型和II型GRB，并提出EPI参数用于基于即时发射识别GRB的起源。
2026-04-21 astro-ph.HE
Magnetic field amplification by cosmic-ray-driven turbulence: I. isotropic CR diffusion
我们进行了磁流体动力学模拟研究的磁场的冲击波的前兆放大。在超新星遗迹中发生的强烈冲击的前兆中需要强磁场。观测还表明，磁场放大发生在星系团中的弱冲击中，并产生所谓的无线电遗迹。在这里，我们将宇宙射线驱动湍流对磁场放大的研究扩展到弱激波。放大是由湍流驱动的，湍流是由宇宙射线压力作用于上游流体中的密度不均匀性产生的。从星系团外围的X射线数据推断出的聚集现象可能提供了一些种子的不均匀性。产生了磁场功率谱和法拉第图。此外，我们研究如何同步辐射的冲击前兆可以用来验证这种不稳定性的存在和约束必要的等离子体参数。
2013-08-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
3D Hydrodynamic Simulations of Micro-Tidal Disruption Events Favor a Narrow, Ultra-relativistic Jet for GRB250702B
Northwestern University（西北大学）；University of Colorado（科罗拉多大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Harvard & Smithsonian（哈佛大学与史密森尼学会）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
本研究提出带喷流的微潮汐瓦解事件（micro-TDE）作为超长伽马射线暴（ULGRB）的引擎，通过三维流体动力学模拟解释了GRB250702B的X射线 precursor、超长瞬时辐射及数周衰减的多阶段演化。
2026-11-09 astro-ph.HE
A filamentation instability for streaming cosmic-rays
我们证明了宇宙射线由于自身产生的磁场而在超新星遗迹激波的前兆中形成了类似的结构。宇宙线的折射导致长波长不稳定性的增长，自然地将小尺度上的快速非线性放大耦合到更大的长度尺度上。混合磁流体动力学-粒子模拟进行确认的效果。由此产生的大尺度磁场可能会促进高能宇宙射线的散射，这是在超新星遗迹冲击波中加速宇宙射线谱中超过膝盖的质子所必需的。在激波上游很远的地方形成的丝状体也可能有助于宇宙射线从加速器中逃逸。
2011-09-26 astro-ph.HE
Shock breakout driven by the remnant of a neutron star binary merger: An X-ray precursor of mergernova emission
一颗旋转速度极快的超大质量中子星（NS）可以从NS-NS双星的合并中幸存下来。这是高度磁化的残余NS的自旋下降将为各向同性合并喷出物提供动力，以产生紫外/光学波段的明亮的合并新星发射。在合并新星之前，NS风和喷出物之间的早期相互作用可以驱动前向激波向外传播到喷出物中。结果，大量的热量可以在激波阵面后面积累，这些热量的最终逃逸可以产生激波爆发发射。我们用半解析模型描述了这种冲击的动力学和热辐射。研究发现，在软X射线中，由于以合并新星发射为先导，在合并后几小时内出现了亮度为$\sim10^{45}~\rm erg~s^{-1}$的尖锐而明亮的爆发发射。因此，这种X射线前体的探测将为识别NS动力的合并新星并将其与放射性动力的合并新星区分开提供确凿的证据（即，kilonovae或macronovae）。NS驱动的合并新星的发现将最终有助于确认由于合并和超大质量NS的存在而产生的引力波信号。
2016-01-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Self-Similar Evolution of Cosmic-Ray Modified Shocks: The Cosmic-Ray Spectrum
我们利用扩散激波加速（DSA）的动力学模拟来研究平面、准平行、宇宙射线（CR）修正激波随时间的演化。包括低能CR的热漏注入和有限Alfvén波的传播和耗散。玻姆扩散以及幂律动量依赖的扩散建模。只要加速到相对论能量的时间尺度远小于激波的动力学演化时间尺度，前驱激波和次激波的转捩就接近于时间渐近状态，这取决于激波的音速和Alfvénic马赫数以及CR注入效率。对于我们所采用的扩散模型，激波前兆结构以近似自相似的方式演化，只依赖于相似变量x/（u_st）。在这个自相似阶段，次激波处的CR分布在其演化过程中保持一种特征形式：两个幂律之和，斜率由次激波和总压缩比确定，在最高加速动量p_{max}（t）处具有指数截止。根据在马赫数范围内的DSA模拟结果，我们提出了激波结构参数的函数形式，由此可以构造出上述形式的CR谱。这些解析形式可以表示在自相似演化阶段以及在稳态阶段，如果p_{max}是固定的天体物理冲击DSA问题的近似解。
2009-01-13 astro-ph.HE
The precursor structure in relativistic shocks
本研究提出相对论性激波前驱体的统一宏观框架，发现当前驱体携带的下游能量通量达临界值时激波消失、流体过声点且转变不稳定，揭示其与牛顿瑞利流动的相似性及激波结构的剧变机制。
2023-10-06 astro-ph.HE
Balmer filaments in Tycho's supernova remnant: an interplay between cosmic-ray and broad-neutral precursors
我们提出H $α$光谱观测和详细的建模的巴尔默丝超新星遗迹第谷。我们在威廉·赫歇尔望远镜上使用了银河H $α$法布里-珀罗光谱仪，该光谱仪具有3.4' $\times$ 3.4'视场，0.2”像素尺度和$σ_\rm{instr}=8.1$ km/s分辨率，在1”视宁度下持续$\sim10$小时，产生了82个空间光谱箱，可以分辨整个第谷东北边缘的窄H $α$线。这是第一次，我们可以减轻人为的线加宽未解决的差分运动，并探测H $α$发射参数在不同的冲击和周围介质条件。在392 km/s的光谱覆盖范围内，宽H $α$线仍然没有被解析。我们采用贝叶斯推理，以获得可靠的参数置信区间，并量化的证据模型与多个线组件。在$95\%$置信水平下，所有箱和模型的H $α$窄线半峰全宽中值为$W_\rm{NL}=(54.8\pm1.8)$ km/s，在箱之间在[35，72] km/s范围内变化，与固有（热）$\approx20$ km/s相比明显加宽。考虑到可能的线分裂，其在细丝的$\approx18\%$中是显著的，并且可能是由于剩余的投影效应。我们还发现了广泛传播的证据，中间线发射的广泛的中性前体，中值$W_\rm{IL}=(180\pm14)$公里/秒（$95\%$置信度）。最后，我们提出了残余的系统速度，$V_\rm{LSR}=-34$公里/秒，和地图差分视线运动的测量。我们的研究结果证实了第谷…
2017-08-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
How to switch on and off a Gamma-ray burst through a magnetar
伽马射线暴（GRB）最难以捉摸的特征之一是在至少$\sim 15\%$的情况下观察到的主瞬发事件之前的零星发射。这些前体的光谱和时间特性类似于主要的即时发射，和较小的，但可比的，能量。它们与主事件之间的间隔时间可能非常长，在某些情况下，在同一爆发中观察到一个以上的前兆。前兆仍然是一个谜：尽管有许多尝试，但没有一个提出的模型可以解释所有观察到的特征。基于雨燕（BAT6）观测到的明亮长伽玛暴的完整样本，我们提出了一个新的方案，其中的前兆解释假设中央伽玛暴引擎是一个新诞生的磁星。在这个模型中，前兆和瞬发辐射来自物质在磁星表面的吸积。吸积过程可以被旋转的磁层施加在下落物质上的离心阻力停止，允许多种前体和非常长的静止时间。
2014-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical Precursors to Black Hole X-ray Binary Outbursts: An evolving synchrotron jet spectrum in Swift J1357.2-0933
我们提出了六年的光学监测黑洞候选人X射线二进制斯威夫特J1357.2-0933，期间和自2011年发现爆发。在这些长时间尺度上，静态光变曲线主要是由高振幅，短期（秒-天）变化，跨越约2个星等，从2012年到2017年的平均通量的增加趋势比迄今为止发现的任何其他X射线双星（0.17 mag/yr）都要陡峭。我们探测到了2017年雨燕J1357.2-0933爆发的初始光学上升，我们报告说，爆发开始于2017年4月1日至6日。根据盘不稳定性模型，在爆发之前这样陡峭的光通量上升是预期的，但静止时的高振幅变化不是。以前的研究表明，斯威夫特J1357.2-0933的静态光谱，偏振和快速变化的属性是一致的同步辐射从一个弱的紧凑的喷流。我们发现，一个可变的光学/红外光谱是增亮的原因：2011年爆发之前和之后不久，陡峭的红色光谱演变为自2013年以来更明亮，更平坦的光谱。光谱的演变似乎是由于喷流光谱中断从2012年的红外转移到2013年的光学，然后在2016-2017年回到红外，而光学仍然相对明亮。Swift J1357.2-0933是研究低吸积率下黑洞喷流物理的一个有价值的源，并且可能是唯一可以定期监测光学喷流性质的静态源。
2018-01-20 astro-ph.HE
Turbulence-induced magnetic fields and the structure of Cosmic Ray modified shocks
我们提出了一个模型的扩散冲击加速（DSA）中的冲击前兆随机磁场产生通过纯流体机制的所谓的小规模发电机。这与先前的DSA模型形成对比，DSA模型考虑了通过宇宙射线流不稳定性放大的磁场;即，或者通过磁场中的单个粒子共振散射，或者通过与大规模宇宙射线流相关联的宏观电流。相反，在我们的图片中，发电机工作所需的螺线管速度扰动是通过宇宙线前兆的压力梯度和流入流体中的密度扰动的相互作用产生的。我们的估计表明，这种机制提供了快速增长的磁场，是非常普遍的。我们认为，对于超新星冲击，该机制能够产生上游磁场，其强度足以将宇宙射线加速到10^16 eV左右。不需要任何其他机制的动作。
2009-10-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Overall Spectral Properties of Prompt Emissions with Diverse Segments in Swift/BAT Short Gamma-ray Bursts
由于短伽马射线暴（sGRBs）中的瞬发$γ$射线辐射缺乏多个分量，这些不同分量之间的相互关系仍不清楚。本文研究了包括GRB 170817 A在内的26个sGRB的前兆、主峰和扩展辐射的光谱和时间特性。发现每个脉冲中的峰值能量（$E_p$）与脉冲持续时间（$t_{dur}$）不相关。同时，我们发现峰值能量与能量注量之间没有明显的相关性。有趣的是，从$t_{dur}$与$E_p$或低能谱指数$α$的相关性来看，没有明显的从早期前兆到后期扩展发射的谱演化。平均通量（$F_{p}$）和能量注量（$S_γ$），$log F_p=(0.62\pm0.07) log S_γ+ (0.27\pm0.07)$之间的幂律相关性，被发现存在于个别段，而不是以前的平均峰。此外，我们还发现主峰平均比前体或扩展发射亮约一个数量级。基于以上分析，我们可以得出结论，三个发射组分将共享相同的辐射机制，但它们可能受不同的物理过程控制。
2021-10-15 astro-ph.HE
Cosmic connections: from cosmic rays to gamma rays, to cosmic backgrounds and magnetic fields
来自伽马射线望远镜和宇宙射线探测器的综合数据产生了一些关于星系际和星系磁场以及河外背景光的令人惊讶的新见解。本文综述了最近的一些进展，包括解释遥远耀变体硬光谱的理论和基于远源光谱的星系际磁场测量。此外，我们还讨论了银河系中的瞬变源，如过去的伽马射线暴和超新星爆炸，对观测到的超高能宇宙线核通量的可能贡献。对伽马射线、宇宙射线和磁场进行整体治疗的必要性是这些看似无关的现象的统一主题。
2012-07-16 astro-ph.HE
On the Cosmic Ray Driven Firehose Instability
被认为是非共振消防水龙带不稳定性的条件下有关的超新星遗迹冲击的前体的作用。利用伏拉索夫-福克-普朗克方程的二阶张量展开，我们说明了必要条件的消防水龙带操作。结果发现，对于非常快的冲击，扩散近似预测的线性水龙带的增长率略快于其共振对应。初步的混合MHD-Vlasov-Fokker-Planck模拟结果使用年轻超新星的相关参数。
2016-10-26 astro-ph.HE
Probing Cosmic Accelerators Using VHE Gamma Rays and UHE cosmic rays
在几类银河系和河外天体物理源中观测到的$γ$射线发射似乎与吸积黑洞和旋转动力中子星有关。这些系统是巨大的宇宙加速器，也是几个实验探测到的UHE宇宙射线和VHE中微子的潜在来源。我们回顾了我们对这些物体的理解的最新进展，并展示了如何利用最近和未来的观测来探测源中的条件。
2009-02-18 astro-ph.HE
Pair Fireball Precursors of Neutron Star Mergers
如果至少有一颗中子星（NS）在NS合并过程中被磁化，那么在最后的螺旋过程中，导电伴星的轨道运动会沿着连接NS的磁场线感应出强电压和电流。如果提取的电磁能量的一小部分，η，加速相对论粒子，产生的伽马射线发射紧凑的体积将导致形成电子-正电子对火球。应用稳态对风模型，我们量化的探测能力的前体火球与伽马射线卫星。对于eta ~ 1，γ射线探测视界D_max ~ 10（Bd/1 e14 G）^{3/4} Mpc比Advanced LIGO/Virgo的200 Mpc近得多，除非NS表面磁场强度很大，Bd > 1 e15 G。由于辐射的准各向同性性质，具有较弱NS场的合并可能会在附近产生短伽马射线暴。接近双星时未耗散的能量被大尺度的坡印亭通量沿着开放磁力线带到无穷远。在这个外流中的重新连接，远在对光球之外，为非热发射提供了一个潜在的场所，例如相干毫秒射电爆发。
2016-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Cosmic rays and molecular clouds
本文讨论了宇宙射线穿透分子云的问题和有关的γ射线发射问题。高能宇宙射线与致密气体相互作用，产生中性π介子，后者又衰变为两条伽马射线。这使得分子云成为潜在的伽马射线源，特别是如果它们位于将宇宙射线注入星际介质的强大加速器附近。在一个给定的源周围，宇宙射线超密度的幅度和持续时间取决于宇宙射线在湍流的银河磁场中扩散的速度。基于这些原因，分子云的伽马射线观测既可以用来定位宇宙射线的来源，也可以用来限制宇宙射线在银河系中的扩散特性。
2012-08-24 astro-ph.HE
Impact of Cosmic Ray Transport on Galactic Winds
由于认识到宇宙射线可以有效地加速星系风，超新星和年轻恒星产生的宇宙射线的作用最近开始在星系形成和演化的研究中受到重视。宇宙线的微观输运过程是决定宇宙线风驱动效率的基础。以前的研究集中在通过恒定的扩散系数或通过流成比例的阿尔芬速度的宇宙线传输建模。然而，在主要是冷的中性气体中，宇宙射线可以比在电离介质中传播得更快，并且有效传输可以显著更大;即，宇宙射线可以与气体分离。我们进行三维磁流体动力学模拟补丁的星系盘，包括宇宙射线的影响。我们的模拟包括在寒冷的中性星际介质中宇宙射线的退耦。我们发现，相比于普通的扩散宇宙线传输的情况下，考虑去耦导致显着不同的风的性质，如气体密度和温度，显着更广泛的空间分布的宇宙射线，和更大的风速。这些结果对X射线、伽马射线和射电辐射，以及环星系介质的磁化和宇宙射线污染都有意义。
2018-02-23 astro-ph.HE
Are 10 EeV cosmic rays extragalactic? Theory of cosmic ray diffusion at high energy
俄歇合作组织已经报道了在8 EeV以上的宇宙射线的到达方向上的大尺度各向异性。偶极方向，距离银河系中心125 $^\circ$，被认为是这些宇宙射线起源于银河系外的指示。我们表明，无论是理论上和直接数值模拟，这不一定是真的。起源于银河系并在银河系磁场中扩散的中等质量原子核可能具有指向远离银河系中心的偶极各向异性。我们的理论预测四极各向异性的数量级相同的偶极子。
2018-07-26 astro-ph.HE
VERITAS contributions to CF6-A: Cosmic Rays, Gamma Rays and Neutrinos
本白皮书介绍了VERITAS伽马射线望远镜阵列对“宇宙前沿”工作组CF 6-A小组的贡献，该小组是2013年斯诺马斯社区夏季研究的一部分。
2013-04-24 astro-ph.HE
Cosmic Ray Antiprotons from Nearby Cosmic Accelerators
PAMELA实验测量的反质子通量可能来自银河系的宇宙射线源。这些反质子预计将在宇宙射线质子和原子核与冷质子的相互作用中产生。伽马射线也在某些宇宙加速器内部的类似相互作用中产生。我们考虑费米LAT观测到的几个附近的超新星遗迹。其中许多与分子云有关。伽马射线已被检测到从这些来源，最有可能起源于衰变的中性介子产生的强子相互作用。利用这些信噪比观测到的γ射线通量，分析了它们对地球附近观测到的宇宙射线反质子通量的贡献。
2015-01-07 astro-ph.HE
