The 2nd Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog: The First Four Years
这是费米伽马射线暴监测器(GBM)观测到的伽玛射线暴(GRB)系列目录中的第二个。它将第一个两年目录延长了两年,导致953个GBM触发的GRB的总列表。GBM GRB目录的目的是为社区提供GBM探测到的GRB最重要的可观测信息。对每一个伽玛暴,给出了瞬发辐射的位置、主要特征、持续时间、峰值通量和注量。后两个量计算为50 - 300千电子伏的能量带,其中的仪器参考系中的最大能量释放的伽玛暴被观察到,也为更广泛的能量带从10 - 1000千电子伏,利用GBM低能量探测器的全部能量范围。此外,还提供了关于特派团第三和第四年期间触发标准的设定和修改以及异常作业条件的资料。第二个星表是费米大黑洞模型科学团队的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2014-01-24 astro-ph.HE
The Fourth Fermi-GBM Gamma-Ray Burst Catalog: A Decade of Data
本文介绍了费米伽马射线暴监测仪(Fermi-GBM)观测到的伽玛射线暴(GRB)的系列星表中的第四个。它将六年目录延长了四年,现在涵盖了从2008年7月12日触发启用到2018年7月11日的十年时间段。在这段时间内,GBM几乎每天触发两次瞬变事件,其中2356次被我们确定为宇宙GRB。其他触发事件是由于太阳活动,磁星爆发活动和地面伽马射线闪光。GBM GRB星表系列的目的是向社区提供GBM探测到的GRB最重要的观测信息。对于每个伽玛暴的位置和主要特征的即时发射,持续时间,峰值流量,和通量的推导。后两个量计算为50-300千电子伏的能量带,其中的最大能量释放的伽马射线暴在仪器参考系中观察到,也为更广泛的能量带从10-1000千电子伏,利用GBM的低能量探测器的全部能量范围。此外,还提供了关于特派团第7年至第10年期间触发标准和特殊作业条件的设定情况。这第四个目录是费米-GBM科学团队的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理学科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2020-04-14 astro-ph.HE
Time delays between Fermi LAT and GBM light curves of GRBs
费米伽马射线太空望远镜探测到的大多数伽马射线暴(GRB)在费米GBM测量到的硬X射线信号的触发时间和LAT探测到的MeV-GeV对应物的开始时间之间表现出长达10秒的延迟。这种延迟可能暗示着重要的物理学,无论是由于内部引擎的固有可变性,还是与从光源到观察者的光传播速度中的量子色散效应有关。正确评估这些时间延迟如何影响光变曲线的整体特性至关重要。我们用连续关联函数和离散关联函数对第一个费米LAT星表中5个最亮的伽玛暴进行了交叉关联。DCF中的最大值表明曲线之间存在时滞,其值和不确定性通过DCF曲线的高斯拟合和通过Monte Carlo方法的光曲线模拟来估计。所观察到的LAT和GBM光变曲线的互相关产生的时间滞后大多类似于文献中报道的那些,但它们在形式上与零一致。交叉相关的模拟光变曲线产生较小的误差的时间滞后和一个以上的时间滞后的伽玛暴090902 B和090926 A,对于所有5个伽玛暴,时间滞后是显着不同的零和文献中报道的一致,当只考虑第二个极大值为这两个伽玛暴。DCF方法证明了LAT和GBM光变曲线之间存在时间滞后,并强调了它们的复杂性。虽然这表明,延迟应归因于内在的物理机制,更灵敏度和更大的统计数据需要评估是否普遍存在于早期伽玛射线暴的排放和动力学时间尺度,他们跟踪的时间滞后。
2014-03-26 astro-ph.HE
The 3rd Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog: The First Six Years
自2008年发射以来,费米伽马射线暴监测器(GBM)平均每三天触发并定位大约两次伽马射线暴(GRB)。在这里,我们提出了GBM探测到的一系列伽玛暴目录中的第三个,将第二个目录延长了两年,到2014年7月中旬。所得到的列表包括1405个被标识为伽马射线暴的触发器。GBM GRB目录的目的是为社区提供GBM探测到的GRB最重要的可观测信息。对每一个伽玛暴,给出了瞬发辐射的位置、主要特征、持续时间、峰值通量和注量。后两个量计算的50-300千电子伏的能量带,在仪器参考系的伽玛暴的最大能量释放被观察到,也为更广泛的能量带从10-1000千电子伏,利用GBM的低能NaI(Tl)探测器的全部能量范围。使用统计方法来评估聚类,我们发现,伽玛暴的硬度和持续时间更好地拟合由两个组件模型与短硬和长软爆发,比由三个组件的模型。此外,还提供了关于特派团第五年和第六年期间触发标准的设定和修改以及特殊作业条件的资料。第三个星表是费米大黑洞模型科学团队的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理学科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2016-03-24 astro-ph.HE
A Coherent Search for New Galactic Magnetars using Fermi/GBM and follow-up Swift/BAT: 7 Candidates and a Large Burst Catalog
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(印度基本研究学院国际理论科学中心)
本研究利用Fermi/GBM与Swift/BAT的联合观测,通过统计关联和时空聚类方法,识别出1720次磁陀星爆发,发现7个新候选磁陀星,并构建了覆盖最低注量的爆发目录。
2026-10-30 astro-ph.HE
Fermi-GBM Observations of the SGR J1935+2154 Burst Forest
在2020年4月和5月期间,SGR J1935+2154发射了数百次短爆发,成为最多产的瞬变磁星之一。在活跃爆发期开始时,费米/伽马射线暴监测器(GBM)观测到一个130 s的爆发“森林”,其中包括一些具有特殊时间剖面的爆发。在这封信中,我们提出了对2020年4月27日发生的这一爆发“森林”事件的时间分辨光谱分析结果。我们确定在整个130年代的插曲普遍存在的热光谱成分,高能量的最大值出现在光子通量的峰值,这是调制的源的自旋周期。此外,$νF_ν$光谱硬度(由$E_{\rm peak}$或黑体温度表示)的光变曲线峰值内的演变是反相关的脉冲相位外推的脉动内观察到的持久的软X射线发射的源6小时后。在整个事件中,高能量(较热)分量的发射面积比低能量分量小1-2个数量级。我们解释这与几何视角的情况下,推断高能量的组件可能源自一个低海拔的热点位于封闭的环形磁场线。
2021-11-05 astro-ph.HE
Constraining the High-Energy Emission from Gamma-ray Bursts with Fermi
我们研究了费米伽马射线太空望远镜的伽马射线暴监测器(GBM)探测到的288个伽马射线暴,这些伽马射线暴在费米大视场望远镜(LAT)的头2.5年观测期间落入视场内,没有显示出100 MeV以上的发射证据。我们报告的光子通量上限在0.1-10 GeV的范围内,在提示发射阶段,以及固定的30秒和100秒的积分开始,从触发时间为每个突发。我们将这些限制与第一个GBM光谱目录中提出的光谱拟合外推所预期的通量进行比较,并推断大约有一半的GBM检测到的爆发要么需要GBM和LAT能带之间的光谱中断,要么在νFν光谱(Epk)的峰值上方具有固有的陡峭光谱。为了区分这两种情况,我们执行联合GBM和LAT频谱拟合到30个最亮的GBM检测到的爆发,并发现这些爆发中的大多数确实比单独拟合GBM数据推断的更软。大约20%的光谱子样本显示出统计学上显著的证据,表明它们的高能光谱存在截止,如果假设这是由于γγ衰减造成的,那么与产生这种发射的相对论流出相关的最大洛伦兹因子就会受到限制。所有这些后者爆发的最大洛伦兹因子估计值远低于LAT检测到的GRB计算的最小洛伦兹因子,揭示了GRB流出的大部分洛伦兹因子的广泛分布,并表明LAT检测到的爆发可能代表了该分布的高端。
2012-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Search Pipeline for Short Gamma Ray Bursts in Fermi/GBM Data -- A 50% Increase in the Number of Detections
本文提出一种针对费米/GBM数据的短伽马射线暴新搜索管道,通过模板库和泊松匹配滤波等方法将信噪比提高2-15倍,使探测数量增加约50%,并有望扩大sGRB-GW联合探测体积。
2025-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Localization of Gamma-Ray Bursts using the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
费米伽马射线暴监测器(GBM)自2008年7月开始科学运行以来,已经探测到1400多个伽马射线暴(GRB)。我们使用的仪器,如斯威夫特,费米大面积望远镜,INTEGRAL,和MAXI本地化的一个子集超过300 GRB,或通过从行星际网络(IPN)的三角测量,分析GBM GRB本地化的准确性。我们发现,报告的统计不确定性GBM本地化,这可以是小到1度,低估了GBM的位置的距离,真正的伽玛射线暴的位置,我们把这归因于系统的不确定性。系统的不确定性的分布是很好的代表(68%的置信水平)由3.7度高斯与非高斯尾部,其中包含约10%的GBM检测到的伽玛射线暴,并延伸到约14度。一个更复杂的模型表明,有一个依赖的系统的不确定性的位置上的伽玛射线暴在航天器坐标,与伽玛射线暴在象限的Y轴上比那些在X轴上更好地定位。
2014-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
GRB minimum variability timescales with Fermi/GBM
本研究利用Fermi/GBM数据计算约3700个GRB的最小变时标,发现SEE-GRBs与SGRBs具有相似MVT,而MGFs更短,表明MVT结合其他指标可辅助区分GRB前身天体。
2025-08-12 astro-ph.HE
Fermi/GBM observations of the ultra-long GRB 091024: A burst with an optical flash
本文分析了GRB 091024的伽玛射线和光学数据。GRB 091024是一个持续时间为T90~1020 s的极长伽马射线暴。我们目前的光谱分析的所有三个不同的发射事件使用费米/GBM的数据。由于这一事件的长期性质,许多地面光学望远镜在几分钟内就转向了它的位置,因此能够在它的活跃时期观察到伽玛射线暴。我们比较了光学和伽马射线的光变曲线。此外,我们根据GBM光曲线的变异性和光谱估计了体洛伦兹因子的下限,并将其与从光学余辉的前向冲击的峰值时间获得的值进行比较。从光谱分析中我们注意到,尽管它的持续时间异常长,但这个爆发与其他长伽玛暴相似,即存在光谱演化(峰值能量和光谱指数都随时间变化)和测量光谱滞后。我们发现,光学光变曲线是高度反相关的即时伽马射线发射,与光发射达到最大值在一个时代的静止的即时发射。我们将这种行为解释为反向冲击(光学闪光),预期在伽玛暴发射的内部-外部冲击模型,但迄今为止只在少数伽玛暴中观察到。由变率时标($Γ_{min}=195_{-110}^+{90}$)导出的初始洛伦兹因子的下限与由前向激波峰值时间($Γ_0=120$)得到的初始洛伦兹因子的下限在误差范围内是一致的,并且与其它长伽玛暴的洛伦兹因子也是一致的。
2011-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Classifying Gamma-Ray Bursts with Gaussian Mixture Model
利用高斯混合模型(GMM)和期望最大化算法,对\textit{CGRO} /BATSE、\textit{Swift} /BAT和\textit{Fermi} /GBM伽马射线暴的持续时间($T_{90}$)进行了分析。研究了298个已知红移的\textit{Swift} /BAT伽玛暴的$T_{90}$分布。贝叶斯信息准则已被用来比较不同的GMM模型。我们发现,在观测者坐标系下,两个高斯分量能更好地描述\textit{CGRO} /BATSE和\textit{Fermi} /GBM伽玛暴。此外,我们警告说,两组预期的\textit{Swift} /BAT突发在休息帧,这是与一些以前的结果一致。而观测者坐标系中的\textit{Swift}暴似乎呈现三峰分布,其中表面的中间类可能是由\textit{Swift} /BAT的选择效应造成的。
2016-07-29 astro-ph.HE
Deep Multimessenger Search for Compact Binary Mergers in LIGO, Virgo, and Fermi/GBM Data from 2016-2017
本研究针对弱引力波暂现源与弱伽马射线暴的联合探测需求,开发了LIGO、Virgo与Fermi/GBM数据的多信使联合分析方法,利用O2运行数据验证了方法有效性,并探讨了提升探测显著性的配置方案。
2024-03-06 astro-ph.HE gr-qc
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($F>10^-5.5 erg s-1 cm-2)处出现突变。高kT组件的面积随着通量的增加而增加,同时其温度降低,我们解释为由于绝热冷却过程。另一方面,低kT分量的区域在最高通量处似乎饱和,接近R_max~30 km。假设SGR爆发是由地壳地震引起的,并把R_max作为发射光子对等离子体火球的最大半径,我们把这个饱和半径与磁层的最小激发半径联系起来,并给出了SGR J 1550 -5418的内部磁场的下限,B_int>~ 4.5 × 10^15 G。
2014-02-24 astro-ph.HE
Extremely energetic Fermi Gamma-Ray Bursts obey spectral energy correlations
080916 C和090323都是高能费米伽玛暴,在1 keV - 10 GeV能量范围内Eiso约为10^{55} erg,具有强烈的GeV辐射,这给我们提供了一个独特的机会来测试光谱能量相关的可靠性和扩展性。基于Konus/WIND和Fermi光谱测量,我们发现这两个事件与更新的(截至2009年4月的95个事件)Ep,i-Eiso相关性完全一致,从而进一步证实和扩展它,并指出在非常高的能量下可能会变平或增加色散。这也表明,特别明亮和坚硬的伽马射线暴发射背后的物理原理与较软和较弱的伽马射线暴相同。此外,我们发现,考虑这两个伽玛暴和其他长伽玛暴获得的相关性的归一化,其中Ep,i是由费米/GBM高精度测量的,与其他仪器获得的结果完全一致(例如,BeppoSAX,Swift,Konus-WIND),从而表明相关性不受探测器限制阈值和能带的显著影响。通过将GRB 080916 C的光谱扩展到几个GeV而没有任何过量或截止,我们还研究了在通常采用的1 keV - 10 MeV能带中评估Eiso是否会使Ep,i-Eiso相关产生偏差,从而导致其散射。通过计算从1 keV到10 GeV的Eiso,相关性的斜率变得稍微平坦,而其色散没有显着变化。最后,我们发现,GRB 080916 C也是一致的,与大多数其他的光谱能量相关来自它,与Ep,i-Eiso- tb相关的可能例外。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Fermi LAT detection of magnetar-like pulsar PSR J1846-0258 at high-energy gamma-rays
报道了费米大天区望远镜(Fermi LAT)高能\gr射线数据中射电宁静类磁星PSR J 1846 -0258的脉冲信号的探测结果。我们利用2007年8月28日至2016年9月4日的后(类磁星)爆发期的RXTE PCA和Swift XRT监测数据制作了相位相干时序模型,并使用INTEGRAL ISGRI和Fermi GBM数据进行了独立验证。PSR J1846-0258中选定的费米LAT事件的相位折叠重心到达时间导致了4.2 sigma检测(30- 100 MeV)的宽脉冲,该脉冲的形状与我们用Swift XRT(2.5- 10 keV)、INTEGRAL ISGRI(20- 150 keV)和费米GBM(20- 300 keV)测量的轮廓一致,并且在相位上对齐。脉冲通量(30- 100 MeV)为(3.91 +/- 0.97)E-9光子/(cm ^2 s MeV)。积分ISGRI 20- 150 keV脉冲轮廓的下降的意义表明脉冲硬X射线发射在爆发后时期的衰落。我们重新访问了大大改善统计的时间和光谱特性的PSR B1509-58与费米LAT测量。PSR J1846-0258和PSR B1509-58的宽带脉冲发射光谱(从2 keV到GeV能量)可以用类似的曲线形状精确描述,最大亮度为3.5 +/- 1.1 MeV(PSR J1846-0258)和2.23 +/- 0.11 MeV…
2018-01-05 astro-ph.HE
Improving INTEGRAL/SPI data analysis of GRBs
INTEGRAL/SPI是自2002年以来在keV至MeV能量范围内进行观测的编码掩模仪器,它覆盖了大多数伽马射线暴(GRB)的$νFν$谱峰。自2008年发射以来,费米/GBM一直是分析能量范围在$\approx$ 10 keV至$\approx$ 10 MeV之间的伽玛暴的主要仪器。在这里,我们表明,SPI,覆盖类似的能量范围内,可以给一些参数,如果我们使用一个先进的分析方法的等价约束的结果。此外,结合两种仪器的数据减少了光谱拟合中允许的参数空间。与GBM相比,SPI的主要优点是能量分辨率为$\approx$ 0.2\%(1.3 MeV),而GBM的能量分辨率为$\approx$ 10\%。因此,SPI是精确测量光谱曲率的理想仪器。这一点很重要,因为近年来的研究表明,应该用物理模型而不是启发式函数来拟合伽马射线暴数据,以更好地了解它们仍然未知的发射机制,而且峰值的曲率对不同的物理模型来说是独一无二的。为了拟合SPI GRB数据的物理模型并从数据中获得最大量的信息,我们开发了一个新的开源分析软件{ \tt PySPI}。我们将这些新技术应用于GRB 120711 A,以验证和展示{ \tt PySPI}的功能。我们表明,{ \tt PySPI}改善了SPI GRB数据的分析相比,{ \tt OSA}分析。此外,我们还证明了该伽玛暴的GBM和SPI数据可以很好地与同步辐射物理模型相…
2022-04-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Prompt emission properties of GRB~200613
利用 Fermi/GBM 与 LAT 数据分析长暴 GRB 200613A,揭示其强峰加超长延展辐射、Band/幂律光谱及 7.56 GeV 高能光子等极端瞬时辐射特征。
2024-01-22 astro-ph.HE
Balmer continuum enhancement detected in a mini flare observed with IRIS
耀斑中的光学和近紫外连续辐射对耀斑能量收支有很大贡献。耀斑连续辐射的两个重要机制是:色球层突然电离后的氢复合和色球层辐射能量向大气低层的传输,即所谓的回暖。本文的目的是解开这两种机制之间的过度的巴尔默连续观测到的耀斑。方法.我们结合了IRIS(光谱和SJIs 2832 A)和FERMI伽玛暴监测器(GBM)在一次小耀斑期间探测到的硬X射线(HXR)辐射的观测结果。校准的巴耳末连续体相比,非LTE辐射转移耀斑模型和辐射能量的估计。假设厚靶HXR发射,我们计算了费米GBM探测到的非热电子的能量,并将其与辐射能量进行比较。巴耳末连续谱过剩和HXR辐射之间的关系的有利论据是,它们之间有一个很好的时间重合。此外,2832 SJIs的最大亮度的形状,主要是由于这个Balmer连续谱过剩,类似于FERMI/GBM光曲线。从FERMI/GBM估计的电子束通量与非LTE辐射转移模型中所需的束通量一致,以获得在IRIS光谱中观察到的过量的巴耳末连续发射。20 keV以上的非热电子输入的低能量足以产生巴耳末连续谱发射的增强。这可以用重连点的拓扑结构来解释。重联开始于一个微小的秃斑区域,该区域在X点电流片中动态变换。相互作用区域的大小将在仪器的空间分辨率之下。
2021-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
SRG/ART-XC, Swift, NICER and NuSTAR study of different states of the transient X-ray pulsar MAXI J0903-531
本文报道了最近发现的瞬变X射线脉冲星MAXI J 0903 -531在宽光度范围内的宽带光谱和定时研究结果。在两种状态下观测到的X射线谱都可以描述为一个经典的类脉冲星谱,它由具有高能截止的幂律谱组成。我们认为,在低通量下,没有向双峰结构的光谱转换,表明中子星在(2-3)$\times10^{12}$ G以下的磁场相对较弱。这一估计与其他间接约束和未检测到任何吸收特征一致,这些特征可以解释为回旋吸收线。NuSTAR数据的时序分析显示,作为能带和质量吸积率的函数,源的单峰脉冲轮廓只有轻微的变化。在两种强度状态下,脉冲分数随着能量从40%增加到大约80%。最后,我们也能够获得轨道解的二元系统使用的数据从费米/GBM,NICER和NuSTAR仪器。
2021-08-13 astro-ph.HE
The maximum isotropic energy of gamma-ray bursts
最具能量的伽马射线暴(GRB)是在短时间尺度内释放巨大能量的引人注目的源。它们的即时发射通常持续几秒钟,非常明亮,以至于在整个可观测的宇宙中都可以看到。研究这些极端事件可能会提供线索的性质,伽玛射线暴的祖先和工作在相对论射流的物理过程。本文研究了长伽玛暴各向同性能量分布的亮端。我们使用费米/GBM或Konus-Wind探测到的两个红移的长伽玛暴样本,这两个仪器精确地测量了光谱形状和即时发射的能量。我们专注于GRB的红移范围内z = 1 - 5,一个体积,包含大量的精力充沛的GRB,我们提出了一个简单的方法来重建从观察到的GRB能量分布的亮端。我们发现,伽玛射线暴的能量分布不能用一个简单的幂律来描述,但需要一个强大的截止以上$1-3 \times 10^{54}$ erg。我们把这一特征归因于伽马射线暴辐射的每单位立体角能量的内在限制。
2017-12-05 astro-ph.HE
Real-time Likelihood Methods for Improved Gamma-ray Transient Detection and Localization
本文提出一种可在低性能处理器上实时运行的最大似然算法,将伽马射线暴探测灵敏度提高近一倍,并验证了其在费米GBM数据上的定位精度与响应矩阵分辨率需求。
2023-07-03 astro-ph.HE astro-ph.IM
Accretion spin-up and a strong magnetic field in the slow-spinning Be X-ray binary MAXI J0655-013
本文结合MAXI、NuSTAR与Fermi/GBM观测分析MAXI J0655-013爆发,证实中子星吸积自旋加快,并通过三种方法推断其表面磁场B_s>10^13 G。
2023-07-13 astro-ph.HE
Deep Learning for Gamma-Ray Bursts: A data driven event framework for X/Gamma-Ray analysis in space telescopes
本研究针对空间望远镜中易被遗漏的长时标暗弱伽马射线暴探测问题,提出数据驱动框架DeepGRB,结合神经网络背景估计、FOCuS-Poisson异常检测与可解释AI,实现事件识别、分析与分类。
2024-01-28 astro-ph.HE cs.LG
Identification and properties of the photospheric emission in GRB090902B
费米伽马射线太空望远镜观测到明亮而长的GRB 090902 B,红移z = 1.822。大面积望远镜(LAT)和伽马射线暴监测器(GBM)一起覆盖了从8 keV到>300 GeV的光谱范围。在这里,我们表明,迅速爆发光谱是一致的,从喷流光球结合非热辐射的发射由一个单一的幂律与光子指数-1.9。光球层产生了一个强的准黑体光谱,它比单一的普朗克函数略宽,特征温度约为290 keV。我们推导出光球半径Rph =(1.1 \pm 0.3)× 10^12 Y^{1/4} cm和流的体积洛伦兹因子,发现它的变化系数为2,最大值为γ = 750 Y^{1/4}。这里Y是火球的总能量和伽马射线发射的能量之比。我们发现,在第一季度的提示阶段的光球发射占主导地位,这解释了延迟发病的LAT相比,GBM的观测通量。我们用多色黑体模拟光球的辐射,其形状表明光球半径在高纬度地区增加。我们将宽带发射解释为R ~ 4 × 10^15 cm的同步辐射。我们的分析强调了具有高的时间分辨率进行光谱分析时,伽玛暴的重要性,因为有很强的光谱演化。
2009-12-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray emission evolution of the Galactic ultra-luminous X-ray pulsar Swift J0243.6+6124 during the 2017-2018 outburst observed by the MAXI GSC
本文报道了MAXI GSC在2017-2018年观测到的超亮银河系X射线脉冲星Swift J0243.6+6124的X射线发射演化。2-30 keV的光变曲线和能谱证实了$L_\mathrm{X}$的光度达到了$2.5\times 10^{39}$ erg s $^{-1}$,比爱丁顿极限高10倍。当光源是发光的$L_\mathrm{X}\gtrsim 0.9\times 10^{38}$ erg的$^{-1}$,它表现出负相关的硬度强度图。然而,两个硬度比,一个柔和的颜色($=$ 4-10 keV / 2-4 keV)和一个坚硬的颜色($=$ 10-20 keV / 4-10 keV),在$L_\mathrm{c}\simeq 5\times 10^{38}$ erg s $^{-1}$的特征光度上显示出有些不同的行为。当使用$L_\mathrm{X} < L_\mathrm{c}$时,软颜色的变化大于硬颜色,而在$L_\mathrm{c}$上观察到相反的变化。$L_\mathrm{c}$以上的光谱变化由$\sim 6$ keV处的广泛增强特征表示。随着光源在$L_\mathrm{c}$上变亮,脉冲波形由单峰向双峰过渡。这些光谱和脉冲形状的属性可以解释的方案,在中子星表面的吸积柱,产生康普顿X射线发射,逐渐变得更高的$L_\mathrm{X}$增加。宽的6 keV增强可能是在$\…
2020-05-16 astro-ph.HE
Search for GeV gamma ray burst signal in the field of view of muon telescopes
本文研究了星载仪器探测到的伽马射线暴(GRB)触发事件中μ介子过剩的时间(前后)。在南大西洋异常(SAA)区域内靠近其中心的22 S和43 W的海平面上收集了1Hz速率数据。利用1秒和10秒的时间面元,我们发现了与Swift BAT、Fermi GBM和Suzaku-WAM卫星观测到的伽马射线暴GRB 091112有关的μ子过剩$>5σ$。检测到的μ子时间曲线在$\sim T+223$ sec($5.2σ$)处显示了一个粗略的峰值,持续时间为7 sec。FLUKA蒙特卡罗模拟的光子-μ子转换在大气中的显示,观察到的μ子过剩可以解释与能量超过10 GeV的祖光子。该能量值高于最大同步辐射与冲击波演化相结合的预期极限。它显示了约束的外部冲击同步辐射模型GRB发射在GeV的能量带和有利于方案与整体余辉光谱,范围从光学到GeV的光子。根据观测到的与卫星数据的关联,我们报告的置信度分析的背景波动和通量在GeV的能量区域,这是很重要的,更好地了解伽玛暴物理。
2011-09-28 astro-ph.HE
Bimodal Long-Lasting Components in Short Gamma-Ray Bursts: Promising Electromagnetic Counterparts to Neutron Star Binary Mergers
短伽马射线暴(GRB)的长时间持续发射对于揭示中心引擎的物理起源以及探测来自中子星双星合并的电磁(EM)引力波(GW)是至关重要的。我们调查了65短伽玛暴的X射线光变曲线,这是以前的研究的6倍多,结合Swift/BAT和XRT数据。发现光变曲线在$>5σ$处由两个不同的分量组成,具有亮度和持续时间的双峰分布,即,延长(具有时间刻度$\lesssim10^3$ s)和平台排放(具有时间刻度$\gtrsim10^3$ s),这可能是发动机的中心活动,但不是余辉。扩展发射具有与即时发射相当的各向同性能量,而平台发射具有该能量的$\sim0.01-1$倍。我们的样本中有一半(50%)具有两种成分,而另一半则与具有两种成分一致。这使我们推测,几乎所有的短伽玛暴都有扩展和平台发射。这种持久的发射可以用黑洞的喷射物和回落的喷射物来解释,并可能为GRB 130603 B和GRB 160821 B等macronovae(或kilonovae)提供动力。基于所观察到的特性,我们量化了电磁对应物对GW的可探测性,包括散射到离轴角的平台发射,CALET/HXM,INTEGRAL/SPI-ACS,Fermi/GBM,MAXI/GSC,Swift/BAT,XRT,未来的ISS-龙虾/WFI,Einstein Probe/WXT和eROSITA。
2017-08-20 astro-ph.HE
Classification of Gamma-Ray Burst durations using robust model-comparison techniques
伽马射线暴(GRB)通常被分为“短”和“长”两类,这取决于它们的持续时间分别小于或大于两秒。然而,许多作者指出存在第三类伽玛暴,其平均持续时间介于短伽玛暴和长伽玛暴之间。在这里,我们应用多模型比较技术来验证这些说法。对于每个类别,我们通过最大化对数正态分布加权叠加的似然函数来获得最佳拟合参数。然后,我们通过比较卡方概率、赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)来对这些假设进行模型比较。我们统一应用这些技术的GRB从雨燕(观察者和内在框架),BATSE,BeppoSAX和费米GBM。我们发现,雨燕伽玛暴分布(在观察员框架)显示的证据约$2.4σ$在卡方差异的三个类别,并显示决定性的证据,有利于两个组件使用AIC和BIC。对于所有其他数据集,三个组成部分的证据要么非常边缘,要么不受欢迎。
2017-02-25 astro-ph.HE astro-ph.IM
Gamma-Ray Light Curves and Spectra of Classical Novae
经典新星的核合成,特别是放射性同位素的核合成,可以通过其$γ$射线特征直接测量。尽管几十年的观测,MeV $γ$ -来自新星的射线从未被检测到-无论是在爆炸时,还是作为放射性衰变的结果,也不是来自新星群体的弥漫性银河系辐射。由于最近的发展,如INTEGRAL/SPI和费米/GBM的MeV望远镜的仪器背景建模,最终检测到这些难以捉摸的瞬变的前景大大增强。这就需要更新和改进经典新星的$γ$射线光谱和光变曲线模型。在这项工作中,我们开发的数值模型的新星爆炸,使用子和近的ARASEKHARCO白矮星的祖先。我们研究了爆炸的参数依赖性,它们的热力学和能量学,以及它们的化学丰度模式。我们使用Monte-Carlo辐射转移程序计算了$γ$ -射线光变曲线和光谱,重点是早期的时间演化。我们比较我们的结果与以前的研究,发现预期的511千电子伏线闪光在爆炸时被严重抑制,表现出只有$10^{-9}\,{\rm ph}\,$厘米$^{-2}\,$ s $^{-1}$的最大通量,从而使它至少一百万倍比以前估计的微弱。这一发现将使目前的MeV仪器不可能在爆发后的第一天内检测到新星。然而,我们的时间分辨光谱可用于档案数据的回顾性分析,从而提高仪器的灵敏度。
2021-12-13 astro-ph.HE
Observation of solar high energy gamma and X-ray emission and solar energetic particles
我们考虑了2010年6月至2012年7月期间观测到的18个太阳耀斑,其中高能>100 MeV的γ发射被费米GRO上的大面积望远镜(LAT)记录。我们用GOES的软X射线观测、INTEGRAL(ACS SPI)上光谱仪的反符合屏蔽和FermiGRO上的伽马射线暴监测器(GBM)的硬X射线观测来检验这些γ事件。硬X射线和π0衰变γ射线辐射分别被用作电子和质子加速的示踪剂。在13个事件的脉冲相期间,ACS SPI观测到硬X射线爆发。当LAT/FermiGRO记录到延长的硬γ发射时,在时间间隔内未发现>100 keV的硬X射线爆发。这些事件显示出长时间的高能量伽马射线发射,而不伴有>100 keV的硬X射线发射,这被解释为质子和电子不同的加速过程的指示,或者解释为在耀斑的脉冲阶段期间加速并随后被某些磁结构捕获的质子群的存在。由GOES和STEREO(高能望远镜,HET)进行的现场高能粒子测量表明,即使考虑到包括STEREO在内的多点测量,其中5个γ事件在1 AU处也没有伴随SEP事件。因此,加速的质子并不总是释放到日光层。最高温度和最大发射测量之间的较长延迟是耀斑具有长时间高能γ发射和太阳质子事件的特征。
2015-04-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Could an X-ray Flare after GRB 170817A Originate from a Post-merger Slim Accretion Disc?
GRB 170817 A是费米-GBM 1.7 μ s探测到的中子星双星合并后的一个新发现,它首次提供了中子星合并和短持续时间伽马射线暴之间联系的直接证据。GRB 170817 A之后的X射线观测表明,可能有一个X射线耀斑,其峰值亮度在第156天附近的$L_{\rm peak} \sim 2\times 10^{39}\,{\rm erg\,s}^{-1}$。在这里,我们表明,这种X射线耀斑可以理解的基础上,一个紧凑的对象周围的薄盘。一方面,存在着最大的吸积率$\dot M_{\rm max}$的薄盘,在此之上的光学厚流出是显着的,从光盘的辐射是模糊的。基于能量平衡分析,我们发现当细长盘的角速度介于$\rm (1/5)^{1/2}Ω_K$和$\rm Ω_K$之间时(其中$\dot M_{\rm Edd}$为爱丁顿吸积率,$Ω_K$为开普勒角速度),$\dot M_{\rm max}$介于$\sim 4\dot M_{\rm Edd}$和$\sim 21\dot M_{\rm Edd}$之间.利用$\dot M_{\rm max}$,薄盘可以为$2.5 M_{\sun}$的紧凑物体提供亮度$\sim L_{\rm peak}$。另一方面,如果合并的两个NS形成一个典型的中微子占主导地位的吸积盘,其吸积率$\dot M$遵循幂律下降与指数$-1.8$,那么系统必须通过外流制度,并进入细…
2019-03-19 astro-ph.HE
Superorbital Phase Evolution and a Soft-Hard X-ray Phase Shift in LMC X-4
National Central University(中央大学)
大麦哲伦云X-4的超轨道周期稳定性极强,发现软硬X射线波段相位偏移,通过加入更高谐波项解释其结构变化。
2026-02-13 astro-ph.HE
GRB 200415A: magnetar giant flare or short gamma-ray burst?
对GBM/Fermi实验数据进行了详细的分析,并对GRB 200415 A进行了分类。结果表明,一方面,这一事件具有典型的I型(短)伽玛射线暴(GRB)的属性,如持续时间,可变性,和频谱演化(滞后)的字符。另一方面,事件源在天球平面上的定位,通过三角测量法(IPN)获得,表明附近的($ D_L $ = 3.5 Mpc)星系NGC 253(雕刻家)作为一个可能的主机星系的爆发。它介绍了显着的能量限制的事件($ E_{iso} $ $ \sim $ $ 10^{46} $ erg),并给出了另一种解释的GRB 200415 A作为一个巨大的耀斑(GF)的软伽玛中继站(SGR)。这一解释得到了磁硬能谱的支持。另外,根据突发在$ E_{p, i} $上的位置-- $ E_{iso} $(源坐标系中能谱$ νF_ν $中最大值的位置取决于伽马射线中发射的总能量的各向同性当量)和$ T_{90, i} $ - $ EH $(源帧中的持续时间取决于参数$ EH = E_{p,i,2} ~ E_{iso,51}^{ ~ -0.4} $的组合)图,GRB 200415 A被明确归类为磁星的巨大耀斑,假设它与NGC 253星系有关。在这些图中,银河系中已知的巨型耀斑和附近星系中的巨型耀斑候选者形成了一个定义明确的群体,其中包括GRB 200415 A。
2020-08-28 astro-ph.HE astro-ph.IM
Broadband X-ray characteristics of the transient pulsar GRO J2058+42
Be X射线二进制GRO J2058+42最近在2019年3月至4月期间经历了持续约50天的II型爆发。这一爆发是由运行中的全天空X射线监测仪如费米-GBM、斯威夫特-BAT和马克西-GSC探测到的。还进行了两次NuSTAR观测,一次是在爆发的上升期,另一次是在爆发的衰减期。它为我们首次分析脉冲星的宽带特性和脉冲星在X射线光度范围内的吸积力矩特性提供了独特的机会。脉冲轮廓是强烈的能量依赖性的,在低能量(< 20 keV)下具有至少四个不同的脉冲分量,其在高能量(> 30 keV)下演变为单峰轮廓。在每个窄能带中,脉冲轮廓在两个NuSTAR观测中几乎相同。从这两个观测的光谱拟合很好的幂律费米-狄拉克型高能量截止。我们排除了在NuSTAR波段的脉冲相位平均X射线光谱中存在回旋加速器线,其光学深度大于0.15。在两个NuSTAR光谱中都检测到具有约125 eV的等效宽度的铁发射线。我们研究了自旋上升速率对光度的依赖性,并由此估计了磁场强度,结果表明,与其他已知的BeXRB恒星相比,它要高得多。最后,讨论了矩光关系在测定中子星磁场强度中的不足。
2020-07-09 astro-ph.HE hep-ph
The apparent and cosmic rates of short gamma-ray bursts
该研究探讨了短伽马射线暴的喷流结构对观测率的影响,并通过几何校正方法校准了宇宙尺度的sGRB率。
2024-12-02 astro-ph.HE
Fermi and Swift Observations of GRB 190114C: Tracing the Evolution of High-Energy Emission from Prompt to Afterglow
本文报道了费米伽玛射线空间望远镜和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台对伽马射线暴(GRB)190114 C的观测结果。早期的观测揭示了多个独立发展的发射分量,其中一个延迟的幂律分量在爆发的前几秒内表现出超过40 MeV的显着光谱衰减。这个幂律分量过渡到更硬的光谱,这与后来观察到的余辉发射一致。在GBM和BAT光变曲线中可以清楚地识别出余辉成分,它是一种缓慢衰减的发射成分,其上叠加了其余的瞬发发射。因此,我们能够限制从内部冲击到外部冲击主导的发射的过渡。我们发现,宽带余辉发射的时间和光谱演化可以很好地模拟为从向前冲击传播到风一样的拱星环境的同步辐射,并发现费米LAT观察到的高能光子与理论上的最大能量,可以通过从冲击同步辐射实现的张力。这些违规行为的最大同步加速器的能量进一步加剧了检测的甚高能量(VHE)发射超过300 GeV的MAGIC与我们的意见。我们的结论是,从GRB 190114 C的VHE光子的观测需要在LAT能量范围内隐藏在同步加速器组件中的非常高能量的额外发射机制,以比电子同步加速器能量损失率更快的速率向粒子赋予能量的加速机制,或者对用于估计通过同步加速器过程可获得的最大光子能量的基本假设的修正。
2020-01-23 astro-ph.HE
Extremely luminous optical afterglow of an energetic gamma-ray burst GRB 230204B
本研究利用机器人望远镜网络发现并表征了高能GRB 230204B的超亮光学余辉,揭示了其喷流成分和周围星际介质的物理特性。
2025-12-02 astro-ph.HE
Luminosity Selection for Gamma Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)的本征亮度存在不可避免的散射。如果源中存在相对论性光束,视角的变化必然会引起内禀光度函数(ILF)的变化。ILF中的散射会导致选择偏差,其中检测到的远距离源具有比附近检测到的更大的中值光度。正如我们所知,平均亮度将任何给定的人口分为相等的两半。当分布的函数形式未知时,它可以是比任何使用试验函数形式的更强大的诊断。在这项工作中,我们采用了统计测试的基础上,中值光度和应用它来测试一类模型的伽玛暴。我们假设伽玛暴喷流有一个有限的开口角,伽玛暴喷流的方向是随机的相对于观察者。我们用恒定的洛伦兹因子$Γ$和张开角$θ_0$来参数化射流。我们计算$L_{median}$作为红移的函数,在每个红移仓($dz=0.01$)平均17 grbs的经验,理论和使用费米GBM数据,指出SWIFT数据是有问题的,因为它是有偏见的,特别是在高红移。我们发现,$L_{median}$是接近$L_{max}$充分扩展的伽玛暴喷流和不符合的数据。当$Γ$介于$100$和$200$,$θ_0\leq 0.1$之间时,我们发现与数据的拟合是可以接受的,条件是沿视线到轴上观测者的喷流材料是光学厚的,使得屏蔽的最大光度远低于裸$L_{max}$。如果我们将轴上观测者与经典投射的单调递减余辉相关联,我们发现它们的ILF与我们与平坦相位余辉相关联的离喷观测者的ILF相似。
2022-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc