Rising indications for three gamma-ray burst groups
关于伽马射线暴(GRBs)群的论文有好几篇。我们的统计研究是基于斯威夫特和RHESSI数据的持续时间和硬度比。
2010-09-09 astro-ph.HE
The implications of TeV detected GRB afterglows for acceleration at relativistic shocks
出于对伽马射线暴余辉发射中极高能量伽玛射线的探测,我们重新预测了电子在相对论冲击波中可以被加速到的最大能量。冲击波的弱磁化前向冲击波的加速度可能受到冲击波后产生的湍流的快速阻尼、大尺度环境磁场的影响或辐射损失的限制。在一个标准的,单区,同步自康普顿(SSC)模型的范围内,我们表明,GRB 190829 A的观测排除了快速阻尼的下游湍流。此外,除非由环境磁场施加的加速度限制与辐射损失施加的加速度限制相当或更弱,否则不可能同时拟合该物体的X射线和TeV伽马射线发射。这就要求激波后湍流的主导长度尺度要大于粒子模拟所暗示的长度尺度。然而,即使这样,克莱因-西名效应也阻止了观测所建议的硬VHE伽马射线谱的产生。因此,TeV观测的GRB余辉,虽然仍然非常稀疏,已经在紧张的SSC排放方案。
2022-02-03 astro-ph.HE
GRB Light Curves in the Relativistic Turbulence Model
在相对论膨胀壳层中随机取向的相对论发射体提供了一种替代内部冲击的机制,用于产生具有有效的能量到辐射的可变光变曲线。在这个模型中,相对论外流被分解成在外流静止坐标系中相对论运动的小发射体。可变性的出现是因为观察者只在发射体的速度指向他时才能看到它,因此只有一小部分发射体被给定的观察者看到。具有显著相对论性随机运动的模型需要将总能量的大部分转换并保持为这些运动。虽然目前还不清楚这是如何实现的,我们在这里探索,使用两个玩具模型,所需的参数,以产生光变曲线的观测相媲美的约束。我们发现,一个紧密的发射器的大小和散装和随机洛伦兹因子之间的关系是必要的,随机洛伦兹因子决定的变异性。虽然这两种模型都成功地产生了观察到的变异性,但与光变曲线的其他属性存在一些不一致之处。如果中央引擎长时间处于活动状态,产生许多壳层,在某种程度上类似于内部冲击模型,那么其中的大部分问题(但不是全部问题)可能会得到解决。
2009-03-03 astro-ph.HE
Clustering of gamma-ray burst types in the Fermi-GBM catalogue: indications of photosphere and synchrotron emissions during the prompt phase
人们提出了许多不同的物理过程来解释伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线辐射。虽然有两个爆发的光球和同步辐射源的例子,这些不同的光谱外观还没有推广到大样本的伽玛暴。在这里,我们寻找签名的不同的发射机制,在完整的费米伽马射线太空望远镜GBM目录。我们使用高斯混合模型来聚类爆发,根据它们的参数从带函数($α$,$β$,和$E_{pk}$)以及它们的通量和$T_{90}$。我们发现了五个不同的集群。我们进一步认为,这些集群可以分为爆发的光球起源(2/3的所有爆发,分为3个集群)和爆发的同步辐射源(1/3的所有爆发,分为2个集群)。例如,主要包含短爆发的星团与光球发射源一致。我们讨论了几个原因,可以确定哪个集群的爆发属于:射流耗散模式和/或射流内容,或视角。
2017-12-05 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
INTEGRAL Results on Gamma-Ray Bursts
尽管INTEGRAL是一个普通的观测站,而不是一个面向伽马射线暴的任务,但它为伽玛射线暴领域的几项重要发现做出了贡献。这得益于其前所未有的定位能力和在软伽马射线领域的灵敏度。在本文中,我将回顾在过去10年中获得的主要成果,并感谢,积分伽玛暴,包括发现的少数伽玛暴光谱与超新星,第一次测量的可变偏振的伽玛暴提示发射,存在的低光度人口的伽玛暴的迹象,以及近年来伽玛暴作为基础物理探测器的应用。我将提及INTEGRAL样本的主要全球特征,并从设计未来的促进伽玛射线暴专门任务的角度阐述从INTEGRAL中吸取的教训。
2013-02-20 astro-ph.HE
Adiabatic non-resonant acceleration in magnetic turbulence and hard spectra of gamma-ray bursts
介绍了一种由磁湍流中第二绝热不变量引起的非共振加速机制,并将其应用于研究伽马射线暴(GRB)的瞬发辐射谱。该机制包含一阶和二阶费米加速,起源于相互作用的湍流重联和发电机过程。它导致了硬电子能量分布截止能量之间的平衡加速和同步辐射冷却。足够的加速率确保任何初始能量分布快速硬化为具有指数$p \sim 1$的幂律分布,其通过同步辐射自然地产生低能量光子指数$α\sim -1$。对于典型的GRB参数,同步辐射可以扩展到$\sim 100$ keV量级的特征光子能量。
2017-08-27 astro-ph.HE hep-th physics.plasm-ph
Pulse-wise Amati correlation in Fermi GRBs
本文对\emph{Fermi} /伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的具有已知红移的伽玛射线暴进行了详细的脉冲研究。样品包含19个伽玛暴,43个脉冲。我们发现,平均峰值能量相关的辐射能量(阿马蒂关系)为个人脉冲的相关系数为0.86,这是略好于完整的伽玛暴的相关性。由于目前的相关性在伽玛暴中成立,这是一个强有力的证据支持这种相关性的可靠性。我们调查了这种相关性的几个方面。(i)我们把我们的样本到红移箱和研究的相关性的演变。虽然有一个边缘的相关性的演变迹象,我们可以得出结论,目前的数据是一致的没有演变。(ii)我们比较了这些伽玛暴的第一个或单个脉冲与其余脉冲的相关性,并确认相关性不受第一个/单个脉冲通常比其余脉冲更硬的事实的影响。最后,我们得出结论,脉冲式Amati关联是更强大的,它有可能细化的相关性,使伽玛暴研究可以作为一种宇宙学工具。
2013-09-20 astro-ph.HE
Stochastic Acceleration Model of Gamma-Ray Burst with Decaying Turbulence
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的谱形通常用能带函数表示:高能区和低能区两个幂律函数的光滑连接。为了揭示带函数的起源,我们重新审视了随机加速模型,在该模型中,电子通过在GRB流出中与湍流波散射而加速。加速和同步辐射冷却之间的平衡产生了类似于麦克斯韦分布的窄能量分布。同步辐射光谱变得与所观察到的硬光子指数为低能量区域一致。另一方面,窄的电子能量分布矛盾的幂律谱的高能量区。我们考虑的电子能量分布的演变来解决这个问题。由某种流体动力学不稳定性引起的湍流和磁场逐渐衰减。根据这种演变,典型的同步加速器光子能量也随着时间而减小。时间积分谱在高能区形成幂律形状。我们讨论了所需的演变的湍流和磁场产生一个典型的带函数。虽然湍流的衰减是高度不确定的,最近的数值模拟衰减湍流似乎比较积极的随机加速模型。调和观测所需的另一个条件是随机加速的持续时间比动态时标短得多。
2015-09-24 astro-ph.HE
Revisiting the Light Curves of Gamma-ray Bursts in the Relativistic Turbulence Model
伽马射线暴(GRB)的光变曲线具有快速的时间变化性。这种变化的一个可能机制与喷流中的相对论性涡流有关。在本文中,我们考虑了涡旋间介质和涡旋对γ射线辐射的贡献。我们发现γ射线辐射既可以超前也可以滞后于观测到的同步辐射,后者起源于涡间介质,通过逆康普顿散射提供了产生γ射线辐射的大部分种子光子。因此,我们认为,在非平稳的短寿命的光变曲线中发现的铅/滞后可能不会揭示不同的发射组件的内在铅/滞后。此外,我们的结果可以解释GRB 080319 B中观测到的γ射线发射相对于光发射的超前。
2013-08-13 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
Are Ultra-long Gamma-Ray Bursts different?
一些持续时间超过1,000秒的伽马射线暴的发现,特别是持续时间约为25,000秒的GRB 111209 A的例外情况,引发了这样一个问题:这些暴是否形成了一类新的源,即所谓的{ \em超长} GRB,或者它们是否是标准长GRB持续时间分布的尾部。本文利用{ \em Swift}探测到的长伽玛暴样本,研究了超长伽玛暴的统计特性,并与长暴总体进行了比较。我们还讨论了观察到的光谱特性的差异。我们发现,超长伽玛暴是统计上不同于标准的长伽玛暴,典型的爆发持续时间小于100-500秒,其中沃尔夫拉叶星祖通常被调用。我们将这一结果解释为一种迹象,即必须找到一种替代方案,以解释超长GRB极端能量学,以及质量库及其大小,可以为中央引擎提供如此长的时间。
2014-11-27 astro-ph.HE
Short versus Long Gamma-Ray Bursts: spectra, energetics, and luminosities
我们比较了BATSE探测到的79个短和79个长伽马射线暴(GRB)的光谱特性。短伽玛暴的低能谱成分比长伽玛暴硬,峰值能量比长伽玛暴稍高,但短伽玛暴的谱与长伽玛暴的前1-2秒的谱没有差别。这些结果证实了早期发现的更明亮的伽玛暴。短暴的辐射热峰值通量与其峰值能量的相关性与长暴相似。短的和长的伽玛暴分布在辐射热能流峰值能量平面的不同区域,短的伽玛暴的能量比短的伽玛暴的持续时间的比率要小。如果短暴和长暴具有相似的红移分布,它们将具有相似的亮度但不同的能量,这与长暴的峰值能量E_peak相关。我们还测试了短伽玛暴是否与E_peak-E_iso和E_peak-L_iso相关性的短(6个事件)和长(92个事件)伽玛暴的测量红移和E_peak,obs:虽然短伽玛暴不符合E_peak-E_iso相关性的长伽玛暴,他们可以遵循E_peak-L_iso相关性的长暴。所有上述迹象表明,短伽玛暴类似于长暴的第一阶段。这表明,一个类似的中央引擎(除了它的持续时间)在不同持续时间的伽玛暴中运行。
2009-02-05 astro-ph.HE
Measuring the pulse of GRB 090618: A Simultaneous Spectral and Timing Analysis of the Prompt Emission
本文发展了一种同时研究伽马射线暴(GRB)瞬发时间和光谱的新方法,并应用它对费米时代发现的最亮GRB 090618的瞬发进行了脉冲描述。我们利用大面积(和灵敏度)的斯威夫特/BAT和费米/GBM的宽带宽的参数推导出一个完整的光谱和定时描述的单个脉冲的伽玛暴,在文献中提出的各种经验关系的基础上。我们证明,这个经验模型正确地描述了其他观察到的属性的突发一样的变化的滞后与能量和脉冲宽度与能量。测量还示出了脉冲宽度增加的指示,作为一些脉冲在低能量下的能量的函数,这自然被解释为模型参数的一些特定组合的分支。我们认为,这些模型参数,特别是在脉冲开始时的峰值能量,是自然的选择,用于与光度的相关性。这些结果的影响,使用伽玛射线暴作为标准蜡烛进行了简要说明。
2011-10-13 astro-ph.HE
Cosmology with gamma-ray bursts: I. The Hubble diagram through the calibrated $E_{\rm p,i}$ - $E_{\rm iso}$ correlation
伽马射线暴是宇宙中能量最大的爆炸。它们可以被探测到非常高的红移,因此可以被用来研究宇宙的膨胀率和研究暗能量的观测特性,前提是光谱和强度特性之间的经验相关性被适当地校准。我们使用Ia型超新星的光度距离来校准伽玛暴中峰值光子能量$E_{p, i}$和各向同性等效辐射能量$ E_{iso}$之间的相关性。利用这种关联,我们检验了利用伽玛暴测量宇宙学参数和获得暗能量基本性质和演化指示的可靠性。利用162个具有实测红移和光谱的伽玛暴,我们应用局域回归技术,用Ia型超新星数据校准了$E_{p, i}$ - $E_{iso}$相关,建立了校准后的伽玛暴哈勃图。我们测试了可能的红移相关性及其对哈勃图的影响。最后,我们利用GRB哈勃图研究了暗能量状态方程。为此,我们专注于所谓的Chevalier-Polarski-Linder(CPL)参数化的暗能量状态方程和实现马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,有效地采样宇宙学参数的空间。我们的分析再次表明,$E_{p, i}$ - $E_{iso}$关联没有明显的红移依赖性。因此,高红移伽玛暴可以作为一种宇宙学工具,用来确定基本的宇宙学参数和检验在SNIa和重子声学振荡数据所未探测到的红移区($z\geqslant 3$)中的各种暗能量模型。我们更新的伽马射线暴校准哈勃图提供了一些边缘指示(在$1σ$水平)的演变暗能量EOS。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Episodic Jets as the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
大多数伽马射线暴(GRB)具有不稳定的光变曲线,这就要求GRB的中心引擎发射一个偶发的外流。最近的费米观测表明,一些伽玛暴缺乏重子火球模型预测的热光球成分,这表明伽玛暴的磁起源。鉴于在其他天体物理黑洞系统中观测到了强的幕式喷流和连续喷流,本文提出了伽玛暴中心引擎的一个本征幕式磁主导喷流模型。积累和喷发的自由磁能的差异旋转,湍流吸积流的超吸积黑洞周围的日冕导致喷射的情节,磁为主的等离子体斑点。这些团块被磁加速,在大半径处相互碰撞,触发快速的磁重联和湍流,有效的粒子加速和辐射,并为观测到的伽马射线暴的偶发性瞬发伽马射线发射提供动力。
2012-07-26 astro-ph.HE
Time resolved spectral analysis of the prompt emission of long gamma ray bursts with GeV Emission
我们对具有GeV辐射的明亮长伽马射线暴(GRB 080916 C、GRB 090902 B和GRB 090926 A)进行了详细的时间分辨光谱分析。除了标准的能带模型,我们还使用一个模型组成的黑体和幂律拟合的光谱。我们发现,对于后者的模型有迹象表明,在光谱中的一个额外的软组件。虽然以前的研究表明,这样的模型是需要的GRB 090902 B,在这里,我们发现,一个复合光谱模型组成的两个黑体和幂律充分适合所有三个明亮的GRB的数据。我们研究了光谱参数的演化,发现了所有三个GRB的几个通用的有趣特征,如a)黑体的温度彼此强烈相关,b)黑体分量中的通量彼此强烈相关,c)黑体的温度跟踪GRB的单个脉冲的轮廓,以及d)幂律分量的特性,如谱指数和延迟起始,与GeV区域中的发射特性非常相似。我们讨论了这些结果的影响,以确定伽玛暴的即时发射过程中的辐射机制的可能性。
2013-08-12 astro-ph.HE
Ultrahigh-energy cosmic-ray signature in GRB 221009A
Swift-BAT和Fermi-GBM望远镜迄今为止探测到的最明亮的长伽马射线暴GRB~ 221009 A为了解极端瞬态现象中的高能过程提供了前所未有的机会。我们发现,传统的轻子模型,同步加速器和同步加速器自康普顿,从这个源的余辉发射有困难解释观测的$\gtrsim 10$ TeV $γ$射线,由LHAASO探测器,并扩展到18 TeV的能量。我们模型的$γ$射线谱估计的能量范围为0.1-1 GeV的费米-LAT探测器。我们的轻子模型预测的流量是严重衰减的$> 1$ TeV由于$γγ$对生产与河外背景光,因此需要一个额外的组件在$\gtrsim 10$ TeV。超高能宇宙射线在伽玛暴冲击波中被加速,其传播在河外介质中引起电磁级联。该通量的视线分量可以解释LHAASO检测到的$\gtrsim 10$ TeV的发射,需要超高能宇宙射线中GRB爆炸波能量的一小部分。这可能是伽玛暴中超高能宇宙射线加速的迹象。
2023-01-19 astro-ph.HE hep-ph
Variability Time Scales of Long and Short GRBs
伽马射线暴(GRB)是一种能量极高的事件,会产生高度不同的光变曲线。光变曲线被认为是由反映伽玛射线暴中心引擎活动的内部冲击引起的。因此,他们的时间研究可能会导致对伽玛射线暴中心引擎及其演变的理解。光变曲线变化时间尺度是一个有趣的参数,大多数模型都将其归因于物理起源,中央引擎活动、团状环爆介质或相对论性湍流。我们开发了一种统计方法来估计GBM探测到的长和短GRB的GRB最小变率时标(MVT)。我们发现短暴的MVT明显短于长暴的MVT,这支持了前者有一个更紧凑的中心引擎的可能性。我们还发现,用这种方法估计的MVT与拟合脉冲的最短上升时间是一致的。因此,我们使用拟合的脉冲上升时间来研究突发变化时间尺度的演变。变化时间与探测到的最高能量光子相结合,反过来又与内部发动机发射的相对论壳层的最小体积洛伦兹因子有关。%利用这一点,我们涉及到伽玛射线暴光谱的演变的变化时间尺度的演变。
2013-07-29 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts: what do we know today that we did not know 10 years ago?
本文综述了过去十年伽马射线暴物理学的关键进展,涵盖前身星本质、喷流结构、发射机制、能量耗散及TeV光子探测等突破,并展望未来研究方向。
2024-12-24 astro-ph.HE
Inverse cascade of non-helical magnetic turbulence in a relativistic fluid
对非螺旋相对论磁流体动力学湍流的自由衰减进行了数值研究,发现自由衰减过程中存在磁能向大尺度的级联现象。磁能谱$P_M(k,t)$的演化在时间上是自相似的,并且通过具有分别非常接近于$7/2$和$-2$的亚惯性和惯性范围指数的破幂律来很好地建模。磁相干尺度被发现增长的时间为$t^{2/5}$,太慢,占光学偏振的伽马射线暴余辉发射,如果要提供的磁能只有在微物理长度尺度。在相对论性磁流体湍流中没有观测到突发性或爆炸性的能量损失,这限制了磁重联模型对GRB瞬发辐射、耀变体和蟹状星云的快速时变。
2014-09-30 astro-ph.HE
Revisiting the Redshift Distribution of Gamma Ray Bursts in the Swift Era
Le & Dermer开发了一个伽马射线暴(GRB)模型来拟合雨燕前和雨燕任务测量的红移和喷流张开角分布,并表明GRB不遵循恒星形成率。他们的拟合结果是在没有来自Swift的开度角分布的情况下获得的,Swift样本不完整,并且通过假设平坦的$νF_ν$光谱获得了计算的射流开度角分布。在本文中,我们回顾了Le和Dermer所做的工作,假设一个破幂律伽玛暴谱。利用超过100个GRB的雨燕样本,包括观测到的估计红移和喷流开口角,我们得到一个GRB爆发率函数的形式,给出了可接受的拟合前雨燕和雨燕红移和喷流开口角分布的指示,过量的GRB存在于低红移低于$z \approx 2$。雨燕前的平均红移和喷流张开角分别为$\langle z \rangle \sim 1.3$($1.7$)和$\langle θ_{\rm j} \rangle \sim 7^o$($11^o$)。假设伽马射线暴的速率密度(SFR 9)与霍普金斯和比康星的形成历史相似,并由Li进行了扩展,估计在$z \geq 4$和$z\geq 5$上高红移伽马射线暴的比例分别低于10%和5%,在$z \leq 1$上低于10%。
2017-02-21 astro-ph.HE
Numerical Simulations of Driven Supersonic Relativistic MHD Turbulence
GRB外流模型在相对论热磁化流体中引起湍流。为了研究这些条件,我们进行了高分辨率的相对论磁流体动力学(RMHD)湍流的三维数值模拟。我们发现,磁场能量被放大到百分之几的总能量密度的湍流扭曲和折叠的磁场线。因此,自然期望接近1%的α_B值。研究了饱和磁场能量分数随马赫数和相对论温度的变化关系。然后,我们提出的湍流动能和磁能的功率谱。我们还提出了螺线管(卷曲状)和发散(发散状)功率谱的动能。我们建议,相对论效应引入这些光谱分量之间的新的耦合。我们最详细地探讨的情况是等量的热能和静止质量能量,对应于壳碰撞后的条件,相对洛伦兹因子为几个。这些条件是相关的模型内的冲击,为后期余辉阶段,茧材料沿边缘的相对论性喷流,因为它通过一个明星传播,以及中子星合并彼此和与黑洞同伴。我们发现,相对论性湍流衰减非常快,在一个声音的交叉时间的涡流。因此,调用持续的相对论性湍流来解释伽玛射线暴瞬发变化的模型是非常不受欢迎的,除非在瞬发持续期间保持湍流的持续驱动。
2011-09-28 astro-ph.HE physics.comp-ph physics.flu-dyn
Model constraints based on the IceCube neutrino non-detection of GRB 221009A
GRB 221009 A是一个各向同性能量大于$10^{54} ~{\rm ergs}$的明亮伽玛射线暴。它相当低的红移使它成为高能中微子探测的一个有希望的候选者。然而,由IceCube合作报告的中微子搜索GRB产生了零结果。本文利用IceCube观测的上限值对不同的伽玛暴瞬发模型进行了检验。我们发现,至少对于这个特定的爆发,耗散光球模型可以排除在一个大的参数空间。内激波模型只有在大的体运动Lorentz因子$Γ$下才能生存,其中最严格和最保守的约束分别是$Γ> \sim 450$和$Γ> \sim 200$.此外,进入质子和电子的总耗散能量的比率($ε_p / ε_e$)可以用给定的$Γ$来约束。对于$Γ< 400$,需要$ε_p / ε_e < 10$。对于内部碰撞诱导的磁重联和湍流(ICMART)模型,GRB 221009A的约束是适度的。在ICMART模型下,只有在极端情况下,当大部分耗散能量都沉积在质子上,并且所有加速质子都适合产生中微子时,才需要稍大的体运动($Γ> \sim 250$)。
2023-01-19 astro-ph.HE
Temporal Decomposition Studies of GRB Lightcurves
伽马射线暴(GRB)是一种能量极高的事件,会产生高度不同的光变曲线。光变曲线被认为是由反映伽玛射线暴中心引擎活动的内部冲击引起的。因此,他们的时间研究可能会导致对伽玛暴中心引擎及其演变的理解。光变曲线变化时间尺度是一个有趣的参数,大多数模型都将其归因于物理起源,中央引擎活动、云团环爆介质或相对论湍流。我们开发了一种统计方法来估计GBM探测到的长和短GRB的GRB最小变率时标(MVT)。我们发现短暴的MVT明显短于长暴的MVT,这支持了前者的中心引擎更紧凑的可能性。我们发现用这种方法估计的MVT与拟合脉冲的最短上升时间是一致的。因此,我们使用拟合的脉冲上升时间来研究突发变化时间尺度的演变。变率时间又与最小体积洛伦兹因子有关。利用这一点,我们涉及到伽玛射线暴的光谱演化的变化时间尺度的演变。%伽马射线暴(GRB)光变曲线被认为是由反映GRB中心引擎活动的内部冲击引起的。因此,他们的时间反卷积研究可能会导致最小变异性时间尺度的演变的理解,这反过来又与最小体积洛伦兹因子。我们与伽玛射线暴光谱的演变的%最小可变性时间尺度的演变。
2013-02-18 astro-ph.HE
Searching for narrow absorption and emission lines in XMM-Newton spectra of gamma-ray bursts
本文介绍了对长伽马射线暴(GRB)余辉X射线谱中窄发射和吸收特征的光谱学研究结果。利用XMM-Newton观测的6个明亮(注量>10^{-7} erg cm^{-2})和相对较近(z=0.54-1.41)的伽玛暴的EPIC和RGS谱数据,我们对可能与伽玛暴附近的高云密度或富金属气体有关的发射或吸收谱线进行了盲搜索。通过蒙特卡罗模拟评估,我们在六个伽玛暴中的四个中检测到五个发射特征,其总体统计显著性<3.0 sigma。大多数谱线都是在观测到的0.5 keV的氧边缘能量附近检测到的,这表明它们与GRB环境无关,但最有可能是银河系的起源。未检测到显著的吸收特征。用自由银河柱密度(N_H)对不同的银河吸收模型进行了光谱拟合,证实了这一点,因为我们发现这四个GRB中的银河N_H相对于表中的值是过量的。
2016-06-13 astro-ph.HE
Graph-based clustering of gamma-ray bursts
目标。尝试分类伽马射线暴(伽玛暴)与低水平的监督使用的状态的开始的方法源于图论进行。方法.基于图的分类方法,依赖于不同的变种的$k$ -最近邻图,适用于各种伽玛射线暴样品的持续时间硬度比参数空间推断的最佳分割。结果在大多数情况下,发现两组和三组都是可行的,随着样本量的增加,结果更加模糊。结论.没有明确的迹象表明存在第三类伽玛射线暴;然而,这种可能性不能排除与所采用的方法。不过,没有提示超过三个类。
2021-09-27 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
The duration distribution of Swift Gamma-Ray Bursts
几十年前,两类伽马射线暴被确定并描述为持续时间短于和长于2秒。后来的迹象也支持存在第三类。使用极大似然估计,我们分析了2015年10月之前观测到的888个雨燕BAT爆发的持续时间分布。将三个对数正态函数拟合到爆发的持续时间分布提供了比两个对数正态分布更好的拟合,具有99.9999%的显著性。与先前的结果类似,我们发现不需要第四个组件。群分布的相对频率分别为短爆发8%、中爆发35%和长爆发57%,与我们以前的结果一致。我们分析了888个已知红移的伽玛暴中269个的红移分布。我们没有发现以前提出的长和中等伽玛暴的红移分布之间的差异的证据。观测到的20个短伽玛暴的红移分布与其他组的分布有很大的不同。
2016-04-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
SWIFT and BATSE bursts' classification
在BATSE星表中以持续时间为特征识别了两类伽马射线暴。还有一些迹象表明存在第三种类型的伽马射线暴。雨燕卫星探测器对伽玛暴的光谱灵敏度与雨燕之前的探测器不同。因此,在本文中,我们分析了爆发的持续时间分布和持续时间硬度二元分布,发表在第一个BAT目录。与BATSE数据类似,为了解释BAT伽玛暴的持续时间分布,需要三个组成部分。虽然各组的相对频率与BATSE GRB样本中的不同,但仪器光谱灵敏度的差异可以自然地解释这种偏差。这意味着理论模型可能必须解释三种不同类型的伽马射线暴。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Photometric and late-time spectropolarimetric observations of GRB 250129A afterglow
University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);The George Washington University(乔治华盛顿大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);University of the Free State(自由州大学);Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿亚巴塔观测科学研究所);University of Cape Town(开普敦大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台)
研究通过晚期光谱偏振观测揭示GRB 250129A后继辐射的偏振特性,发现偏振可能与喷流几何结构相关,排除了反向激波贡献,支持喷流偏离轴观测模型。
2026-03-24 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
Stepwise Filter Correlation Method and Evidence of Superposed Variability Components in GRB Prompt Emission Lightcurves
伽马射线暴具有可变的光变曲线。虽然大多数模型将观测到的变率归因于一个物理来源(例如中央发动机活动、云团环爆介质、相对论湍流),但有些模型调用两个物理上不同的变率分量。本文提出了一种分解伽玛暴光变曲线中光变分量的方法,即逐步滤波相关(SFC)法。基于低通滤波技术,我们逐步过滤的光变曲线的高频信号,然后进行相关性分析的每个附属对过滤的光变曲线。我们的模拟表明,如果一个模拟光变曲线包含一个缓慢的变化组件叠加在一个快速变化的时间序列,作为滤波器频率的函数的相关系数将显示一个突出的下降功能周围的缓慢组件的频率。通过仿真,我们证明了该方法可以在频域中识别光变曲线的显著聚类结构,并证明了该方法可以捕捉到其他方法(如功率密度谱分析方法)难以提取的叠加信号。我们将此方法应用于266个BATSE亮伽玛暴。我们发现,大多数的爆发有明确的证据,这样的叠加效应。我们进行了统计分析,确定的变异组件,并讨论了伽玛射线暴物理的影响。
2012-01-27 astro-ph.HE
Calibration of the INTEGRAL SPI Anti Coincidence Shield with Gamma Ray Bursts observations
INTEGRAL SPI仪器的反符合屏蔽(ACS)为探测~ 75 keV以上的伽马射线暴(GRB)提供了极好的灵敏度,但没有方向和能量信息。我们研究了ACS的响应,使用伽玛暴与已知的本地化和良好的光谱信息来自其他卫星。我们推导了不同能区的计数率-通量转换因子,并研究了它与伽玛暴方向和谱硬度的关系。对于一个典型的伽玛射线暴谱,我们发现,在75 keV-1 MeV的范围内,1个ACS计数平均对应于约1 E-10 erg/cm ^2,方向与卫星指向轴正交。这与从蒙特卡罗模拟得出的ACS有效面积大致一致,但有一些迹象表明,后者略微高估了ACS灵敏度,特别是对于靠近仪器轴的方向。
2009-12-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
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
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
On the magnetization of gamma-ray burst blast waves
穿透伽马射线暴(GRB)冲击波的磁场的起源是一个长期存在的问题。本文认为,在四个伽玛暴揭示扩展发射在>100兆电子伏,后续在无线电,光学和X射线域在以后的时间,这种磁化可以被描述为部分衰减的微湍流,是在冲击前兆。假设大于100 MeV的大部分扩展发射可以解释为冲击加速电子的同步辐射,我们模拟了GRB 090902 B,GRB 090323,GRB 090328和GRB 110731 A的多波长光变曲线,用简化的同步加速器计算,然后用幂律衰减的微湍流ε_B \propto t^{α_t}(t表示自通过激波喷射以来的时间,在共动爆炸框架中)。我们发现这些模型指向一致的衰减指数值-0.5 < α t <-0.4。
2013-08-29 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
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
Neutrino constraints and detection prospects from gamma-ray bursts with different jet compositions
本文通过四个特殊伽马射线暴研究不同喷流成分下的中微子辐射,发现仅GRB 211211A可在耗散光球模型下被有效限制,并评估了IceCube-Gen2对高能中微子的探测前景。
2024-11-24 astro-ph.HE
On the Existence of the Plateau Emission in High-Energy Gamma-Ray Burst LightCurves observed byFermi-LAT
\Fermi伽马射线太空望远镜(\Fermi)上的大面积望远镜(LAT)显示了许多伽马射线爆发(GRB)中的持久高能发射,类似于Neil Gehrels Swift天文台\citep [ \textit{Swift} ;][]{gehrels 2004}观察到的X射线余辉。一些LAT光变曲线(LC)显示出后期的平坦化,让人想起X射线的平台。我们探索了2008年至2016年5月第二个\lat GRB目录\citep [2FLGC;][]{Ajello 2019 apj}中LAT时间扩展发射分析GRB中平台的存在,并检查它们是否遵循与外部前向激波(ES)模型预测的4种不同天体物理环境相对应的闭合关系。我们发现,三个LC可以用相同的唯象模型来拟合X射线平台\citep{Willingale2007},并显示出在其高能量扩展发射平台的存在的初步证据。最有利的情况是一个缓慢的冷却制度,而每个伽玛暴的首选密度分布从一个恒定的密度ISM变化到$r^{-2}$风环境。我们还使用2005年1月至2019年8月的222个具有平台和已知红移的\textit{Swift} GRB的统计比较,比较了$γ$射线和X射线中平台的结束时间。在该比较中,GRB 090510的情况示出了在平稳期结束时的色度指示。最后,我们更新了\textit{Swift}观测到的222个伽玛暴的平台静止帧结束时间、其对应的亮度和峰值…
2021-05-16 astro-ph.HE
Host galaxies of SNe Ic-BL with and without long gamma-ray bursts
宽线Ic超新星(SNe Ic-BL)是一类非常罕见的核心坍缩超新星,具有高喷出物速度和高动能。它们是唯一一种伴随长伽马射线暴(GRB)爆炸的超新星。在有和没有GRB的SNe Ic-BL光谱中发现的系统差异(分别为GRB-SNe和SNe Ic-BL)表明,有和没有GRB的SNe Ic-BL的祖先或/和爆炸机制不同,或者这种差异可能只是由于观察者相对于准直爆炸方向的视角。我们提出了系统的比较的主机星系的宽线SNe Ic与和没有检测到的GRB,后者被检测到在非目标的调查,目的是找出是否有任何系统的差异,这两类SNe优先爆炸的环境。我们研究了z < 0.2的8 GRB-SNe和28 SNe Ic-BL的宿主星系的光度性质。这两个星系样本的光度和大小分布没有明显区别。我们发现GRB-SNe平均发生在更靠近其宿主星系中心的地方,即样本具有不同的投影偏移分布,由星系大小归一化。此外,我们比较气相金属丰度的GRB-SNe和SNe的IC-BL主机样本,并发现,一个更大的比例的超太阳金属丰度主机之间的SNe的IC-BL没有GRB。我们的研究结果表明,这两种类型的爆炸之间的真正差异,并建议,视角是不是这两个类的光谱差异的主要来源。我们讨论的影响,我们的研究结果对我们的理解的祖先的SNe IC-BL和没有GRB。
2018-06-27 astro-ph.HE
Ultrahigh-Energy Cosmic Ray Production by Turbulence in Gamma-Ray Burst Jets and Cosmogenic Neutrinos
提出了一种新的在伽马射线暴喷流中产生超高能宇宙线的模型。在瞬发γ射线辐射之后,在余辉相或余辉相之前,在伽玛暴喷流中激发出流体动力学湍流。温和的相对论性湍流随机加速质子。加速率比通常的一阶冲击加速率慢得多,但在这种情况下,它可以是能量无关的。由此产生的UHECR光谱是如此坚硬,以至于体能量集中在最高能量范围内,导致对$\sim 10^{53.5}~\mbox{erg}~\mbox{s}^{-1}$的典型宇宙射线光度的中等要求。在这个模型中,二次γ射线和中微子的排放所引发的E2离子的生产显着抑制。尽管注射时的UHECR光谱显示出弯曲特征,但这与观察到的UHECR光谱形状不冲突。宇宙成因中微子谱在$10^{17}$ - $10^{18}$ eV范围内变得明显困难,这可能会被未来的观测所验证。
2016-07-09 astro-ph.HE
Radiation Process in Relativistic MHD Waves: the Case of Circularly Polarized Alfvén Wave
本文研究相对论性圆偏振Alfvén波中电子的辐射机制,揭示电场对低能和高能电子发射率的不同影响,并解释GRB谱中的GeV额外成分。
2024-03-03 astro-ph.HE
Broad band turbulent spectra in gamma-ray burst light curves
宽带功率密度谱提供了一个窗口,了解湍流行为的排放机制,并在最高频率,在假定的内部引擎驱动长伽玛射线暴。我们描述了一个啁啾搜索方法,步骤旁边的泊松噪声占主导地位的2 kHz采样BeppoSAX光变曲线的信号检测傅立叶分析。在$O(Nn\log n)$操作中描述了一种有效的数值实现,其中$N$是线性调频脉冲模板的数量,$n$是光变曲线时间序列的长度,适用于并行处理。对于持续时间为$τ=1$ s的单个啁啾的检测,该方法在SNR上比傅立叶分析灵敏一个数量级。GRB 010408和GRB 970816的傅里叶啁啾光谱显示了在低频傅里叶分析中确定的湍流的光谱斜率的延续,直到1 kHz。在40个明亮的长伽玛暴的系综平均谱中观察到同样的连续性。对即将到来的引力波数据进行类似分析的展望也包括在内。
2014-11-11 astro-ph.HE
Analysis of the Swift Gamma-Ray Bursts duration
在BATSE星表中已经识别出两类伽马射线暴,其特征是持续时间短于和长于约2秒。然而,有一些迹象表明存在第三种类型的爆发。雨燕卫星探测器对伽马射线暴的光谱灵敏度与雨燕之前的探测器不同。因此,重新分析伽玛暴的持续时间及其分布和分类是值得的。利用第一个BAT星表,采用极大似然估计方法分析了伽玛暴的持续时间分布。对于持续时间分布,三对数正态拟合显著(99.54%概率)优于两对数正态拟合。蒙特卡罗模拟也证实了这一概率(99.2%)。
2009-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Groups Observed by Different Satellites
在BATSE星表中已经识别出两类伽马射线暴,其特征是持续时间短于和长于约2秒。然而,有一些迹象表明存在第三种情况。雨燕卫星探测器对伽马射线暴的光谱灵敏度与雨燕之前的探测器不同。因此,重新分析伽玛暴的持续时间及其分布和分类是值得的。在本文中,我们将分析爆发的持续时间分布和持续时间-硬度二元分布,发表在第一个BAT目录,无论它包含两个,三个或更多的群体。与BATSE数据类似,为了解释BAT伽玛暴持续时间分布,需要三个组成部分。虽然各组的相对频率与BATSE GRB样本中的不同,但仪器光谱灵敏度的差异可以自然地解释这种偏差。这意味着理论模型可能必须解释三种不同类型的伽马射线暴。
2009-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal Components in Gamma-ray Bursts. II. Constraining the Hybrid Jet Model
在解释伽马射线暴喷流成分的物理起源时,Gao & Zhang等人提出了一种更为普遍的模型,即混合喷流模型(在传统的火球模型的基础上引入了另一个磁化参数$σ_{0}$)。然而,它仍然没有被应用到一个大的伽玛暴样品。在这里,我们首先采用“自上而下”的方法,高\张诊断光球属性的中央引擎,看看如何混合模型可以解释观测到的数据,以及通过应用{ \it费米} GRB样本(八个爆发)与检测到的光球组件,在李(我们的论文I)。我们推断的混合问题的所有物理参数与三个典型值的射流基地的半径($r_{0}$ = 10 $^{7}$,10 $^{8}$,和10 $^{9}$厘米)。我们发现所有爆发的无量纲熵显示$η\gg$为1,而5个爆发(GRB 081224,GRB 110721 A,GRB 090719,GRB 100707和GRB 100724)的导出(1+ $σ_{0}$)大于1,这表明除了热火球分量外,另一个冷坡印廷通量分量也可能起着重要作用。我们的分析还表明,在GRB 081224和GRB 110721 A的所有$r_{0}$的几个时间仓中,在$\sim$ 10 $^{15}$ cm(1+ $σ_{\rm r15}$)处的磁化参数大于1,这意味着内部碰撞诱导的磁重联和湍流可能是驱动非热发射的机制,而不是内部冲击。我们的结论是,大多数的爆发(可能是所有)可以很好地解释的混合射流问题。
2020-05-20 astro-ph.HE hep-ph
Stochastic Acceleration by Turbulence
本文的主题是随机加速等离子体湍流,一个类似于费米提出的原始模型的过程。我们回顾了不同加速模型的优缺点,特别是所谓的一阶费米加速的冲击和二阶费米的随机过程,并指出等离子体波或湍流在所有的加速机制中起着重要的作用。因此,湍流随机加速在大多数情况下是活跃的。我们还表明,它是最有效的机制,相对冷的非相对论热背景等离子体粒子的加速。此外,它可以优先加速电子相对于质子,因为在许多天体物理辐射源中需要,通常没有激波存在的迹象。我们还指出,由背景粒子的湍流的初始加速,然后由冲击的第二阶段加速组成的混合加速机制具有许多吸引人的功能。它表明,上述方案可以解释许多签名的加速电子,质子和其他离子,特别是$^3$ He和$^4$ He,直接被视为太阳高能粒子,并通过辐射,他们在太阳耀斑产生。
2012-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma rays from a reverse shock with turbulent magnetic fields in GRB 180720B
研究通过GRB 180720B早期光学与GeV辐射及偏振转变,证明其来自低磁化抛射物中具有湍流磁场的反向激波同步与逆康普顿辐射。
2023-10-06 astro-ph.HE
Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow in Three-Episode GRB 160625B
在伽马射线暴(GRB)物理中,喷出物的成分是一个悬而未决的问题。在时间分辨光谱分析中,一些伽玛暴具有准热谱成分,表明其起源于热火球。另一些则显示出一个无特征的非热光谱,称为“带”函数,与同步辐射的起源一致,并表明喷流在中央发动机处是坡印廷通量主导的,很可能也在发射区。也有爆发,显示一个次主导的热分量和一个主导的同步加速器组件建议可能的混合喷流成分。在这里,我们报告了一个非常明亮的伽玛暴160625 B,同时观察到的伽玛射线和光学波长,其即时发射由三个孤立的事件分开长的静止间隔,与每个“子突发”的持续时间分别为$\sim$ 0.8秒,35秒,和212秒,分别。它的高亮度(具有各向同性的峰值光度L $_{\rm p, iso}\sim 4\times 10^{53}$ erg/s)使我们能够在每个事件中进行详细的时间分辨光谱分析,从前兆到主爆发和扩展发射。前两个子爆发的光谱特性是明显不同的,使我们能够观察到从热辐射到非热辐射之间的过渡以及分离的发射事件在一个单一的伽玛射线暴。这样的转变是一个明确的指示射流成分的变化,从火球到坡印廷通量占主导地位的射流。
2017-10-02 astro-ph.HE
Constraint on the Physical Origin of Gamma-Ray Burst Prompt Emission via Its Nondetected Diffuse Neutrino Emission
Guangxi University(广西大学);Yunnan University(云南大学);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)
本文通过未探测到的弥漫中微子辐射限制伽马射线暴瞬时辐射的物理起源,发现ICMART模型占比最高。
2025-11-26 astro-ph.HE
AstroSat-CZTI detection of variable prompt emission polarization in GRB 171010A
我们目前的光谱偏振分析的\thisgrb \使用的数据从\asat,\fermi,和\swift,提供洞察的物理机制的即时辐射和射流的几何形状。\thisgrb的瞬发发射非常明亮(通量$>10^{-4}$ ~ergs~cm $^{-2}$),具有由多个脉冲叠加而成的复杂结构。能谱偏离了典型的能带函数,显示出低能峰$\sim 15$ ~keV -我们将其解释为具有两个断裂的幂律,具有同步辐射起源。或者,瞬发光谱也可以解释为康普顿化发射,或与能带函数相结合的黑体。时间分辨分析证实了低能成分的存在,而峰值能量被限定在100- 200 keV范围内。由\fermi -LAT探测到的余辉发射是典型的外激波模型,我们使用发射的峰值时间来约束初始洛伦兹因子。对余辉的\swift -XRT测量显示出射流中断的迹象,使我们能够将射流张开角限制在$>$ 6 $\degr$。\asat -CZTI探测到大量的康普顿散射事件,为研究硬X射线偏振的瞬发辐射提供了机会。我们发现,突发具有高的,随时间变化的极化,与发射{PDMATHAMV具有较高的极化}在能量高于峰值能量。我们讨论的背景下,GRB模型和极化产生的{ \bf由于物理或几何效应:}同步辐射从多个冲击有序或随机磁场,坡印亭通量为主的射流发生突然的磁耗散,次光球耗散,射流组成的碎片火球,和康普顿化模型。
2019-02-24 astro-ph.HE
X-ray flashes powered by the spindown of long-lived neutron stars
X射线闪光(XRF)是一类高能瞬变现象,其性质仍有待商榷。在许多方面类似于常见的伽马射线暴(GRB),它们的强X射线发射伴随着非常低或不存在的伽马射线波段的发射。尽管存在这一关键差异,但许多迹象已经巩固了XRF和GRB具有共同起源的想法,包括一些潜在的XRF/超新星协会以及一些XRF与长GRB的Amati关系的一致性。然而,将XRF解释为离轴或本质上较弱的伽玛暴的困难仍然使人们对这种解释产生怀疑。在这里,我们探讨了一些XRF的可能性,而不是由一个长寿命的中子星(NS)的自旋下降形成的二元NS(BNS)合并,或可能,在核心崩溃超新星。聚焦于XRF 020903和HETE-2观测到的其他一些情况,我们发现它们缺乏伽马射线发射,光谱特性,持续时间和X射线亮度在我们的假设中找到了一个自然的解释。此外,我们指出,协议的XRF 020903与Amati和Ghirlanda关系的长伽玛暴分别是边缘和问题。假设一个BNS合并起源的长寿NS,我们使用XRF观测估计的BNS合并伴随着一个潜在的可观察到的XRF信号的速率的下限。在先进的LIGO和Virgo引力波探测器的范围内,我们发现>0.02-0.05 1/年。最后,我们讨论了超新星协会的XRF事件考虑的影响。
2016-10-17 astro-ph.HE gr-qc
Prompt thermal emission in gamma-ray bursts
伽玛射线暴的光谱似乎是非热的,但最近对费米GBM的几次爆发的观测证实了BATSE先前的迹象,即存在潜在的热成分。当从中央引擎出现的相对论流出对自身辐射变得透明时,确实预期光球发射,在没有额外的亚光球耗散的情况下具有准黑体光谱。然而,它的强度强烈依赖于加速机制-热或磁-的流动。我们的目标是计算的热和非热的排放所产生的流出与可变的洛伦兹因子,其中在原点注入的功率是部分热(分数1 - 1- 1-th)和部分磁。热辐射产生于光球层,非热辐射产生于光学薄区。除了epsilon_th的值之外,我们还想测试其他模型参数如何影响观察到的热发射与非热发射的比率。如果非热辐射是由内激波引起的,我们自洽地得到了流中任意洛伦兹因子分布的热辐射和非热辐射的光变曲线和光谱。如果非热发射是由磁重联引起的,我们就不能产生光变曲线,只能比较相应的非热和热光谱。在不同的情况下,我们改变了模型参数,以查看光变曲线和/或光谱中的热分量何时可能出现,或者相反,隐藏。最后,我们将我们的结果与GRB谱中存在热分量的证据进行了比较。以GRB 090902 B和GRB 10072 B为例,我们展示了如何利用这些观测结果来约束GRB外流的性质和加速机制。
2013-02-01 astro-ph.HE
Observational constraints on the structure of gamma-ray burst jets
受GW 170817的启发,我们研究了观测对长伽马射线暴(GRB)喷流角结构的约束。首先,观测到的$E_{X}/E_γ$(各向同性等效早期X射线余辉与瞬发$γ$射线能量比)的分布相对较窄,这意味着在发射$γ$射线的任何角度,洛伦兹因子都必须很高。具体地,$γ$射线发射材料的洛伦兹因子不能随角度快速下降,并且必须是$Γ(θ)\gtrsim 50$,即使存在伽马射线接收能量与喷流核相比低三个数量级的角度。其次,排除了具有$γ$射线发射的角结构的喷流,该喷流过度产生具有低于所观察到的光度函数的峰值的$γ$射线光度的事件。这消除了其中$γ$射线能量角分布不够陡峭和洛伦兹因子分布不够浅的模型。最后,具有陡峭结构(例如高斯)的模型被检测到远离喷流核心,产生从未观察到的余辉光变曲线。我们的结论是,即使喷流动能分布随纬度不断下降,有效的$γ$射线发射似乎仅限于材料与$Γ\gtrsim 50$和最有可能局限于一个狭窄的区域周围的核心。虽然我们的研究仅限于长伽玛暴,其中观察到的样本更大,更完整,有迹象表明,类似的结论也可能适用于短伽玛暴。我们讨论了GRB 170817 A中观测到的$γ$射线的可能意义。
2018-12-10 astro-ph.HE