Discovery of a tight correlation for gamma ray burst afterglows with `canonical' light curves
观测到的高达红移$z>8$的伽马射线暴(GRB)由于其相对论性爆发机制仍然无法解释,并且可能用于检验宇宙学模型,因此是令人着迷的研究对象。我们对77个具有已知红移的GRB余辉的分析揭示了长GRB的物理子样本,具有典型的{ \it平台打破幂律}光曲线,在GRB静止系中具有显着的{ \it亮度$L^*_X$ -打破时间$T^*_a$ }相关性。该子样本大致形成所研究分布的{ \it上包络}。我们还发现了一个小样本的伽玛暴余辉,属于中间类(IC)之间的短和长的类似的关系。它证明了在余辉的完整样本中存在着物理子类揭示了它们的余辉性质的紧密相关性。具有规则(“规范”)光变曲线的余辉不仅服从上述严格的物理标度,而且--对于给定的$T^*_a$ --更规则的祖先爆炸优先导致更明亮的余辉。
2010-09-09 astro-ph.HE
The extremely high peak energy of GRB 110721A in the context of a dissipative photosphere synchrotron emission model
对GRB 110721 A的费米观测(Axelsson等人,2012年)显示,在瞬发辐射的第一时间仓中有一个异常高的峰值能量,约为15 MeV。我们发现,解释是不太可能的内部冲击模型,并确认一个标准的黑体光球模型也不符合。我们表明,耗散光球同步加速器模型,从极端的磁主导的重子为主的动力学,另一方面,能够容纳这样高的峰值。
2012-11-12 astro-ph.HE
Is an upturn commonly seen in Fermi-LAT GRB afterglow spectra?
我们分析了2008-2019年期间Fermi-LAT检测到的199个GRB。我们发现了67个能量>=10 GeV的光子,它们来自34个伽玛暴。在这34个伽玛暴中,费米-LAT从25个伽玛暴中探测到了0.1-200 GeV的余辉光子。我们目前的时间积分0.1-200 GeV的光谱,这25个伽玛暴。这些伽玛射线暴的一个重要部分(9/25)的光谱显示了一个以上的0.3-2 GeV的能量突破更硬的组件。虽然冲击同步加速器可以解释较低能量端的光子,但突破上方的高能光子自然地由同步加速器自康普顿(SSC)发射解释。我们对GRB 131231 A的X射线LAT辐射进行了宽带模型拟合。比较这25个伽玛暴的余辉光谱与其他费米-LAT探测到的伽玛暴,我们发现,幂律指数分布是相似的两个群体。这可能表明,额外的高能成分也可能存在于费米-LAT伽玛暴一般。
2020-02-20 astro-ph.HE
Discovery of an extra hard spectral component in the high-energy afterglow emission of GRB 130427A
瞬发伽马射线暴(GRB)后的高能γ射线(>100 MeV)辐射通常具有单一的幂律谱,这被解释为余辉同步辐射。余辉逆康普顿辐射长期以来一直被预测能够产生高能成分,但以前的观测没有清楚地揭示这样的特征,可能是因为即使是迄今为止已知的最明亮的伽马射线暴,也只有少量>10 GeV的光子。在这封信中,我们报告了费米大面积望远镜(LAT)对非常明亮和附近的GRB 130427A的>100 MeV辐射的观测。我们描述的时间分辨光谱的GeV辐射从GRB的开始余辉阶段。通过对GRB 130427 A的时间分辨光谱拟合,我们发现了一个强有力的证据,证明在GRB 130427 A的扩展高能发射中存在一个额外的硬光谱分量。我们认为,这个硬的成分可能来自余辉逆康普顿发射。
2013-05-24 astro-ph.HE
Searching for an additional high-energy component in Fermi-LAT GRB afterglows
来自至少两个GRB的VHE分量,即,GRB 180720 B和GRB 190114 C在余辉阶段被检测到。我们系统地分析了2008-2019年期间Fermi-LAT探测到的199个GRB。如果在Fermi-LAT伽玛暴的余辉中存在额外的高能成分,则最佳拟合的谱模型可能是在突破能量以上具有上升的破幂律(BPL)模型。我们比较了余辉光谱使用PL和BPL表示。在T90之后到达的30个具有> 10 GeV光子的GRB中,有25个GRB在2*T90之后在0.1-200 GeV处被暂时或显著地检测到。GRB 131231 A的能谱在1.6 ± 0.8 GeV的突破点上出现了一个上升峰,支持BPL模型.对于GRB 131231 A,我们对其X射线和伽马射线光谱进行了建模,发现SSC模型可以用可接受的参数值解释上升。在伽玛暴190114 C、171210 A、150902 A、130907 A、130427 A和090902 B的情况下,BPL拟合与PL拟合相比的改善是暂时的或边缘的。除了上面提到的一组Fermi-LAT伽玛暴外,没有确凿的证据表明Fermi-LAT伽玛暴余辉中普遍存在额外的高能成分。这种额外的高能量成分可以用同步加速器自康普顿机制来解释。当前和未来的VHE观测将对该问题提供重要的限制。
2021-09-11 astro-ph.HE
GRB 090926A and Bright Late-time Fermi LAT GRB Afterglows
GRB 090926A是由费米伽马射线太空望远镜上的GBM和LAT仪器探测到的。在初始触发后约13小时开始迅速的后续观察。光学余辉在触发后近23天被检测到,将其置于长寿命类别。余辉特别令人感兴趣,因为它在后期的亮度,以及在T0+10^5 s及以后的光学耀斑的存在,这可能表明后期的中央发动机活动。LAT总共探测到了16个伽玛暴,其中9个伽玛暴,包括GRB 090926A,也被雨燕观测到。在雨燕观测到的9个LAT爆发中,有6个被UVOT探测到,其中5个爆发具有明亮、长寿命的光学余辉。相比之下,雨燕已经运行了5年,探测到了近500个爆发,但只有约30%的爆发的光学余辉寿命超过10^5秒。我们已经计算了预测的伽马射线通量,正如BAT在Swift上所看到的那样,LAT爆发,以确定与BAT触发的爆发相比,这种高比例的长寿命光学余辉是否是独特的。我们发现,除了短爆发GRB 090510A,预测的BAT注量表明LAT爆发比所有雨燕爆发的88%更有活力,也有比平均更明亮的X射线和光学余辉。
2010-04-28 astro-ph.HE
A decade of Gamma-Ray Bursts observed by $Fermi$-LAT: The 2$^{nd}$ GRB catalog
$Fermi$航天器上的大面积望远镜(LAT)定期观测伽马射线暴(GRB)的高能发射。在这里,我们介绍了第二个LAT探测到的GRB目录,涵盖了前10年的运行,从2008年8月4日到2018年8月4日。总共发现了186个伽玛暴,其中91个在$30-100\,$ MeV范围内发射(其中17个只在这个波段内看到),169个在100 MeV以上被检测到。大多数这些源是由其他仪器($Fermi$ /GBM,$Swift$ /BAT,AGILE,INTEGRAL)发现的或由行星际网络(IPN)报告的; LAT已经独立触发了4个伽玛暴。这个星表提供了所有186个伽玛暴的结果。我们研究了每一个伽玛暴的发生,持续时间和时间特性,以及在$100\,$ MeV $-100\,$ GeV能量范围内的光谱特性。特别注意具有最高能量的光子。与第一个LAT伽玛暴星表相比,我们的探测率有了明显的提高。结果基本上证实了第一个星表的主要发现:LAT主要探测到最亮的GBM爆发,高能发射显示出延迟的开始和更长的持续时间。然而,在这项工作中,我们发现延迟超过1千秒,和几个伽玛暴的持续时间超过10千秒。此外,大量LAT检测表明这些GRB不仅覆盖了GBM检测到的GRB的高注量范围,而且还采样了较低注量。此外,更多的检测到的伽玛暴的红移估计,使我们能够研究它们的性质,在观察者和休息帧。观测结果与理论预测的比较表明,目前没有模型能…
2019-06-27 astro-ph.HE
Fermi observations of high-energy gamma-ray emission from GRB 080825C
费米伽玛射线空间望远镜(FGST)为研究伽马射线暴(GRB)开辟了一个新的高能窗口。在这里,我们提出了一个全面的分析伽玛暴080825 C,它触发了费米伽马射线暴监测器(GBM),是第一个由费米大面积望远镜(LAT)的伽玛暴的坚定检测。我们讨论了LAT事件的选择,背景估计,显着性计算,并在一般和GRB 080825 C特别费米伽玛暴的本地化。我们展示了GBM和LAT数据的时间和时间分辨谱分析的结果。我们还提出了一些理论解释的GRB 080825 C的观测以及在其他LAT GRB中观察到的一些共同特征。
2009-10-21 astro-ph.HE
Observational Constraints on Late-Time Radio Rebrightening of GRB-Supernovae
本文研究了三颗超新星(SNe)的射电辐射的晚期再亮现象,这些超新星伴随着伽马射线暴。以前有人提出,与伽玛暴相关的异常高能的超新星应该在恒星爆炸几十年后进入Sedov-Taylor相,这种超新星“残余”发射将超过伽玛暴的射电余辉,并在相当远的距离上被探测到。我们对GRB 980425/SN 1998 bw、GRB 030329/SN 2003 dh和GRB 060218/SN 2006 aj在爆炸后10-18年的射电亮度进行了深度限制,对于GRB 980425/SN 1998 bw,我们的最深限制是$L_ν$ $< 4 \times 10^{26}$ erg s $^{-1}$ Hz $^{-1}$。我们把约束周围介质的密度为各种假设值的微物理参数有关的磁场和同步辐射电子。对于GRB 060218/SN 2006 aj和GRB 980425/SN 1998 bw,这些密度极限对周围介质的密度分布有影响,而GRB 030329/SN 2003 dh的未检测意味着它的余辉在GHz频率下将不再被检测到。
2019-01-04 astro-ph.HE
High-energy emission from GRBs: 10 years with Fermi-LAT
2018年,费米任务庆祝了其运行的第一个十年。在这段时间里,大口径望远镜(LAT)在探测伽马射线暴(GRB)的高能辐射(>100 MeV)方面取得了很大的成功。特别值得注意的事件的分析-如GRB 080916 C,GRB 090510和GRB 130427 A-已经在专门的出版物中提出。在这里,我们提出了一个新的系统搜索的结果,从10年的费米伽马射线暴监测器,以及雨燕,AGILE,积分和IPN爆发的全部样本的伽玛暴,具有超过50\%\比以前的工作更好的检测效率,并返回186个检测在10年的LAT观测。这一里程碑标志着从第一个LAT GRB目录(涵盖费米操作的前3年)中包含的35个事件的巨大改进。我们评估的特点,伽玛暴人口在高能量前所未有的灵敏度,包括方面,如时间属性,能量和光谱指数的高能量发射。最后,我们展示了LAT观测如何用于为理论提供信息,特别是非常高能量发射的前景。
2019-09-12 astro-ph.HE
GRB observations by Fermi LAT revisited: new candidates found
我们搜索费米-LAT光子数据库的扩展伽马射线发射,这可能与任何以前检测到的伽马射线暴(GRB)可见的费米-LAT。为此,我们比较了能量E > 100 MeV和E > 1 GeV的光子的数量,这些光子在爆发后的第一个1500秒内从同一区域到达,与预期的背景。我们要求在整个搜索过程中,错误检测的预期数量不超过0.05,并在19个爆发中发现了高能发射,其中4个(GRB 081009,GRB 090720 B,GRB 100911和GRB 100728 A)是以前未报告的。前三个在能量超过100 MeV时被检测到,而最后一个仅在1 GeV以上显示出统计上显著的信号。
2011-12-24 astro-ph.HE
Faint high-energy gamma-ray photon emission of GRB 081006A from Fermi observations
自2008年6月11日费米伽马射线太空望远镜发射升空以来,LAT仪器已经稳固地探测到了20多个100 MeV以上高能光子发射的伽马暴。使用匹配滤波器技术,3更多的伽玛暴也表现出相关的证据与高能量光子发射所证明的Akerlof等人。在本文中,我们提出了另一个伽玛暴明确检测的匹配滤波器技术,GRB 081006A。这一事件与超过13个100 MeV以上的高能光子有关。由$Fermi$科学支持中心(FSSC)提供的似然分析代码通过将测试统计量(TS)值与随机LAT数据字段的类似计算进行比较,生成了该检测的独立验证。我们已经进行了详细的时间和光谱分析的光子从8千电子伏至0.8 GeV的GBM和LAT。GRB 081006A的性质可以与另外两个在类似意义下检测到的长持续时间GRB 080825C和GRB 090217A进行比较。我们发现GRB 081006A与GRB 080825C更相似,具有可比较的晚期高能光子发射外观。如前所述,似乎令人惊讶地缺乏微弱的LAT GRB,在74个GRB的样本中只发现了一个额外的GRB。在这个$Swift$和$Fermi$都在运行的独特时期,有必要尽可能全面地探索伽马射线暴的这一方面。
2012-01-18 astro-ph.HE
GeV Emission during X-Ray Flares from Late Internal Shocks: Application to GRB 100728A
最近,费米/LAT探测到了GRB 100728 A的X射线耀斑活动中的GeV辐射。本文基于晚期内激波模型研究了两均匀壳层碰撞的动力学和辐射特性。GeV光子可以从X射线耀斑光子产生的相对论电子加速的正向-反向冲击,其中涉及的辐射过程包括同步自康普顿和交叉逆康普顿散射的散射。通过分析和数值计算,可以很好地解释GRB 100728 A的光谱特性。
2013-08-06 astro-ph.HE
Evidence for a strong 19.5 Hz flux oscillation in Swift BAT and Fermi GBM gamma-ray data from GRB 211211A
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Astroparticle Physics Laboratory, NASA/GSFC(NASA戈达德太空飞行中心高能物理实验室);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC(NASA戈达德太空飞行中心空间科学与工程研究中心);UFABC, Santo Andre(圣安德烈联邦大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Tampa(坦帕大学)
研究通过分析GRB 211211A的伽马射线数据,发现强19.5 Hz通量振荡,并探讨其可能的物理机制。
2023-10-19 astro-ph.HE
The Hidden Evolution of Gamma-Ray Burst Jets Revealed by Gravitational Waves
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学核科学研究所);Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心);Departamento de Física, CUCEI, Universidad de Guadalajara(瓜达拉哈拉大学CUCEI物理系)
本研究通过引力波信号揭示伽马射线暴喷流演化,发现中央引擎变率可产生高频引力波,为探测邻近GRB和超新星引擎机制提供新途径。
2026-09-17 astro-ph.HE
Prompt optical observations of Fermi-LAT bursts and GRB 090902B
对伽马射线暴(GRB)高能辐射的观测限制了与这些高能宇宙爆炸相关的极端物理条件。费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)上的大面积望远镜(LAT)是一个对转换望远镜,观测能量从30 MeV到> 300 GeV的能量量子。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)的协同作用将能量覆盖范围扩大到约7.5十年,这对于研究伽玛射线暴发射本身非常有用。即时光学观测及其与LAT能量光子发射的可能相关性有助于我们理解这些事件背后的物理机制。ROTSE-III望远镜的快速响应时间和大视场使余辉观测费米爆发成为可能,局部误差约为1度。例如,GRB 090902 B在爆发后约4803 s开始观察。这是有史以来最早的地面光学探测,用于LAT感测的长时间爆发。ROTSE探测将GRB 090902 B的光学余辉归类为最明亮的余辉之一。
2009-12-15 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of the Gamma-ray Burst GRB 130427A
费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜对异常明亮的伽马射线暴(GRB)130427 A的观测为这种独特的天体物理源的性质提供了限制。GRB 130427 A具有最大的注量,最高能量的光子(95 GeV),最长的$γ$射线持续时间(20小时),以及从GRB中观察到的最大的各向同性能量释放之一。GRB 130427A的时间和光谱分析挑战了广泛接受的模型,即GRB余辉阶段的非热高能辐射是由外部冲击加速的电子辐射的同步辐射。
2013-12-09 astro-ph.HE
Energetic Fermi/LAT GRB100414A: Energetic and Correlations
这项研究提出了多波长的观测结果,高能GRB 100414 A与GeV的光子。使用朱雀/WAM数据进行的快速光谱拟合产生了E^src_peak的光谱峰值能量为1458.7(+132.6,-106.6)keV,Eiso为34.5(+2.0,-1.8)x 10^52 erg,z=1.368。根据时间指数α =-2.6 +/- 0.1的简单幂律,有效地拟合了3至7天之间的光学余辉光变曲线。与早期Swift/UVOT观测的联合光变曲线在2.3 +/- 0.2天处产生了一个时间中断。这是\fermi /LAT探测到的第一个事件,证明了光学余辉中的明显时间中断。从这个时间中断得到的喷流张开角为5.8度,与其他观测良好的长伽马射线暴(GRB)的喷流张开角一致。本研究中的多波长分析表明,GRB 100414 A遵循E^src_peak-Eiso和E^src_peak-E_gamma相关性。晚余辉揭示了一个平坦的演变与显着过剩在27.2天。对这种过剩最直接的解释是GRB 100414 A伴随着一颗同时代的超新星。基于其他GRB-SN事件的模型光变曲线与观察到的光变曲线略有一致。
2012-02-29 astro-ph.HE
The First Fermi LAT Gamma-Ray Burst Catalog
自2008年8月开始名义上的科学操作以来,费米伽马射线空间望远镜上的大面积望远镜(LAT)在三年的观测中观测到了35个伽马射线暴(GRB)的高能(>20 MeV)γ射线发射。其中,28个伽玛暴已被检测到超过100 MeV和7个伽玛暴超过~ 20 MeV。第一个费米-LAT伽玛暴目录是这些探测的汇编,并首次提供了对伽玛暴高能发射的系统研究。为了生成目录,我们检查了费米望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)探测到的733个伽玛暴,并使用相同的分析序列处理了它们中的每一个。提供了LAT协作进行伽玛射线暴分析所遵循的方法的细节。我们总结的时间和光谱特性的LAT检测到的伽玛暴。我们还讨论了LAT检测到的发射,如其延迟发病和较长的持续时间相比,由GBM检测到的发射,其幂律时间衰减在后期,以及它是由幂律光谱分量,除了通常的带模型出现的事实。
2013-03-12 astro-ph.HE
The upstream magnetic field of collisionless GRB shocks: constraint by Fermi-LAT observations
长寿命的>100 MeV辐射是大多数费米-LAT探测到的伽马射线暴(GRB)的共同特征,例如,在长伽玛射线暴080916 C和090902 B中检测到的时间长达~10^3s,在短伽玛射线暴090510中检测到的时间为~10^2s。这种发射是一致的产生的同步辐射的电子加速到高能量的相对论无碰撞冲击传播到弱磁化介质。在这里,我们表明,这种高能量余辉发射约束的震前磁场满足1(n/1cc)^{9/8} mG<B<10^2(n/1cc)^{3/8}mG,其中n是震前密度,比以前的约束更严格的X射线余辉观测在一天的尺度。这表明震前磁场被强烈放大,很可能是由高能冲击加速粒子流造成的。
2011-04-28 astro-ph.HE
Searching for Needles in Haystacks - Using the Fermi/GBM to find GRB gamma-rays with the Fermi/LAT Detector
从费米伽玛射线太空望远镜发射到2010年7月9日,伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到497次可能的伽玛射线暴事件。其中有22个同时满足费米大面积望远镜(LAT)的52^ \circ内的估计爆发方向和超过5 $μ$ erg/cm ^2的低能量通量的要求。使用匹配滤波器技术,空间相关的费米/LAT光子数据超过100兆电子伏已被检查到目前为止,逃避检测在这些能量的爆发的证据。高能量发射被检测到与一个事件,GRB 090228 A的信心。由于LAT具有比GBM明显更好的角分辨率,这些方法的实时应用可以打开光学识别和更丰富的表征较大比例的相对罕见的伽玛暴,包括高能量发射的大门。
2010-10-26 astro-ph.HE
GRB 080503 late afterglow re-brightening: signature of a magnetar powered merger-nova
GRB 080503是一个由\emph{Swift}探测到的短伽马射线暴(GRB),被归类为致密恒星合并源GRB。在X射线和光学余辉光变曲线中的软扩展发射和同时的后期再增亮引起了关于其物理起源的有趣问题。我们发现,GRB 080503的宽带数据可以很好地解释在双中子星合并模型的框架内,提供的合并残余物是一个快速旋转的大质量中子星具有极高的磁场(即毫秒磁星)。我们表明,后期的光学再增亮是一致的发射从磁星供电的“合并新星”。这为与短伽玛暴相关的并合新星的不断增长的样本又增加了一个案例。软扩展发射和晚期X射线过量发射通过磁星偶极自旋下降光度演化函数很好地联系在一起,表明直接磁耗散是产生这些X射线的机制。X射线辐射最初是从被短伽玛射线暴喷流刺穿的合并喷出物中的一个洞泄漏出来的。在磁星向下旋转并且磁压力下降到冲压压力以下之后,孔随后关闭。然后X射线光子被捕获在合并新星喷出物的后面,直到喷出物在稍后的时间变得光学薄。这解释了光学和X射线光变曲线中基本上同时发生的再增亮。在这个模型中,未来的引力波源可能与一个明亮的X射线对应物以及合并新星相关联,即使短的伽马射线暴喷流远离地球。
2015-06-22 astro-ph.HE
Fermi observations of high-energy gamma-ray emission from GRB 090217A
费米天文台正在推进我们的知识,伽马射线暴(伽玛暴)通过开创性的高能量观测,涵盖了70多年的能源与两个机载探测器,大面积望远镜(LAT)和伽马射线暴监测器(GBM)。在这里,我们报告的观察长GRB 090217A触发GBM和已被发现的LAT与一个大于9西格玛的意义。我们提出了GBM和LAT的观测和地面分析,包括时间分辨光谱和时间剖面的研究,从8千电子伏到1 GeV。所有的光谱都很好地再现了一个带模型。我们将这些观测结果与LAT探测到的前两个长爆发GRB 080825C和GRB 080916C进行了比较。这些爆发被发现有时间依赖的光谱,并表现出延迟的高能量发射,这是没有观察到的情况下的GRB 090217 A。我们讨论了伽玛暴的高能发射的一些理论意义。
2010-07-20 astro-ph.HE
Prompt and afterglow analysis of the Fermi-LAT detected GRB 230812B
本研究分析Fermi-LAT探测的GRB 230812B,发现其瞬时辐射含热成分且甚高能辐射偏离同步机制,而余辉较同类明亮暴更暗。
2024-09-20 astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations really imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近,费米-LAT在几个伽玛暴中探测到了GeV光子,这对伽玛暴外流中的体洛伦兹因子产生了很强的约束。为了避免一个大的伽玛伽玛光学深度,估计在某些爆发的洛伦兹因子的最小值高达800-1200。在这里,我们提出了一个详细的计算考虑到几何形状和动力学的射流的伽马伽马光学深度。在内部冲击模型的框架中,我们计算在不同的能带和相应的光谱的光变曲线,我们展示了如何限制的洛伦兹因子可以显着降低相比,以前的估计。
2011-01-21 astro-ph.HE
A lingering non-thermal component in the GRB prompt emission: predicting GeV emission from the MeV spectrum
由\emph{Fermi} /LAT探测到的高能GeV伽马射线暴(GRB)发射与由\emph{Fermi} /GBM探测到的低能MeV伽马射线暴发射相比,具有显著不同的形态。虽然晚时间的GeV辐射被认为是通过外部冲击产生的同步辐射,这种早在瞬发阶段的辐射是令人费解的。这两种辐射之间有意义的联系只能通过精确描述即时MeV谱来得出。我们进行了时间分辨光谱的GBM数据的长GRB具有显着的GeV的排放,使用的模型由2个黑体和幂律。我们详细研究了光谱成分的演变,发现具有高GeV发射的GRB(GRB 090902 B和GRB 090926 A)具有延迟的幂律成分,在GBM光谱中,它徘徊在提示发射的后期部分。这种行为模仿LAT中的通量演变。与此相反,明亮的GBM GRB的数量级较低的GeV的排放(GRB 100724 B和GRB 091003)显示了耦合的变化的总通量和幂律通量。此外,通过分析一组17个伽玛暴的数据,我们发现在MeV的幂律通量和LAT通量之间有很强的相关性(皮尔逊相关:r=0.88和斯皮尔曼相关:$ρ=0.81$)。我们证明,这种相关性是不受总的和幂律的能量密度之间的相关性在2.3 $σ$的置信水平。我们推测可能的辐射机制负责的相关性。
2013-08-13 astro-ph.HE
Fermi-LAT observations of GRBs with weak LAT emission
本文介绍了费米望远镜(Fermi)上的伽马射线暴监测器(GBM)和大面阵望远镜(LAT)探测到的三个伽马射线暴(GRB)的分析结果:两个长GRB 080825 C和GRB 090217,以及第一个短GRB 081024 B。LAT在100 MeV以上观测到的GRB 081024 B的发射相对于GBM触发延迟,并且在低能量事件之后显著延长。在这次爆发和GRB 080825 C中观察到了光谱硬化的一些迹象,可能与后期出现的一个独立的更硬的成分有关。相反,GRB 090217没有表现出任何明显的特征。与其他明亮的LAT检测到的爆发(例如GRB 080916 C和GRB 090510)一起,这些观测有助于对GRB属性进行分类,并对负责其在最高能量下发射的加速机制提供新的见解。
2010-02-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Prompt emission and early optical afterglow of VHE detected GRB 201015A and GRB 201216C: onset of the external forward shock
我们提出了一个详细的即时发射和早期的光学余辉分析的两个非常高的能量(VHE)检测到的爆发GRB 201015 A和GRB 201216 C,和他们的比较与一个子集的类似的爆发。多结构伽玛暴201216 C的时间分辨光谱分析,使用贝叶斯分箱算法显示,在整个持续时间的爆发,低能量光谱指数($α_{\rm pt}$)保持低于同步加速器的死亡线的限制。然而,在统计上,一些箱支持额外的热分量。此外,光谱参数的演变表明,峰值能量(Ep)和$α_{\rm pt}$跟踪流量。这些结果得到进一步加强使用的物理参数的值同步模拟的数据。我们最早使用FRAM-ORM和BOOTES机器人望远镜对这两个爆发进行的光学观测显示,它们早期的光学光变曲线有一个平滑的凸起,这与外部前向冲击波同步辐射引起的余辉的开始一致。利用观测到的光学峰,我们将GRB 201015 A和GRB 201216 C的初始体洛伦兹因子分别限制为$Γ_0$ = 204和$Γ_0$ = 310。目前的早期光学观测是最早的已知观测约束流出参数和我们的分析表明,VHE检测到的爆发可能有不同的范围内观察到的光度的可检测的红移范围内,目前VHE设施。
2022-11-18 astro-ph.HE
NuSTAR Observations of GRB130427A establish a single component synchrotron afterglow origin for the late optical to multi-GeV emission
GRB 130427 A发生在一个相对较近的星系中,它的即时发射具有有史以来最大的GRB通量。GRB 130427 A的余辉足够明亮,以至于核光谱望远镜ARray(NuSTAR)在其即时发射后很长一段时间(约1.5天和5天)在3-79 keV的能量范围内观察到它。这个范围,余辉观测以前是不可能的,桥梁一个重要的光谱差距。结合雨燕、费米和地面光学数据,NuSTAR观测明确地建立了事件发生后一天从光学到多GeV能量的单一余辉光谱成分,这几乎可以肯定是同步辐射。这种晚期费米/LAT > 10 GeV光子的起源需要我们对无碰撞相对论激波物理学的理解进行修正。
2013-11-20 astro-ph.HE
A search for \textit{Fermi} bursts associated to supernovae and their frequency of occurrence
内容:观测表明,大部分长持续时间的伽马射线暴(GRB)与宽线超新星Ib/c(SNe-Ibc)有关。GRB-SNe的存在揭示了出现的再增亮从光学GRB余辉$10$ -$15$天,在静止帧的源,提示GRB发射后。目的:\textit{Fermi} -GBM的视场(FoV)比\textit{Swift}的FoV大6.5倍,因此,我们预计由于\textit{Fermi}上缺少光学和X射线仪器而错过了许多GRB-SN连接,这些仪器对于揭示与GRB相关的SNe至关重要。这一事实促使我们在\textit{Fermi}目录中搜索可能的GRB-SN事件。研究方法:对可能的GRB-SN关联的搜索遵循两个要求:(1)SN应该落在所考虑的长GRB的\textit{Fermi} -GBM错误框内,以及(2)该GRB应该在SN事件之前的$20$天内发生。结果:我们在$z<0.2$中发现了符合上述报告要求的$5$病例。GRB 130702 A-SN 2013 dx是已知的GRB-SN星协。我们已经分析了其余的$4$案例,我们得出结论,其中三个很可能只是随机巧合,由于与每个GRB检测相关的\textit{Fermi} -GBM大误差框。我们发现了一个可能与SN 1998 bw相关的GRB,GRB 120121 B/SN 2012 ba。结论:GRB 120121 B/SN 2012 ba($z = 0.017$)…
2014-08-26 astro-ph.HE
GRB 211211A: The Case for an Engine Powered over r-Process Powered Blue Kilonova
本文提出GRB 211211A的蓝色早期辐射无法仅由r过程供能的千新星解释,并论证晚期低功率喷流与红色千新星抛射物相互作用可同时解释其光变曲线和SED,支持GRB中心引擎晚期活动普遍存在的观点。
2024-08-07 astro-ph.HE
Highlights from Fermi GRB observations
费米伽马射线太空望远镜在其运行的第一年内,探测到的100 MeV以上的伽马射线暴(GRB)数量增加了一倍多。由于费米的伽马射线暴监测器(GBM; 8 keV至40 MeV)和大面积望远镜(LAT; 25 MeV至>300 GeV)覆盖了非常宽的能量范围,它测量了前所未有的大能量范围(从~8 keV至~30 GeV)的即时伽玛暴发射光谱。在这里,我简要地概述了费米伽玛暴观测的一些亮点,在其第一个~1.5年的操作,重点是即时发射阶段。有趣的新的观察结果进行了讨论,连同他们的一些可能的影响,包括:(i)我们可以从费米-LAT伽玛暴探测率中学到什么?(ii)光速随光子能量变化的极限(第一次超过普朗克尺度的线性能量依赖于直接的到达时间测量),(iii)伽玛射线暴外流体洛伦兹因子的下限(对于最亮的费米LAT伽玛暴,约为1000),(iv)探测(或在其他情况下,缺乏)在高光谱下的独特光谱分量。(有时也在低)能量,和可能的影响,提示伽玛射线暴发射机制,(v)后发病(和更长的持续时间)的高能量发射(>100 MeV),相比于低能量(< ~1 MeV)的发射,这是在大多数费米-LAT伽玛暴中看到的。
2010-03-12 astro-ph.HE
Searching for Needles in Haystacks - Looking for GRB gamma-rays with the Fermi/LAT Detector
自2008年6月11日费米伽马射线太空望远镜发射以来,已经在费米大天区望远镜(LAT)坐标66^ \circ范围内观测到55个伽马射线暴(GRB),并由NASA Swift任务或其他卫星提供精确定位。强制选择削减,以排除低银河系纬度和高天顶角减少样本大小为41。使用匹配滤波器技术,费米/LAT光子数据,这些领域已被检查的证据,到目前为止,逃避检测能量超过100兆电子伏的爆发。在与类似的随机背景场比较后,GRB 080905 A和GRB 091208 B两个事件脱颖而出,成为这种识别的优秀候选者。在排除了LAT团队先前报告的六个明亮爆发之后,剩余的35个事件显示出统计显著性大于2 sigma的LAT“漫射”光子过量,与匹配滤波器分析无关。在考虑了局部化场中光子的总数并包括探测效率的估计之后,人们得出结论,LAT视场内所有伽马射线暴中的11%至19%的范围内的某个地方用两个或更多的高能光子照射探测器。这是迄今为止对伽玛暴高能光子含量最严格的估计。与高能光子发射有关的两个新事件具有与先前观察到的相似的高能量注量与低能量注量的比率。这将它们与具有类似低能量通量的爆发分开了10倍,这表明它们是一种独特的事件,而不是一个平滑的连续体。
2010-10-23 astro-ph.HE
Time stretching of the GeV emission of GRBs: Fermi-LAT data vs geometrical model
已知伽马射线暴的高能$(> 100\,\text{MeV})$发射相对于低能发射延迟。然而,光变曲线对能量的依赖性还没有被研究的高能量带。在本文中,我们考虑费米LAT从2008年8月4日到2011年8月1日观察到的爆发,其中至少观察到能量大于$1\,\text{GeV}$的$10$光子。其中包括$4$爆发:GRB 080916 C、GRB 090510、GRB 090902 B和GRB 090926 A。我们使用Kolmogorov-Smirnov检验来比较两个带$100\,\text{MeV} < E < 1\,\text{GeV}$和$E > 1\,\text{GeV}$中的光变曲线。对于GRB 080916 C和GRB 090510,两个波段的光变曲线在统计上是一致的。然而,对于GRB 090926 A,较高能量的光变曲线与较低能量的光变曲线相比被拉伸,具有$3.3 σ$的统计显著性,而对于GRB 090902 B,相反,较低能量的光变曲线被拉伸,具有$2.3 σ$显著性。我们认为,所观察到的拉伸因子的多样性可以解释在一个简单的几何模型。该模型假设射流张开角取决于发射能量的方式,最具能量的光子辐射的射流的轴附近。所有的爆发都被认为在它们的静止框架中是等效的,观察到的光变曲线的不同只是由于不同的红移和视角方向。该模型符合总爆发能量约束,并匹配费米LAT观测的部分伽玛暴可见的$1…
2014-12-12 astro-ph.HE
An inverse Compton origin for the 55 GeV photon in the late afterglow of GRB 130907A
在瞬发伽马射线暴(GRB)之后发生的高能伽玛射线(>100 MeV)的扩展辐射通常被解释为余辉同步辐射。在这里,我们报告的分析费米大面积望远镜观测GRB 130907A。一个55 GeV的光子兼容的位置的爆发被发现在约5小时后的提示阶段。这个光子与GRB 130907 A相关联的概率高于99.96%。该光子的能量超过了此时的最大同步加速器光子能量,因此它的出现挑战了作为扩展的高能量>10 GeV发射的起源的同步加速器机制。宽带光谱能量分布的建模表明,这种高能量的光子可以产生的同步自康普顿发射的余辉。
2014-05-11 astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近的几个伽玛暴的GeV光子的费米-LAT检测意味着巨大的体积洛伦兹因子,以避免在高能量的大伽玛光学深度。在最极端的情况下,估计值可高达Gamma ~ 1000。这对伽玛暴的中央发动机和喷流加速模型提出了严格的限制。然而,这些估计值是从简化的单区模型中获得的。本文提出了一种更符合实际的计算方法,它考虑了存在于具有多个相对论运动发射区的外流中的与时间、空间和方向有关的光子场。该方法具有一般性,可适用于多种γ射线暴瞬发模型。我们提出的内部冲击模型的框架内的数值实现所获得的结果。结果表明:(1)如果GeV和MeV的辐射产生于同一区域,则亮LAT伽玛暴的最小洛伦兹因子Gamma_min比以前的估计值减小2-3倍;如果GeV辐射产生于较大半径,则减小2-8倍。我们提供了一个改进的近似公式Gamma_min这是在很好的协议与我们的数值结果,并可以直接应用到LAT GRB数据;(ii)延迟GeV的发病可能是由于时间演化的不透明度。作为前两个结果的一个例证,我们提出了一个合成的GRB,它再现了GRB 080916 C的大部分特征,平均洛伦兹因子为~ 340,在bin 'b'中3GeV处γ γ不透明度的光学薄区,MeV光变曲线的变化时标为0.5s,GeV发射的开始延迟~ 5s;(iii)伽马伽马不透明度可以平滑GeV光变曲线中的短时间尺度变化。这最后一个结果意味着,在高能量下观察到的变化不一定是一个…
2012-04-04 astro-ph.HE
Optical and near-infrared follow-up observations of four Fermi/LAT GRBs : Redshifts, afterglows, energetics and host galaxies
费米能在很大的能量范围内测量伽马射线暴的光谱特性,并为这些高能事件的瞬时发射打开了一扇新的窗口。费米仪器的定位与斯威夫特的后续行动相结合,为较长波长的观测提供了准确的位置,从而确定了红移、真正的能量收支、宿主星系的性质,并便于与前费米爆发进行比较。对Fermi/LAT探测到的GRB 090323、GRB 090328、GRB 090510和GRB 090902 B四个高能爆发的余辉进行了多波长跟踪观测。它们是用安装在MPG/ESO 2.2米望远镜上的GROND在光学/近红外波段获得的,另外还用德国陶腾堡的2米望远镜在光学波段获得了GRB 090323。其中三个事件被归类为长暴,而GRB 090510是一个很好的本地化短伽玛暴与GeV的排放。此外,在四次爆发中有三次发现了宿主星系。使用GRB 090328和GRB 090510的VLT启动光谱跟踪。给出了所有爆发的7个波段的余辉观测结果,并对它们的宿主星系进行了研究。知识的距离和当地的尘埃消光,使比较的余辉的LAT检测到的伽玛暴与一般的样品。GRB 090328和GRB 090510的光谱红移分别为z=0.7354+/-0.0003和z=0.903 +/-0.001,并分别推导出其宿主星系的尘埃校正恒星形成速率为4.8 M_dot yr^-1和0.60 M_dot yr^-1。长爆发的余辉表现出幂律衰减指数α从小于1到~2.3,光谱指…
2010-03-19 astro-ph.HE
Physical origin of multi-wavelength emission of GRB 100418A and implications for its progenitor
GRB 100418 A是一个z = 0.624的长爆发,没有发现任何相关的超新星(SN)。它在瞬发和余辉阶段的光变曲线都类似于GRB 060614,这是一个附近没有关联SN的长GRB。我们分析了这一事件的观测资料,并讨论了它的多波长发射的可能来源。我们表明,它的联合光曲线在1 keV来自Swift BAT和XRT观测是由两个不同的组件。第一个成分的光谱非常软(r = 4.32),以陡峭的衰变段结束,表明该成分的内部起源。第二个分量是缓慢上升的宽凸起,在BAT触发后约10^5秒达到峰值。假设后凸是由于余辉的开始,我们导出了伽玛暴火球的初始洛伦兹因子(γ_0),发现它明显偏离了典型伽玛暴的γ_0与Eiso之间的关系。我们还检查它是否遵循相同的反相关性之间的X射线光度和在许多典型的伽玛暴,这通常被认为是一个信号的后期能量注入的中央引擎的浅衰变阶段观察到的破裂时间。然而,我们发现它并不服从这种相关性。我们建议,后期颠簸可能是由一个双组分射流。我们用离轴射流模型拟合了第二个分量,并发现该模型可以代表后期的凸起。导出的射流半开角为0.30 rad,视角为0.315 rad。中等密度为0.05 cm ^-3,可能表明它可能来自致密恒星的合并。GRB 060614和100418A之间的相似性可能表明这两个GRB来自相同的群体,并且在这两个GRB中观察到的晚期撞击可能是由GRB中心引擎提供动力的双…
2012-04-03 astro-ph.HE
Evidence of an Internal Dissipation Origin for the High-energy Prompt Emission of GRB 170214A
费米伽玛射线空间望远镜(LAT)观测到的伽马射线暴(GRB)的瞬发高能($>100$ MeV)辐射的起源至今仍有争议,有人认为是外激波源,也有人认为是内耗散源。在内部耗散的情况下,高能量的发射预计将表现出显着的时间变化,跟踪keV/MeV的快速变量的行为。本文详细分析了GRB~ 170214 A的费米数据,该数据在高能区足够明亮,可以定量分析高能辐射与高统计量的keV/MeV辐射之间的相关性。我们的结果表明,在整个瞬发发射阶段,以及在两个分解的短时间间隔的高能量和keV/MeV的发射之间的时间相关性。这种相关行为也在其他一些明亮的LAT GRB中发现,即,GRB 080916 C、090902 B和090926 A。对于这些GRB以及GRB 090510,我们也发现了快速的时间变化的高能量发射。因此,我们的结论是,在这些明亮的LAT伽玛暴的即时高能量辐射应是由于内部起源。
2017-07-21 astro-ph.HE
Single- and Two-Component GRB Spectra in the Fermi GBM-LAT Energy Range
大多数费米伽玛射线暴谱出现作为一个扩展到GeV能量的破幂律或作为一个单独的GeV幂律分量的破幂。在这里,我们表明,这样的光谱可以理解的磁占主导地位的相对论性射流耗散光球产生的即时兆电子伏的排放,这是扩展到GeV范围内的逆康普顿散射的外部冲击,以及可能的贡献,从反向冲击。在这些模型中所需的体洛伦兹因子在300-600的范围内,MeV-GeV的时间延迟自然出现。在某些情况下,还存在闪光和次主导热分量。
2012-06-04 astro-ph.HE
The bulk Lorentz factors of Fermi-LAT GRBs
伽马射线暴(GRB)喷出物的洛伦兹因子(LF)可能受到高能(HE)谱衰减观测的限制。最近对几个明亮伽玛暴的GeV瞬发辐射的Fermi-LAT观测,得出了大的LF($Γ>10^3$)的结论。在这里,我们重新审视这个问题,主要关注两个问题。(1)在单区假设下,假设所有的光子都在相同的区域(半径)和时间内产生,采用具有HE截止的目标光子谱,{ \em自洽}计算了$γγ$光学深度。我们发现,这可能是重要的,当伽玛射线暴LF低于几百。(2)最近的Fermi-LAT观测表明,体MeV范围和HE($\ga100$ MeV)发射可能来自不同的区域。然后,我们考虑一个两区的情况下,他的排放产生在更大的半径比兆电子伏范围内的排放。我们发现,HE发射可能主要是衰减的MeV范围内的发射和衰减的HE谱不显示指数光谱截止,但略有陡峭。这表明,如果放松一个区域假设,则可能不会由于$γγ$衰减而突然截止。通过对080916 C、090510和090902 B三个明亮Fermi-LAT伽玛暴的光谱研究,我们发现\textbf{ $Γ\sim600$ }的体LF与双带情况下的观测结果是一致的。在多区域情况下可以获得甚至更低的LF。
2010-11-06 astro-ph.HE
Investigating the Nature of Late-Time High-Energy GRB Emission Through Joint Fermi\Swift Observations
利用尼尔·盖尔斯雨燕X射线望远镜(XRT)和费米大面积望远镜(LAT)对伽马射线暴(GRB)余辉的联合观测,研究费米LAT观测到的长寿命高能辐射的性质。XRT和LAT数据的联合宽带光谱建模显示,LAT未检测到明亮的X射线余辉与LAT和/或XRT能量范围以下推断的电子同步加速器光谱中的冷却中断一致。这种中断足以抑制高能量发射,以便低于LAT检测阈值。相比之下,LAT检测到的爆发是最适合的同步加速器光谱与冷却中断之间或以上的XRT和LAT的能量范围。我们推测,伽玛暴与LAT余辉检测和未检测到的人口之间的主要区别可能是在拱星环境中,这些突发发生的类型,与晚时间LAT检测优先选择伽玛暴发生在低风一样的环爆密度配置文件。此外,我们没有发现高能量发射的证据,在LAT检测到的人口显着超过预期的通量,从电子同步辐射光谱适合所观察到的X射线发射。在高能量下没有过量发射可能是由于受到冲击的外部介质,其中磁场中的能量密度比冲击后面的相对论电子的能量密度更强或可与冲击后面的相对论电子的能量密度相比,从而排除了LAT能量范围中的主导同步加速器自康普顿(SSC)分量的产生。或者,SSC发射的峰值可能超出本分析所考虑的0.1-100 GeV能量范围。
2018-08-07 astro-ph.HE
A Comprehensive Analysis of Fermi Gamma-Ray Burst Data. I. Spectral Components and Their Possible Physical Origins of LAT/GBM GRBs
我们提出了一个系统的分析的光谱和时间特性的17 GBM和LAT共同检测到的费米卫星上的2010年5月。我们进行了一个时间分辨的频谱分析的所有突发与统计允许的最好的时间分辨率,以避免不同的频谱分量的时间拖影。我们发现,时间分辨光谱的17个伽玛暴中的14个最好的建模与带函数在整个费米光谱范围内,这可能表明一个共同的起源LAT和GBM检测到的排放。GRB 090902 B和GRB 090510需要MeV分量和额外的幂律分量之间的叠加,前者在E_p以上具有尖锐的截止。对于GRB 090902 B,该MeV分量随着时间仓变小而逐渐变窄,并且当时间仓变得足够小时可以用普朗克函数拟合。一般来说,我们推测,唯象地可能有三个基本的光谱分量:(I)带函数分量(例如在GRB 080916 C中),其在宽的能量范围内延伸,并且不随着时间仓的减少而变窄,这可能是非热起源;(II)一个准热成分(例如GRB 090902 B),其光谱随着时间仓的减少而逐渐变窄;以及(III)另一个非热幂律成分延伸到高能量。不同爆发的光谱可以被分解成这些基本分量中的一个或多个。我们比较了这个样本与BATSE样本,并研究了光谱参数之间的相关性。我们讨论了伽玛暴瞬发辐射的数据分析结果的物理意义,包括喷流成分(物质为主与坡印廷通量为主的外流),发射地点(内部冲击,外部冲击或光球),以及辐射机制(同步,同步自康普顿,或热康普顿上散射)。
2011-02-01 astro-ph.HE
Evidence for a compact stellar merger origin for GRB 230307A from Fermi-LAT and multi-wavelength afterglow observations
本文通过Fermi-LAT和多波段余辉观测发现GRB 230307A处于极低密度环境,结合未探测到GeV辐射等特征,论证其起源于低红移星系外的致密星并合,并得到千新星观测支持。
2024-02-18 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of a GeV Afterglow from a Compact Stellar Merger
本文报道 Fermi-LAT 探测到长时标伽马射线暴 GRB 211211A 持续约 20,000 秒的 GeV 余辉,提出其源于同步辐射,并解释长持续时间由近距离和低密度介质中喷流减速时间较长所致,支持致密恒星并合起源。
2023-10-28 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
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴(GRB)的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中,包括前体,即时伽马射线发射,扩展的软伽马射线发射,和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线,以确定各种排放事件。我们的研究结果表明,这些排放成分可能共享一个相同的物理起源,这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射,最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面,软扩展发射(EE)尾巴,最好是在那些伽玛暴,有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射,这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段,揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Thermal Emissions Spanning the Prompt and the Afterglow Phase of the Ultra-long GRB 130925A
GRB 130925 A是一个超长的GRB,在\emph{Swift} /XRT($\sim0.5$ \,keV)软X射线数据中显示出明显的热辐射证据,并持续到X射线余辉相。由于伽玛暴持续时间长,可以用高分辨率聚焦探测器(\emph{NuSTAR})在硬X射线中研究伽玛暴。通过\emph{Swift} /XRT测量的黑体温度显示出下降趋势,直到后期(Piro等人,2014年),而与同期的低能数据相比,高能数据揭示了在后期阶段期间在高一个数量级的温度($\sim5$ \,keV)下的显著黑体分量(Bellm等人,2014年)。我们解决了这个明显的矛盾,证明了两个黑体和幂律(2BBPL)的模型是一致的,从后期的即时发射的余辉阶段的数据。这两个黑体表现出类似的冷却行为的后期时间。我们调用一个结构化的射流,有一个快速的脊柱和较慢的鞘层,以确定这些黑体的位置。独立的物理解释,我们建议,2BBPL模型是一个通用的功能,所有的长伽玛暴的即时发射,和热辐射发现在余辉阶段的不同伽玛暴反映了挥之不去的热成分的即时发射与不同的时间尺度。我们加强了这一建议,指出这GRB和GRB~090618,一个源,在早期余辉阶段具有显着的宽带数据的光谱演化之间的密切相似性。
2015-05-13 astro-ph.HE
The Bright and the Slow -- GRBs 100724B \& 160509A with high-energy cutoffs at $\lesssim100\;$MeV
我们分析了GRB 100724 B和GRB 160509 A的瞬发辐射,这两个GRB是费米在$\lesssim{\rm MeV}$能量下观测到的最亮的伽马射线暴(GRB),但在$\gtrsim100\;$ MeV能量下却令人惊讶地微弱。时间分辨光谱揭示了GRB~ 100724 B和GRB~ 160509 A在能量$E_c\sim20-60\;$ MeV和$E_c\sim80-150\;$ MeV处的尖锐高能截止。我们首先描述唯象的截止和它的时间演变。然后,我们将数据拟合到两个模型中,其中高能截止来自源($τ_{γγ}$)内的固有不透明度到对产生:(i)来自Granot等人(2008)的内部冲击激发模型的带谱$τ_{γγ}$,以及(ii)Gill & Thompson(2014)的光球模型。对于截止的其他解释,例如发射电子能量分布中的固有截止,似乎不太自然。这两个模型都提供了与数据的良好拟合,具有非常合理的物理参数,提供了对$Γ\sim 100-400$范围内的体洛伦兹因子的直接估计,该范围位于费米伽玛暴中通常观察到的低端。令人惊讶的是,与其他费米-LAT伽玛暴相比,它们较低的截止能量$E_c$并不主要来自较低的洛伦兹因子,但也来自可变时间,亮度和高能光子指数的差异。最后,特别低的$E_c$值可能会阻止费米-LAT的检测,从而在费米-LAT GRB样本中引入相对于具有低洛伦兹因子或可…
2018-06-23 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
Modeling the broadband emission of Fermi/LAT GRB 090902B
费米大阵望远镜(Fermi/LAT)观测到的GRB 090902 B在爆发后10^3 s内有一个能量大于100 MeV的强辐射,辐射随时间呈幂律衰减(t^{-1.5})。它也被几个后续的低能仪器观测到,包括爆发后约5000秒的早期光学探测。早期的光辐射衰减比t^{-1.6}快,这被怀疑是由反向激波引起的。我们在这里探讨的模型,可能解释的宽带余辉辐射的GRB 090902 B。我们发现,反向冲击模型的早期光学发射会高估的无线电余辉流量是不一致的观测。一个部分辐射爆炸波模型,虽然能够产生一个足够陡峭的衰减斜率,不能解释GRB 090902 B的宽带数据。双组分喷流模型,其中包括一个狭窄的和明亮的喷流组件的核心和周围的更广泛的和低能量的喷流组件,被证明是能够解释宽带余辉数据,包括LAT的高能量数据后~50 s和低能量(无线电,光学和X射线)余辉数据。LAT在~50 s之前检测到的早期高能发射可能是由于亚MeV发射的内部起源。最高能量(33 GeV)的GRB 090902 B的光子在80秒时检测到的,可以勉强容纳在前向冲击辐射的乐观条件下,电子被加速的玻姆扩散冲击。
2010-12-22 astro-ph.HE
GRB 110709A, 111117A and 120107A: Faint high-energy gamma-ray photon emission from Fermi/LAT observations and demographic implications
2008年6月11日发射的$Fermi$伽马射线太空望远镜上的LAT仪器为研究伽马射线暴的高能光子发射提供了一个难得的机会。尽管费米LAT协作组已确定了大多数此类事件(27),但使用更灵敏的统计技术发现了4个事件(Akerlof et al 2010,Akerlof et al 2011,Zheng et al 2 012)。在本文中,我们继续我们的前期工作,发现了另外三个与高能光子发射有关的伽玛暴,伽玛暴110709 A,111117 A和120107 A。为了系统化我们的匹配滤波器方法,已经开发了一个流水线来近实时地识别这些对象。GRB 120107 A是该分析程序的第一个产品。尽管识别阈值降低,但伽玛射线暴事件的数量并未显著增加。这种相对缺乏的事件与低光子数促使研究的表观光子数分布。我们发现一个非常好的适合一个简单的幂律指数为-1.8 $\pm $ 0.3的微分分布。正如所预期的,在GBM探测到的较低能量光子的数量与LAT观测到的数量之间存在实质相关性。因此,高能光子发射与一些但不是所有较亮的GBM事件相关联。对少数高能爆发的性质进行更深入的研究,最终可能会使我们对整个现象有更好的理解。
2012-07-09 astro-ph.HE
Evidence for jet launching close to the black hole in GRB 101219B - a Fermi GRB dominated by thermal emission
本文介绍费米伽玛射线空间望远镜伽马射线暴监测器(GBM)对附近(z=0.55)GRB 101219 B的观测。这次爆发是一个长的伽玛暴,伴随着一颗超新星和一个黑体成分,在雨燕X射线望远镜(XRT)观测到的早期余辉中被探测到。在这里,我们表明,即时伽马射线发射有一个黑体光谱,使这第二个这样的爆发观察费米GBM。黑体的性质,加上红移和我们对辐射效率的估计,使得有可能计算出流出物性质的绝对值。我们得到了初始洛伦兹因子γ =138 \pm 8,光球半径r_phot=4.4 \pm 1.9 \times 10^{11} cm,发射半径r_0 =2.7 \pm 1.6 \times 10^{7} cm。后一个值接近黑洞,表明喷流在恒星中有一条相对畅通的路径。GBM和XRT观测到的黑体分量之间没有平滑的联系,排除了后期发射是由于高纬度效应的可能性。在解释XRT黑体是由于后期中央发动机活动引起的即时发射时,射流必须非常宽或具有团簇结构,其中发射来自小块。对这一成分的其他解释,例如从围绕射流的茧中发射,也是可能的。
2015-02-12 astro-ph.HE
Probing the EBL evolution at high redshift using GRBs detected with the Fermi-LAT
河外背景光(EBL),从紫外到红外波长,主要是由于恒星的发射,吸积黑洞和再加工的光,由于银河尘埃。EBL可以通过它留下的印记来研究,通过$γ$ - $γ$吸收高能光子,在遥远的$γ$射线源的光谱中。EBL已经通过寻找它在BL Lacertae(BL Lac)天体和单个$γ$射线爆发(GRB)光谱中产生的衰减来探测。相对于耀变体,伽玛暴在研究EBL特别是在高红移时具有明显的优势。在这里,我们分析了22个GRB的组合样本,费米大面积望远镜检测到的65 MeV和500 GeV之间。我们报告的边缘检测(在~2.8 $σ$水平)的EBL衰减源样品的堆叠光谱。这个测量代表了EBL的第一个约束,有效红移约为1.8。我们结合我们的结果与以前的EBL约束,并得出结论,费米-LAT是有助于约束的EBL的UV分量。我们讨论了现有的经验模型的EBL演变的影响。
2017-10-06 astro-ph.HE