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
The Swift Gamma-Ray Burst redshift distribution: selection biases and optical brightness evolution at high-z?
我们采用现实的约束天体物理和仪器选择的影响，模型的伽马射线暴（GRB）的红移分布，使用{ \it斯威夫特}触发的红移样品获得的光学余辉（OA）和TOUGH调查。模型Malmquist偏差，红移沙漠，和部分余辉失踪，因为主机星系尘埃消光，被用来显示如何“真正的”GRB红移分布是扭曲的，其目前观察到的偏置分布。我们还研究了另一个选择效应产生的$E_{\rm iso}$和$L_{\rm opt}$之间的相关性。的分析，占在两个数据子集的红移的缺失部分，表明选择效应（仪器和天体物理）的组合可以描述所观察到的伽玛射线暴红移分布。此外，所观察到的分布是兼容的GRB率的演变，跟踪全球SFR，虽然在高$z$率不能约束的信心。考虑到选择效应，没有必要援引高能伽玛暴亮度随红移的演化来解释在高$z$下观测到的伽玛暴速率。
2012-12-21 astro-ph.CO
Probing the Gamma-Ray Burst Rate with Trigger Simulations of the Swift Burst Alert Telescope
长伽马射线暴（GRB）率是揭示GRB、超新星和恒星演化之间关系的重要参数。此外，高红移的伽玛暴速率提供了一个强有力的探测在早期宇宙的恒星形成历史。虽然Swift观测到了数百个GRB，但由于Swift复杂的触发算法，仍然很难确定GRB的内在速率。目前的研究通常通过单个检测阈值来近似Swift触发算法。然而，与以前飞行的GRB仪器不同，Swift有超过500个基于光子计数率和附加图像阈值的触发标准。为了研究可能的系统偏差和探索固有的伽玛射线暴属性，我们开发了一个程序，能够模拟所有的速率触发标准和模仿图像触发阈值。我们用这个程序来寻找本征伽玛射线暴率。仿真结果表明，采用Swift的复合触发算法可以提高微弱脉冲的检测率。结果表明，在大红移时，要么GRB速率比以前预期的要高得多，要么光度演化是不可忽略的。我们将讨论在我们的搜索伽玛暴率的最佳结果，以及它们对恒星形成历史的影响。
2013-08-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Complete Sample of Long Bright Swift GRBs
从雨燕样本开始，我们定义了一个完整的子样本的58个明亮的长伽马射线暴（GRB），其中55个（95%）的红移测定，以表征其性质。我们的样本（BAT6）使我们能够研究长GRB种群的性质及其随宇宙时间的演化。我们特别关注GRB光度函数，其即时发射的光谱能量相关性，暗爆发的性质，即时和X射线余辉性质之间可能存在的相关性，以及尘埃消光。
2013-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Implications of Understanding Short Gamma-Ray Bursts Detected by {\it Swift}
为了解决伽玛暴分类的难题，我们对{ \it Swift}伽玛暴进行了系统的研究，并探讨了几个短伽玛暴问题。虽然短伽玛暴有一个短的（$\lesssim2$ s）的即时持续时间监测的爆发警报望远镜，复合光变曲线，包括即时和余辉发射表明，大多数短伽玛暴有类似的辐射功能，以长伽玛暴。此外，一些研究充分的短伽玛暴也可能具有内在的长瞬发持续时间，这使得它们成为一种短伽玛暴的冒名顶替者。由{ \it Swift}探测到的真正的短伽玛暴可能是罕见的，因此区分所观测到的短伽玛暴并不令人惊讶，是麻烦的。特别是，在伽玛暴的宿主识别和红移测量中的观测偏差应该非常谨慎。测量方法对长、短暴的红移分布有很大的影响。我们发现，从假定的宿主星系的长和短的伽玛暴测量的红移似乎有一个类似的分布。
2011-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the Cosmic Gamma-Ray Burst Rate with Trigger Simulations of the Swift Burst Alert Telescope
伽马射线暴（GRB）率是揭示GRB、超新星和恒星演化之间关系的基础。此外，高红移的伽玛暴速率提供了一个强有力的探测在早期宇宙的恒星形成历史。虽然Swift观测到了数百个GRB，但由于Swift复杂的触发算法，仍然很难确定GRB的内在速率。目前的研究GRB率通常近似的斯威夫特触发算法的一个单一的检测阈值。然而，与以前飞行的GRB仪器不同，Swift有超过500个基于光子计数率和附加图像阈值的触发标准。为了研究可能的系统偏差和探索固有的伽玛暴属性，我们开发了一个程序，能够模拟所有的率触发标准和模仿图像阈值。仿真结果表明，采用Swift的复合触发算法可以提高微弱脉冲的检测率。因此，我们的模拟表明，爆发需要比以前预期的更暗，以避免过度产生检测数量，并与Swift观测相匹配。此外，我们的研究结果表明，这些昏暗的爆发更可能是高红移事件比低光度的伽玛暴。这将意味着在大红移下的宇宙伽玛暴速率比以前基于恒星形成速率测量的预期更高，除非考虑其他因素，如光度演化。根据我们的最佳结果，每年向我们发射的伽玛暴总数为4571^{+829}_{-1584}。特别说明（2015.05.16）：此新版本包含一个勘误表。所有的伽玛射线暴率归一化（$R_{\rm GRB}(z=0)$）应该比以前报告的小2倍。详情请参阅附录。我们真诚地为这个错误道歉。
2016-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB Astrophysics in the Swift Era and Beyond
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子发射的理论预期位置伽玛暴在天体物理学的关系，在我们的理解宇宙的变形。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的这一新曙光是由现有的设施提供的，这些设施使高能中微子的新天文学成为可能，并与前所未有的电磁覆盖范围相一致。在这方面，伽马射线暴代表了一个引人注目的科学主题，可能有助于在Swift，Fermi和IceCube的背景下取得根本性的突破。将通过利用同期地面观测站和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同增效，从而优化其集体发现潜力。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年内通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cosmic Rate, Luminosity Function and Intrinsic Correlations of Long GRBs
我们计算了2007年4月至2009年8月BAT仪器探测到的207个雨燕爆发的持续时间和光谱参数，其中包括67个测量红移的事件。这是对我们从GRB 041220开始的425个雨燕伽玛暴（147个有红移）目录的第一次补充。这一完整而广泛的数据集，用统一的方法进行分析，使我们能够进行准确的普查的内在伽玛射线暴的能量，硬度，持续时间和红移。GRB的世界模型，我们得到再现以及从雨燕和前雨燕卫星的观测。与宇宙恒星形成率相比，我们估计只有大约0.1%的大质量恒星爆炸为明亮的伽玛暴。有强有力的证据表明，在中z和高z的雨燕人口的演变，我们可以排除（在5西格玛水平），这是由于伽玛暴的光度函数的演变。相反，斯威夫特样本表明存在适度的低金属丰度倾向，速率密度随着红移而增加就证明了这一点。严格处理多变量数据和选择效应，我们发现E_iso和E_pk（可能还有持续时间）之间存在真实的内在相关性;然而，相关性{ \it不是}一个狭窄的对数-对数关系，其观察到的外观强烈依赖于检测器。我们还估计了高z率（3- 9%的伽玛暴在z超过5），并讨论了大量缺失的低E_pk XRF人口的程度，以及一个潜在的大量缺失的短期伽玛暴人口将探测EXIST。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Host Galaxies of Swift Dark Gamma-Ray Bursts: Observational Constraints on Highly Obscured and Very High-Redshift GRBs
在这项工作中，我们提出了我们的成像活动在凯克天文台的第一个结果，以确定“暗”的伽马射线暴（GRB），事件没有检测到的光学余辉或检测到的光通量显着比预期的微弱，从观察到的X射线余辉。我们发现，在2008年3月由Palomar 60英寸望远镜快速观察到的29个雨燕爆发的统一样本中（其中14个我们归类为黑暗），所有事件都有检测到的光学余辉，可能的光学宿主星系检测，或两者兼而有之。我们的结果限制了来自非常高红移（z > 7）的雨燕伽玛暴的比例，例如最近的伽玛暴090423，在80%的置信度下在0.2- 7%之间。相比之下，相当一部分样品需要大的消光柱（主框架A_V > 1 mag，有几个事件显示A_V > 2-6 mag），确定尘埃消光是暗GRB现象的主要原因。我们推断，一个显着的比例的伽玛暴（和协会，高质量的恒星形成）发生在高度模糊的地区。然而，暗伽马射线暴的宿主星系似乎具有正常的光学颜色，这表明遮蔽尘埃的来源是伽马射线暴祖先附近的本地或在宿主星系内高度不均匀分布。
2009-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Resolving the Excess of Long GRBs at low redshift in the Swift Era
利用Swift-Ryan-2012样本中的100多个长伽玛射线暴（LGRB），包括观测到的红移和喷流角，Le & Mehta及时研究了LGRB的速率密度，并假设破坏了幂律伽玛射线暴谱，并获得了GRB爆发速率函数形式，该形式与preSwift和Swift红移和喷流角分布具有可接受的拟合。结果表明，在Swift样本中，红移低于$z \sim 2$的LGRB过量。在这项工作中，我们正在调查，如果过量是由宇宙学哈勃常数$H_0$，$γ$射线能量释放$E_γ$，低和高能量指数（$α, β$）的带函数，最小和最大喷流角$θ_{\rm j,min}$和$θ_{\rm j, max}$，或过量是由于偏见的Swift-Ryan-2012样本。我们的分析表明，上述物理参数都没有解决过量的问题，但表明Swift-Ryan-2012~样品是有偏差的，可能存在余辉选择效应。以下模型物理参数值为Swift-Ryan-2012和preSwift~样本提供了最佳拟合：哈勃常数$H_0 = 72 \, {\rm km s^{-1} Mpc^{-1}}$，释放的能量$E_γ\sim 4.47 \times 10^{51}$ erg，能量指数$α\sim 0.9$和$β\sim -2.13$，$θ_{\rm j,max} \sim 0.8$ rad的喷流角，以及分别针对preSwift和Swift的$θ_{\rm j,…
2020-02-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Estimation of the Star Formation Rate using Long-Gamma Ray Burst observed by SWIFT
在这项工作中，我们估计恒星形成率（SFR）通过333长伽玛射线暴探测雨燕。本研究基于Yüksel等人（2008）提出的经验模型，基本上，考虑到长伽玛暴具有基于Collapsar模型的恒星起源或大质量恒星坍缩（Hypernova）$M>20 M_{\bigodot} $，使用长伽玛暴估算SFR。分析从计算长伽玛暴产生率的$\varepsilon (z)$的研究开始，它由$\varepsilon(z)=\varepsilon_{0}(1+z)^δ $参数化，其中$\varepsilon_{0}$包括在已经定义的光度范围内SFR到伽玛暴的绝对转换率，$δ$是在不同红移区域变化的动力学参数，它计算了通过对我们的长伽玛暴样品进行线性回归分析得到的SFR斜率，所获得的结果为我们提出的利用长伽玛暴作为SFR示踪剂的建议提供了证据。
2020-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Determining the luminosity function of Swift long gamma-ray bursts with pseudo-redshifts
伽马射线暴（GRB）的光度函数（LF）的确定对于GRB的宇宙学应用具有重要意义，但红移测量中的选择效应严重阻碍了这一研究。为了避免这些选择效应，我们建议根据经验L-E_p关系计算Swift伽玛暴的赝红移。在这里，这样的$L-E_p$关系是通过调和红移已知的伽玛暴的伪红移和实红移的分布来确定的。本文对Butler的GRB星表中的E_p值进行了贝叶斯估计，而不是观测值。利用具有较大伪红移的伽玛暴样本，我们用破幂律LF拟合了伽玛暴的红移分辨光度分布。拟合结果表明，LF可以通过红移依赖的破裂光度随红移而演化，例如，L_b=1.2 \times 10^{51}（1+z）^2 \rm erg s^{-1}。低光度和高光度指数分别被限制为0.8和2.0。发现伽玛暴事件率与恒星形成率之间的比例系数随红移的增加而相应减小。
2013-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
The unusual X-ray emission of the short Swift GRB 090515: Evidence for the formation of a magnetar?
大多数短伽马射线暴（SGRB）被认为是由致密双星系统合并直接坍缩形成黑洞而产生的。然而，有人提出，SGRB和长伽马射线暴（LGRB）在极少数情况下可能在最终坍缩之前形成不稳定的毫秒脉冲星（磁星）。雨燕卫星探测到的GRB 090515非常短，T_90为0.036 +/- 0.016 s，注量非常低，为2 x 10^-8 erg cm^-2，并有微弱的光学余辉。尽管如此，0.3 - 10千电子伏的流量在第一个200秒是最高的观测到的一个SGRB的斯威夫特X射线望远镜（XRT）。X射线光变曲线显示出不寻常的平台和陡峭的衰减，在~500 s后变得不可检测。这种行为类似于在一些长爆发中观察到的，这些长爆发被认为是磁星对其发射的贡献。本文介绍了雨燕对GRB 090515的观测结果，并将其与雨燕样品中的其他伽马射线暴（GRB）进行了比较。此外，我们还介绍了双子座的光学观测，它在爆发后T+ 1.7小时检测到了26.4 +/- 0.1等的余辉。我们讨论了不寻常的0.3 - 10千电子伏的发射的潜在原因，并建议它可能是能量注入不稳定的毫秒脉冲星。利用GRB 090515平台的持续时间和流量，我们对毫秒脉冲星的自旋周期和磁场进行了约束。
2010-08-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The prompt-afterglow connection in Gamma-Ray Bursts: a comprehensive statistical analysis of Swift X-ray light-curves
我们提出了一个全面的统计分析的伽马射线暴（GRBs）的斯威夫特X射线光变曲线收集数据从超过650 GRBs发现的斯威夫特和其他设施。前所未有的样本量，使我们能够限制休息帧X射线属性的伽玛射线暴从统计的角度来看，特别是参考固有的时间尺度和能量的不同光变曲线阶段在一个共同的休息帧0.3-30千电子伏的能量带。还研究了时间变率事件，并对其属性进行了约束。两个基本问题驱动着这项工作：i）X射线发射是否保留了任何类型的即时伽马射线相位的“记忆“？（ii）伽玛射线暴的长、短X射线性质的分界线在哪里？我们发现，短的伽玛暴衰减速度更快，是不太明亮，能量较低的X射线比长的伽玛暴，但有趣的是，其特征在于类似的内在吸收。此外，我们揭示了一些统计上显着的关系，链接的X射线，以提示伽马射线参数在长GRB的存在;短GRB的离群值的大多数这些2参数的关系。然而，更重要的是，我们报告了一个通用的3参数标度的存在，它将X射线和伽马射线能量与长、短GRB的瞬发光谱峰值能量联系起来：E_{X,iso} \propto E_{gamma,iso} ^{1.00 \pm 0.06}/ E_{pk} ^{0.60 \pm 0.10}。
2012-10-11 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
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
The Afterglows of Swift-era Gamma-Ray Bursts II.: Type I GRB versus Type II GRB Optical Afterglows
我们使用大量的GRB余辉和余辉发射数据（在这项工作中增加了进一步的GRB余辉观测）来比较I型GRB与II型GRB的光学余辉（或缺乏）。与II型伽玛暴的余辉相比，我们发现I型伽玛暴的余辉具有较低的平均光度，并且显示出至少同样宽的光度的固有分布。从后期和深的光学瞬变上限，我们建立任何相关的超新星的最大光学光度的限制，确认旧的作品，并添加新的结果。我们使用深的上限对I型伽玛暴光学余辉约束的参数空间可能的迷你SN发射与紧凑的对象合并。使用即时发射数据，我们搜索的即时发射和后期的光学余辉光度的参数之间的相关性。我们发现试探性的辐射热各向同性的能量释放和光学余辉亮度在一个固定的时间触发后（正），主机之间的偏移和亮度（负），但各向同性的能量释放和持续时间的伽玛暴之间没有显着的相关性。我们还讨论了三个异常伽玛暴GRB 060505、GRB 060614和GRB 060121的光学余辉光度。（节录）
2011-03-05 astro-ph astro-ph.CO
Statistical studies of optically dark gamma-ray bursts in the Swift era
利用文献和在线数据库中收集的数据，以统计的方式比较了2008年之前Swift卫星发现的光学暗伽玛暴（定义为光学-X射线谱指数β OX<0.5）和正常伽玛暴的性质。我们的样本包括200个长爆发，19个短爆发，和10个测量的高红移（z>=4）。暗爆发的比例约为10- 20%，并且在长爆发、短爆发和高Z子样本之间是相似的。长爆发的结果与雨燕前的样本和其他作者对较小雨燕样本的研究一致。首次指出暗短伽玛暴的存在。与正常暴相比，暗暴的X射线氢柱密度明显更大。这支持了尘埃消光是暗伽马射线暴的主要原因的假设。其他的可能性，如非常高的红移和非标准的发射机制，虽然没有完全排除，但可能性较小。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
