The extension of variability properties in gamma-ray bursts to blazars
无论是伽马射线暴(GRB)还是耀变体,都有相对论性喷流指向我们视线的一个小角度。最近的几项研究表明,这两种来源可能具有相似的射流物理学。在这项工作中,我们探索伽玛暴和耀变体作为一个整体的属性。我们发现Sonbas等人仅在GRB中发现的最小变率时标(MTS)和洛伦兹因子$Γ$之间的相关性可以推广到耀变体,其联合相关性为$\rm MTS\proptoΓ^{-4.7\pm0.3}$。这同样适用于在伽玛暴中发现的$\rm MTS\propto \it L_γ^{\rm -1.0\pm0.1}$相关性,它也可以很好地扩展到耀变体。这些结果提供了进一步的证据,这两种源中的喷流是相似的,尽管它们的中心发动机的质量尺度非常不同。需要进一步研究这些相关性的物理起源,这可以揭示喷流物理学的本质。
2015-09-16 astro-ph.HE
New results on the gamma-ray burst variability-luminosity relation
University of Ferrara(费拉拉大学);INFN -- Sezione di Ferrara(意大利国家核物理研究所费拉拉分部);INAF -- Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文物理与空间科学观测站);University of Cagliari(卡利亚里大学);Ioffe Institute(约费研究所);Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所);INAF, Osservatorio Astronomico d'Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);Astronomical Observatory of the Autonomous Region of the Aosta Valley (OAVdA)(瓦莱达奥斯塔大区天文台)
利用约两百个长GRB样本检验变率-光度关联,发现其显著性减弱,并识别出高变率、低光度与短MVT组合可作为并合起源的指标。
2024-09-04 astro-ph.HE
The Energy-Dependence of GRB Minimum Variability Timescales
我们限制了费米/GBM仪器在2012年7月11日之前观测到的938个伽玛暴的最小变率时间尺度。从这些时间尺度得出的祖先半径的最严格的约束是从最硬的能量通道的光变曲线中获得的。在较软的波段中--或者从雨燕的硬X射线中对相同伽马射线暴的测量中--我们表明,变化的时间尺度往往要长2- 3倍。应用生存分析占检测和上限,我们发现中位数最小的时间尺度在休息帧的长持续时间和短持续时间的伽玛射线暴的45毫秒和10毫秒,分别。只有不到10%的伽玛暴在2 ms以下的时间尺度上表现出变化的证据。这些最短的时间尺度需要洛伦兹因子$\gtrsim 400$,并意味着长持续时间伽玛暴的典型发射半径为$R \approx 1 {\times} 10^{14}$ cm,短持续时间伽玛暴的典型发射半径为$R \approx 3 {\times} 10^{13}$ cm。我们讨论了伽玛暴火球模型的影响,并调查是否伽玛暴最小时标随宇宙时间的演变。
2015-06-08 astro-ph.CO 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
GRBs from Magnetic Reconnection: Variability and Robustness of Lightcurves
伽马射线暴(GRB)的耗散机制在发现近半个世纪后仍然不确定。两个主要的竞争机制是广泛研究的内部冲击和研究较少的磁重联。在这里,我们考虑伽玛暴发射的磁重联占相对论的整体运动,它产生的喷流的散装休息框架。远离源的磁场几乎完全垂直于径向方向,这表明在相反方向的磁场区域之间存在局部准球形薄重联层。我们表明,如果喷流的框架中的相对论运动被限制在这样一个准球形的均匀层,那么由此产生的伽玛暴光变曲线是独立的,它们的方向分布在这层。这使得之前的δ函数速度方向分布结果(Beniamini & Granot 2016)适用于更一般的重联模型,这是由数值模拟提出的。这些模型的速度方向分布不同,主要是在明亮区域的大小不同,在给定的发射半径或观测时间,贡献了大部分观测到的通量。更尖锐的峰值分布,这个明亮的区域越小,和更强的光变曲线的变化,可能会引起的偏差从一个均匀的发射薄重联层,这可能是预期在一个现实的伽玛射线暴外流。这反映在给定观测时间的观测图像和给定发射半径的双帧发射率图中,这里计算三个简单的速度方向分布。
2016-06-04 astro-ph.HE
Evidence of Deterministic Components in the Apparent Randomness of GRBs: Clues of a Chaotic Dynamic
伽马射线暴(GRB)的瞬发γ射线辐射具有非常复杂的时间结构,其典型的变化时间尺度非常短,快至毫秒。本工作的目的是调查伽玛暴时间剖面的明显随机性,广泛使用非线性技术相结合的先进的谱方法的奇异谱分析(SSA)与经典的工具提供的混沌理论。尽管它们的形态复杂,我们检测到的证据,非随机的短期变化在整个突发持续时间-似乎与一个混乱的行为。这种变化的相空间肖像显示了一个定义明确的奇异吸引子的不稳定的提示发射结构的存在。这种情况可以为伽马射线暴爆炸中发生的超相对论过程提供新的线索,这些过程通常与快速旋转的磁星的诞生或物质在新形成的黑洞上的吸积有关。
2011-09-27 astro-ph.HE
A MAD Explanation for the Correlation between Bulk Lorentz Factor and Minimum Variability Timescale
我们提供了一个解释的反相关性之间的最小可变性时标($MTS$)的即时发射光变曲线的伽马射线暴(GRB)和估计的散装洛伦兹因子,在磁制动盘(MAD)模型的背景下,这些GRB。特别是,我们表明,以前推导出的限制在布兰德福德-Znajek喷流中的每重子的最大可用能量导致的特性MAD时标,$t_{MAD}$,在GRB和最大的散装洛伦兹因子之间的关系:$t_{MAD} \propto Γ^{-6}$,有点陡峭(虽然在误差条内)的拟合关系中发现的GRB数据。同样,MAD模型也自然地解释了观测到的伽玛暴数据中$MTS$和伽玛射线光度$L$之间的反相关,我们估计了伽玛暴盘的吸积率(给定这些光度)。这两个相关性($MTS-Γ$和$MTS-L$)也观察到在活动星系核的数据,我们讨论了我们的结果的背景下的伽玛暴和blazar系统的影响。
2018-04-11 astro-ph.HE
IceCube Non-detection of GRBs: Constraints on the Fireball Properties
冰立方观测到的伽马射线暴(GRB)的中微子发射极限越来越深,已经达到了可以对火球性质施加有用限制的水平。首先,我们提出了一个修订的中微子通量的解析计算,预测通量的数量级低于冰立方合作所获得的。对于基准模型参数(例如,体洛伦兹因子为r = 10 ^{2.5},观测到的长伽玛暴的变时为t_v = 0.01 s,加速质子的能量与辐射的能量之比为η_p = 10),在40弦和59弦组态期间,预测的215次爆发的中微子通量比冰立方灵敏度低3倍。然而,如果我们接受最近发现的体洛伦兹因子和爆发能量之间的内在关系,预期的中微子通量显着增加,光谱峰移到较低的能量。在这种情况下,如果长伽玛暴的变率时间固定为t_v = 0.01 s,则重子装载比η_p <10。相反,如果我们放松标准的内部冲击场景,但保持假设η_p = 10,假设每个爆发的耗散半径和火球的基准参数相同,则未检测到将耗散半径限制为R> 4x10 ^{12} cm。我们还计算了文献中存在的不同光度函数的伽玛暴散射中微子通量。对于某些亮度函数,预期的通量超过了当前的IceCube极限,因此,当长伽玛暴的变率时间固定为t_v = 0.01 s时,无法探测到的约束条件是η_p <10。
2012-04-11 astro-ph.HE
What can we learn about GRB from the variability timescale related correlations?
最近,在伽马射线暴中发现了两个与光固化最小变率时标($\rm MTS$)有关的经验关系式。一种是$\rm MTS$与洛伦兹因子$Γ$之间的反相关,另一种是$\rm MTS$与γ射线光度$L_γ$之间的反相关。这两种相关性都可以用来探索伽玛暴的中心引擎的活动。在本文中,我们试图通过结合两个流行的黑洞(BH)中心引擎模型(即,Blandford \& Znajek机制和中微子主导的吸积流)来理解这些经验相关性。将$\rm MTS$作为中微子主导的吸积流(NNDs)粘性不稳定性的时间尺度,我们发现这些关联有利于由Blandford-Znajek(BZ)机制驱动喷流的情况。
2017-03-15 astro-ph.HE
Extreme Variability in a Long Duration Gamma-ray Burst Associated with a Kilonova
本文研究长时标伽马射线暴 GRB 211211A 的极端光变,发现毫秒级短变化并估计洛伦兹因子约1000,提出未来引力波观测应将部分长暴视为致密并合的强对应体。
2023-05-20 astro-ph.HE
GRB minimum variability timescales with Fermi/GBM
University of Ferrara(费拉拉大学);INAF -- Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);INFN -- Sezione di Ferrara(意大利国家核物理研究所费拉拉分部);INAF, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);University of Cagliari(卡利亚里大学);Ioffe Institute(约费研究所);Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所);Alma Mater Studiorum, Università di Bologna(博洛尼亚大学)
本研究利用Fermi/GBM数据计算约3700个GRB的最小变时标,发现SEE-GRBs与SGRBs具有相似MVT,而MGFs更短,表明MVT结合其他指标可辅助区分GRB前身天体。
2025-08-12 astro-ph.HE
X - Ray Flares and Their Connection With Prompt Emission in GRBs
我们使用小波技术来研究费米和斯威夫特探测到的伽玛暴样品的光变曲线的时间变化。我们主要关注Swift-XRT光变曲线的耀斑区域的行为,以探索可变性时间尺度和脉冲参数(如上升和衰减时间,宽度,强度和分离分布)和光谱滞后之间的联系。其中一些时间特征之间的紧密相关性表明,X射线耀斑和瞬发辐射的产生有着共同的起源。
2013-08-08 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
Statistical analysis of long GRBs' prompt emission and X-ray flares: multivariate clustering and correlations
本研究利用Swift卫星2005-2020年长GRBs观测数据,通过主成分分析和多变量聚类方法,系统对比了瞬时伽马射线辐射与X射线耀斑的时间及光谱特性,发现两者参数间无明显相关性,并揭示了X射线耀斑的两个主导类别。
2023-09-13 astro-ph.HE
Possible Origin of Rapid Variability of Gamma-Ray Bursts due to Convective Energy Transfer in Hyperaccretion Disks
利用简单的解析计算方法研究了被认为是伽马射线暴(GRB)中心引擎的恒星质量黑洞周围超吸积盘中对流的影响。如果与向内的平流能量传输相比,垂直方向上的对流能量传输变得有效,则超吸积盘预计会更热,并且由于电子正电子湮没而产生的中微子发射将成为最有效的冷却过程。我们发现对流超吸积盘的热平衡解序列会有一个粘性不稳定分支,特别是当粘性参数相对较小时(α <~ 0.01)。这意味着黑洞上的零星质量吸积将发生在这个圆盘中。我们建议,这一过程可能是起源的高度可变的光变曲线中观察到的即时排放的伽玛射线暴。
2011-09-01 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
Photospheric Emission in Gamma-ray Bursts: Variability
一般认为,在伽马射线暴(GRB)中,光球辐射的变异性与喷流功率的变异性有关。本文进一步研究了可变喷流中光球辐射的变化。通过设置一个常数$η$(喷流的无量纲熵),我们发现光球辐射的光变曲线在喷流功率的时间剖面上显示出“跟踪”模式。然而,相对可变性是显着较低的光球发射相比,在喷流功率。当$η$为遗传变量时,光球辐射的变异性不仅受喷流功率的限制,而且受$η$的强烈影响。它变得复杂,并且通常不同于喷气动力。另外,光球辐射在不同光子能量下的变化也可能是相反的相位。我们还发现,相对可变性并不保持不变的光子能量与一个明显的减少,在一定的能量。这与GRB 090902 B的分析是一致的,其中在很宽的能量范围内检测到了可观的热分量。对于其他几个伽玛暴耦合的热分量,我们保守地评估的热和非热辐射的变化,分别。我们的研究结果表明,热发射的相对变化可能是可比的,这些突发的非热发射。另外,对GRB~ 120323 A的分析表明,光球辐射的变化可能与非热辐射的变化相反。
2020-06-29 astro-ph.HE
A New Correlation Between GRB X-Ray Flares And The Prompt Emission
从$Fermi$和$Swift$任务探测到的伽玛暴样本中,我们提取了与瞬发辐射和X射线耀斑相关的光变曲线中时间结构的最小变率时标。这种变化性时间尺度与脉冲参数(例如通过脉冲拟合过程确定的上升时间和通过互相关联函数(CCF)提取的光谱滞后)的比较表明,X射线耀斑和瞬发发射的这些时间特征之间紧密相关。这些相关性表明,X射线耀斑的产生和伽玛暴的瞬发有一个共同的起源。
2013-03-23 astro-ph.HE
Factor analysis of the spectral and time behavior of long GRBs
对197个长BATSE伽玛暴样本进行了统计研究。在样本中,收集了11个变量,这些变量描述了任何突发的光谱和其他量的时间行为。对该样本进行因子分析表明,五个因子对样本的描述是令人满意的。由光变引起的赝红移和原始形式的阿马蒂关系都是不受欢迎的。
2009-02-26 astro-ph.CO 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
Multi-messenger light curves from gamma-ray bursts in the internal shock model
伽马射线暴是中微子和宇宙射线的重要来源。在内部激波的情况下,从中央发动机发射的等离子体团在相对论性喷流内碰撞并形成激波,导致粒子加速和发射。出于目前的实验约束和敏感性,我们提高粒子发射的预测调查的时间依赖性的影响,从多个冲击。我们根据中央引擎的特性产生具有不同可变性时间尺度的合成光变曲线。对于单个伽玛暴,可以从伽玛射线光变曲线的检查中推断出关于模型参数、中微子产生效率和高能伽玛射线延迟的定性结论。具有快速时间变化性而没有额外的突出脉冲结构的GRB往往是有效的中微子发射器,而具有快速变化性的GRB由宽脉冲结构调制可能是低效的中微子发射器,并产生延迟的高能伽马射线信号。我们的研究结果可以应用于超高能宇宙射线的GRB起源的定量测试,并有可能影响当前和未来的多信使搜索。
2017-01-27 astro-ph.HE hep-ph
Toward a standard Gamma Ray Burst: tight correlations between the prompt and the afterglow plateau phase emission
为了揭示和理解导致伽马射线暴(GRB)现象的天体物理过程,发现和理解它们的观测性质之间的关系至关重要。所提出的研究是在伽玛暴静止框架中进行的,它使用了我们的样本中的77个具有已知红移的雨燕伽玛暴的62个长伽玛暴的样本。继较早的分析余辉{ \it特征光度$L^*_a$ --休息时间$T^*_a$ }的相关性为一个样本的长GRB \citep{Dainotti2010},我们扩展到余辉和即时发射GRB物理参数之间的相关性。我们揭示了上述余辉光度$ L^*_a$和即时发射{ \it平均}光度$<L^*_p>_{45} \equiv E_{iso}/T^*_{45}$之间的紧密的物理标度。分布,与斯皮尔曼相关系数达到0.95的数据子样本与最规则的光变曲线,可以拟合近似$L^*_a \propto {<L^*_p>_{45}}^{0.7}$。我们还分析了$L^*_a$与其他几个瞬发发射参数的相关性,包括各向同性能量$E_{iso}$、$νF_ν$谱中的峰值能量$E_{peak}$和由\cite{N000}定义的变异性参数$V$。因此,我们揭示了显着的相关性,这些数量之间,除了变异性参数。本研究的主要结果是发现,在\citet{Dainotti2010}余辉分析中,对于具有正则X射线光变曲线的伽玛暴,关联最高的子样本也导致最高的{ \it余辉}关联,这样的事件可以被认为是天体物理学和宇宙学的标…
2011-03-06 astro-ph.HE
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.I. Precursors versus Main Bursts
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
本文通过Swift-BAT数据研究长持续时间GRB的前兆与主爆发特性,发现前兆具有更长的MVT和零中位延迟,可能源于不同的喷流形成机制。
2026-01-29 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts: Temporal Scales and the Bulk Lorentz Factor
对于Swift和Fermi GRB的样本,我们表明,最小的可变性时标和光谱滞后的提示发射是相关的散装洛伦兹因子在一个复杂的方式:对于小$Γ$的,可变性时标表现出一个浅(平台)区域。对于大$Γ$,变异性时间尺度作为$Γ$($δT\proptoΓ^{-4.05\pm0.64}$)的函数急剧下降。证据也提出了一个有趣的峰值时间之间的相关性,t $_p$,余辉发射和即时发射的变化时间尺度。
2015-03-21 astro-ph.HE
Identifying Merger-Driven Long Gamma-Ray Bursts based on Machine Learning
该研究利用Fermi/GBM三段式暴的12项瞬时辐射参数,通过机器学习区分Type IL与II型GRBs,新识别6个候选并首次在GRB 060614中发现高显著性PE。
2025-06-10 astro-ph.HE
Numerical and analytical solutions of Neutrino-Dominated Accretion Flows with a Non-Zero Torque Boundary Condition and its applications in Gamma-ray Bursts
被中微子吸积流包围的恒星质量黑洞(BH)是伽马射线暴(GRB)的中心发动机,这一点已在许多研究中讨论过。人们普遍认为,仙女座无法释放足够的能量来产生明亮的伽玛暴。然而,这些工作都是基于“无转矩”边界条件的假设,这是无效的,当磁盘磁化。在本文中,我们提出了非零边界应力的NDAF的数值和解析解,并重新检查他们的属性。我们发现,具有这种边界力矩的NARVE可以解释明亮的短伽玛暴、高能长伽玛暴和超长伽玛暴。盘变得粘滞不稳定,这使得解释伽玛暴瞬发辐射的可变性和早期X射线余辉中的陡峭衰变相成为可能。最后,我们研究了一个BH-NINESTs辐射的引力波。我们发现边界力矩对引力波强度的影响可以忽略。
2016-09-29 astro-ph.HE
A Search for Correlations between Gamma-Ray Burst Variability and Afterglow Onset
我们比较的时间(或时间限制)的光学余辉发射的伽玛射线可变性V在76个GRB的红移。在数据中明显上升的子集(25例)中,我们也拟合了起始峰的形状,并将上升和衰减指数与V进行了比较。我们没有发现这些属性之间存在任何模式的任何证据,也没有统计学支持任何相关性。这表明,在瞬发伽马射线发射的不规则性和余辉阶段的建立之间缺乏联系。在普通的瞬发内震解释中,这表明V与事件的整体洛伦兹因子之间缺乏联系。
2015-10-27 astro-ph.HE
On the limit between short and long GRBs
到目前为止,已经确定了两类伽玛暴,这是毫无疑问的,并规定了不同的物理场景- NS-NS或NS-BH合并,以及大质量恒星的崩溃,分别为短和长伽玛暴。通过观测持续时间$T_{90}$的双峰分布推断了两个不同种群的存在,并且通过在BATSE 1B的分组数据中的两个峰值之间拟合抛物线获得了短和长GRB之间的常用$2\,{\rm s}$极限。在此,通过极大似然(ML)方法,将两个高斯的混合拟合到来自BATSE、$Swift$、$BeppoSAX$和$Fermi$的数据集,以搜索可能用作两个GRB类的新的、更适当的极限的局部最小值。结果发现,$Swift$和$BeppoSAX$分布是单峰的,因此不存在局部最小值,$Fermi$与传统的限制是一致的,而BATSE给出的限制显着更长(等于$3.38\pm 0.27\,{\rm s}$)比$2\,{\rm s}$。这些新的值改变了所检查的样品中短和长伽玛暴的比例,并意味着所观察到的$T_{90}$持续时间是依赖于探测器的,因此,由于它们的仪器规格不同,没有通用的限制值可能适用于所有的卫星。正因为如此,再加上两个高斯分量的强烈重叠,短伽玛暴与并合、长伽玛暴与双星的直接关联是不明确的。
2015-07-30 astro-ph.HE physics.space-ph
Characterizing the time variability in magnetized neutrino--cooled accretion disks: signatures of the gamma-ray burst central engine
伽马射线暴的中心引擎是隐藏的,无法用光子直接探测,这主要是因为涉及的密度很高。因此,从它们的宇宙学背景、能量学、低能对应物和可变性来推断它们的性质。如果伽玛暴是由超临界吸积到紧凑的对象,在小的空间尺度上的流量将表现出波动,这可以在原则上反映在中央发动机的功率输出,并最终在高能量的即时排放。在这里,我们解决这个问题的特点,中微子冷却吸积流的变化,通过局部剪切箱模拟磁场,然后卷积它们在全球范围内的大尺度动力学模拟的吸积盘。由此产生的签名是特征的,并且对冷却机制的细节敏感,原则上提供了GRB中心发动机特性的判别式。
2010-11-24 astro-ph.HE
Gamma-ray burst cosmology: Hubble diagram and star formation history
简要介绍了Ia型超新星(SNe Ia)作为标准烛光测量宇宙的缺点,指出伽马射线暴(GRB)是探测高红移宇宙性质的有力工具。我们使用伽玛暴作为距离指标,在构建哈勃图的红移超出了目前的超新星Ia观测。由于长伽玛暴的前身星被证实是大质量恒星,因此长伽玛暴被认为是研究宇宙恒星形成率的有效途径。详细介绍了如何利用伽玛暴测量高$z$ SFR。此外,第一颗恒星只能在适当密度的结构中形成,这可以通过定义最小暗物质晕质量$M_{\rm min}$来参数化。$M_{\rm min}$一定在恒星形成过程中扮演着至关重要的角色。长伽玛暴与大质量恒星坍缩的关联也表明伽玛暴数据可以用来约束最小晕质量$M_{\rm min}$和研究暗物质晕中的恒星形成。
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Individual power density spectra of Swift gamma-ray bursts
计时分析是揭示伽玛暴瞬发的物理和几何性质的有力工具。傅立叶功率密度谱(PDS)将时间序列看作随机过程,可以用来寻找相干脉动和研究主要的变率时间尺度。由于有限的持续时间和统计特性,模拟单个伽玛暴的PDS是具有挑战性的,文献中只讨论了大样本的平均PDS。我们将单个的PDS的伽玛暴的随机过程,并进行了第一次系统的搜索周期信号和PDS和其他观测之间的联系。我们提出了一个贝叶斯过程,使用马尔可夫链蒙特卡罗技术,并将其应用于研究215明亮的长伽玛暴与斯威夫特爆发警报望远镜从2005年1月至2015年5月检测。PDS是用幂律建模的,可以有中断也可以没有中断。出现了两类伽玛暴:有或没有一个独特的主导时标。与活动星系核(AGN)的比较显示类似的PDS斜率分布。出乎意料的是,在源帧中具有亚秒主导时间尺度和持续时间长于几十秒的伽马射线暴似乎非常罕见或完全不存在。发现了三个GRB,可能有证据表明周期信号具有~3 sigma(高斯)显著性,对应于~ 1%的多次尝试机会概率。因此,我们没有发现周期性信号的令人信服的证据。伽玛暴的PDS和活动星系核的PDS之间的类比可以初步表明,在不同的BH质量尺度和物体上,规则BH吸积的随机过程是相似的。此外,我们发现的证据表明,短占主导地位的时间尺度和持续时间并不完全相互独立,与普遍接受的范式(删节)。
2016-03-22 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
Uncovering the Intrinsic Variability of Gamma-ray Bursts
我们开发了一个强大的技术,以确定最小的变化时间尺度的伽马射线暴光变曲线,利用Haar小波。我们的方法对给定GRB的数据进行平均,提供了信号变化的综合测量,同时还保留了对复杂时间序列内窄脉冲的敏感性。与以前使用小波的研究相比,小波仅定义了参考测量噪声基底的最小时间尺度,我们的方法识别了小波尺度图中时间平滑特征的签名,然后还识别了尺度图中较长时间尺度上的中断作为真实的时间不平滑光变曲线特征或特征的签名。我们将我们的技术应用到大样本的雨燕伽玛射线光变曲线和第一次-由于存在大量的测量红移的伽玛射线暴-确定源帧中的最小可变性时间尺度的分布。我们发现一个中位数的最小时间尺度为长持续时间的伽玛暴在源帧的$Δt_{\rm min}=0.5$ s,最短的时间尺度被发现的顺序为10毫秒。这短的时间尺度表明一个紧凑的中央引擎($3 \times 10^3$公里)。我们讨论了进一步的影响,伽玛暴火球模型,并提出了诱人的最小时标和红移之间的相关性,这可能部分是由于宇宙学的时间膨胀。
2014-04-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fallback Accretion onto a Newborn Magnetar: short GRBs with Extended Emission
短伽马射线暴(SGRB)的一个子集在其高能光变曲线中表现出重新变亮,称为扩展发射。这些爆发有可能区分提出来描述SGRB的各种模型,因为任何模型都需要考虑扩展发射。在本文中,我们结合回退吸积到磁星螺旋桨模型和调查的形态变化回退吸积模型的光变曲线,并适合15个SGRB的余辉表现出扩展的发射从雨燕档案。我们已经在螺旋桨模型内的现有参数化的回退,并解决了磁盘质量和角频率的磁星随着时间的推移。然后,我们应用马尔可夫链蒙特卡罗程序来产生适合的数据。我们目前适合我们的扩展发射SGRB样本,形态和能量与Swift BAT和XRT望远镜提供的数据一致。从这些拟合得出的参数与磁星性质和回退吸积模型的预测是一致的。与以前的工作相比,回退吸积提供了一个显着的改善与延长发射SGRB的光变曲线的拟合,并可能在解释功能,如可变性,耀斑和长偶极高原发挥重要作用。
2017-06-15 astro-ph.HE
Constraining External Reverse Shock Physics of GRBs from ROTSE-III Limits
假设在伽玛暴标准模型中,早期光辐射主要由外部反向激波(RS)控制,我们利用ROTSE-III观测数据,用外流的初始洛伦兹因子$Γ_0$来约束RS模型。我们考虑两种情况下的RS行为:相对论性冲击和非相对论性冲击。对于均匀星际介质(ISM)和风环暴环境,通过RS穿越时刻的峰值通量$F_{\rm ν}$应低于观测上限$F_{\rm ν,limit}$来实现约束。我们考虑不同的光谱制度,所观察到的光学频率$ν_{\rm opt}$可能位于,这是划分的最低同步频率$ν_{\rm m}$和冷却频率$ν_{\rm c}$的订单。考虑到伽玛暴周围的均匀和风环境,我们发现对于ROTSE-III报告的36个伽玛暴,相对论RS情况可以在几百到几千的大范围内受到$Γ_0$的(上、下)限制。对非相对论性RS情况的约束是利用范围从$\sim 30$到$\sim 350$的26个突发的$Γ_0$的限制来实现的。}基于先前发现的初始洛伦兹因子$Γ_0$和各向同性的γ射线能量$E_{\rm γ, iso}$之间的相关性,相对论RS模型获得的$Γ_0$的下限是不利的。
2017-11-07 astro-ph.HE
Magnetic Flux of Progenitor Stars Sets Gamma-ray Burst Luminosity and Variability
长持续时间的伽马射线暴(GRB)被认为来自沃尔夫-拉叶星的核心坍缩。虽然它们的恒星质量$M_*$的分布相当狭窄,但伽玛暴的数量却非常多样化,伽玛射线光度$L_γ$跨越几个数量级。这表明存在一个“隐藏的”恒星变量,其爆发到爆发的变化导致了$L_γ$的扩散。无论这个隐藏变量是什么,它的变化都不会明显影响GRB光变曲线的形状,它显示出恒定的亮度(在时间平均意义上),然后在Swift/XRT看到的爆发结束时急剧下降。我们认为,这样一个隐藏的变量是祖星的大尺度磁通量。核心坍缩后不久,大部分恒星磁通量在黑洞(BH)附近积聚并留在那里。通量提取BH旋转能量,并为大约恒定光度$L_j$的喷流提供动力。然而,一旦黑洞的质量吸积率$\dot M$下降到$\sim L_j/c^2$以下,流量就变得动态重要并向外扩散,喷流光度由快速下降的质量吸积率$L_j\sim \dot M c^2$决定。这为伽玛暴的尖端及其光变曲线的普遍形状提供了一个可能的解释。在伽玛暴期间,气体的侵入将恒星磁通量的空间变化转化为$L_j$的时间变化。我们利用$L_j$的恒常性偏差来进行恒星磁通量“层析成像”。使用这种方法,我们推断存在的磁化环面在外层的祖星GRB 920513和GRB 940210。
2014-09-15 astro-ph.CO 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
Cosmic Gamma-Ray Bursts Detected in the RELEC Experiment onboard the Vernov Satellite
2014年7月8日发射的Vernov航天器上的RELEC科学仪器包括DRGE伽马射线和电子光谱仪。该仪器包括一套闪烁phoswich探测器,包括四个相同的X射线和伽马射线探测器,能量范围从10 keV到3 MeV,总面积为$\sim$ 500 $cm^{2}$,指向最低点,和一个电子光谱仪,包含三个相互正交的探测器单元,几何因子为$\sim$ 2 $cm^{2} sr$,也对X射线和伽马射线敏感。用DRGE仪器进行空间实验的目的是调查时间变化快的现象,特别是地面伽马射线闪光和磁层电子沉淀。然而,DRGE仪器的探测器可以记录宇宙伽马射线暴,不仅可以对伽玛射线的可变性进行详细分析,而且可以将时间分布与RELEC科学仪器的其他仪器(光学和紫外线闪光探测器、电磁场参数的射频和低频分析仪)进行的测量进行比较。本文介绍了我们对宇宙GRB 141011 A和GRB 141104 A的观测结果,比较了GBM/Fermi和KONUSWind实验中获得的参数,并估算了这些GRB源的红移和Eiso。伽玛暴的可探测性和在各种实验中获得的参数的独立估计值之间的良好一致性是罗蒙诺索夫航天器上类似探测器成功运行的一个重要因素。
2022-02-26 astro-ph.HE
Average Power-Density Spectrum of short and long Fermi-GBM Gamma-Ray Bursts
Vrije Universiteit Brussel(布鲁塞尔自由大学);University of Geneva(日内瓦大学)
研究通过分析159个长GRBs的红移校正伽马射线光变曲线,发现其平均功率密度谱呈现幂律行为,高频指数约-1.9±0.2,短暴和前导阶段指数更浅,可能与统计限制有关。
2025-12-10 astro-ph.HE
The width of gamma-ray burst spectra
在伽马射线暴(GRB)的高度相对论喷流中活跃的发射过程仍然是未知的。在本文中,我们提出了一个新的措施来描述光谱:宽度的$EF_E$频谱,数量依赖于找到一个很好的适合的数据。我们将其应用到费米/GBM和CGRO/BATSE观测到的伽玛暴的完整样本。两种仪器的结果完全一致。我们发现,从长和短的伽玛暴的光谱的中值宽度是显着不同的(机会概率$<10^{-6}$)。宽度与持续时间或硬度无关,因此这是两类之间新的独立区别。将测得的光谱与基本发射过程-同步辐射和黑体辐射-的光谱宽度进行比较,结果表明,大部分伽马射线暴光谱太窄,无法用电子能量分布的同步辐射来解释:例如,在一个实施例中,78%的长伽玛暴和85%的短伽玛暴的最小宽度与麦克斯韦分布电子的标准慢冷同步辐射的最小宽度不相容,快冷谱预测甚至更宽的谱。光球辐射可以解释光谱,如果调用机制,以提供一个比黑体更广泛的光谱。
2014-12-18 astro-ph.HE
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.II. Main Burst versus Extended Emission
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);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院)
本文通过Swift-BAT数据分析长持续时间GRB的主辐射与扩展辐射,发现扩展辐射在能谱和时间尺度上具有不同特性,但仍源于同一物理机制。
2026-02-26 astro-ph.HE
Self-organized Criticality in Multi-pulse Gamma-Ray Bursts
多脉冲伽马射线暴(GRB)的变化性可能有助于从中央引擎揭示潜在过程的机制。为了研究伽玛暴瞬发相是否存在自组织临界性(SOC)现象,我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法拟合了各向同性能量$E_{\rm iso}$、持续时间$T$和峰值计数率$P$等物理量的分布,统计研究了每个脉冲中有3个以上脉冲的伽玛暴的性质.我们的样本由CGRO/BATSE卫星观测到的93个伽玛暴中的454个脉冲组成。差分频率分布的这些幂律指数的最佳拟合值和不确定性是:$α^d_{E}=1.54 \pm 0.09$、$α^d_{T}=1.82_{-0.15}^{+0.14}$和$α^d_{P}=2.09_{-0.19}^{+0.18}$,而累积频率分布的幂律指数是:$α^c_{E}=1.44_{-0.10}^{+0.08}$、$α^c_{T}=1.75_{-0.13}^{+0.11}$和$α^c_{P}=1.99_{-0.19}^{+0.16}$。我们发现,这些分布是大致符合的物理框架的分形扩散,自组织临界性(FD-SOC)系统的空间维度$S=3$和经典的扩散$β$ =1。我们的研究结果支持,负责伽玛暴的喷流应该是磁主导的和磁不稳定性(例如,扭折模型,或撕裂模型不稳定性)导致GRB发射区进入SOC状态。
2020-09-14 astro-ph.HE
Insights on the Gamma-Ray Bursts variability in their cosmological rest frame
Istituto Nazionale di Astrofisica(意大利国家天体物理研究所);Agenzia Spaziale Italiana(意大利航天局);Università degli Studi di Udine(乌迪内大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(意大利国家核物理研究所)
通过分析伽马射线暴光变曲线中的最短变时标(尤其针对有红移测量的暴),研究其与中心引擎物理特性及谱参数(如各向同性能量和峰值能量)的关系。
2026-08-06 astro-ph.HE
The Minimum Variation Timescales of X-ray bursts from SGR J1935+2154
本文用 Bayesian Block 分析 SGR J1935+2154 数百次 X 射线暴,发现其最小变化时标峰值约 2 ms,支持磁层起源,并约束类 GRB 喷流参数。
2023-07-13 astro-ph.HE
GRB 121027A: long-lasting, energetic X-ray flares and clues to radiation mechanism and progenitor star
GRB 121027 A是不寻常的,它具有极长的持续时间,高能X射线耀斑。X射线耀斑释放的总能量比瞬发γ射线高一个数量级,这使得它与大多数长伽玛暴不同。结果表明,当瞬发γ射线辐射满足典型长伽玛暴的经验E_{iso}关系时,X射线耀斑的谱可以用截断幂律模型拟合,并且E_p受到很好的约束,但它明显偏离了这种关系。尽管如此,对X射线耀斑的时间分辨光谱分析表明,X射线发射符合长伽玛暴的L_{iso} - E_{p}关系。我们将X射线耀斑的最小洛伦兹因子限制在~14,这与Gamma- L_{iso}关系是一致的。我们的研究结果表明,瞬发γ射线辐射和晚期X射线耀斑具有相似的辐射机制,但起源于具有不同洛伦兹因子的外流。我们从雨燕GRB档案中搜索类似的GRB,发现z=6.29的GRB 050904是GRB 121027 A的副本。这些伽马射线暴中持久的高能X射线耀斑在后期需要大量的吸积,这指向一个大半径的祖星。
2013-02-20 astro-ph.HE
Gamma-ray burst radio afterglows from Population III stars: Simulation methods and detection prospects with SKA precursors
我们调查的前景探测长伽马射线暴(GRB)的第三族(Pop III)的祖先使用SKA的先驱仪器WMA(Murchison宽场阵列)和ASKAP(澳大利亚SKA探路者)。我们推导出一个现实的模型,包括最广泛的合理的物理参数和观测角度的伽玛射线暴余辉。我们定义了最好的情况下的Pop III伽玛暴能量和红移分布。利用与观测到的长伽玛暴微物理参数拟合的概率分布函数,我们模拟了大量Pop III伽玛暴余辉,以寻找全局检测概率。我们发现,ASKAP可能能够检测35%的Pop III伽玛暴余辉在乐观的情况下,和27%在悲观的情况下。在任何一种情况下,MWA都可以检测到可忽略的数量。通过将固有速率与可检测时间尺度相结合,发现ASKAP的每幅图像检测率高达$\sim$ 6000,低至$\sim$ 11,这表明乐观的情况是不现实的。我们跟踪余辉通量密度如何在不同的时间间隔内变化,并发现,由于其非常缓慢的变化,这些余辉的盲目搜索的节奏应该尽可能长。我们还发现,在高红移的Pop III伽玛暴的射电余辉光变曲线是无法区分的,从那些经常长伽玛暴在更本地的宇宙。
2015-06-12 astro-ph.HE
Magnetar central engines in gamma-ray busts follow the universal relation of accreting magnetic stars
本研究通过分析带X射线余辉平台的长短伽马射线暴样本,发现其瞬时辐射的最低吸积光度、中子星磁场与自转周期满足吸积致密天体的吸积-螺旋桨态普适关系,为部分伽马射线暴由磁陀星供能提供了新证据。
2023-04-28 astro-ph.HE
Distinguishing short and long $Fermi$ gamma-ray bursts
两类伽马射线暴(GRB),短的和长的,已经确定没有任何疑问,通常归因于不同的祖先,但这些类重叠的各种描述参数。一个子样本的46个长和22个短的$Fermi$伽玛暴估计赫斯特指数(HE),补充最小变异时间尺度(MVTS)和持续时间($T_{90}$)是用来执行监督机器学习(ML)和蒙特卡罗(MC)模拟使用支持向量机(SVM)算法。结果发现,虽然$T_{90}$本身在区分短和长GRB方面表现得很好,但当训练集由MVTS和HE补充时,整体成功率更高。这些结果可能允许引入一个新的(非线性)参数,可能会提供更模糊的分类伽玛暴。
2015-10-02 astro-ph.CO astro-ph.HE stat.ML
Classification and Characteristics of Double-trigger Gamma-ray Bursts
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);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理与电子工程学院)
本文对三个双触发GRB案例进行了分类和特性研究,发现它们属于LGRB类别,而非独立子类,源于核心引擎的休眠与再激活。
2025-12-29 astro-ph.HE
Measuring the bulk Lorentz factors of gamma-ray bursts with Fermi
伽马射线暴(GRB)是由超相对论喷流提供能量的。相对论体运动的洛伦兹因子的最小值通常是基于观测到的高能光子($\gg {\rm MeV}$)可以逃逸而不受由于对产生而引起的吸收的论点而获得的。如果检测到由于这种吸收而导致的光谱截止,则可以获得洛伦兹因子的精确值,而不是下限。随着大口径望远镜(LAT)对\textsl{Fermi}的良好光谱覆盖,这种截止的测量成为可能,已经报道了两个例子(GRB~090926 A和GRB~100724 B)有高能截止或中断。我们系统地寻找这样的高能量光谱截止/中断从LAT和伽马射线暴监测器(GBM)的即时发射的伽玛暴自2011年8月以来检测到的观测。在能量为$\sim10-500$~MeV的伽玛暴中,又发现了6个具有类似截止谱特征的伽玛暴。假设这些截止是由源内的成对产生吸收引起的,得到了这些伽玛暴的体洛伦兹因子。我们进一步发现,洛伦兹因子与各向同性伽玛射线亮度的爆发,表明更强大的伽玛暴喷流移动更快。
2015-04-15 astro-ph.HE
The effects of sub-shells in highly magnetized relativistic flows
相对论喷流或外流的天体物理来源,如伽马射线暴(GRB)、活动星系核(AGN)或微类星体,往往表现出强烈的时间变化。尽管有这种冲动的行为,这些来源的大多数模型假设为简单的稳定状态。在这里,我考虑了一个依赖于时间的外流,最初是高度磁化的,并分为许多分离良好的子壳,因为它经历了脉冲磁加速,并与外部介质相互作用。在活动星系核中,外部介质的减速作用通常并不重要,大部分的初始磁能自然地转化为动能,从而在次壳层碰撞时有效地耗散内部激波。这种有效的低磁化内部冲击也可以自然地发生在伽玛暴中,在那里外部介质的减速可能是重要的。一个强的低磁化反向冲击可以发展,和最初的分裂成子壳允许它是相对论性的,其发射峰值的时间尺度上的提示伽玛射线暴持续时间(这是不可能的一个单一的壳)。子壳层也使外流达到更高的洛伦兹因子,有助于满足现有的限制伽玛暴从固有的对不透明度和余辉开始时间。
2012-01-09 astro-ph.HE
Statistical search for angular non-stationarities of long gamma-ray burst jets using Swift data
在Budai等人(2020)的研究中,我们认为伽马射线暴(GRB)喷流的角度非平稳性可以导致从喷流破裂时间推导出的角度值与瞬发光变曲线的可变性之间的统计联系。如果喷流的光度密度遵循幂律或均匀分布,则这种联系应该是反相关的,如果它们具有高斯分布,则应该是相关的。在这篇后续论文中,我们通过测量雨燕卫星观测到的19个长伽玛暴样本中的斯皮尔曼秩相关系数来寻找这种联系。利用16个具有明确角度测量的伽玛暴,我们发现了$ρ= -0.20_{-0.09}^{+0.09}$和$p = 0.46_{-0.19}^{+0.23}$。在样本中再增加三个伽玛暴,每个伽玛暴都有一对可能的角度值,可以加强与$ρ=-0.31_{-0.08}^{+0.07}$和$p=0.19_{-0.09}^{+0.14}$的反相关性。我们发现,这些结果是不兼容的非平稳射流具有高斯分布,并与观测到的余辉$\gtrsim\!100$伽玛暴将需要确认潜在的存在的角度变率反相关与$3σ$的意义。如果这种联系是真实的,那么伽玛暴喷流角将可以从瞬发伽玛光变曲线中得到,而不需要余辉观测。
2021-12-24 astro-ph.HE
Population III.1 and III.2 gamma-Ray Bursts: Constraints on the event rate for future radio and X-ray surveys
我们计算的理论事件率的伽马射线暴(GRB)的大质量的第一代(人口III;流行III)恒星的崩溃。Pop III伽玛暴可能是超高能的,各向同性能量高达$E_{\rm iso} \gtrsim 10^{55-57}$尔格,为高红移宇宙提供了独特的探测。我们考虑了所谓的Pop III.1恒星(原始)和Pop III.2恒星(原始但受其他恒星辐射影响)。我们采用半分析的方法,认为不均匀的氢再电离和化学演化的星系际介质。我们表明,流行III.2 GRB发生超过100倍的频率比流行III.1 GRB,因此应该是未来的GRB任务的合适的目标。有趣的是,我们的乐观模型预测的事件率已经受到当前无线电瞬态搜索的限制。我们预计天空中的$\sim10-10^4$无线电余辉高于$\sim$ 0.3 mJy,具有$\sim 1$年变率,并且大多数没有伽玛暴(孤儿),这是可以通过ALMA,EVLA,LOFAR和SKA检测到的,同时我们预计每年在$z>6$对Pop III.2进行积分时观察到$N < 20$伽玛暴的最大值,每年在$z>10$对Pop III.1进行积分时观察到$N < 0.08$的最大值,和$N < 0.2$,用于每年在$z > 6$与\textit{Swift}上集成的Pop III.2伽玛暴。
2011-08-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The effects of Time-Variable Absorption due to Gamma-Ray Bursts In Active Galactic Nuclei Accretion Disks
活动星系核(AGN)吸积盘的致密环境中可能会发生长、短伽马射线暴。当这些爆发通过它们所居住的圆盘传播时,它们对介质进行光致变色,导致时间依赖的不透明度,从而导致具有独特光谱演化的瞬变。在本文中,我们使用的视线辐射传输代码耦合金属和尘埃的演变来模拟随时间变化的吸收,发生在长和短的伽玛暴的情况下。通过这些模拟,我们调查的参数空间中,密集的环境留下一个潜在的可观察到的印记的爆发。我们的数值研究表明,随时间变化的光谱演化预计$10^5$和$5 \times 10^7$太阳质量之间的长伽玛暴的情况下,和$10^4$和$10^7$太阳质量的短伽玛暴的情况下,中央超大质量黑洞的质量。我们的研究结果可以导致识别的爆发在活动星系核盘环境中爆炸,通过其独特的光谱演化加上一个中心位置。此外,一旦确定了与活动星系核的一致性,对随时间演化的研究将有助于研究星系盘的结构。最后,我们的研究结果导致洞察是否GRB有助于活动星系核的排放,哪种,从而有助于回答的问题,GRB是否可以作为一些尚未解释的活动星系核的时间变化的原因。
2023-03-17 astro-ph.GA astro-ph.HE