Magnetic fileds of coalescing neutron stars and the luminosity function of short gamma-ray burst
合并中子星双星被认为是地面引力波探测器最可靠的来源，也是短伽马射线暴的可能祖先。在并合过程中，中子星的磁场可以诱发有趣的观测现象，并影响引力波信号的形式。本文采用粒子数合成方法，在对中子星初始参数及其磁场演化的不同假设下，模拟了中子星合并过程中的磁场分布。讨论了磁化中子星双星合并前可能出现的电磁现象以及磁场对引力波信号的影响。我们发现，中子星初始磁场的对数正态分布（单位为高斯）与射电暴的观测性质一致，在对中子星磁场演化和初始参数的不同假设下，产生的磁场能量分布能充分描述观测到的短伽马射线暴的光度函数.这一协议进一步支持合并中子星双星作为伽马射线暴的祖先的模型。
2009-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
The truncated lognormal distribution as a luminosity function for SWIFT-BAT gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）中光度函数（LF）的确定取决于所采用的宇宙学，每一种宇宙学都有其相应的光度距离。在这里，我们分析三种宇宙学：标准宇宙学，等离子体宇宙学和伪欧几里德宇宙。伽玛暴的低频首先用对数正态分布和四次破缺幂律来描述，然后用截尾对数正态分布来描述。截断对数正态分布可以很好地拟合伽玛暴的光度随红移的变化范围。
2016-11-05 astro-ph.CO
Detecting Radio Afterglows of Gamma-Ray Bursts with FAST
利用伽马射线暴（GRB）余辉的一般流体动力学模型，计算了FAST能窗不同观测波段的低光度、高光度、失效和标准GRB的射电余辉光变曲线。假设伽玛暴位于离我们不同的距离。我们的研究结果排名伽玛暴的可探测性从高亮度，标准，失败和低亮度伽玛暴的降序。我们预言，只要时间和频率范围合适，大射电望远镜几乎可以观测到除低光度伽玛暴以外的所有类型的射电余辉。值得注意的是，FAST可以在2.5 GHz的更高频率上探测到相对较弱的射电余辉，其红移高达z=15甚至更高。低光度伽玛暴的射电余辉只有在FAST二期工程完成后才能探测到。FAST有望在不久的将来大大扩大伽玛射线暴射电余辉的样本。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
A complete sample of bright Swift Long Gamma-Ray Bursts: Sample presentation, Luminosity Function and evolution
我们提出了一个精心挑选的子样本的快速长伽马射线暴（伽玛暴），这是完全的红移。该样本是通过只考虑观测条件对地面后续搜索有利的爆发而构建的，这些爆发在15-150 keV的Swift/BAT波段内明亮，即1 s峰值光子通量超过2.6 ph·s^-1·cm^-2。样本由58个爆发组成，其中52个具有红移，完整性水平为90%，而另外两个具有红移约束，达到95%的完整性水平。只有三个爆发，我们对红移没有限制。高水平的红移完整性使我们能够第一次约束的伽玛暴光度函数和它的演变与宇宙时间在一个公正的方式。我们发现，强烈的演化，在光度（d_l=2.3 \pm 0.6）或密度（d_d=1.7 \pm 0.5）是必需的，以考虑到的意见。尽管两种情况下的本征红移分布不同，但得到的红移分布是一致的。这就需要其他指标来区分不同的演变模式。完整的样本是任何人口研究的基础。在未来的工作中，我们将使用这个独特的样本斯威夫特明亮的伽玛暴，研究人口的长伽玛暴的属性。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 070518: A Gamma-ray Burst with Optically Dim Luminosity
本文介绍了在清华大学-中国国家天文台兴隆天文台0.8米望远镜（TNT）上对{ \em Swift} GRB 070518余辉的光学观测。我们的随访观察是在爆发触发后512秒进行的。当红移上限为$\sim$ 0.7时，GRB 070518是一个光学暗暴.光学-X射线的光谱指数$β_{ox}$略大于0.5，表明该爆发可能是一个暗爆发。根据X射线氢柱密度和银河系消光定律，主星系的消光$A_{V}$为3.2等，而根据SMC消光定律，主星系的消光为0.3等。此外，它与其他三个属于XRR或XRF的低红移光学暗爆发相似，并且具有中期持续时间（$T_{90}<10$，除了GRB 070419 A，$T_{90}$ = 116 s）。此外，它的$R$带余辉通量很好地符合指数为0.87的单一幂律。正常段的光学余辉和X射线余辉可能具有相同的机制，这与经典外激波模型的预测是一致的。此外，GRB 070518在合理的假设下符合Amati关系。Ghirlanda关系也与突发测试。
2009-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new luminosity relation for gamma-ray bursts and its implication
伽马射线暴（GRB）是迄今为止观测到的最明亮的天体物理事件。它们通常根据其持续时间$T_{90}$分为长和短。由于伽玛射线暴的高红移所带来的优势，许多人努力将其应用于宇宙学。这其中的关键是找到伽玛暴的一些可测量性质与伽玛暴的能量或亮度之间的相关性。这些相关性通常被称为光度关系，有助于理解伽玛暴本身。在本文中，我们探讨了这种相关性的X射线辐射的伽玛暴。由\emph{Swift}观测到的伽玛暴的X射线辐射在瞬发相中具有指数函数形式，在时间$T_p$弛豫为幂律衰减。我们假设$\log L_{X, p}$（$L_{X, p}$是$T_p$的X射线光度）和$\log [T_p/(1+z)]$之间存在线性关系，但数据中存在一些弯曲的证据，$L_{X, p}$和$T_p/(1+z)$之间的真实关系可能是一个破幂律。在我们的分析中使用的有限的GRB样本仍然不足以让我们得出结论，是否突破是真实的或只是一个错觉造成的离群值。我们在分析中考虑了这两种情况，并讨论了光度关系的含义，特别是对伽玛暴的持续时间和分类。
2010-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Long Gamma Ray Bursts Trace The Star Formation History
我们证明，如果Ic型宽线超新星爆发（SNeIc）产生了大量观测到的长持续时间伽马射线暴（LGRB），其中包括高光度GRB、低光度GRB和X射线闪光（XRF），并且如果LGRB具有LGRB的炮弹（CB）模型中假定的几何形状，那么它们的速率和它们的红移分布在整个红移范围内都与恒星形成速率（SFR）一致，其中SFR已经被足够精确地测量。
2013-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revealing Event Rate of Repeating Fast Radio Bursts
本研究首次计算了不同望远镜在高于和低于1 GHz频率下探测到的重复快速射电暴事件率，发现光度和红移呈幂律正相关，且低频FRBs事件率演化模式不同于并高于高频FRBs。
2025-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Luminosity Selection for Gamma Ray Burst
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。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张开角，喷流的方向相对于观测者是随机的，通过实验和理论模拟伽玛暴，计算了$L_{median}$随红移的变化，并利用亮度与红移的关系{ \it Swift}数据，将理论结果与观测结果进行了比较。该方法解释了这样一个事实，即在某些红移处可能存在一些未被检测到的伽马射线暴。我们发现，$L_{median}$是非常不敏感的轴上（即最大）的亮度的射流。
2022-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A complete sample of bright Swift Gamma-Ray Bursts: X-ray afterglow luminosity and its correlation with the prompt emission
我们研究了在X射线余辉光度和一个精心挑选的明亮的雨燕长伽马射线暴（GRB）的子样本的瞬发发射性质之间是否有任何相关性，这些样本几乎完全红移（~90%）。由于没有选择效应（通量限制除外），该样品提供了以无偏的方式比较伽玛暴瞬发和余辉发射的静帧物理性质的可能性。计算了四个不同静止帧时间（触发后5 min、1 hr、11 hr和24 hr）的余辉X射线亮度，并与瞬时发射各向同性能量E_iso、各向同性峰值亮度L_iso和静止帧峰值能量E_peak进行了比较。我们发现，这些瞬发发射量与静止帧余辉X射线光度确实相关，但每一个相关性的意义随着时间的推移而降低。这一结果与GRB X射线光变曲线可以描述为不同组分的组合的结果的想法是一致的，这些组分的相对贡献和重量随时间变化，分别在早期和晚期以即时和余辉发射为主。特别是，我们发现的证据表明，平台和浅衰变阶段经常观察到的伽玛射线暴X射线光变曲线是由中央引擎的活动。后期（t_rf > 11小时）L_X-E_iso关联的存在表明，不同爆发的辐射效率相似，平均约占瞬发辐射总动能的6%。
2012-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray flares from propagation instabilities in long Gamma-Ray Burst jets
本文对一颗质量为16个太阳的沃尔夫-拉叶星的核心中的一个长寿命发动机产生的伽马射线暴喷流进行了数值模拟。发动机保持活跃6000秒，光度随时间衰减，指数为-5/3的幂律。即使有没有短的时间尺度的变化注入引擎的光度，我们发现，喷流的动力光度外的祖星的特点是波动的时间尺度相对较短。我们分析了这些起伏的时间特征，发现它们与观测到的X射线余辉耀斑的性质是一致的。模拟中耀斑的峰值与连续通量比与部分观测到的耀斑一致，但不是全部。我们认为，传播不稳定性，而不是在发动机光度的变化，是负责X射线耀斑与中等对比度。相反，像GRB 050502 B中检测到的强烈耀斑，不能用这个模型再现，需要发动机活动的强烈变化。
2010-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evolutions and Calibrations of Long Gamma-Ray Bursts Luminosity Correlations Revisited
长伽马射线暴（GRB）的亮度关联被广泛认为是追踪宇宙高红移哈勃图的有效补充，对探索暗能量性质具有重要意义。最近，从伽玛射线暴观测中统计地提出了几种经验光度关联。然而，要把伽玛暴作为距离指示器，有两个关键问题：光度相关的红移演化和它们的定标。本文以伽玛暴峰值谱能量与等效各向同性能量（$E_{\rm p}-E_{\rm iso}$）之间的Amati关系为例，发现目前的伽玛暴数据集暗示了亮度相关性可能随红移的变化而变化。因此，我们提出了一个扩展的Amati关系，其中增加了两个额外的红移依赖项，以修正GRB关系的红移演化。其次，我们仔细检查了使用低红移伽玛暴数据的校准方法的可靠性。重要的是，我们发现，低红移校准方法没有考虑到整个$Ω_{\rm m}$和系数之间的相关性。忽略这些相关性信息可以打破简并获得对$Ω_{\rm m}$的有偏约束，其对用于校准的参数值非常敏感。在低红移定标方法中，“定标”关系的参数的微小移动会显著改变对$Ω_{\rm m}$的最终约束。最后，我们模拟了几个不同统计误差的伽玛暴样品，发现为了用低红移定标方法正确恢复$Ω_{\rm m}$的基准值，需要大量高精度的伽玛暴样品。
2017-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining a variable dark energy model from the redshift-luminosity distance relations of gamma-ray bursts and type Ia supernovae
描述暗能量动力学的模型有很多种。其中，我们采用状态方程（EoS），它随时间变化。我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法来约束我们的模型的五个参数。因此，我们可以显示DE在宇宙演化过程中的特征行为。利用现有的伽马射线暴和Ia型超新星（SNe Ia）的红移-光度距离关系，对DE的EoS进行了约束。结果发现，DE在早期是类精粹的，而在现在或不久的将来是类幻影的，在那里$z\sim0.3$的变化相当迅速。
2016-11-14 astro-ph.CO
Luminosity Distribution of Gamma-Ray Burst Host Galaxies at redshift z=1 in Cosmological Smoothed Particle Hydrodynamic Simulations: Implications for the Metallicity Dependence of GRBs
利用星系形成的宇宙流体动力学模拟，研究了伽马射线暴（GRB）前身星系的金属丰度与宿主星系的概率分布函数（PDF）之间的关系.我们施加一个最大限度的气体金属丰度，伽玛暴可以发生，并检查如何预测亮度PDF的伽玛暴宿主星系的变化在模拟中。我们进行了Kolmogorov-Smirnov检验，结果表明，当我们假设核心坍缩超新星（SNe）跟踪恒星形成时，我们的模拟结果与观测到的SNe宿主星系的光度PDF是一致的。当我们假设伽玛暴只发生在一个低金属丰度的环境与$Z\lesssim 0.1 \Zsun$，伽玛暴发生在较低的光度星系，和模拟的光度PDF成为定量一致的观测光度PDF。尘埃消光对暗伽玛暴宿主星系的观测偏差可能是伽玛暴宿主星系光度较低的另一个原因，但在我们的模拟中，观测到的伽玛暴宿主星系的光度PDF不能完全由尘埃偏差重现。
2010-11-19 astro-ph.CO
Differential Source Count for Gamma Ray Bursts
本文在一个显式物理模型的基础上讨论了不同形式的长伽马射线暴（GRB）的光度函数。我们还将推测的通量分布与观测到的两个样本GRB，Swift和Fermi GBM的通量分布进行了比较。找到了光度函数的最佳拟合参数，并讨论了其物理解释。结果与观测到的相当数量的平坦相位余辉和单调递减余辉相一致。
2021-08-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Model-independently calibrating the luminosity correlations of gamma-ray bursts using deep learning
在高红移处探测到的伽马射线暴（GRB）可以用来描绘哈勃宇宙图。然而，伽玛暴的距离刻度不像Ia型超新星（SNe Ia）那样容易。对于基于经验光度相关的定标方法，有一个潜在的假设，即光度相关在整个红移范围内是普适的。在本文中，我们使用完全独立于模型的深度学习方法研究了六种光度相关性的可能红移依赖性。我们构建了一个结合递归神经网络（RNN）和贝叶斯神经网络（BNN）的网络，其中RNN用于通过Pantheon编译训练网络来重建距离-红移关系，BNN用于计算重建的不确定性。利用Pantheon重建的距离-红移关系，将整个伽玛暴样本分成两个子样本（低$z$和高$z$子样本），检验了六个亮度关联的红移依赖性，发现只有$E_p-E_γ$关系没有红移依赖性的证据。我们利用$E_p-E_γ$关系对伽玛暴进行了标定，标定的伽玛暴对平坦的$Λ$ CDM模型有严格的约束，最佳拟合参数$Ω_{\rm M}$ =0.307 $^{+0.065}_{-0.073}$ .
2020-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Gamma-Ray Burst Luminosity Functions Based On a Newly Discovered Correlation Between Peak Spectral Energy and V/V_max
我们发现，观测到的伽马射线暴（GRB）的峰值谱能量E_pk，obs与V/V_max的平均欧几里德值之间存在相关性。我们在GUSBAD星表中给出了相关性的证据，并利用它在不使用任何红移的情况下导出了伽玛暴的光度函数。该过程涉及到划分GUSBAD伽玛暴在五个光谱类的基础上，他们的E_pk，obs。总的光度函数推导出假设每个光谱类贡献一个高斯光度函数。它们的中心光度是由观测到的平均欧几里德V/V_max导出的。我们探讨了不同形式的伽玛暴率函数GR（z）在预测红移分布的伽玛暴雨燕检测。我们发现GR（z）的峰值比文献中目前支持的典型恒星形成历史的红移更高。我们考虑两个GR（z）的例子，成功地预测了观测到的雨燕伽玛暴的红移分布。利用光度函数，我们将E_pk，obs-V/V_max关联转换为E_pk，obs-L_iso关联和静止帧E_pk-L_iso关联。在比较E_pk-L_iso关联与已知E_pk、obs和红移的伽玛暴关联时，我们讨论了Malmquist偏差的影响。
2009-08-06 astro-ph.CO
No Evidence of Time Dilation in Gamma-Ray Burst Data
伽马射线暴已经被观测到非常高的红移，并提供了与爆发的内在时间尺度直接相关的时间测量。爱因斯坦的相对论是非常明确的，如果宇宙正在膨胀，那么观测到的这些测量的持续时间将随着红移而增加。因此，伽马射线暴的测量应该显示出与红移成比例的时间膨胀。对伽马射线暴数据的分析表明，当红移到z=6.6时，时间膨胀的假设被拒绝的概率为4.4 $\times10^{-6}$。传统上，缺乏明显的时间膨胀已被解释为光度和时间测量之间的逆相关，以及作为红移函数的强光度选择。结果表明，光度与某些时间测度之间的反相关性得到证实，但用协调宇宙学不能实现强光度选择。也许可以用伽马射线暴的选择、某些光度的演化和某些时间尺度的演化来解释时间膨胀的明显缺乏。但这需要一个惊人的巧合，才能产生明显的时间膨胀。然而，这些数据与非膨胀宇宙中的静态宇宙学是一致的。
2009-01-27 astro-ph.CO physics.gen-ph
The influence of plasma lensing magnification to the luminosity function of fast radio bursts
Tianjin Normal University（天津师范大学）；Sun Yat-Sen University（中山大学）；Westlake University（西湖大学）；Tsinghua University（清华大学）
研究等离子透镜放大对快速射电暴亮度函数的影响，通过模拟不同电离气体模型和红移下的放大效应，发现其可能引入偏差，同时指出自由电子密度功率谱与透镜强度相关，但宿主星系或银河系散射效应可能抑制该现象。
2026-03-13 astro-ph.CO
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
Luminosity-duration relation of fast radio bursts
暗能量的本质仍然未知。特别是，为了限制暗能量的时间变化，人们一直在等待一种新的、标准化的蜡烛，它可以到达更遥远的宇宙。在这里，我们提出了一个新的距离测量使用快速射电暴（FRB），这是一个新出现的人口的$\sim$ ms时间尺度的射电暴，可以达到高$z$的数量。我们发现FRB的时间积分亮度（L $_ν$）和静止帧内禀持续时间（$w_{\rm int,rest}$）之间存在经验正相关。L $_ν-w_{\rm int,rest}$相关性强度较弱，但在统计学上非常显著，即，Pearson系数为$\sim$ 0.5，p值为$\sim$ 0.038，尽管当前样本较小。这种关联可以用来从观测到的$w_{\rm int,rest}$测量FRB的本征光度。通过比较观测到的流量的光度，我们测量光度距离FRB，从而构建哈勃图。这种FRB宇宙学与L $_ν-w_{\rm int,rest}$关系相比，Ia超新星、伽马射线暴（GRB）和著名的FRB色散测度（DM）- $z$宇宙学有几个优点：（i）可以获得Ia超新星以外更高的红移宇宙，（ii）高事件率，比GRB高$\sim$ 3个数量级，（iii）它不受星系际电子密度模型的不确定性的影响，即，我们可以消除FRB的备受争议的DM- $z$宇宙学中最大的不确定性。我们的模拟表明，L $_ν-w_{\rm int,rest}$关系为我们提供了有用的约束的时间变化…
2019-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimating Redshifts for Long Gamma-Ray Bursts
我们正在建立一个程序，从原始的雨燕光变曲线和光谱来估计伽玛暴的红移，旨在得到雨燕暴的红移\textit{without}光谱或光度红移。我们从每个爆发的光变曲线和光谱中推导出光度指标，包括低光子能量光变曲线和高光子能量光变曲线之间的滞后时间、光变曲线的可变性、光谱的峰值能量、光变曲线中的峰的数量以及峰的最小上升时间。这些光度指标可以直接与光度相关，我们将它们的独立光度合并为一个加权平均值。然后结合我们的光度值，观测到的爆发峰值亮度，以及一致性红移距离关系，我们可以推导出每个爆发的红移。在本文中，我们测试了我们的方法的准确性与已知的光谱红移的107爆发。与已知光谱红移（$z_{spec}$）相比，我们最好的红移（$z_{best}$）的约化$χ^2$为0.86，$log_{10}(z_{best}/z_{spec})$的平均值为0.01，这表明我们的误差棒很好，我们的估计没有偏差。$log_{10}(z_{best}/z_{spec})$的RMS离散度为0.26。对于在相对窄的能带上测量的雨燕爆发，确定峰值能量的不确定性是我们精度的主要限制之一。虽然我们的$z_{best}$值的准确性不如光谱红移，但它对人口统计学研究非常有用，因为我们的样本几乎是完整的，而且红移不具有与光谱学相关的严重选择效应。
2009-10-26 astro-ph.CO
