Gamma Ray Burst Prompt correlations
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制至今仍是一个有争议的问题。提示相位相关的伽玛射线暴的相关性可以允许区分最合理的理论模型解释这种排放。我们提出了一个概述的观测两个参数的相关性,它们的物理解释,它们的使用作为红移估计,并可能作为宇宙学工具。目前的挑战是通过完善和可靠的相关性,使伽玛暴,观测到的最远的恒星尺度的物体(红移$z=9.4$),标准蜡烛。然而,在能量上跨越几个数量级的伽玛射线暴远不是标准的烛光。本文综述了近几十年来瞬发相关研究的进展,重点介绍了近20年来的新发现。
2018-01-24 astro-ph.HE
An Unambiguous Separation of Gamma-Ray Bursts into Two Classes from Prompt Emission Alone
伽马射线暴(GRB)的持续时间是其物理起源的一个关键指标,长暴可能与大质量恒星的坍缩有关,短暴可能与中子星的合并有关,然而,短暴和长暴的性质有很大的重叠,持续时间或任何其他参数都不能完全区分这两类暴。在这里,我们使用机器学习,降维算法,t分布随机邻域嵌入(t-SNE)明确地对每个GRB进行分类,提供一个将所有Swift GRB分为两组的目录。虽然分类只使用瞬发光变曲线进行,但每一个与超新星相关的爆发都被发现在较长的一组中,而与千新星相关的爆发则被发现在较短的一组中,这表明这两组是真正的长短伽玛暴。两个明显没有超新星的爆发属于较长的类别,表明这些可能是直接坍缩的黑洞,这是一种可能发生在更大质量恒星死亡时的现象。
2020-05-27 astro-ph.HE
The hard X-ray shortages prompted by the clock bursts in GS 1826--238
我们报告了利用所有可获得的{ \it RXTE}观测资料对GS 1826- 238的研究,集中于I型爆发期间硬X射线的行为。我们发现在30- 50 keV处的硬X射线短缺是由来自I型爆发的软X射线簇所促进的。这种短缺发生的时间延迟后,峰值的软通量的3.6 $\pm$ 1.2秒。硬X射线的行为,在爆发表明冷却和重新加热的日冕,在此期间需要大量的能量。我们推测这种能量来源于I型爆发对吸积过程的反馈,导致吸积速率的快速暂时增加。
2013-12-15 astro-ph.HE
The Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts from the Wind of Newborn Millisecond Magnetars: A Case Study of GRB 160804A
在本文中,我们重新审视的情况下,内部逐渐磁耗散发生在风从一个新生的毫秒磁星可以负责伽马射线暴的生产。我们表明,在这个模型中的两个排放分量的组合,即,风的光球辐射和磁重联区内的同步辐射能较好地拟合GRB 160804 A瞬发辐射相的观测光谱。我们通过蒙特卡罗方法得到了中心磁星的物理参数,并推导出了中心磁星的初始自旋周期和磁场。此外,独立的余辉拟合分析给出了一致的结果,增加了很大的可信度,这种情况下。此外,我们预测的伽玛暴的一个子类称为从这样的磁星风内部逐渐磁耗散(简称为“MIGMAD爆发”),有几个独特的属性爆发。
2018-09-28 astro-ph.HE
Delayed Onset and Fast Rise of Prompt Optical-UV Emission from Gamma-Ray Bursts in Molecular Clouds
观测表明,长γ射线暴(GRB)起源于大质量恒星的爆炸,因此它们可能发生在它们的祖先诞生的分子云中。我们发现,由于尘埃的消光,GRB的瞬时光紫外辐射可能被延迟,这可以很好地解释观测到的GRB 080319 B的光学延迟启动和快速上升。GRB 080319 B周围分子云的密度和大小分别被粗略地限定为\sim 10 ^3 cm ^{-3}和\sim 8 pc。我们还调查了其他伽玛暴与即时光学紫外数据,并找到类似的本地分子云的密度和大小的值。未来对伽玛暴亚秒级瞬发光紫外辐射的观测,由UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC进行的这两次实验将为当地的伽玛暴环境提供更多的证据和探测。
2012-12-17 astro-ph.HE
Origin of the bright prompt optical emission in the naked eye burst
GRB 080319B(“裸眼暴”)的巨大光学亮度使得这一事件对即时GRB发射的模型具有挑战性。在内激波模型的框架下,我们研究了一个场景,其中占主导地位的辐射过程是同步辐射和高的光通量是由于相对论外流的动力学性质:如果初始洛伦兹因子在喷流中的分布是高度可变的,许多内激波将形成在不同半径的外流。最猛烈的冲击将产生主要的伽马射线分量,而不太猛烈的冲击将产生较低能量的伽马射线分量,包括光学范围。
2011-01-20 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission: Jitter Radiation in Stochastic Magnetic Field Revisited
我们重新讨论了随机磁场中相对论电子的辐射机制,并将其应用于伽马射线暴(GRB)的高能辐射。我们证实了在大电子偏转角条件下,抖动辐射是伽玛暴瞬发辐射的一种可能的解释。在湍流情况下,湍流的动能谱决定了γ暴瞬发辐射的辐射谱特性。随机小尺度磁场的强度由湍流涡旋的粘性尺度决定。可以获得微物理参数$ε_e$和$ε_B$。加速和冷却的时间尺度估计以及。由于粒子在磁化湍流中的加速,相对论电子释放的最大能量可达到约$10^{14}$ eV。GeV的伽玛暴可能是高能宇宙线的来源。
2011-03-12 astro-ph.HE
Classification of BATSE, Swift, and Fermi Gamma-Ray Bursts from Prompt Emission Alone
虽然一般认为有两种主要的伽马射线暴(GRB)具有不同的典型持续时间,它一直很难明确地分类为短或长的概括属性,如持续时间,光谱硬度,光谱滞后。最近的工作使用t分布随机邻域嵌入(t-SNE),一种用于降维的机器学习算法,将所有斯威夫特伽马射线暴分类为短或长。在这里,该方法进行了扩展,使用两种算法,t-SNE和UMAP,以产生嵌入,用于提供一个分类的1911 BATSE突发,1321斯威夫特突发,和2294费米突发的光谱和元数据都是可用的。虽然嵌入似乎产生一个明确的分离,每个目录到短和长的突发,一个重采样为基础的方法是用来表明,一小部分的突发不能鲁棒地分类。此外,斯威夫特和费米观测到的304个爆发中有3个具有强大但相互矛盾的分类。一种可能的解释是,除了两种主要的伽玛暴类型外,还有一些额外的、不常见的伽玛暴类型,它们可能需要多波长观测,以便与更典型的短伽玛暴和长伽玛暴分离。
2023-01-02 astro-ph.HE
Prompt X-ray emission from Fast Radio Bursts -- Upper limits with AstroSat
快速射电暴(FRB)是短寿命($\sim$ msec)的高能瞬变(具有$\sim$ μ的峰值通量密度),在其他能带中没有已知的瞬时发射。我们目前的搜索结果提示X射线发射41 FRB使用镉锌碲化物成像仪(CZTI)的AstroSat连续监测$\sim70\%$的天空。我们在20-200 keV范围内的各种时间尺度上的搜索,在这个硬X射线波段没有产生任何对应物。我们计算硬X射线通量的上限,在相同的能量范围内,并将它们转换为$η$的上限:X射线与FRB的射电注量的比率。我们发现$η\leq 10^{8-10}$用于硬X射线发射。我们的研究结果将有助于限制FRB的理论模型,因为模型变得更加定量,更接近,更明亮的FRB被发现。
2019-11-01 astro-ph.HE
A common stochastic process rules gamma-ray burst prompt emission and X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线和早期X射线余辉辐射具有爆发性特征,且常伴有长的静止时间。有令人信服的证据表明,X射线耀斑与瞬发伽马射线有关。然而,导致伽马射线脉冲和X射线耀斑的复杂时间分布的物理机制尚不清楚。在这里,我们表明,等待时间分布(WTD)的脉冲和耀斑表现出幂律尾延伸超过40年的指数~2,可以是一个共同的时间依赖泊松过程的表现。这一结果是稳健的,并且是在不同的星表上得到的。令人惊讶的是,具有许多(>=8)伽马射线脉冲的伽玛暴在瞬发结束后(3.1 sigma高斯置信度)不太可能伴随着X射线耀斑。这些结果与一个简单的解释是一致的:一个超吸积盘分裂成一个或几组碎片,每个碎片在单位时间内以相同的概率独立地吸积。瞬发伽马射线和晚期X射线耀斑只不过是不同的碎片在开始和结束时分别吸积,遵循非常相同的随机过程,可能是相同的机制。
2015-01-12 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Fermi era: the spectral energy distribution of the prompt emission
伽马射线暴(GRB)表现出不同的光变曲线、持续时间、余辉和宿主星系,并且它们在很宽的红移范围内爆炸。然而,它们的光谱能量分布(SED)看起来非常相似,显示出弯曲的形状。Band等人(1993)提出了一种对伽玛暴瞬发辐射的积分谱形的唯象描述,即所谓的带函数。在这封信中,我们提出了一个替代方案来解释曲线形状的伽玛暴SED:对数抛物线模型。与带谱形状相比,我们的模型在统计上是有利的,因为它适合GRB谱的一个参数小于带函数,它是由一个理论的加速方案的动机。新的费米伽玛暴观测将是至关重要的解开这两个模型之间。
2010-04-14 astro-ph.HE
Application of Jitter Radiation: Gamma-ray Burst Prompt Polarization
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的高度偏振性是近年来得到证实的。本文利用抖动辐射研究了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性。在我们的框架中,相对论电子被湍流加速。随机和小尺度的磁场是由湍流产生的。我们进一步确定了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性是由随机小尺度磁场的结构决定的。在我们的模型中,采用了一个二维压缩平板,其中包含随机磁场。如果满足抖动条件,则电子在磁场中的偏转角很小,电子轨迹可视为直线。当视线和平板平面之间的角度很小时,可以实现高度偏振。此外,微型喷射结构的微发射体被认为是在一个散装伽玛射线暴射流。射流的“离轴”效应对观测到的偏振度非常敏感。讨论了去极化效应对伽玛暴瞬发和余辉的影响。我们还推测,伽玛暴的快速变化可能与湍流发电机或等离子体的磁重联的随机变化。
2013-09-20 astro-ph.HE
Embedding Reliability for Unsupervised Classification of Gamma Ray Burst progenitors from Prompt Gamma-ray Emission
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
提出基于scDEED的统计方法,评估伽马射线暴(GRBs)2D嵌入的可靠性,通过自动编码器和UMAP降维处理GBM数据集,发现超90%事件可信,为前身星无监督分类提供支持。
2025-10-13 astro-ph.HE
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
Gamma-Ray Bursts Observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite: Prompt Optical Counterparts and Afterglows of Swift-XRT Localized GRBs
本研究分析了TESS观测的8个Swift-XRT定位GRB的光学闪光和余辉光变曲线,提出20秒尺度宇宙射线校正方法以估算光学闪光真实亮度,并论证了TESS在识别GRB光学发射方面的能力。
2024-06-27 astro-ph.HE
A comprehensive statistical analysis of Swift X-ray light-curves: the prompt-afterglow connection in Gamma-Ray Bursts
本文对伽马射线暴(GRB)的Swift X射线光变曲线进行了全面的统计分析。有两个问题推动了这项工作:(1)X射线发射是否保留了任何形式的瞬发相记忆?(2)长伽玛暴和短伽玛暴的分界线在哪里?我们表明,短伽玛暴比长伽玛暴衰减得更快,亮度更低,能量更低,但有趣的是,它们具有非常相似的固有吸收特征。我们的分析揭示了存在的一些关系,链接的X射线提示参数在长的伽玛暴,短的伽玛暴是离群值的大多数这些2参数的关系。在这里,我们集中在一个3参数(E_pk-Egamma,iso-E_X,iso)标度,这是共享的伽玛射线暴类作为一个整体(短伽玛射线暴,长伽玛射线暴和X射线闪光-XRF):解释的发射效率,这种标度可能意味着伽玛射线暴与高$E_{\rm{pk}}$更有效地在其即时发射。
2012-07-02 astro-ph.HE
Variability in the Prompt Emission of Swift-BAT Gamma-Ray Bursts
本文介绍了我们对27个具有已知红移的长速伽马射线暴(GRB)样本的变率时标的研究结果。变化的时间尺度可以帮助我们了解伽玛暴的基本参数,如初始体洛伦兹因子和与发射区相关的特征尺寸。快速傅立叶变换(FFT)技术被用来提取噪声阈值交叉频率,我们与变化的时间尺度。阈值频率似乎与伽玛暴的峰值各向同性亮度相关。
2009-06-17 astro-ph.HE
Spectral evolution of long Gamma Ray Burst prompt emission: electrostatic acceleration and adiabatic expansion
尽管伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光变曲线变化很大,但它们的光谱能量分布一般是弯曲的,并且有宽的峰值。特别地,当SED峰高S_p随其峰值能量E_p的减小而减小时,它们的光谱演化可以用硬度-强度相关来描述。我们提出了一个基于静电加速的加速方案,解释了~ 0.25MeV处的Ep分布峰值.我们表明,在长的伽玛射线暴光变曲线的各个脉冲的衰减阶段,绝热膨胀损失可能占主导地位的同步辐射冷却效果。由于绝热膨胀引起的能量损失也可以用来描述在它们的衰变阶段期间观察到的光谱演化。我们的方案预测的光谱演化是一致的,在单脉冲的长BATSE伽玛暴的观察。
2011-02-07 astro-ph.HE
Label Propagation for Identifying Gamma-Ray Burst Progenitors from Prompt Emission
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Università degli Studi di Torino(都灵大学)
本文研究了一种半监督机器学习算法,通过标签传播对2512个伽马射线暴进行分类,评估其基于已知前体事件的概率分类能力,未来将改进算法和数据集。
2026-04-28 astro-ph.HE
Probes of Diffusive Shock Acceleration using Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)的主要范例表明,瞬变伽玛射线信号来自相对论膨胀内部的多次冲击。本文探讨了伽玛暴瞬发辐射谱如何约束伽玛暴模型中相对论激波下电子(或离子)的加速特性。在加速人口的可能的高能量幂律指数的阵列突出显示,专注于如何超过1兆电子伏的光谱可以探测在伽玛射线暴内部冲击场的一致性,和在其周围的磁流体湍流的字符。当包含兆电子伏波段的光谱中断,适合BATSE/EGRET突发数据表明,占优势的电子负责的即时发射驻留在一个固有的非热人口。这与加速模拟中产生的典型种群明显不同;提到了这种冲突的潜在解决方案,如自吸收的作用。光谱模型还表明,同步加速器机制是有利于同步加速器自康普顿的情况下,由于后者的典型的宽曲率附近的峰值。费米伽马射线空间望远镜对爆发的宽带光谱覆盖将加强这种诊断; GBM将提供关于非热粒子群的较低能量部分的关键信息,而LAT将限制粒子加速的幂律制度。
2009-01-16 astro-ph.HE
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
Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的起源,持续时间从不到一秒到数千秒,经过40多年的观测,仍然没有完全弄清楚。这些不确定性存在于伽玛暴物理学中的几个悬而未决的问题中,包括喷流成分、能量耗散机制、粒子加速机制和辐射机制。最近费米对瞬发辐射的宽带观测加剧了这些领域的争论,激发了激烈的理论研究,引发了非常不同的想法。我将回顾这些争论,并认为,目前的数据表明以下图片:一个准热光谱成分起源于光球的相对论喷出物已被发现在一些伽玛射线暴。即使在某些情况下(例如GRB 090902 B),该分量占主导地位的频谱,在大多数GRB中,该分量要么形成一个次主导的“肩”谱分量在更主要的“带”分量的低能量谱区,或根本无法检测到。主要的“带”光谱分量可能源自由于同步辐射而产生的光学薄区域。伽玛射线暴中心引擎的不同磁化强度可能是观测到的不同的瞬发性质的起源。
2014-02-27 astro-ph.HE
Evidence for New Relations between Gamma Ray Burst Prompt and X-ray Afterglow Emission from 9 Years of Swift
当一颗大质量恒星以伽马射线暴的形式爆炸时,有关爆炸的信息会保留在瞬发和余辉辐射的性质中。我们报告了2004年12月至2013年8月(754个GRB)之间从BAT和XRT数据中发现的Swift探测到的伽马射线暴的瞬发和X射线余辉发射之间的新关系。这些关系表明,瞬发和余辉发射是密切相关的。特别是在X射线0.3- 10 keV余辉光变曲线中,我们发现BAT 15- 150 keV $T_{90}$与平台相前后的断裂时间有很强的相关性。我们还发现伽玛暴瞬发辐射的光子指数和余辉的X射线光谱斜率之间存在很强的反相关。此外,反相关存在于瞬发发射中的静止帧峰值能量E-峰值z与平台阶段期间的X射线余辉衰减斜率和平台阶段之后的断裂时间之间。平台相前后的静止帧破裂时间与瞬发时静止帧15- 150 keV的亮度和各向同性能量也存在反相关。主成分分析表明,伽玛射线暴的性质主要是由15-150 keV波段的亮度/能量释放驱动的。从logN-logS分析得到的不同红移下的亮度函数表明,与宇宙座z $\approx$ 3相比,明亮的伽玛暴密度在局部宇宙中明显较低。通过聚类分析,我们发现Swift BAT探测到的短持续时间伽玛暴的持续时间小于1 s。我们还介绍了所有\swift -机载检测到的爆发的目录。
2013-10-03 astro-ph.HE
Hadronic Models for LAT Prompt Emission Observed in Fermi Gamma-Ray Bursts
本文研究了费米LAT观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发相中强子过程产生大于100 MeV光子的可能性。我们分析计算了伽玛射线暴喷流内高能质子与γ射线相互作用产生的质子辐射和次级电子-正电子对辐射。我们考虑了光子π介子和贝特-海特勒对产生过程,以产生次级电子和正电子,然后通过逆康普顿和同步加速器过程辐射。我们也考虑质子本身的同步辐射。我们计算所需的能量在质子中产生典型的费米-LAT通量的几个microJy在100兆电子伏。对于光子介子和贝特-海特勒过程,我们发现质子所需的能量比观测到的伽马射线能量大一千倍或更多。对于质子同步加速器,质子的最小洛伦兹因子约为2 × 10 ^6。如果质子被伽玛暴中的相对论性无碰撞冲击加速,这比预期的要大得多。我们还提供了中微子通量的估计预计从光强子过程。虽然单个爆发的通量低于冰立方的探测极限,但通过将几个爆发的贡献相加,可能会排除光强子模型。因此,光强子过程似乎是一个不太可能的候选人产生的费米-LAT辐射期间的即时阶段的伽玛暴。
2012-10-29 astro-ph.HE
Gamma-ray burst prompt correlations: selection and instrumental effects
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制即使在几十年后仍然是一个谜。然而,人们相信,可观测到的伽玛射线暴的性质之间的相关性,鉴于其巨大的光度/辐射能量和红移分布延伸到至少$z \approx 9$,是有前途的可能的宇宙学工具。它们也可能有助于区分最合理的理论模型。如今,目标是通过完善和强大的相关性,使伽马射线暴成为标准烛光,类似于超新星(SNe)Ia。然而,与超新星Ia不同的是,伽玛暴的能量跨越几个数量级,因此还不能被视为标准蜡烛。此外,在非常远的距离上观察它们的物理特性会受到选择偏差的影响,即所谓的Malmquist偏差或爱丁顿效应。我们描述了最先进的伽玛射线暴提示相关性如何纠正这些选择偏差,以聘请他们作为红移估计和宇宙学工具。我们强调,只有经过适当的评估和校正这些影响,伽玛暴的相关性可以用来区分瞬发辐射的理论模型,估计宇宙学参数,并作为距离指标,通过红移估计。
2017-04-04 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission Spectrum and $E_p$ Evolution Patterns in the ICMART Model
在ICMART模型的框架下,模拟了伽马射线暴的瞬发发光曲线、光谱和$E_p$演化模式。结果表明,只要发射区的磁场和电子加速过程在适当的条件下,该模型可以产生一个带状谱,其参数($E_p$,$α$,$β$)可以按伽玛暴观测的典型分布分布进行分布。另一方面,我们表明,对于一个ICMART事件,$E_p$的演变总是一个硬到软的模式。然而,GRB光变曲线通常由多个ICMART事件组成,这些事件基本上是由不稳定的GRB中央引擎活动驱动的。在这种情况下,我们发现,如果一个单独的宽脉冲的伽玛射线暴光变曲线是由多个ICMART事件,整体$E_p$的演变可以伪装成强烈的跟踪模式。因此,混合的$E_p$演进模式可以与多种组合模式共存于同一突发中。我们的结果支持ICMART模型是解释GRB瞬发辐射主要性质的一个有竞争力的模型。最后,对ICMART模式可能面临的挑战进行了详细的讨论。
2022-01-11 astro-ph.HE
There is a short gamma-ray burst prompt phase at the beginning of each long one
我们比较了一个短伽马射线暴(GRB)样本与费米/GBM观测到的长GRB前0.3秒(静止帧)的瞬发内禀光谱特性。我们发现短暴和长暴的第一部分处于相同的E_p-E_iso关联上,这与长暴的时间平均谱的关系是平行的。在E_p-L_iso平面上,它们是不可区分的.这表明,短事件和长事件的发射机制是相同的,短和长伽玛暴是非常相似的现象,发生在不同的时间尺度上。如果长伽玛暴的中心引擎在~0.3 *(1+z)秒后停止,那么所产生的事件将在光谱上与短伽玛暴无法区分。
2015-01-21 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Prompt Emission Light Curves and Power Density Spectra in the ICMART Model
本文利用内碰撞诱发磁重联和湍流(ICMART)模型模拟了伽马射线暴的瞬发发射光变曲线。该模型适用于在发射区具有中等高磁化参数$σ$的伽玛暴。我们表明,这个模型可以产生高度可变的光变曲线与快速和缓慢的组件。快速的变化是由许多局部多普勒增强的微型发射器,由于湍流磁重联在一个中等高的$σ$流。失控的增长和随后的耗尽,这些微型发射器作为一个函数的时间定义了一个广泛的缓慢组成部分,为每个ICMART事件。GRB光变曲线通常由多个ICMART事件组成,这些事件基本上是由不稳定的GRB中央引擎活动驱动的。允许的模型参数的变化,一个是能够再现各种光变曲线和功率密度谱观察。
2014-02-27 astro-ph.HE
Electron Spectrum for the Prompt Emission of Gamma-ray Bursts in the Synchrotron Radiation Scenario
越来越多的证据表明,同步辐射机制可能是伽马射线暴(GRB)瞬发的原因。在同步辐射方案中,瞬发发射的电子能谱在理论工作中是多种多样的,并且还没有以一般的方式从观测中估计(即,而不指定电子谱的特定物理模型)。在本文中,我们创造性地提出了一种方法,直接估计的瞬发辐射的电子光谱,而无需指定特定的物理模型的电子光谱在同步辐射的情况下。在该方法中,经验函数(即,在高能量下用一个线性函数连接的四阶Bezier曲线)来描述双对数坐标系中的电子能谱。结果表明,我们的经验函数可以很好地模拟许多数值计算或模拟中得到的电子能谱。然后,我们的方法可以计算出即时发射的电子光谱,而无需指定一个模型。以GRB 180720 B和GRB 160509 A为例,将我们的方法应用于观测,发现所得到的电子能谱与标准快冷情形下的电子能谱普遍不同,甚至打破了幂律。此外,在其低能量区的电子光谱的形态随时间而变化,在一个突发,甚至在脉冲。我们提出的方法提供了一个有价值的方式来对抗同步辐射机制与观测。
2021-02-19 astro-ph.HE
Observing the prompt emission of gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)最初是由于其迅速发射而被发现的,这是几十年来唯一可用的信息。2010年,虽然高能瞬发辐射仍然是伽玛暴源探测和首次定位的主要工具,但我们对伽玛暴这一关键阶段的认识取得了很大进展。我们讨论了这一领域的一些最新进展,如偶尔检测到的所有波长的即时发射,从光学到GeV;存在的次发光伽玛暴;试图标准化伽玛暴;和可能的检测偏振在两个非常明亮的伽玛暴。尽管取得了这些进展,但仍然存在诱人的观测和理论挑战,涉及最微弱的伽玛暴的检测,伽玛暴从一开始的全色观测,瞬发发射的起源,或在此阶段工作的物理学的理解。由于在爆发期间观测到数十个从光学到MeV的GRB,以及对其中大多数的红移的测量,SVOM有望在这最后一个主题上取得重大进展。SVOM还将以另一种方式改变我们对瞬发伽玛暴相的看法。在几年内,天空调查在光学和射频的灵敏度,以及电磁域以外的引力波或中微子,将使他们能够检测到几种新类型的瞬态信号,SVOM将是唯一适合于识别这些瞬态与伽玛射线暴。这种对伽玛射线暴的全新看法可能会阐明产生这些明亮闪光的复杂物理学。
2011-04-06 astro-ph.HE
Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts with Non-single Timescale Variability of Central Engine Activities
雨燕GRB 080319 B的完整的高分辨率光变曲线提供了一个机会,为详细的即时光发射的时间分析。采用初始洛伦兹因子的二分量分布,在内激波模型的框架下,模拟了中心发动机弹射出壳的动力学过程。将发射的辐射分解到不同的频率范围内,用于不同能带的光变曲线之间的时间相关性分析。由此产生的即时光学和伽马射线发射显示出类似的时间剖面,作为一个缓慢的变化性组件和快速的变化性组件的叠加,除了伽马射线光变曲线是比它的光学对应更可变。在模拟的光变曲线和强相关的光学和伽马射线发射之间的时间滞后的变化特征与GRB 080319 B的观测结果吻合得很好。我们的模拟表明,光变曲线的变化源于从伽马射线暴的中央引擎注入的壳层的时间结构。未来对伽玛暴瞬发光辐射的高时间分辨率观测,通过UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC的研究,提供了一个有用的工具来研究中央发动机的活动。
2013-11-25 astro-ph.HE
Evidence of two spectral breaks in the prompt emission of gamma ray bursts
如果电子没有完全冷却,观测到的伽马射线暴(GRB)光谱和预测的同步加速器发射光谱之间的长期紧张关系可能会得到解决。不完全冷却的证据最近被发现在雨燕伽玛暴与即时观测下降到0.1千电子伏,并在一个明亮的费米爆发,伽玛暴160625 B。在这里,我们系统地寻找费米观测到的10个最亮的短和长伽玛暴的光谱中不完全冷却的证据。我们发现,在8/10长伽玛暴中,有令人信服的证据表明存在一个低能量破缺(低于峰值能量),并且与同步辐射谱的光子指数(分别为破缺以下的-2/3和破缺与峰值能量之间的-3/2)有很好的一致性。有趣的是,所分析的10个短伽玛暴中没有一个显示出断裂,但低能谱斜率与-2/3一致。在标准方案中,这些结果意味着在发射区域中的非常低的磁场(在共动坐标系中B' ~ 10 G),与期望值成奇数。
2019-04-12 astro-ph.HE
Follow the BAT: Monitoring Swift BAT FoV for Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts
我们研究了实施一个名为“跟随BAT”的系统的可行性,该系统将协调地面机器人光学和近红外(NIR)望远镜来监测Swift BAT的视场(FoV)。该系统将根据各个机器人望远镜的位置、FoV、灵敏度和当地天气条件优化BAT FoV中的监测位置。其目的是由世界各地的专业和业余天文学家进行协调的BAT FoV监测。建议的系统的科学目标是促进即时的光学和近红外辐射的伽玛暴,特别是短持续时间的伽玛暴的检测。我们已经进行了蒙特卡罗模拟,以调查该项目的可行性。
2011-09-04 astro-ph.HE
The Low-Energy Spectral Index of Gamma-Ray Burst Prompt Emission from Internal Shocks
大多数伽马射线暴(GRB)的瞬发辐射通常表现出非热的能带成分。流行的内激波模型中的同步辐射一般被用来解释这种非热成分。然而,同步辐射预测的低能光子指数$α\sim -1.5$与观测值$α\sim -1$不一致。在这里,我们调查的内部冲击传播过程中的超相对论外流的磁场的演变,并重新审视通过同步辐射的冲击加速电子的快速冷却这个演变的磁场。我们发现,磁场是第一次接近恒定,然后衰减为$B'\propto t^{-1}$,这导致了一个合理的范围内的低能光子指数,$-3/2 < α< -2/3$。此外,如果在伽玛暴过程中引入一个上升的电子注入率,我们发现$α$更容易达到$-2/3$。从而拟合了GRB 080916 c和GRB~ 080825 c的瞬发光谱。
2021-09-16 astro-ph.HE
Instrumental Tip-of-the-iceberg Effects on the Prompt Emission of Swift/BAT Gamma-ray Bursts
观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发伽玛射线辐射的持续时间常被用来推断源的起源和能量。不准确的持续时间测量将对限制为突发供电的过程产生重大影响。“冰山一角”效应描述了观测信号如何丢失到背景噪声中;较低的仪器灵敏度导致较高的测量偏差。在这项研究中,我们调查如何观察条件,如启用的探测器,背景水平,和相对于探测器平面的源的入射角的数量,影响测量的持续时间的GRB即时发射观测与船上尼尔Gehrels斯威夫特天文台(斯威夫特/BAT)的突发警报望远镜。我们产生“简单脉冲”光变曲线从分析快速上升指数衰减函数和从一个样本的八个真正的伽玛射线暴光变曲线。我们通过Swift/BAT仪器响应函数将这些折叠起来,以模拟Swift/BAT在特定观察条件下观察到的光变曲线。我们发现持续时间的测量是高度敏感的观测条件和源的入射角有最高的测量偏差的影响。在大多数情况下,合成光变曲线的持续时间测量值明显短于真实的爆发持续时间。对于我们的大多数样本,持续时间测量与真实持续时间一致的百分比低至~25%-45%。在这篇文章中,我们提供了量化的冰山一角的影响,GRB光变曲线由于斯威夫特/BAT仪器的影响,几个独特的光变曲线。
2022-03-14 astro-ph.HE
Physics of Gamma-Ray Bursts Prompt Emission
近年来,由于新仪器、新分析方法和新思想的结合,我们对伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的认识发生了革命性的变化。在这篇综述中,我描述了最近的观测结果和当前的理论解释。在观测上,一个主要的发展是时间分辨光谱分析的兴起。这些导致了(I)识别出一个杰出的高能量成分,GeV的光子经常被延迟看到;(II)在大量爆发中存在光球(热)成分的确凿证据。这些结果引发了许多理论上的努力,旨在了解内部射流区域的物理条件,从该区域发出的提示光子,以及观察到的光谱多样性。我强调一些活跃的理论研究领域。其中包括:(一)了解磁场在形成伽玛射线暴外流和光谱的动力学方面所起的作用;(二)了解动能和磁能转移的微观物理学,即在冲击波和磁重联层中将粒子加速到高能量;(三)了解次光球层的能量耗散如何扩大“普朗克”光谱;以及(四)几何光畸变效应。我强调其中一些努力,并指出我们的知识中仍然存在的差距以及未来有希望的方向。
2015-04-10 astro-ph.HE
Testing High-latitude Curvature Effect of Gamma-Ray Bursts with {\it Fermi} Data: Evidence of Bulk Acceleration in Prompt Emission
当一个伽马射线暴(GRB)发射体突然停止发射时,观测者会接收到相对于视线而言来自高纬度的快速衰减的发射,这被称为"曲率效应“。从GRB瞬时发射光变曲线中识别这种发射将限制中央发动机的瞬时发射半径和GRB喷流的组成。我们执行一个专门的搜索高纬度的排放(HLE)通过光谱和时间分析的单脉冲爆发的样本检测到的伽马射线暴监测器上的{ \it费米}卫星。我们确定HLE从一个子样本的爆发和约束的发射半径是$R_{\rm GRB} \sim (10^{15}-10^{16})$厘米从中央引擎。一些爆发的HLE衰减速度比预测的恒定洛伦兹因子喷流,这表明发射区正在经历加速在提示发射。这支持坡印亭通量占主导地位的射流组成这些突发。这一结论与前人的瞬发光谱滞后模拟和X射线耀斑的HLE分析结果一致。
2021-12-17 astro-ph.HE hep-ph
Time-resolved polarizations of gamma-ray burst prompt emission with observed energy spectra
时间分辨偏振比时间积分偏振能提供更多的关于伽马射线暴(GRB)源的物理信息。因此,它们对伽玛暴瞬发相的模型提出了更严格的限制。这里考虑时间分辨和时间积分极化。我们采用的模型是大尺度有序排列磁场中的同步辐射。利用时间分辨能谱,导出了γ暴瞬发相的时间分辨偏振。我们发现用两种方法计算的时间积分PD是相似的。因此,利用时间积分能谱可以方便地估计时间积分局部放电。本文计算的时间分辨PD大多数会随着时间的推移而增加。这一趋势与观测到的GRB 170114 A的时间分辨PD曲线相匹配,但与磁化内震和磁重联模型的衰减PD预测相反。在本文中计算的PA,在一般情况下,是大致常数随时间。本文预测的PA值与GRB 100826A和GRB 170114A中观测到的PA剧烈变化值不符。因此,需要更精确的时间分辨偏振观测来检验模型和诊断伽玛暴瞬发相的真实物理过程。
2023-02-27 astro-ph.HE
Prompt Gamma Ray Burst emission from gradual magnetic dissipation
本文考虑了一个由磁化喷流产生的伽马射线暴(GRB)的瞬发相模型,该喷流由于磁重联而经历逐渐的能量耗散。消散的磁能被转化为体动能和粒子的加速度。当这些粒子围绕着喷流中的强磁场旋转时,它们的能量通过同步辐射释放出来。在小半径处,光学深度大,并且辐射通过康普顿化再处理成窄的、强峰值的分量。在更大的距离,光学深度变得小,辐射逃逸射流与非热分布。所获得的光谱通常在$\approx 300$ keV附近达到峰值(如观察到的),并且对于宽范围的模型参数,光谱指数低于和高于峰值,接近观察到的值。小的耗散半径导致发射在几keV下变得自吸收,并且可以在观测所需的限制内充分抑制光学和X射线通量(Beniamini & Piran 2014)。
2017-05-01 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
Broad-band Spectral Modeling of Prompt Emission from Gamma-Ray Bursts Observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Texas Tech University(德克萨斯理工大学)
本研究利用TESS的观测数据,对24次伽马射线暴的宽波段光谱能量分布进行建模分析,发现多数事例中高能外推的光流量偏高,推测与宿主星系尘埃消光有关,为伽马射线暴物理机制研究提供了观测依据。
2025-07-08 astro-ph.HE
Constrains on the physics of the prompt emission from a distant and energetic gamma-ray burst GRB 220101A
$\rm γ$射线暴(GRB)的发射区域约束性较差。的耗散网站的大小的不确定性跨越4个数量级($\rm 10^{12}-10^{17}$厘米)取决于未知的伽玛射线暴喷流的能量组成。从软X射线到高能量(高达$\rm \sim$ 1 GeV)的最具活力和最遥远的GRB 220101 A(z = 4.618)的联合多波段分析使我们能够准确区分即时和早期余辉发射。GRB 220101 A的巨大能量($\rm E_{iso} \approx 3 \times10^{54}$ erg)和在瞬发发射光谱中观测到的$\rm E_{cutoff} = 85_{-26}^{+16}$ MeV处的光谱截止限制了GRB耗散点的参数空间。我们把严格的限制,即时发射网站,要求$\rm 700<Γ_0<1160 $和$\rm R_γ\sim 4.5 \times 10^{13}$厘米。我们的研究结果进一步强调了在电子同步加速器方案中找到一个简单的自洽图像的困难,而不是有利于质子同步加速器模型,这也与观察到的光谱形状一致。更深入地测量伽玛暴的时间变化,加上精确的高能观测(MeV-GeV),将揭示瞬发辐射的性质。
2022-11-22 astro-ph.HE
Redshift Identifiability from Gamma-Ray Burst Prompt Emission
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本研究在真实结构化喷流场景中,分析伽马射线暴瞬时辐射观测量的红移简并性,发现三类观测量无法打破该简并性,而中心引擎印记时标、主导区外辐射这两类观测量具备打破该简并性的潜力。
2026-09-02 astro-ph.HE
Lag-luminosity relation in gamma-ray burst X-ray flares
与瞬发脉冲严格类似,在长伽马射线暴中用Swift-XRT观测到的X射线耀斑定义了一个滞后-光度关系:L_p,iso \propto t_lag^{-0.95+/-0.23}。滞后光度被证明是一个在时间上延续50年、在能量上延续50年的基本定律。这是伽玛暴X射线耀斑和瞬发伽玛射线脉冲是由相同机制产生的直接证据。
2010-06-21 astro-ph.HE
Jets in a Gamma-Ray Burst During its Prompt Emission: Evolution of Lorentz Factor
伽马射线暴中相对论性喷流的洛伦兹因子及其演化对于理解伽玛射线暴物理是至关重要的。由于光子-光子对产生的吸收,伽玛暴的瞬发辐射中可能出现高能光谱截止,据此可以估算体洛伦兹因子的精确值。在这项工作中,我们专注于调查的整体洛伦兹因子的演变射流在一个单独的爆发。基于\textsl{Fermi}观测,我们寻找了具有高能谱截止特征的多个$γ$射线脉冲暴,获得了9个暴。结合脉冲宽度和辐射谱的估算,估算了单个伽玛暴中不同脉冲对应的喷注的洛伦兹因子。结果表明,单个伽玛暴中喷注的洛伦兹因子在一定范围内波动,在这9个伽玛暴中没有一个普遍的趋势。此外,~ 130821 A、160509 A和160625 B中喷注的洛伦兹因子似乎随时间增加。我们还研究了$L_{\rm iso }$、$E_{\rm p,z}$和$Γ$之间的关系,发现与以前的工作中发现的一致。
2022-12-26 astro-ph.HE
Prompt emission from the counter jet of a short gamma-ray burst
短伽马射线暴(sGRB)的反向喷流尚未被观测到,而最近发现的来自双星中子星(NS)合并的引力波(GW)GW 170817和相关的sGRB 170817 A已经证明离轴sGRB喷流是可探测的。我们计算了sGRB的反向喷流的瞬发辐射,并表明它通常是23-26 mag,在光红外波段10-10^3秒后的GWs为sGRB 170817 A-类事件,这比早期macronova(或kilonova)发射更亮,并在不久的将来被LSST检测到。我们还提出了一种新的方法来约束未知的喷流属性,如洛伦兹因子,开口角,发射半径,和喷气发射时间,通过观察向前和反向喷流。为了仔细检查反喷流,像DECIGO这样的空间GW探测器在合并前预测合并时间(<~ 1秒)和位置(<~ 1弧分)(~一周)方面非常强大。
2018-03-02 astro-ph.HE
A backscattering dominated prompt emission model for the prompt phase of Gamma ray bursts
当伽马射线暴(GRB)喷流穿过坍缩的恒星时,它会在前面捕获一个重子软木塞。在这里,我们探索了一个GRB的瞬发发射模型,在这个模型中,喷流不会穿过软木塞,而是在流的深处发射的光子,主要是通过对湮灭,在膨胀的软木塞内部散射,当它们从后面推动软木塞时,大部分光子从软木塞的后端逃逸。由于软木塞的相对论运动,这些光子很容易被靠近射流轴的观察者看到,峰值在$\varepsilon_{peak}\sim~few \times 100 keV$。我们发现,这个模型自然地解释了几个关键的观测特征,包括:(1)高能量幂律指数$β_1 \sim -2 {~\rm to~} -5$与中间的热光谱区域;(2)即时发射光变曲线的衰减$\sim t^{-2}$ ;(3)软光子的延迟;(4)峰值能量-各向同性能量(所谓的Amati)相关,$\varepsilon_{peak} \sim \varepsilon_{iso}^m$,与$m\sim 0.45$,从不同的视角产生。在低光度下,我们的模型预测了一个可观察到的关闭阿马蒂关系。(4)光谱半峰全宽(FWHM)和时间之间的反相关性为$t^{-1}$。(5)时间演化$\varepsilon_{peak} \sim t^{-1}$,伴随着高能量谱斜率随时间的增加。(6)观测到的伽玛暴粒子数中峰值能量$\varepsilon_{peak}$的分布。该模型适用于单脉冲伽玛…
2021-03-10 astro-ph.HE
THESEUS and Gamma-Ray Bursts: a valuable contribution to the understanding of prompt emission
在拟合伽马射线暴(GRB)的瞬发光谱方面的最新进展正在促进我们对这种辐射仍然难以捉摸的起源的理解。这些进展是可能的,这要归功于对瞬发光谱的低能部分($<$\,100\,keV)的更详细的分析,其中有时发现光谱形状偏离简单的幂律形状。这种偏差可以通过光谱中断或通过添加热分量来很好地描述。对于这些研究来说,能量低于1千电子伏的谱数据是非常重要的,但是目前它们只适用于在瞬发辐射期间由X射线望远镜(X射线望远镜,0.3- 10千电子伏)观测到的{ \it Swift}伽马射线暴的一小部分子样本。空间飞行任务将允许系统地研究从0.3keV到几MeV的瞬发光谱。我们表明,观测所进行的GRB将使我们能够区分不同的模型,目前考虑的伽玛射线暴提示的研究,解决了长期悬而未决的问题,提示辐射的性质,与发射区域的位置,磁场强度和存在的热组件的相关后果。
2018-02-05 astro-ph.HE
Interpreting time-integrated polarization data of gamma-ray burst prompt emission
目标。随着伽马射线暴(GRB)瞬发相极化数据的积累,极化模型可以得到检验。方法.利用偏振观测结果,我们预测了37个伽玛暴的时间积分偏振。我们使用他们观察到的光谱参数来做到这一点。在该模型中,发射机制是同步辐射,发射区的磁场位形被假定为大尺度有序。因此,预测的偏振度(PD)是上限。结果对于伽马射线暴偏振计(GAP)、POLAR和AstroSat探测到的大多数伽玛暴,预测的PD可以与相应的观测PD相匹配。因此,大尺度有序磁场中的同步辐射模型可以很好地解释POLAR探测到的中等低PD($\sim10\%$)和GAP和AstroSat观测到的相对高PD($\sim45\%$)。因此,在这些GRB瞬发阶段或至少在峰值时间期间的磁场由有序分量主导。然而,GAP观测到的GRB 110721 A和AstroSat观测到的GRB 180427 A的预测PD都低于观测值。由于有序磁场中的同步辐射预测了同步辐射模型的PD上限,因此两个爆发的PD观测挑战了同步辐射模型。然后,我们预测了即将到来的POLAR-2上的高能偏振探测器(HPD)和低能偏振探测器(LPD)的PD。在同步辐射模型中,HPD探测到的伽玛暴的集中PD值将高于LPD值,这可能与耗散光球模型的预测不同。因此,更准确的多波段偏振观测是非常需要的,以测试模型的伽玛暴瞬发相。
2022-10-07 astro-ph.HE
GRB 110205A: Anatomy of a long gamma-ray burst
雨燕爆发GRB 110205 A是一个在北半球可见的非常明亮的爆发。GRB 110205 A本身长且能量很高,它发生在低密度的星际介质环境中,导致余辉发射延迟,并且主要发射成分(瞬发、反向激波和前向激波)在时间上有明显的分离。我们的观测结果显示了GRB 110205 A的几个显著特征:瞬发光辐射的探测与BAT光变曲线有很强的相关性,两者之间没有时间滞后;以及在瞬发相结束后的大的光学再增亮,我们将其解释为反向冲击的特征。除了具有时间上分离的辐射分量的伽玛暴的出色的多波长覆盖所提供的教学价值之外,我们还讨论了由我们的观测所提出的几个问题:瞬发光发射的性质和高能瞬发发射的光谱演化(从0.5千电子伏至150千电子伏); X射线耀斑的起源在开始的前向冲击;和建模的余辉,包括反向冲击,在经典的火球模型的框架。
2012-01-10 astro-ph.HE
Low-efficiency long gamma-ray bursts: A case study with AT2020blt
兹威基瞬变装置最近宣布探测到红移为$z=2.9$的光学瞬变AT 2020 blt,与轴上伽马射线暴的余辉一致。然而,没有观察到即时发射。我们用详细的模型分析了AT 2020 blt,显示数据最好解释为轴上长伽马射线暴的余辉,排除了其他假设,如茧和低洛伦兹因子射流。我们在\textit{Fermi}数据中搜索即时发射,对即时发射设置了比原始检测论文更深的上限。结合\textit{Wind}观测,我们证明了AT 2020 blt的γ射线效率为$\lesssim 0.3 - 4.5\%$。我们推测,AT 2020 blt和AT 2021 any属于低效率的尾巴长伽马射线暴分布,开始很容易观察到由于新的天文台的能力,如Zwicky瞬态设施。
2022-03-29 astro-ph.HE
Prompt Neutrino Emission of Gamma-Ray Bursts in the Dissipative Photospheric Scenario Revisited: Possible Contributions from Cocoons
高能中微子可能起源于伽马射线暴(GRB)事件的不同阶段。在这项工作中,我们重新讨论了耗散光球的情况下,伽玛暴的即时发射产生的光球半径。同时,可能的耗散机制(例如,内部冲击或磁重联)可以将宇宙射线(CR)加速到超高能量,然后通过强子核和光强子过程产生中微子,这被称为瞬发中微子。本文在自洽的分析框架下,考虑了喷丝茧结构和可能的准直效应,得到了单个伽玛暴的瞬发中微子谱。我们调查了一个可能的中微子信号从茧,这在以前的研究中被忽略了。我们发现,如果一个伽玛暴事件发生在一个Mpc的数量级的距离,有一个很大的机会观察到中微子发射的茧冰立方,这是更有希望比喷流中微子,因为茧的开口角大得多。我们还计算了伽玛暴茧的散射中微子通量,发现它可以与喷流的散射中微子通量相比较。我们的结果与IceCube合作报告的最新结果一致,即在新数据中未发现中微子事件与观测到的GRB之间存在显著相关性(Aartsen et al. 2017)。
2017-06-05 astro-ph.HE
A Revised Analysis of Gamma Ray Bursts' prompt efficiencies
瞬发伽马射线暴的效率是研究产生$γ$射线的发射机制的重要线索。以前根据X射线余辉光度$L_X$对爆炸波动能的估计表明,这种效率很高,在某些情况下超过90%。这给排放机制,特别是内部冲击模型带来了问题。然而,这些估计是基于这样的假设,即X射线发射电子是快速冷却的,并且它们的逆康普顿(IC)损失可以忽略不计。观测到的$L_X$(以及由此得到的冲击波能量)和$E_{γ\rm ,iso}$(即瞬发辐射中的各向同性等效能量)之间的相关性被认为是支持这一分析的观测证据。瞬发γ射线能量和冲击波动能是相关的,并且观测到的相关性证实了这一点,因此,$L_X$的概念确实是后者的有效替代。最近的研究结果表明,余辉地震中的磁场明显弱于早先的想法,其均分分数$ε_B$可能低至$10^{-4}$甚至更低。受这些发现的启发,我们重新考虑了这个问题,现在将IC冷却考虑在内。我们发现,所观察到的$L_X-E_{γ\rm ,iso}$的相关性也恢复时,IC的损失是显着的。对于小的$ε_B$值的冲击波必须更有活力,我们发现,相应的即时效率是显着小于以前认为的。例如,对于$ε_B\sim10^{-4}$,我们推断出$\sim15\%$的典型即时效率。
2016-06-01 astro-ph.HE
A Blind Search for Prompt Gamma-ray Counterparts of Fast Radio Bursts with Fermi-LAT Data
快速射电暴(FRB)是一种在无线电波长中探测到的神秘闪光现象,持续时间仅为几毫秒,它们也可能有即时的伽马射线闪光。本文利用费米大天区望远镜(Fermi-LAT)7年的全天γ射线数据,对毫秒级γ射线闪光进行了盲搜索。在银河系高纬度地区(|b| >20度),观测到了约100个闪光候选者,但在排除了与亮稳定点源有关的闪光后,没有发现闪光事件。在低纬度地区的事件是一致的统计侥幸起源于弥漫的伽马射线背景。根据这些结果,我们将FRB的GeV伽马射线与射电通量之比的上限设为xi \equiv(nu L_nu)_gamma /(nu L_nu)_radio <10 ^8,这取决于假设的FRB速率演化。这一限制是可比的最大值发现的双曲,虽然xi的双曲分布在一个广泛的范围。我们还比较了这一限制与2004年巨大的耀斑的磁星SGR 1806-20的光谱能量分布。
2019-06-06 astro-ph.HE