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
GRB 191016A: A highly collimated gamma-ray burst jet with magnetised energy injection
长伽马射线暴GRB 191016 A是一个明亮而缓慢上升的暴，由\textit{Swift}卫星探测到，并由地面利物浦望远镜（LT）跟踪。LT随访在\textit{Swift} Burst Alert Telescope（BAT）触发后开始$2411$ -s，使用成像仪IO：O在后期光学峰值附近。从$3987-7687$ -s出发，我们用LT偏振计RINGO 3在$V,R$和$I$波段同时进行了伽玛暴的偏振和测光观测。组合的光学光变曲线示出了最初的晚期峰值，随后下降，直到$I,R$和$V$滤光片分别为6147-s、6087-s和5247-s，随后是平坦化阶段。在所有阶段都有极化的证据，包括极化（$P = 14.6 \pm 7.2 \%$），其与平坦化阶段的开始一致。光变曲线形态和偏振测量的组合有利于能量注入的情况下，从中央发动机较慢的磁化喷出物赶上减速冲击波。我们计算出最小能量注入为$ΔE / E>0.36$。稍后结合BOOTES（通过GCN报告）和IO：O的光学光变曲线，我们看到喷流开口角为2 \degree的喷流破裂的证据。
2021-11-17 astro-ph.HE
Energy injection driven by precessing jets in gamma-ray burst afterglows
喷流进动被认为普遍存在于各种尺度的天文现象中，包括伽马射线暴（GRB）。对于长寿命的GRB中央发动机，相对论旋进喷流将周期性地向外激波注入动能，从而显著地调制GRB余辉的光变曲线（LC）形状。本文采用标准的外激波模型，研究了不同参数情况下喷流进动对伽玛暴X射线余辉的影响，稳定的或随时间变化的射流功率、旋进周期、旋进角和视角。在喷流功率稳定或缓慢衰减的情况下，喷流可以扫过视线，应该出现浅衰减（或平台）段;否则，在GRB余辉LC中会出现巨大的隆起。我们表明，喷注进动是一个新的可能的机制，在伽玛暴的能量注入。此外，一些观察到的X射线瞬态没有伽玛暴协会可能是由旋进喷流。
2021-06-01 astro-ph.HE
External Shock in a Multi-Bursting Gamma-ray Burst: Energy Injection Phase induced by the Later Launched Ejecta
伽马射线暴（GRB）的中心发动机可能是间歇性的，并发射几个事件的喷出物分开了一个很长的静止间隔。在这种情况下，由于第一次发射的喷出物传播到环爆介质中而形成外部冲击，并且随后发射的喷出物可能在后期与外部冲击相互作用。由于内部耗散，可以在稍后的时间观测到较晚发射的喷出物（$t_{\rm{jet}}$）。本文研究了$t_{\rm{b}}$与$t_{\rm{jet}}$的关系，其中$t_{\rm{b}}$是后来发射的喷出物与形成的外激波的碰撞时间。发现$t_{\rm{b}}$和$t_{\rm{jet}}$的关系取决于后发射的喷出物的体洛伦兹因子（$Γ_{\rm{jet}}$）和环爆介质的密度（$ρ$）。如果$Γ_{\rm{jet}}$或$ρ$的值较低，则$t_{\rm{b}}$将显著大于$t_{\rm{jet}}$。但是，如果$Γ_{\rm{jet}}$或$ρ$的值非常大，则可以找到$t_{\rm{b}}\sim t_{\rm{jet}}$。我们的结果可以解释伽玛暴中光辐射相对于$γ$ -射线/X-射线辐射的大滞后，例如，GRB~111209A。对于有前兆的伽玛暴，我们的结果表明，能量注入到外部冲击，因此可能会出现一个以上的外部反向冲击在主要的即时发射阶段。根据我们的模型，我们估算了GRB~ 160625 B中第二次发射的喷出物的洛伦兹因子。
2017-12-04 astro-ph.HE
Fall back accretion and energy injections in gamma-ray bursts
$Swift$卫星在伽马射线暴（GRB）的X射线余辉中观测到了相对于瞬发相发生在晚期的强烈耀斑。在这里，我们提出了一个详细的分析回落吸积过程来解释强烈的耀斑阶段在非常早期的X射线余辉光变曲线。为了再现后期的余辉，我们通过注入能量来求助于外部冲击。通过对080810、081028和091029三个伽玛暴的X射线余辉光变曲线的模拟，我们发现它们的X射线余辉光变曲线可以很好地再现。然后，我们将我们的模型应用到超长的$Swift$ GRB 111209 A，这是有史以来观测到的最长的爆发。GRB 111209 A的极早期X射线余辉显示出许多有趣的特征，例如在$Swift$ /BAT触发后约2000 s观察到的显著隆起。在我们的模型中，我们假设两个恒定的能量注入过程。这些可以解释在相对早期阶段（$8.0\times10^{3}$ s）在X射线波长处观察到的平台和在大约$10^{5}$ s处的第二个X射线平台和光学再增亮。我们的分析支持的情况下，大量的材料可能会回落到中央引擎后，提示阶段，导致增强和长寿的质量吸积率供电坡印廷通量为主的外流。
2015-01-27 astro-ph.HE
Energy Injection in Gamma-ray Burst Afterglows
我们提出了多波长观测和建模的伽马射线暴（GRB），表现出同时重新增亮，在其X射线和光学光变曲线，并在无线电波长也检测到。我们表明，再增亮事件可以模拟的能量注入到爆炸波，并在所有情况下，能量注入率落在理论范围内预期的能量分布与喷出物洛伦兹因子。在z~1和z>6两个位置，我们测量的环爆流密度、喷流张开角和光束修正动能与长持续时间伽玛暴的这些参数的分布一致，表明这些事件的喷流发射机制和环境与光变曲线没有凸起的伽玛暴相似。然而，表现出再增亮事件的辐射效率低于平均水平，这表明大部分的流出物的动能是由缓慢移动的喷出物，这是进一步支持陡峭的测量分布的喷出物能量作为洛伦兹因子的函数。我们没有发现在能量注入期间发生反向冲击的证据，这意味着能量注入的开始是一个温和的过程。我们进一步表明，表现出同时X射线和光学再增亮的伽玛暴可能是具有不同能量注入率的事件分布的尾部，形成了同类中最极端的事件。因此，未来用Swift及其后继者对GRB余辉的X射线观测可能会发现更多这样的事件，而类似事件的无线电跟踪和多波长建模将揭示GRB余辉中能量注入的作用。
2015-04-14 astro-ph.HE
Delayed Energy Injection Model For Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴（GRB）余辉中的浅衰变相和耀斑被广泛认为与中心引擎的后期激活有关。一些能量注入模型涉及到从伽玛暴触发时刻开始的连续能量流，如磁星的磁偶极辐射。然而，在涉及黑洞吸积系统的情况下，来自回退吸积的能量流可能延迟回退时间$\sim t_{\rm fb}$。因此，我们提出了一个延迟能量注入模型，延迟能量会引起外激波的洛伦兹因子显著上升，从而在多带余辉中“产生”一个凸起。如果延迟时间很短，我们的模型退化到以前的模型。我们的模型可以很好地解释GRB 081029和GRB 100621 A的光学和红外线曲线中的显著再增亮现象。需要相当大的回落质量来提供后期能量，这表明伴随回落物质的伽玛暴可能与低能量超新星有关，因此在爆发过程中可以保留一部分包层。回退时间可以提供有意义的伽玛暴祖星性质的信息。
2016-04-15 astro-ph.HE
Broadband modelling of short gamma-ray bursts with energy injection from magnetar spin-down and its implications for radio detectability
磁星模型已被提出来解释短伽马射线暴（SGRB）的X射线光变曲线中的视能量注入，但其在整个宽带光谱中的意义还没有得到很好的探索。我们研究了四个SGRB的宽带建模，并在其X射线光变曲线中提供了能量注入的证据，应用了一个物理激励模型，在该模型中，新形成的磁星将能量注入到正向激波中，因为它沿着开放场线失去了角动量。通过对冲击波中的基本物理参数进行数量级搜索，我们限制了同步加速器光谱的特征断裂频率，以对抗其在每个突发的多波长观测中的表现。磁星能量注入配置文件的应用限制了成功的匹配到一个有限的家庭的模型，是自洽的磁偶极子自旋下降framework.We生产的合成光变曲线，描述了如何无线电签名的这些SGRB应该看的限制所施加的现有数据，并讨论了这些签名的可探测性与现今和不久的将来的射电望远镜。我们的研究结果表明，阿塔卡马大型毫米阵列和升级后的超大阵列现在都足够灵敏，可以在大多数SGRB触发后两周内检测到无线电特征，假设我们的样本代表整个人群。我们还发现，即将到来的平方公里阵列将敏感的深度大于我们的下限预测。
2015-01-27 astro-ph.HE
Delayed Onset of High-Energy Emissions in Leptonic and Hadronic Models of Gamma-Ray Bursts
本文在轻子和强子模型下数值模拟了伽马射线暴瞬发辐射的时间谱演化。对于足够弱的磁场，轻子模型可以再现费米-LAT观测到的GeV光子发射开始的几秒钟延迟，这是由于逆康普顿散射的目标光子场的缓慢增长。然而，即使在更强的磁场中，GeV的延迟也可以用强子模型来解释，这是由于质子的加速时间尺度很长，并且在粒子注入结束后会持续产生质子。在单带轻子模型中，MeV和GeV光变曲线的半高宽几乎相同，而在强子模型中，1- 30 GeV光变曲线的半高宽明显大于0.1- 1 MeV光变曲线的半高宽。GeV延迟的量取决于Klein-Nishina效应在轻子和强子模型中的重要性。在我们的强子模型的例子中，逃逸中子的能量与伽马射线的能量相当，尽管它们对超高能宇宙射线的贡献仍然是次要的。由此产生的中微子光谱足够硬，以避免来自冰立方的通量限制约束。中微子发射开始的延迟比GeV光子发射开始的相应延迟长几倍。各种模型的光变曲线的定量差异可能会进一步测试与未来的大气切伦科夫望远镜，其有效面积大于费米-LAT，如CTA。
2012-09-04 astro-ph.HE
Constraints on The Hadronic Content of Gamma Ray Bursts
IceCube高能中微子望远镜自2006年以来一直在收集数据。相反，自2008年发射以来，费米号上的GBM已经探测到数百个伽马射线暴（GRB）。到目前为止，还没有中微子事件与GRB有关，尽管许多模型预测通过GRB光子与GRB喷流中PeV质子的相互作用产生高能中微子。我们使用中微子的非检测约束强子的GRB喷注的内容独立的喷注模型参数。假设$E^{-α}$与$α= 2$的一般粒子谱，我们发现在95%的置信水平下，π介子携带的能量与电子携带的能量之比必须是小的$f_π/ f_e \lesssim 0.24$.光谱斜率的分布可以将$f_π/ f_e$降低几个数量级。另一个限制，独立的中微子，得到如果一个归因于测量费米/LAT GeV的伽马射线发射的高能光子对光子级联产生的（相同的光子强子相互作用和随后的）中性π衰变。根据观测到的$\approx 10$的MeV与GeV的GRB注量比，我们证明了$f_π/ f_e \lesssim 0.3$ .在某些脉冲串中，该比率低至1，即$f_π/ f_e \lesssim 0.03$。这些发现增加了对伽玛射线暴喷流中PeV质子存在的越来越多的怀疑。
2014-07-01 astro-ph.HE
Lepto-Hadronic Scenarios for TeV Extensions of Gamma-Ray Burst Afterglow Spectra
本文利用AM3在单区近似下系统研究伽马射线暴余辉的轻子–强子参数空间，提出多种TeV辐射情景并指出高密度环境可解释10 TeV以上的平坦硬谱。
2024-12-09 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
The role of newly born magnetars in gamma-ray burst X-ray afterglow emission: Energy injection and internal emission
快速观测表明，某些伽马射线暴（GRB）的中心致密天体可能是新诞生的毫秒磁星。因此，通过考虑磁星的自旋演化对r模不稳定性的影响，我们研究了磁星在GRB X射线余辉发射中的作用。除了对传统的能量注入模型进行修正外，我们还特别关注了内部X射线余辉发射，假设其亮度以一定比例跟踪磁偶极子亮度。在模型和一些选定的观测样本之间的比较，我们建议，一些所谓的“典型”的X射线余辉，包括浅衰变，正常衰变，比正常的衰变阶段，可以由磁星内部产生（可能通过一些内部耗散的磁星风），而（通电）外部冲击与另一种类型的X射线余辉。如果这是真的，从这些内部的X射线余辉，我们可以进一步确定相应的磁星的磁场强度和初始自旋周期。
2010-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bias-corrected Fast Radio Bursts Population and Spectra Using CHIME Injection Data
本研究利用CHIME注入数据校正快速射电暴观测偏差，分析其总体谱，发现低频更亮或更多，且不同重复类型可能对应不同起源或演化阶段。
2025-02-26 astro-ph.HE
Hadronic origin of prompt high-energy emission of gamma-ray bursts revisited: in the case of a limited maximum proton energy
Fermi-LAT观测到的某些明亮的伽马射线暴（GRB）瞬发相的高能（> 100 MeV）辐射可能是加速质子与GRB辐射场相互作用引起的级联效应。光生子过程，通常被认为是在这样的强子解释中运作的，需要相当高的质子能量（> 10^17eV）才能有效地相互作用。然而，伽马射线暴是否能将质子加速到如此高的能量还远不能保证，尽管它们被认为是超高能宇宙射线的候选源。在这项工作中，我们重新审视强子模型的即时高能辐射的伽玛暴与较小的最大质子能量比通常采用的值估计从玻姆条件。在这种情况下，Bethe-Heitler对产生过程变得非常重要，甚至超过了光生子过程。结果表明，在同动系中，当质子的最大能量较低（洛伦兹因子为10 ^5）时，级联辐射仍能再现伽玛暴的各种高能谱。对于大多数未探测到高能辐射的伽玛暴，最大质子能量可能更低，从而放宽了IceCube未探测到伽玛暴中微子对伽玛暴喷流参数的限制。
2018-03-12 astro-ph.HE
Statistical analysis of multi-band plateaus in gamma-ray burst afterglows
Xiamen University（厦门大学）；Nanning University（南宁大学）；Nanjing University（南京大学）
本文通过分析GRB余辉中多波段平台的统计特征，验证了能量注入模型的适用性，发现多波段平台符合闭合关系，而单波段平台则不一致。
2026-01-04 astro-ph.HE
A statistical relation of energy injection plateaus in multi-band afterglows of gamma-ray bursts
Longyan University（龙岩学院）；Xiamen University（厦门大学）；Nanning University（南宁学院）
本研究通过47个双波段平台期伽马射线暴样本，证实其平台期X射线与光学光度呈中等正相关、正常衰减期斜率相近，支持能量注入模型，为检验该模型提供了有效诊断方法。
2026-08-18 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Spectrum with a Time-dependent Injection Rate of High-energy Electrons
虽然伽马射线暴中瞬发辐射的物理起源还没有定论，但以前的研究认为相对论电子的同步辐射是一种很有前途的机制。这些工作通常采用恒定的电子注入率（$Q$），这可能与坡印廷通量主导射流中的电子注入率不一致。在坡印廷通量主导的射流中（例如，ICMART模型，Zhang & Yan 2011），同时发生的磁重联的数量可以随时间快速增长，并导致$Q$随时间增加。本文致力于研究这种情况下的同步辐射光谱。研究发现，随着$Q$的增大，辐射谱明显变硬，当$Q$增大足够快时，可以得到类带状的辐射谱。后者与这样一个事实有关，即在所获得的电子谱的低能区出现凸点形状而不是幂律谱。这种效应可以强烈地硬化低能辐射光谱。结果表明，增加$Q$有助于缓解同步辐射对伽玛暴的“快冷问题”。我们的研究还表明，具有较大发射半径、较小磁重联区长度或较低最小注入电子能量的坡印廷通量支配的喷流更倾向于形成带状辐射谱。我们认为伽玛暴中的带谱可能是低能区电子的同步辐射，其分布呈凸点状。
2020-03-27 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
X-ray afterglow of GRB 050712: Multiple energy injections into the external shock
观测到的X射线耀斑表明，伽马射线暴（GRB）爆发后的中心引擎可以释放出大量的能量。作为一个自然的结果，伽玛射线暴的外部冲击可以被一次又一次地激发。利用这种多重能量注入模型，我们研究了GRB 050712独特的X射线余辉光变曲线，它存在四个明显的浅衰变平台。再加上三次早期的X射线耀斑，GRB 050712的中心引擎应该在爆发后至少释放了七次能量。此外，我们还发现，在四个平台期间释放的能量都在同一数量级上，但亮度随时间显著下降。这些结果可能会提供一些有趣的启示伽玛暴中心引擎。
2014-02-19 astro-ph.HE
Constraints on Hadronic Emission from Microquasars Detected by LHAASO
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切尔西天文台）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大凌波书院）；Université Paris Cité, CNRS, AstroParticule et Cosmologie（巴黎西岱大学法国国家科学研究中心粒子与宇宙学实验室）
研究LHAASO探测的六个微类星体在100 TeV以上的伽马射线是否来自强子相互作用，并评估其对银河宇宙线膝区谱的贡献，发现强子模型不能完全解释观测，但GRS 1915+105和MAXI J1820+070在加速效率>10%时可能成立。
2026-06-29 astro-ph.HE
Nuclear lines revealing the injection of cosmic rays in supernova remnants
在高能量下，来自超新星遗迹的伽马射线的强子起源仍然存在争议。假设观察到的伽马射线从沃尔夫-拉叶超新星遗迹Cas A是由于加速质子和离子，我们预测的核去激发线发射所产生的超新星喷出物中的重元素的相互作用。这个说明性的例子突出了MeV伽马射线观测宇宙射线的强子指纹的重要性。这些谱线可以通过未来的空间飞行任务在MeV波段进行观测，例如GRIPS，已向欧空局提出，GRIPS是一项使用伽马射线、X射线和近红外望远镜的全天观测飞行任务。在MeV伽马射线中，其灵敏度将比以前的任务提高40倍。
2011-06-06 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}$）。分析表明，ISM是首选的场景没有能量注入和恒星风介质的能量注入的情况下。
2022-06-23 astro-ph.HE
Multiwavelength Modeling for the Shallow Decay Phase of Gamma-Ray Burst Afterglows
本文通过时间依赖代码模拟伽马射线暴余辉浅衰变阶段，测试四种模型均能再现X射线光变曲线，模型差异体现在宽带光谱尤其是逆康普顿分量，未来CTA观测可揭示其机制。
2024-07-22 astro-ph.HE
Long Pulse by Short Central Engine: Prompt emission from expanding dissipation rings in the jet front of gamma-ray bursts
针对伽马射线暴瞬时辐射时长与中心引擎活动时长不符的观测挑战，提出中心引擎短脉冲注入引发湍流向外传播形成膨胀耗散环的机制，通过玩具模型重现了GRB 230307A的相关观测特征。
2025-02-24 astro-ph.HE
On the multiwavelength emission from Gamma Ray Burst afterglows
目的：通过与活动星系核的类比，我们研究了电子注入和同步辐射冷却以及SSC损失下伽马射线暴余辉的单区SSC模型。研究方法：我们求解空间平均动力学方程，该方程描述了粒子和光子的同时演化，获得了作为时间函数的多波长光谱。我们备份我们的数值计算与解析解的方程组使用不同的配置文件的磁场演变在某些简化的假设。结果如下：我们将该模型应用于均匀密度环境中伽玛暴的余辉演化，并研究了各种参数对多波长谱的影响。我们发现，在电子注入和/或环境密度高的情况下，损失占主导地位的SSC和解决方案显着偏离的同步加速器标准的情况下得出的。
2009-09-01 astro-ph.HE
Hadronic Models for the Extra Spectral Component in the short GRB 090510
由{ \it Fermi}探测到的短伽马射线暴GRB 090510显示出10 MeV和30 GeV之间的额外光谱分量，这是对更常见的低能（$<10$ MeV）带分量的补充。一般来说，这种额外的成分可能来自加速的质子。特别是，逆康普顿发射从次级电子-正电子对和质子同步辐射的竞争模型再现的硬光谱的额外的GRB 090510的组件。在这里，使用蒙特卡罗模拟，我们测试强子的情况下对观察到的属性。为了用这些模型再现GeV附近的额外分量，质子注入各向同性等效光度需要大于$10^{55}$ erg/s。如此大的质子亮度对强子模型是一个挑战。
2009-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Bayesian Approach to Modelling Multi-Messenger Emission from Blazars using Lepto-Hadronic Kinetic Equations
Blazar TXS 0506+056是中微子和伽马射线耀斑事件的主要候选者。在本文中，我们提出了一个详细的动力学轻强子发射模型，能够产生一个光子和中微子谱给定的一组参数。我们的模型包括一系列的大尺度几何形状和动态和稳态注入模型的电子和质子。我们将此模型与马尔可夫链蒙特卡罗采样器相连接，以获得一个强大的统计工具，使我们能够拟合光谱能量分布并研究参数的概率密度函数和相关性。假设一个基准中微子通量，我们演示了如何多信使观测可以联合建模贝叶斯框架。我们为测试的模型的每个变体找到最佳参数，并报告它们的互相关。此外，我们确认，再生的中微子通量TXS 0506+056需要一个极端的质子电子比无论是在本地加速过程中，或从外部注入。
2020-10-09 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 Multi-Wavelength Afterglow of Short Gamma-Ray Bursts with a Plateau Phase
Nanjing University（南京大学）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（现代天文学与天体物理学教育部重点实验室（南京大学））；Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院新疆天文台）；Xinjiang Key Laboratory of Radio Astrophysics（新疆射电天文重点实验室）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology（射电天文与技术国家重点实验室）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Institute of Space Weather, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学空间天气研究所）；Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学重点实验室）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所）
本研究利用多波段观测数据，结合磁星能量注入模型，对短GRBs的平台期余辉进行建模，发现多波段数据能有效缓解磁星参数与X射线辐射效率的退化问题。
2026-02-21 astro-ph.HE
Spin Evolution of Millisecond Magnetars with Hyperaccreting Fallback Disks: Implications for Early Afterglows of Gamma-Ray Bursts
由斯威夫特发现的伽马射线暴（GRB）早期余辉的浅衰变阶段或平台阶段，目前被认为是由于能量注入相对论冲击波。一个自然的能量注入场景调用毫秒磁星作为伽玛暴的中心引擎，因为脉冲星的传统模型预测在自旋下降的时间尺度内几乎恒定的磁偶极辐射光度。然而，我们注意到在一些早期的余辉中出现了明显的增亮，这显然与上述情况相冲突。在这里，我们提出了一个新的模型来解释这个显着的增亮现象，考虑一个新生的毫秒磁星周围的超吸积回退盘。我们表明，对于典型的模型参数值，足够的角动量的吸积物质转移到磁星和自旋。正是这种上旋导致磁偶极辐射亮度随时间的急剧增加，从而使早期的余辉显着变亮。基于这个模型，我们进行了数值计算，并很好地拟合了12个伽玛暴的早期余辉假设足够强的回落吸积。如果吸积很弱，我们的模型结果是一个脉冲星的传统的能量注入方案。因此，我们的模型可以提供一个统一的解释浅衰减阶段，高原，并显着增亮的早期余辉。
2012-09-12 astro-ph.HE
Hadronic- and electromagnetic cores of air-showers observed by hybrid experiments at high mountains
本文详细地研究了在Chacaltaya山乳胶室和AS阵列混合实验中探测到的空气簇射中的高能族（高能e、γ束）和强子的特征，并与用QGSJET和EPOS相互作用模型进行的CORSIKA模拟结果进行了比较。由于大气族和强子分量具有更直接的核相互作用信息，因此大气族与伴随着空气簇射的爆发（空气簇射的强子分量）之间的关联对宇宙线相互作用机制更敏感。的家庭能量的突发大小的依赖性进行比较与模拟。结果表明，伴随着较大爆发尺度的空气簇射的族能量系统地小于模拟事件中的预期值。实验结果不能简单地通过改变初级宇宙线的化学成分来描述，这表明次级粒子在宇宙线相互作用中的x分布比模拟模型中假设的要陡得多。
2010-10-13 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
Plasma injection and outflow formation in Kerr black holes
我们讨论了等离子体注入克尔时空中外流的形成中所起的作用。利用一个在旋转黑洞极区建立的双流模型，我们研究了不同过程之间的相互作用，这些过程可以为外流提供动力。特别是，我们发现两种类型的流量与不同的属性，取决于能量沉积在磁层的速率。我们讨论了这一结果的影响伽马射线暴外流。
2013-11-26 astro-ph.HE
On The Evolution Of The Spectral Break In The Afterglow Of Gamma Ray Bursts
最近发现，伽马射线暴（GRB）091127和080319 B的宽带余辉时间分辨谱能量密度的谱突变的时间演化与标准火球模型中GRB冷却突变的时间演化不一致。在这里，我们表明，它是，但是，在很好的协议与预测的时间演化的光滑注入中断/弯曲的炮弹模型的伽玛暴。
2012-02-05 astro-ph.HE
Jet propagations, breakouts and photospheric emissions in collapsing massive progenitors of long duration gamma ray bursts
我们用二维轴对称相对论流体动力学模拟研究了（1）喷流通过快速旋转和坍缩的大质量恒星的包层的传播，这被认为是长持续时间伽马射线暴（GRB）的祖先，（2）爆发和随后膨胀成恒星风，（3）伴随的光球辐射。我们发现，如果信封均匀旋转几乎在质量脱落的限制，其外部最终停止收缩时，离心力变得足够大。然后，另一个冲击波形成，向外传播，并打破了信封进入恒星风。射流和离心冲击波哪一个爆发得早，取决于射流喷射的时机。如果激波爆发由于较晚的注入而较早发生，则喷流传播和随后的光球发射受到很大影响。我们特别注意的观测结果的差异喷射喷射的时间。我们计算光学深度，找到光球的位置，提取密度和温度在适当的延迟时间从流体动力学数据。我们发现，光球辐射的光度和观测温度都比以前的研究报道的要低得多。虽然伽玛暴的光度仍然足够高，但观测到的温度低于米德关系所预期的光谱峰值处的能量。这可能意味着光子和物质之间的能量交换在更深的内部终止，或者一些非热过程正在运行以提高光子能量。
2011-02-18 astro-ph.HE
Leptonic and Hadronic Modeling of Fermi-Detected Blazars
我们描述了新的轻子和强子模型的宽带发射相对论喷流在活动星系核在一个临时的稳定状态。对于轻子模型，粒子注入/加速，辐射冷却，并从一个球形的发射区域逃逸之间的临时平衡进行评估，并计算自洽的辐射输出。对于强子模型，粒子注入/加速，辐射和绝热冷却，逃逸之间的临时平衡进行评估的初级电子和质子。本文提出了一种新的半解析方法来计算由内γ-γ对产生引起的级联辐射输出。我们使用我们的代码来适应快照光谱能量分布的费米-LAT检测到的耀变体的代表性的集合。我们发现，轻子模型提供了可接受的适合几乎所有的耀变体与参数之间接近均分的磁场和相对论性电子布居的SED。然而，AO 0235+164的硬伽马射线谱，与非常陡峭的红外-光学-紫外连续谱相比，对轻子模型提出了严重的问题。如果轻子模型中的电中性是由冷质子提供的，那么喷流携带的动能应该由质子支配。我们发现满意的表示快照SED的大多数耀变体在我们的样本与强子模型在这里。然而，在两个类星体的情况下，在几个GeV能量的特征断裂不能很好地模拟。所有的强子模型拟合都要求相对论质子的功率在L_p ~ 1 e47 - 1 e49 erg/s范围内。
2013-04-02 astro-ph.HE
Phase transition in compact stars: nucleation mechanism and $γ$-ray bursts revisited
基于Lifshitz-Kagan理论，我们重新讨论了核化过程，这是由强子物质构成的脉冲星向夸克星转化的基本机制。我们已经选择了适当的模型，已测试实验和观测的限制，以限制模型的任意性，目前在以前的调查。确定了相变压力和化学势，计算了隧穿几率和成核时间。得到了亚稳强子相半衰期为一年的临界压强。即使对模型的选择施加了限制，结果仍然依赖于模型，但我们发现，使稳定物质的出现成为可能的隧穿需要超压，这实际上与夸克物质袋常数无关。最后，我们证实了成核过程可能是伽马射线暴的原因之一。
2017-10-23 astro-ph.HE nucl-th
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
On the direct correlation between gamma-rays and PeV neutrinos from blazars
我们研究了多信使天体物理学中经常使用的假设，即伽马射线和中微子通量是直接相连的，因为它们被假设为由相同的光强子产生链产生。这项测试的一个有趣的候选源是平谱射电类星体PKS B1424-418，它最近引起了人们对冰立方PeV中微子事件及其爆发阶段之间潜在相关性的关注。我们用自洽辐射模型模拟了多波段光子和中微子的辐射。我们证明，一个简单的强子模型不能充分描述这个源的光谱能量分布，但次主导强子成分的lepto-hadronic模型可以再现多波段的光子光谱观测期间的各个活动阶段的耀变体。因此，最多约0.3个中微子事件可能与爆发相吻合，这意味着轻子贡献在相关能带中占主导地位。我们还证明了中微子事件和爆发相位之间的时间相关性很弱。
2017-06-01 astro-ph.HE
Hadronic supercriticality as a trigger for GRB emission
我们探索了一个单区强子模型，该模型可以用最少的自由参数再现$γ$射线暴（GRB）的瞬发辐射。假设只有伽玛暴是有效的高能质子加速器，没有从头算光子场的存在下，我们调查的条件下，系统成为超临界，即有一个快速的，非线性的能量转移从质子到二次粒子发起的自发淬灭质子产生的$γ$ -射线。我们首先分析表明，过渡到超临界时发生的质子注入紧凑性超过一个临界值，这有利于高质子注入光度和大范围的散装洛伦兹因子。超临界的性质，然后研究与时间相关的数值代码，同时解决耦合方程的质子，光子，电子，中子和中微子的分布。对于驱动系统深入到超临界的条件，我们发现，由于冷却对的康普顿化，光子光谱获得带状形状，并且从质子到$γ$ -射线和中微子的能量转移效率高，达到$\sim 0.3$。虽然一些问题，其完全适应伽玛射线暴提示排放仍然开放，超临界被认为是一个有前途的过程在这方面。
2014-07-10 astro-ph.HE
Observationally constraining gravitational wave emission from short gamma-ray burst remnants
对短伽马射线暴的观测表明，在瞬发之后，持续不断的能量注入，最有可能的候选者是一颗快速旋转、高度磁化的中子星的诞生。我们利用X射线观测的爆发残留物约束新生中子星的属性，包括其磁场诱导的椭圆率和各种振荡模式的饱和振幅。此外，我们通过只看X射线光变曲线来推导出这些物体的引力波发射的严格上限，表明在不久的将来使用地面引力波干涉仪（如Advanced LIGO）不太可能检测到爆发残余物。
2016-02-22 astro-ph.HE gr-qc
The time-dependent one-zone hadronic model: first principles
本文给出了单带强子模型辐射特征的一些结果。为此，我们已经解决了五个空间平均的，时间相关的耦合动力学方程描述的相对论质子，电子，光子，中子和中微子在一个球形体积包含一个磁场的演变。质子被注入，并通过同步加速器、空气加速器和离子加速器的产生而损失能量。我们使用相关的MC代码的结果，如SOPHIA代码的情况下，对二次谐波的注入，然后成为各自的方程中的源函数，给出准确的描述，我们模型的空气和二次谐波。这种方法使我们能够同时计算预期的光子和中微子光谱，除了检查的问题，如效率和强子模型的时间行为。
2011-12-13 astro-ph.HE
Intrapulse spectral evolution in photospheric gamma-ray bursts
本研究追踪伽马射线暴喷流中从深亚光球层到观测信号的辐射演化，发现高光深下辐射有三种特征区制，部分高能幂律可在脉冲上升段显现，结果适用于所有光学厚相对论外流。
2024-07-01 astro-ph.HE
Evidence of Hadronic Emission from the brightest-of-all-time GRB 221009A
本研究分析了GRB 221009A的宽频辐射，发现仅靠轻子模型无法解释观测结果，而结合强子与轻子成分的模型能重现多波长光谱与光曲线，首次为GRB的强子辐射提供了直接观测证据。
2023-10-18 astro-ph.HE
Probing the Nature of High-z Short GRB 090426 with Its Early Optical and X-ray Afterglows
GRB 090426是Swift检测到的短持续时间突发（观察者帧中的$T_{90}\sim 1.28$，以及$z=2.609$处突发帧中的$T_{90}\sim 0.33$）。它的宿主星系的性质和一些$γ$射线相关性与长持续时间的伽玛暴类似，后者被认为是由恒星起源的（所谓的II型伽玛暴）。本文介绍了用兴隆天文台0.8米TNT望远镜和北京天文台1米LOAO望远镜对它的早期光学观测结果。亚利桑那州的莱蒙光学天文台。我们良好采样的光学余辉光曲线覆盖从$\sim 90$秒到$\sim 10^4$秒的伽玛暴触发后。它显示了两个可能是由于能量注入引起的浅衰变事件，分别在$\sim 230$秒和$\sim 7100$秒结束。进样阶段后的衰减斜率彼此一致（$α\simeq 1.22$）。X射线余辉光变曲线看起来跟踪光学，尽管由于{PDMATHAMV Swift}轨道引入的可见度限制而错过了第二能量注入阶段。X射线谱指数为$β_X\sim 1.0$，无时间演化。它的衰减斜率与前向激波模型的预测一致。X射线和光发射都与冷却频率（$ν_c$）以上的相同光谱范围一致。$ν_c$在观测的早期阶段就低于光学波段，这一事实对爆发环境提供了一个约束，这与经典的长持续时间GRB中所见的情况相似。因此，我们认为大质量恒星的死亡可能是这次短爆发的起源。
2010-07-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Mini radio lobes in AGNs core illumination and their hadronic gamma-ray afterlight
最近的射电观测表明，活动星系中存在小射电瓣，其尺度为$\sim 10 {\rm pc}$。预计叶瓣将充满冲击加速的电子和质子。在这项工作中，我们研究的光子光谱的迷你叶，适当地考虑到强子过程。我们发现，由此产生的宽带谱包含两个不同的强子碰撞在$γ$射线带，即，由于光子π级联产生的次级电子/正电子，产生了$\sim$ MeV的质子同步辐射和$\sim$ GeV的质子同步辐射。特别是当粒子注入的持续时间短于叶龄时，预测到放射性暗$γ$射线叶。$γ$射线瓣的存在可以用未来的TeV- $γ$望远镜{ \it CTA}来检验。
2010-12-24 astro-ph.HE
The role of hadronic cascades in GRB models of efficient neutrino production
研究了在中微子有效产生的情况下强子级联对伽马射线暴瞬发辐射谱的影响。通过假设一个基准的伽玛暴谱和一个幂律质子分布延伸到超高能量，我们计算质子冷却率和中微子发射产生的中微子过程。为此，我们采用了一个数值代码，考虑到非线性反馈效应，如目标光子场本身的演变，由于次级粒子的贡献形成的强子级联。我们表明，在有效的质子冷却和随后的高效率的高能量中微子生产的情况下，从强子级联的发射扭曲，甚至可能占主导地位的伽玛射线暴光谱。考虑到这一点，我们限制比率$η_p=L_p/L_γ$的允许值，其中$L_{p}$和$L_γ$是各向同性等效质子和瞬发伽马射线光度。对于$η_{p}$的最高值，不导致级联发射的主导地位，然后我们计算的最大中微子光度从一个单一的爆发，并表明它的范围之间的$(0.01- 0.6)L_{p}$和$(0.5-1.4)L_γ$的各种参数集。我们讨论了其他参数，如磁场强度和形状的初始伽马射线谱，对我们的结果可能产生的影响。最后，我们比较了$η_p$的上限在这里得到的各种研究领域，我们指出的强子发射的自洽处理的必要性，以避免错误的高中微子通量的GRB模型。
2014-05-29 astro-ph.HE
A Radio Flare in the Long-Lived Afterglow of the Distant Short GRB 210726A: Energy Injection or a Reverse Shock from Shell Collisions?
本文发现短伽马射线暴 GRB 210726A 的射电余辉在约 11 天出现并快速增亮后衰减，提出能量注入或反向激波解释，并指出多数射电搜索过早结束可能遗漏此类事件。
2024-07-19 astro-ph.HE
Exploring the effects of magnetar bursts in pulsar wind nebulae
我们探讨磁星爆发对脉冲星风星云（PWN）的射电、X射线和伽马射线通量的可能影响。我们假设爆发注入电子-正电子对或为磁场供电，并探索注入时的总能量和所需的光谱指数，以便将X射线通量增加约一个数量级，以及其衰减时间，直到达到静止。我们还探讨了磁动力现象，可以解释暂时增加的PWN同步辐射通量，也许是相对常见的缺乏PWNe周围的磁星。这种现象学的研究是感兴趣的快速射电暴（FRB），以及磁星和这种系统之间的连接，最近已经建立了观测。
2020-09-16 astro-ph.HE
Quark deconfinement in the proto-magnetar model of Long Gamma-Ray Bursts
我们调查的夸克解除禁闭的现象学的长伽马射线暴的重点，特别是对可能性，以描述多个提示发射阶段的背景下，原磁星模型的可能性。从完全广义相对论中旋转强子星和夸克星的数值模型出发，通过重子数和角动量守恒将两族联系起来，跟踪强子和夸克相中电磁自旋的下降演化。我们估计的时间尺度和能量参与的自旋过程中推导，在相关的自旋范围内，初始和最终的质量和旋转能量之间的关系，每当强子夸克转换是可能的。我们展示了如何将结果用于相关的天体物理的情况下，如双爆发GRB 110709B。
2016-06-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Fast radio bursts as synchrotron maser emission from decelerating relativistic blast waves
快速射电暴（FRB）可以产生于超相对论磁化激波的同步脉泽辐射，如年轻磁星的耀斑喷出物。我们结合PIC模拟结果的同步脉泽的自相似冲击减速的动力学，通常适用于伽玛暴，探索FRB排放的影响。我们假设超相对论喷出物碰撞的上游环境是一个温和的相对论重子加载壳释放后，以前的耀斑，高电子离子注入率Mdot ~ 1 e19 - 1 e21 g/s需要在更大的尺度上的动力持久的射电星云与重复爆发FRB 121102和它的高推断旋转措施相一致。一旦激波前面的光学深度到诱导康普顿散射降低到<~几个，观测到的无线电通量峰值，这是一个将GHz观测器置于微波激射器SED高频尾部的条件。给定离子壳层喷射事件之间的间隔~ 1 e5 s类似于FRB 121102最强大的爆发的发生率，我们证明了FRB的产生频率~ 0.1-10 GHz，各向同性辐射能量~ 1 e37 - 1 e40 erg和持续时间~0.1-10 ms的能量~ 1 e43 - 1 e45 erg的耀斑。冲击波的减速和上游介质的透明度增加，产生峰值频率的时间衰减，类似于在FRB 121102和FRB 180814.J0422+73的子突发中看到的向下漂移。为清除发动机周围FRB排放的足够低的密度所需的主要离子注入事件之间的延迟>~ 1 e5 s可以解释延长的“黑暗”期和聚集的爆发到达时间，并导致分散测量的随机变化。在冲击波加热的热电子在伽马射线（X射线…
2019-03-12 astro-ph.HE
Cosmic-Ray and Neutrino Emission from Gamma-Ray Bursts with a Nuclear Cascade
我们讨论了中微子和宇宙射线发射的伽马射线暴（伽玛暴）与注入的核，我们考虑到，从光衰变的核级联可以充分发展的来源。我们的主要目标之一是测试，如果最近的结果从冰立方和皮埃尔俄歇天文台可以容纳的范式，伽玛暴是超高能宇宙射线（UHECR）的来源。虽然我们的主要结果是使用内部冲击模型，我们讨论如何从伽玛暴壳的二次发射可以解释在其他天体物理模型。结果表明，预期的中微子流量从伽玛暴弱依赖于注入成分，这意味着提示中微子从伽玛暴可以有效地测试GRB-UHECR范式，即使UHECR是核。我们表明，UHECR光谱和组成，皮埃尔俄歇天文台测量，可以自洽地再现在一个组合的源传播模型。在试图描述的能量范围，包括脚踝，我们发现紧张与冰立方边界的伽玛射线暴叠加分析。在另一种情况下，只有脚踝以外的UHECR来自伽玛暴，宇宙射线和中微子观测的联合描述的要求有利于较低的光度，这与γ射线观测的典型预期不一致。
2017-05-24 astro-ph.HE
The Plateau of Gamma-ray Burst: Hint for the Solidification of Quark Matter?
伽马射线暴早期光变曲线中浅衰变段的起源至今仍是个谜，特别是在长寿命的平台期之后突然衰减的情况下。在本文中，我们提出了一个机制，以了解突然下降的起源后平台，考虑凝固的新生夸克星的潜热释放的能量注入到伽玛暴余辉。我们估计夸克星从液态到固态的相变过程中释放的总潜热为~ 10^{51}尔格量级，这与浅衰变段的发射能量相当。我们还估算了热光子辐射潜热的时间尺度，发现与观测结果一致。在此基础上，分析了伽玛暴余辉的能量注入过程。结果表明，夸克星相变的稳态潜热将以类似于坡印廷通量主导外流的形式持续注入到GRB余辉中，并自然地产生浅衰变相和平台后的突然衰减。我们认为，如果脉冲星真的是（固体）夸克星，那么夸克星相变潜热对GRB余辉中的浅衰变辐射有重要贡献，并解释了GRB光变曲线的一般特征（包括平台）.
2010-08-25 astro-ph.HE
