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
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
Broadband Emission from a Kilonova Ejecta-Pulsar Wind Nebula System: Late-Time X-ray Afterglow Rebrightening of GRB 170817A
本文研究了千诺瓦喷流-脉冲星风星云系统的宽带辐射行为。在这个模型中,我们联合拟合了AT 2017 gfo的紫外-光学-红外波段观测和GRB 170817 A的晚期X射线余辉。我们的工作表明,由GW 170817事件后的残余中子星(NS)提供能量的PWN可以影响AT 2017 gfo的光学瞬变,并使GRB 170817 A的晚期X射线余辉重新增亮。PWN辐射将调节未来X射线观测的趋势,从平坦到急剧下降,直到一些其他来源(例如,kilonova余辉)成为主导。本工作中的中心NS参数的限制范围与以前仅基于AT 2017 gfo观测的工作一致。此外,新的拟合结果表明,NS风是高度磁化的。我们指出,射电和X射线发射从一个kilonova喷出物-PWN系统可能是一个重要的电磁特征的双NS合并时,一个长寿命的残余NS形成。因此,对kilonova喷出物-PWN系统的观测将为推断合并残留物的性质提供重要信息。
2022-03-16 astro-ph.HE
Inclination estimates from off-axis GRB afterglow modelling
对于引力波(GW)探测的中子星合并,电磁(EM)对应物的主要候选者之一是来自超相对论性喷流的余辉。在观察到这种余辉的地方,它可能会被离轴观察,例如GW 170817/GRB 170817 A之后的余辉。离轴观测到的GRB余辉的时间行为可以用来揭示横向喷流结构,统计模型拟合可以对各种模型自由参数施加约束。在这些参数中,系统相对于视线的倾斜度。随着GW的检测,余辉建模提供了最好的约束倾斜的视线,并可以提高宇宙学参数的估计,如哈勃常数,从GW-EM事件。然而,余辉的建模取决于假设的喷流结构,往往被忽视,横向扩散的影响。在这里,我们将展示如何列入横向扩展的余辉模型可以影响GW-EM事件的估计倾斜度。
2021-09-01 astro-ph.HE
Thermal emission in the early X-ray afterglows of GRBs: following the prompt phase to the late times
热辐射,峰值在软X射线,现在已经在少数伽玛射线暴余辉中被检测到,迄今为止被解释为伽玛射线暴的祖先恒星的冲击爆发。我们提出了一个搜索的热发射在早期的X射线余辉的样本的雨燕爆发的亮度选择在早期的X射线。我们确定了一个明确的热成分在八个伽玛暴和跟踪的演变。我们表明,至少有一些发射必须来自高度相对论性的材料,因为两个表现出明显的超光速膨胀的热分量。此外,我们确定非常大的光度和高温的许多组件太高,起源于SN冲击爆发。相反,我们建议,该组件可以建模为后期光球发射的射流,连接到明显的热组件中观察到的一些伽玛射线暴在伽玛射线和硬X射线能量的即时发射。通过比较的参数,从即时发射和早期余辉发射,我们发现,结果是兼容的解释,我们观察到的软X射线中的即时准热发射分量在其演变的后期点。
2013-05-14 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
The Very Late Time Afterglow of GW170817 Favors a Wobbling Jet
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Indian Institute Of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院);Università di Roma Tor Vergata(罗马托尔维加塔大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
GW170817晚期余晖的缓慢衰减挑战了传统喷流模型,研究提出摇摆喷流拖曳环状结构可解释多信使数据,通过贝叶斯分析发现环状喷流更受青睐,暗示喷流摇摆角度约27度,可能源于盘面倾斜。
2026-05-13 astro-ph.HE
Hyperluminal Signatures in the Afterglows of Gamma-Ray Bursts 980425 and 030329
对GRB 980425/SN 1998 bw的后期高分辨率X射线和射电观测,这是与超新星(SN)爆炸相关的最近的已知伽马射线暴(GRB),可能实际上已经解决了产生GRB及其余辉的超光速源。它的超光速约为350 c,这与伽玛暴的炮弹(CB)模型的预期一致。观测到的GRB 030329/SN 2003 dh晚期射电图像的超光速膨胀,是迄今为止最明亮和最长的后续射电余辉的GRB,也与CB模型中GRB的预期一致,并外推到明显的早期超光速膨胀。
2016-10-10 astro-ph.HE
Reassessing the contribution of long-GRB high-energy afterglows to the isotropic gamma-ray background after GRB 221009A
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院核物理研究所);Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立大学)
该研究更新长伽马射线暴对费米-LAT观测的各向同性伽马射线背景贡献的估计,发现GRB 221009A的多TeV余辉未使长GRB成为IGRB的重要来源。
2026-10-05 astro-ph.HE
The late-time afterglow of the extremely energetic short burst GRB 090510 revisited
短伽玛暴090510的发现引起了相当大的关注,主要是因为它有一个明亮的光学余辉,它是迄今为止在整个伽玛暴种群中检测到的最具能量的事件之一。余辉观察到与斯威夫特/UVOT和斯威夫特/XRT和证据的喷射中断后约1.5 ks的爆发已在文献中报道,这意味着在此中断后的光学和X射线光变曲线应该褪色具有相同的衰减斜率。正如几位作者所指出的那样,UVOT数据中看到的破裂后衰减斜率比X射线波段的陡峭衰减要浅得多,这表明后期有过量的光通量。我们减少和分析新的余辉光曲线数据获得的多通道成像仪GROND。基于GROND获得的密集采样数据集,我们发现GRB 090510的光学余辉确实进入了一个陡峭的衰减阶段开始后约22 ks的爆发。在此期间,GROND光学光变曲线是消色差的,其斜率与X射线数据的斜率相同。结合UVOT数据,这意味着在爆发后约22 ks的光学光变曲线中一定发生了第二次断裂,然而,在X射线波段中没有明显的对应物,这与解释相矛盾,这可能是另一个喷流断裂。GROND数据提供了GRB 090510的光学余辉在后期确实遵循喷流破裂后的演化的缺失证据。
2012-01-18 astro-ph.HE
Evidence of a Two-Component Jet in the Afterglow of GRB 070419A
提出了一个双组分喷流模型来解释GRB 070419 A异常余辉现象。关于光学光变曲线,假设具有> 30-40度开度角的宽“喷流”产生晚期浅衰减,而三个早期幂律段必须由具有约2-4度开度角的窄喷流引起。需要向两个组件注入额外的能量。晚期的X射线辐射可能来自宽喷流或窄喷流。如果后者是正确的,喷流可能进入ISM环境,后期能量注入的时间指数q可能约为0.65。
2009-07-08 astro-ph.HE
The long-active afterglow of GRB 210204A: Detection of the most delayed flares in a Gamma-Ray Burst
我们目前的结果,从广泛的宽带后续的GRB 210204A在30天的时间。我们在爆发后7.6 x 10^5 s和1.1 x 10^6 s的余辉中探测到光学耀斑:这是迄今为止在伽马射线暴余辉中探测到的延迟最长的耀斑。在源红移为0.876时,静止帧延迟为5.8 x 10^5 s(6.71 d)。我们调查了这种燃烧的可能原因,并得出结论,最有可能的原因是在射流中的刷新冲击。伽玛暴的瞬发在典型长暴的范围内,它显示了三个不相交的发射事件,它们都遵循典型的伽玛暴关联。这表明GRB 210204A可能没有任何特殊的属性,导致后期耀斑,缺乏对其他余辉的检测可能是由于缺乏后期观测。对较大样本的伽玛暴进行系统的后期跟踪可以更清楚地了解这种余辉行为。对GRB 210204A的进一步分析表明,光变曲线中的晚期隆起不太可能是由于红移(z)= 0.876的SNe,而更可能是由于晚期的耀斑活动。这种变化的原因是不清楚的量化,由于缺乏多波段数据在后期的恶劣天气条件的限制。GRB 210204A的耀斑是迄今为止探测到的最新耀斑。
2022-04-15 astro-ph.HE
Detectability of Late-Time Radio Afterglows from Compact Binary Coalescence
对候选引力波的电磁跟踪对于验证其天体物理性质和研究其物理性质具有重要意义。虽然下一代GW探测器将提高灵敏度,以首次探测GW事件,但在其运行的早期,其定位这些事件的能力仍然很差。这使得EM跟踪对大多数望远镜来说都是一个挑战。许多新的低频无线电仪器最近已经上线或将在未来几年上线,它们的宽视场使它们能够在短时间内覆盖大面积的天空。本文全面研究了致密双星并合(CBC)的射电余辉的可探测性,CBC是一个被预言的GW源,也是最有希望的短伽马射线暴的起源。我们探讨了一系列源和观测参数的前向激波的模拟余辉光变曲线的性质,然后我们使用这些光变曲线来估计不同无线电仪器和测量方法的预期检测率。利用当前和即将到来的宽场射电仪器探测射电余辉并限制其性质和速率是可行的。因此,宽场无线电仪器将在GW事件的EM后续行动中发挥重要作用。
2014-05-23 astro-ph.HE
The late-time afterglow evolution of long gamma-ray bursts GRB 160625B and GRB 160509A
本文介绍了对长PDMATHAMO射线暴GRB 160625 B(69 ~ 209天)和GRB 160509 A(35 ~ 80天)余辉的喷流破裂后PDMATHAMM、VLA和\textit{Chandra}观测。我们计算后喷流休息的光变曲线的下降率,并发现GRB 160625 B的余辉不一致的一个简单的$t^{-3/4}$陡峭的突破,预计从几何效应的喷流边缘进入我们的视线。然而,有利的光学破碎后下降($f_ν \propto t^{-1.96 \pm 0.07}$)也与$f_ν \propto t^{-p}$下降(其中$p \approx 2.3$来自破碎前光变曲线)不一致,这是从射流的指数横向扩张中预期的;也许表明横向扩张只影响射流的一小部分。破裂后GRB 160509 A的下降与$t^{-3/4}$变陡和$f_ν \propto t^{-p}$一致。我们还使用{ \sc boxfit}将余辉模型与两个光变曲线拟合,并发现两者在能量上与毫秒磁星中心引擎一致,尽管磁星参数需要极端(即$E \sim 3 \times 10^{52}$ erg)。最后,这两个余辉的晚期射电光变曲线不能很好地用{ \sc boxfit}再现,并且与标准喷流模型的预测不一致;相反,两者都可以很好地用一个没有中断的幂律下降(大致为$f_ν \propto t^{-1}$)来表示。这就需要一个高度色性的喷流间…
2020-04-07 astro-ph.HE
Signature of a spin-up magnetar from multi-band afterglow rebrightening of GRB 100814A
近年来,越来越多的多波段余辉中的晚再亮伽马射线暴揭示了中心引擎的晚时活动。GRB 100814 A是一个特殊的事件,具有复杂的时间和光谱演化。GROND观测到的640 s ~ 10 ks光学光变曲线的单一幂律浅衰减指数为$α_{\rm opt} = 0.57 \pm 0.02$,这显然与简单外激波模型的预期相矛盾。特别是在后期,在光学到近红外波段出现了明显的再亮现象,这对由冲击波与周围星际介质相互作用产生同步辐射的外激波模型提出了挑战。在本文中,我们引用一个磁星的自旋演化来解释复杂的多带余辉辐射的GRB 100814 A。在光学波段的初始浅衰减阶段和在X射线的平台可以解释为由于能量注入从自旋下降的磁星。在后期,随着物质从后退盘落到爆发器的中心物体上,吸积物质的角动量被转移到磁星,这导致了自旋上升过程。结果,磁偶极辐射亮度将增加,导致光学余辉的显著再亮。结果表明,该模型能很好地再现观测到的多波段余辉发射。
2015-04-08 astro-ph.HE
Systematic Error in Approximate Models of the GRB Early Afterglow
Syracuse University(雪城大学);Coastal Carolina University(海岸卡罗来纳大学);Clemson University(克莱姆森大学)
通过高分辨率相对论流体动力学模拟,评估了早期余辉两区域模型的准确性,发现当反向激波为牛顿型时,标准半解析方法会显著高估反向激波或正向激波的辐射。
2026-08-21 astro-ph.HE
GRB 080710: A narrow, structured jet showing a late, achromatic peak in the optical and infrared afterglow?
本文解释了长伽马射线暴GRB 080710光学和红外余辉中出现晚期无色峰值且峰值前通量增长缓慢的异常现象,发现具有大各向同性等效能量的窄高斯形状喷流模型最合理,揭示了GRB喷流性质的更大多样性。
2024-01-09 astro-ph.HE
The origin of the plateau and late rebrightening in the afterglow of GRB 120326A
GRB 120326 A是一个不寻常的伽马射线暴,它在X射线波段和光学波段都有一个相当长的平台和一个非常晚的再亮。光学和X射线光变曲线的相似行为表明它们可能有共同的起源。漫长的平台期从几百秒开始,到几万秒结束。后期再亮的峰值时间约为30000s。我们分析了能量注入模型的数值和解析解,考虑风环境和ISM环境的伽玛暴余辉。我们特别研究了注入开始时间、结束时间、星风密度(或环暴环境密度)和注入光度对余辉光变曲线形状的影响。我们发现,光变曲线在很大程度上受风模型中的参数。只有在风模型中,在后期也有一个“颠簸”。在风的情况下,有趣的是,能量注入的时间越长,再亮就越明显。我们还发现碰撞的峰值时间与星风密度有关。我们用晚期连续注入模型解释了GRB 120326A的异常余辉。该模型能很好地拟合观测数据,但我们发现,注入的时间尺度必须大于一万秒。这意味着中央引擎活动的时间尺度必须超过一万秒。这可以对伽玛暴的中心引擎提供有用的约束。我们考虑一颗新诞生的毫秒脉冲星,它具有强磁场作为中心引擎。另一方面,我们的研究结果表明,GRB 120326A的环暴环境很可能是恒星风。
2014-02-26 astro-ph.HE
Late-afterglow Emission from a Quasi-spherical Outflow in a stratified environment
针对伽马射线暴准球对称外流的晚期余辉问题,建立了包含分层密度等因素的解析模型,通过低光度GRB样本观测分析验证了恒密度环境的合理性,并纳入了短暴多波段上限约束。
2025-09-30 astro-ph.HE
Discoveries enabled by Multi-wavelength Afterglow Observations of Gamma-Ray Bursts
本文综述了伽马射线暴余辉观测的各个方面,以及由观测数据所得出的推论。经过短暂的光学瞬变搜索和BeppoSAX号卫星的发现,主要议题包括瞬时多波长发射、暗爆发、谱线和连续谱可变性、早期光变曲线行为、喷流中断、X射线耀斑、晚期余辉特征、偏振和孤儿余辉。
2011-02-02 astro-ph.HE
Stellar Wind-Blown Bubbles as Environments for Late-Time Rebrightening of Gamma-Ray Burst Afterglows
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);Xiamen University(厦门大学);Guilin University of Technology(桂林理工大学);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Guangxi University(广西大学)
研究通过结构喷流在恒星风吹出的气泡环境中传播,解释伽马射线暴延迟再亮化现象,并揭示喷流的高磁化特性。
2026-01-10 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 unusual afterglow of the Gamma-Ray Burst 100621A
为了限制GRB 100621 A余辉的宽波段光谱能量分布,在2.2 m MPG/ESO望远镜上用7通道"伽马射线暴光学和近红外探测器"(GROND)在光学/近红外波段、在APEX望远镜上用大型测辐射热计阵列LABOCA在亚毫米波段和用ATCA在射频波段进行了专门观测。利用斯威夫特X射线观测,我们试图解释的观测数据内的火球的情况。GRB 100621A的余辉表现出非常复杂的时间和光谱演化。我们确定了三种不同的发射成分,最壮观的一个引起一个突然的强度跳跃约一小时后,即时发射。这个成分的光谱比典型的余辉陡得多。我们使用Vlasis等人(2011)的公式解释了第一个壳层被环爆介质减速后的两壳层碰撞。我们使用火球的情况下,得到的第一壳的微物理参数的约束。窄喷流的长期能量注入似乎提供了一个充分的描述。另一个值得注意的结果是在一个非常蓝的宿主星系中,有一个大的($A_V$ = 3.6等)视线宿主余辉消光。
2013-04-22 astro-ph.HE
A common behavior in the late X-ray afterglow of energetic GRB-SN systems
将伽马射线暴分为不同子类的可能性可以更好地理解其发射机制和祖先的物理基础。诱导引力坍缩方案提出了一个二元祖先来解释GRBs-SNe的时间序列。我们表明存在一个共同的行为的晚衰变的X射线余辉发射的这一子类的伽玛暴,指出一个共同的物理机制,其晚发射,符合IGC图片。
2013-02-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Diversity of multiwavelength emission bumps in the GRB 100219A afterglow
上下文对伽马射线暴(GRB)余辉的多波长观测提供了有关其中心引擎活动及其环境的重要信息。特别是,短时间尺度的变化,如凸块和/或在多波长光变曲线中可见的再亮特征,仍然知之甚少。目标。我们分析了GRB 100219A在红移4.7的余辉的多波长观测。特别是,我们试图确定在X射线和光学波段检测到的后期消色差耀斑/颠簸的物理起源。方法.我们介绍了GRB 100219A的地基光学光度数据和Swift X射线观测。我们分析了X射线和光学光变曲线的时间行为,以及X射线光谱。结果在爆发触发后约1000 s,X射线和光学光变曲线中的早期耀斑同时达到峰值,而在爆发触发后约20000 s,X射线和光学波段中的晚期消色差凸起出现。这些是余辉现象学中不常见的特征。考虑到时间和光谱特性,我们认为,光学和X射线发射来自同一机制。后期耀斑/颠簸可能是由中央发动机长期活动的后期内部冲击产生的。一个离轴原点的结构射流模型进行了讨论,解释的凸块形状。早期的光学碰撞可以解释为余辉的开始,而早期的X射线耀斑可能是由内部活动引起的。GRB 100219A在密集环境中爆炸,X射线发射的强烈衰减和光-X射线光谱能量分布揭示了这一点。
2011-12-04 astro-ph.HE
GRB 130603B: No Compelling Evidence For Neutron Star Merger
哈勃太空望远镜(HST)测量的短硬伽马射线暴(SHB)130603 B的余辉中的近红外(NIR)耀斑/再亮和所谓的晚时间X射线过剩被解释为这SHB的中子星合并起源的可能证据。然而,用Swift-XRT和Newton XMM测量的X射线余辉具有由高度相对论性喷流产生的同步辐射余辉的典型行为。在爆发后9.41天用HST观测到的H带通量是从测得的晚期X射线余辉中预期的。SHB的近红外光学余辉的晚期耀斑/再增亮可以由喷流与星际密度碰撞或千诺瓦产生,但喷流加千诺瓦也可以由致密恒星(中子星、奇异星或夸克星)由于冷却、角动量损失或质量吸积而坍缩成更致密的物体产生。
2014-02-22 astro-ph.HE
Magnetic Burial in Millisecond Magnetars and Late GRB Afterglow Signatures
本文提出磁星磁场埋藏与重新浮现模型,用以解释GW170817/GRB 170817A暴后约三年的X射线超量,并定量约束了埋藏比例、重现时标和表面磁场。
2025-06-11 astro-ph.HE
Late Afterglow Bump/Plateau around the Jet Break: Signature of a free-to-shocked wind Environment in Gamma-ray Burst
许多伽马射线暴(GRB)在喷流破裂周围的光学余辉和X射线余辉中表现出后期同步的碰撞。其起源尚不清楚。基于以下两个事实,我们认为这一特征可能是环爆环境从自由风介质向均匀介质的过渡。(I)由陡峭的衰减后的后期隆起强烈地让人想起GRB 170817 A的余辉,这是由于观察到的外前向激波(eFS)在星际介质中传播。(II)观测结果显示,在后期光学凸点之前有一个较长的浅衰变,这与GRB 170817 A的余辉不同。在本文中,我们研究了发射的eFS传播在一个自由的冲击风上/离轴观察员,在冲击风的质量密度几乎是恒定的。对于高视角观察者来说,光学和X射线余辉中后期同时出现的凸起/平台实际上是在喷流中断周围发现的。此外,在理论光变曲线的后期凸起之前存在长的平台或浅的衰减,这是在自由风中传播的eFS期间形成的。对于低视角观察者,只有在结构射流特征角较小且轴向射流减速半径在自由风边界附近或超出自由风边界的情况下,才会出现上述凸起。作为例子,拟合了伽玛暴120326 A、120404 A和100814 A的X射线余辉和光学余辉。我们发现,离轴观察到的自由激波风的eFS可以很好地解释这些爆发的余辉。
2021-04-29 astro-ph.HE hep-ph
Late afterglow emission statistics: a clear link between GW170817 and bright short GRBs
GW 170817是LIGO/Virgo探测器探测到的第一个中子星合并事件,它与一个短持续时间的暗GRB 170817 A有关。在这项工作中,我们比较了GW 170817/GRB 170817 A的前向冲击余辉发射的其他发光短伽玛暴(sGRB)与一个已知的红移和余辉发射持续至少一天后的爆发。在快速衰变阶段,明亮的sGRB和GW 170817/GRB 170817 A的余辉发射形成了一个自然和连续的序列,尽管被观测时间间隔分开。如果从轴上观察,GW 170817/GRB 170817 A的前向冲击余辉发射将是迄今为止探测到的最明亮的发射之一。这为明亮sGRB的GW 170817合并起源提供了强有力的证据,并表明大多数中子星合并事件的前向冲击余辉发射的检测比GW 170817的情况更具挑战性,因为通常合并将更遥远,视角可能更高。
2019-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Late afterglows of GW/GRB 170817A
伽马射线暴是继第一次探测到中子星和低能中子星合并产生的引力波之后发生的,在许多方面都是不寻常的,挑战了我们对它们产生机制的理解。在以前的工作中,我们使用的相对论冲击和同步辐射的唯象公式来分析GW/GRB 170817 A的即时伽马射线发射。在这里,我们使用相同的模型来分析这一事件的后期余辉。主要的目标是看看是否同步辐射单独可以解释后期余辉。我们发现,一个温和的相对论流出合并与$\sim 1.2-3$的洛伦兹因子和ISM/circumburst材料之间的碰撞可以解释的意见,如果同步辐射自吸收的无线电发射和消光的光学/红外光子被考虑在内。或者,需要额外的X射线源来解释数据。这些结论与本文所用的模型无关,可以直接从数据中推导出来。我们还表明,在遇到环暴物质时,流出物可能仍然被轻度磁化。光学消光的起源可能是围绕BNS的一个富含尘埃的古老暗淡星团,这也有助于它的形成和合并。这样的环境避开了目前的观测限制,与我们从瞬发γ射线得到的关于祖先中子星性质和演化的结论一致。如果同步辐射是由密度壳层之间的碰撞产生的,那么消光可能发生在外流本身内部,而不是外部。额外X射线的一个合理来源是由千诺瓦产生的中重同位素的衰变,包括r过程和冷却电子的复合。这些过程的贡献应在今后的工作中量化。
2018-11-18 astro-ph.HE
Late X-ray flares from the interaction of a reverse shock with a stratified ejecta in GRB afterglows: simulations on a moving mesh
为了解释在伽马射线暴的早期X射线余辉中观察到的耀斑,人们经常援引中心引擎的晚期活动,耀斑的形式要么是活跃的中子星残余物,要么是(回落)吸积到黑洞上。然而,这些情况并不总是合理的,特别是当耀斑延迟到爆发后很晚的时候。最近,有人提出了一种新的设想,认为X射线耀斑可能是长期反向激波穿过分层喷出物的结果,其优点是不需要后期发动机活动。在这项工作中,我们用数值方法证明这种情况是物理上合理的,通过使用我们的新的移动网格相对论流体动力学代码进行一维模拟喷出物的动力学和排放。与以前的工作相比,提高了效率和精度,从而能够探索更广泛的设置。我们可以引入一个更符合物理实际的环暴流中等质量密度的描述。我们还可以在计算这些设置的宽带发射时局部跟踪电子的冷却。我们表明,同步加速器冷却时间尺度可以占主导地位的耀斑衰减时间,如果分层的喷出物被约束到一个局部的角区域内的射流,与大小对应的相对论因果连接角,它对应于观测报告的值。我们证明,这种情况下,可以产生一个大范围的观测耀斑时间,表明耀斑和初始喷射动力学之间的连接,而不是与后期残留活动。
2020-05-20 astro-ph.HE
GRB081028 and its late-time afterglow re-brightening
斯威夫特首次捕捉到了一个平稳上升的X射线再增亮,它是在一个长的伽马射线暴(GRB)的急剧衰减之后,清晰的非耀斑起源:GRB 081028。上升相可能存在于所有伽玛暴中,但通常被瞬发尾辐射所掩盖,并构成了后来引起浅衰变相的第一个表现。同期的光学观测揭示了快速冷却同步加速器光谱的注入频率通过光学波段的快速演变,这不利于余辉的开始(当外流减速时,沿着我们的视线向前冲击发射的开始)作为所观察到的再增亮的起源。我们调查替代方案,并发现观察结果是一致的预测,一个狭窄的喷流看离轴。高轴上的能量预算暗示这种解释表明不同的物理起源的提示和(晚)余辉发射。强烈的光谱软化发生从提示到陡峭的衰减阶段:我们跟踪的光谱峰值能量从伽马射线的X射线的演变,并强调高纬度和绝热冷却解释的问题。值得注意的是,还观察到高光谱斜率和低光谱斜率随时间的软化。我们讨论了GRB 081028的低轴向辐射效率,并将其性质与具有安全E_gamma,iso测量的Swift长伽玛暴样品进行了比较。
2009-10-16 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
Calorimetry of GRB 030329: Simultaneous Fitting to the Broadband Radio Afterglow and the Observed Image Expansion Rate
通过将宽带射电余辉和观测到的余辉图像尺寸同时拟合到半解析磁流体动力学(MHD)和余辉发射模型,对明亮的伽马射线暴(GRB)030329进行了量热分析。我们的半解析方法是有效的,在相对论和非相对论制度,并纳入了星际闪烁,大大影响低于10 GHz的宽带余辉的模型。该模型是适合档案测量的余辉通量从1天到8.3年后爆发。初始爆裂参数的值被确定,并探讨了环爆介质的性质。此外,直接测量的无线电余辉图像大小的横向膨胀率,使我们能够估计初始的洛伦兹因子的射流。
2013-07-23 astro-ph.HE
The interpretation of the multi-wavelength afterglow emission of short GRB 140903A
GRB 140903 A是由{ \it Swift}探测到的一个短持续时间的$γ-$射线暴(SGRB),其特征是它在SGRB之间的持久射电发射。除了$\sim 10^{6}$ s的射电余辉发射外,GRB 140903 A的余辉在X射线中显示出从$10^3$ s到$7 \times 10^3 $ s的平台。在这项工作中,我们属性的X射线平台到减速冲击波的能量注入,然后在标准的火球余辉模型内的无线电/光学/X射线余辉发射模型。利用合理的物理参数,包括射流半张角$\sim 0.05$,很好地再现了余辉发射。我们还比较了有和没有射电余辉探测的SGRB的物理特性,发现附近的SGRB更亮,更容易被射电探测到。这种现象已在余辉模型中得到解释。
2016-12-07 astro-ph.HE
Multi-physics framework for fast modeling of gamma-ray burst afterglows
本文提出开源模块化C++代码PyBlastAfterglow,结合薄壳近似与激波微物理模型,实现伽马射线暴余辉光变曲线与天图的快速建模,支持复杂余辉场景的参数网格研究。
2024-09-25 astro-ph.HE
Late-time X-ray afterglows of GRBs: Implications for particle acceleration at relativistic shocks
SISSA(国际高等研究学院);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);INFN - Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比科卡分部);INFN - Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所)
研究伽马射线暴晚期X射线余辉,通过分析六个伽马射线暴超过\(10^7\) s的X射线光谱,发现与PIC模拟预测不符,挑战现有结果,表明电子加速到高能更有效,对理解相对论性激波中粒子加速有重要意义。
2026-07-14 astro-ph.HE
TeV Afterglows of Gamma-Ray Bursts: Theoretical Analysis and Prospects for Future Observations
INAF-IAPS Roma(罗马国家天体物理研究所-空间物理与天体物理学研究所)
本文通过理论分析和观测数据探讨TeV能量伽马射线暴的余辉特性,揭示不同GRB的最大能量差异及其对粒子加速机制的启示。
2025-08-06 astro-ph.HE
Afterglow polarizations in a stratified medium with effect of the equal arrival time surface
本研究模拟分层介质中GRB多波段余辉偏振,纳入EATS效应,揭示离轴观测时偏振峰延后,并由早期$f_{32}$与晚期$\gamma$共同控制。
2023-05-17 astro-ph.HE
Short GRB 130603B: Discovery of a jet break in the optical and radio afterglows, and a mysterious late-time X-ray excess
我们目前的无线电,光学/近红外光谱,和X射线观测的余辉短持续时间130603 B,并揭示了中断的无线电和光学波段在0.5天后爆发,最好的解释为射流中断与推断射流开口角为4-8度。GRB 130603 B是迄今为止第三个有射电余辉探测的短GRB,也是第一次在射电波段发现明显的喷流中断。我们对光谱能量分布的时间演化进行建模,以确定爆发的性质,并发现各向同性当量动能为(0.6-1.7)x 10^51尔格,环爆密度为5 x 10^-3-30 cm^-3。根据GRB 130603 B的张角推断,我们计算了Egamma(0.5-2)x 10^49 erg和EK(0.1-1.6)x 10^49 erg的射束校正能量。随着以前的测量和下限,我们发现一个中位数短伽玛射线暴开口角为10度。使用全天观测到的10 Gpc^-3 yr^-1的伽马暴速率,这意味着在200 Mpc(高级LIGO/VIRGO对中子星双星合并的灵敏度范围)内,真正的短伽马暴速率为20 yr^-1。最后,我们发现的证据,在X射线余辉的GRB 130603 B在>1 d的显着过量发射,并得出结论,额外的能量成分可能是由于回落吸积或自旋从合并后形成的磁星的能量。
2013-09-28 astro-ph.HE
On the Counter-jet Emission in GRB Afterglows
我们研究了双侧喷流的动力学演化,并对伽马射线暴的后退喷流的辐射进行了详细的数值研究。研究发现,后退喷流辐射一般很弱,仅在晚时射电余辉光变曲线中表现为平台。此外,我们还发现同步辐射自吸收效应对后退喷流辐射的峰值时间有显著影响。
2010-12-02 astro-ph.HE
Theoretical Description Of GRB 160625B with Wind-to-ISM Transition and Implications for a Magnetized Outflow
GRB 160625 B是近年来最明亮的爆发之一,费米和斯威夫特卫星以及地面光学望远镜在三个不同的事件中同时观测到,这些事件相隔很长一段时间。本文叙述了GRB 160625 B的非热多波长观测,并讨论了早期GRB 160625 B从风型介质到星际介质的过渡阶段。(事件二)和已故的(事件三)早期余辉的多波长观测结果与恒星风介质中从$\sim$ 150 s开始的余辉演化一致,而晚期余辉的观测结果与恒星风介质中从150 s开始的余辉演化一致。余辉与星际介质(ISM)中的余辉演化是一致的。当喷流减速时,风到ISM的转变被计算为在$\sim 8\times 10^3$ s处,距离前身$\sim$ 1 pc。使用标准的外激波模型,同步辐射和同步辐射自康普顿发射反向冲击需要模拟的GeV $γ$ -射线和光学观测的早期余辉,和同步辐射从绝热前向冲击描述的X射线和光学观测的晚期余辉。推导出的磁化参数的值,斜率的快速衰减的光学闪光和推断的磁场表明,坡印廷通量占主导地位的喷流模型与任意磁化可以占GRB 160625 B所表现出的光谱特性。
2017-09-09 astro-ph.HE
Observational implications of gamma-ray burst afterglow jet simulations and numerical light curve calculations
我们讨论了窄和宽伽马射线暴(GRB)余辉喷流的喷流动力学和二维相对论喷流数值模拟的观测意义。我们证实了早期的数值结果,相对论性射流的侧向膨胀在大部分的余辉发射阶段是对数的时间,并发现这也适用于窄射流的半开角为0.05弧度。因此,余辉喷流保持高度非球形,直到它们变得非相对论性。虽然侧向膨胀使射流破碎后的余辉光变陡,但射流边缘变得可见主导射流破碎,这意味着即使对于窄射流,射流破碎对观察者角度也很敏感。如果不考虑观察者的角度,可能会导致对射流能量的高估,最高可达4倍。这削弱了GRB 090926A等极端事件对磁电机能量极限的挑战。晚时间无线电热量测量的基础上的球形非相对论外流模型仍然相关时,观察员是大约在轴上,模型和模拟之间的几个通量水平的差异是可以接受的。然而,这并不意味着外流的球形,因此不会转化为与孤儿余辉相关的高观测角。为了更精确的量热法,为了模拟重要的后期特征,如反喷流的上升,详细的喷流模拟仍然是必不可少的。
2012-04-04 astro-ph.HE
Late-Time Afterglow from Double-Sided Structured Jets: Application to GRB 170817A
GW 170817/GRB 170817 A的宽带余辉被认为是来自离轴结构喷流。伽马射线暴的中心发动机通常会发射一对反向运动的喷流,因此可以考虑来自双侧结构喷流的发射,近喷流向我们运动,反向喷流远离我们运动。假设喷流的两个分支具有相同的物理参数,我们计算了它们的射电发射。发现在合并后2500天,射电光变曲线$\sim$中会出现反喷流分量,这将导致光变曲线出现一个平台,从而有希望通过高精度射电观测揭示反喷流分量的存在。我们还考虑了两个分支具有不同参数的可能性,并发现如果对反喷流的某些物理参数的评估比近喷流的更有利,则反喷流发射将增强,并将清楚地显示为明显的平台甚至再亮。例如,当反喷流所遇到的环爆介质的密度比近喷流的密度大100倍时,在$\sim$ 600天时会出现一个显著的射电平台。然而,在X射线波段,反喷流的成分通常太微弱而无法辨别。GW 170817/GRB 170817 A的射电观测结果有助于确定事件的关键参数和诊断事件发生的环境。
2019-06-05 astro-ph.HE
Evidence for a Bright-Edged Jet in the Optical/NIR Afterglow of GRB 160625B
利用RATIR的深、高节奏的伽马射线暴(GRB)余辉数据,我们观察到GRB发生后12.6天出现了一个尖锐的消色差光变曲线突变,并伴随着一个近似消色差的凸起。光学,近红外和X射线数据的拟合表明,一个非常窄的(2度)射流,在后期保持准直。我们认为,尖锐的光变曲线凹凸表明边缘增亮射流,也许只在一个短暂的横向射流扩张期间发射。光变曲线也表现出持续$>10$天的渐进光谱演化。通量的演变可以建模为$\textrm{Flux} \sim \big(\frac{t}{[20 \textrm{days}]}\big)^α\big(\fracλ{[800 \textrm{nm}]}\big)^β$,具有时间斜率$α=-0.956 \pm 0.003$和逐渐随时间变化的光谱斜率$β= (0.60 \pm 0.07)+(0.26 \pm 0.06) \textrm{log}\big(\frac{t}{20 \rm{days}}\big)$。
2019-02-20 astro-ph.HE
Late-time Evolution of Afterglows from Off-Axis Neutron-Star Mergers
引力波探测到的中子星合并提供了一个机会,调查短伽玛射线暴(GRB)喷流余辉没有GRB触发。在这里,我们表明,峰后余辉下降可以区分最初的超相对论射流离轴和温和的相对论广角流出。峰值后余辉通量将以$F_ν\propto t^{-α}$形式下降。喷流余辉的最陡下降是$α>3p/4$或$> (3p+1)/4$,分别用于低于和高于冷却频率的观测频率,其中$p$是电子能量分布的幂律指数。对于具有初始洛伦兹因子$Γ_0\lesssim 2$的轻度相对论性流出,在各自的谱区中,最陡的下降是$α\lesssim(15p-19)/10$或$α\lesssim(15p-18)/10$。如果来自GW 170817的余辉以最大指数$α> 1.5$衰减,那么我们观察到的是偏离中心轴观察的最初超相对论性喷流的核心,而在$\sim 5$-10峰值时间之后$α\lesssim 1.4$的衰减表明,一个广角的和最初的$Γ_0\lesssim 2$外流是负责的。在峰值时间的两倍处,两个流出模型落在$α\approx 1$的相对侧。到目前为止,在160和260天的两个峰值后X射线数据点表明与离轴喷流余辉一致的下降。未来1 - 2年的后续观察将检验这一模型。
2018-08-09 astro-ph.HE gr-qc
The X-ray re-brightening of GRB afterglow revisited: a possible signature from activity of the central engine
本研究通过分析Swift/XRT探测的长时标GRB的X射线余辉凸起,发现其峰值时间呈双峰分布,提出早期和晚期凸起分别对应新生磁星和黑洞的回落吸积,并通过MCMC拟合验证了模型的部分合理性。
2024-11-03 astro-ph.HE
Afterglow Synchrotron Radiations follow the $L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_0$ relation of Gamma-Ray Bursts? Cases of GRBs 190114C, 130427A, and 180720B
对190114 C、130427 A和180720 B三个伽玛暴余辉的双峰谱能量分布(SED)分析表明,它们是由电子在喷流中加速的同步辐射(Syn)和同步辐射自康普顿散射(SSC)引起的。伽玛暴的辐射机制和观测到的光谱光度/能量关系的物理仍然是一个悬而未决的问题。用Syn+SSC模型拟合它们的早余辉SED,提取Syn分量,发现它们的亮度($L_{\rm syn}$),峰值能量($E_{\rm p,syn,z}$)和余辉火球的洛伦兹因子($Γ_t$)遵循瞬发伽马射线的$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$关系,其中$L_{\rm p, iso}$是各向同性光度,$E_{\rm p, z}$是突发帧中$νf_ν$谱的峰值能量,PDMATHAMT是火球的初始洛伦兹因子。为了检验后期余辉是否与这个关系相一致,我们计算了后期余辉的同步加速器分量。发现它们也遵循相同的$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$关系,尽管它们与$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}$关系不一致。我们的结果可能意味着,$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$将是一个普遍的特点,同步辐射的电子加速在伽玛暴喷流之间的瞬发和余辉阶段。它的起源是不完全理解和可能的解释进行了简要讨论。
2020-10-23 astro-ph.HE
Prediction of the second peak in the afterglow of GW170817
我们在茧喷流范例中对GRB/GW 170817的晚期射电和X射线余辉进行了计算,预测了爆炸后1 - 3年余辉光变曲线中第二个峰值的出现。该模型假设的即时发射和早期余辉起源于茧期间产生的延迟磁动力射流的爆发。当喷流从环面产生的风中爆发出来时,产生了一个几乎各向同性的温和相对论性外流;同时,主喷流加速到高洛伦兹因子,避免了检测。当快速喷流减速时,离轴观察者应该可以看到它。因此,该模型有一个明确的预测:X射线和无线电余辉应该首先经历一个衰减,随着茧变慢,然后当主喷流开始向观察者发射时重新变亮。
2018-05-22 astro-ph.HE
Correlated Spectral And Temporal Behaviour Of Late-Time Afterglows Of Gamma Ray Bursts
伽玛射线暴(GRB)的炮弹(CB)模型预言伽玛射线暴X射线余辉的谱能量密度的渐近行为在时间和频率上都是幂律的,其中时间和谱幂律指数之差$α_X-β_X$被限制为0、1/2和1。本文报道了315个雨燕伽玛暴样本的$α_X$、$β_X$及其差值的分布。该样本包括2012年8月1日之前探测到的所有雨燕伽玛暴,其X射线余辉时间远远超过1天,$α_X-β_X$的估计误差为$\leq 0.25$。$α_X$的值是从CB模型中提取的,它与X射线余辉的整个光变曲线拟合,而光谱指数是由斯威夫特团队从这些伽马射线暴的时间积分X射线余辉中提取的。我们发现这315个雨燕暴的差异$α_X-β_X$的分布在0、1/2和1附近有三个窄峰,其宽度与测量误差一致,与CB模型的预测一致。
2012-10-27 astro-ph.HE hep-ph
Deep Newtonian Afterglows: Theoretical Light Curves for Quasi-spherical Outflows
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所);Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究院宇宙理论物理中心);Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国家天文台);Space Science Institute(空间科学研究所)
研究准球形外流在深牛顿阶段的晚期伽马射线暴余辉,发展同步辐射分析框架,提供多波段光变曲线和闭合关系,并应用于GRB 171205A及短暴样本。
2026-06-24 astro-ph.HE
Theoretical modeling of the exceptional GRB 221009A afterglow
本文在相对论性火球模型下,利用随时间变化的微观物理参数,成功统一解释了异常GRB 221009A从早期GeV-TeV到晚期光学和X射线的宽频段余辉观测数据。
2024-09-25 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglows from trans-relativistic blast wave simulations
本文研究了伽马射线暴余辉的超相对论性和非相对论性流动之间的中间区。采用AMRVAC自适应网格加密程序对球对称爆炸波的流体动力学进行了数值计算。光谱和光变曲线的计算使用一个单独的辐射代码,第一次,链接参数化的微观物理的冲击加速,同步加速器自吸收和电子冷却到一个高性能的流体力学模拟。对于动力学,我们发现向非相对论性区域的转变通常比预期的要晚,Sedov-Taylor解高估了后期爆炸波半径,Huang(1999)的爆炸波速度解析公式高估了后期速度4/3。对于辐射,我们发现,通量可能不同的数量级取决于状态方程,用于流体和反喷导致一个明确的rebrightening在晚些时候硬边射流。使用文献中对其物理参数的预测来模拟GRB 030329,导致光谱和光变曲线可能与实际数据显著不同,强调需要非常准确的建模。在低射频下,GRB 030329的硬边喷流模型(开度角为22度)的预测光变曲线通常显示出两个明显的峰值,这是由于喷流中断、非相对论性中断和反喷流的综合影响。
2010-07-14 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts afterglows in magnetized stellar winds
最近的分析和数值计算工作认为,成功的相对论费米加速需要未受冲击的等离子体的弱磁化,在高洛伦兹因子时更是如此。本文利用相对论费米加速微观物理的“从头算”原理,通过计算在磁化恒星风中传播的伽马射线暴的余辉,验证了这一结论。结果表明,在磁化环境中,人们预计辍学的X射线波段上的亚日尺度的冲击加热电子的同步辐射退出频带。稍后,当爆炸洛伦兹因子下降到某个临界值以下时,费米加速开始起作用,导致标准余辉光曲线的恢复。有趣的是,观测到的衰减与伽马射线暴早期X射线余辉中的快速衰变有相似之处。
2011-08-30 astro-ph.HE