Photospheric Prompt Emission From Long Gamma Ray Burst Simulations -- I. Optical Emission
由于我们对产生瞬发辐射的辐射机制的认识不完全,很难对伽马射线暴(GRB)有一个完整的认识。这种辐射在GRB的前几十秒内被探测到,通常由硬X射线和伽马射线光子主导,尽管也有几十次即时光学探测。这些光学探测有可能区分合理的即时发射模型,如光球和同步加速器激波模型。在这项工作中,我们使用一个改进的MCRaT代码,其中包括循环同步辐射发射和吸收,光球模型下进行辐射转移计算从光学到伽马射线能量。计算使用一组二维相对论流体动力学长伽玛射线暴射流模拟,包括恒定和可变的射流。我们预测的光学和伽马射线的光变曲线作为观察者的角度和射流的可变性的函数之间的相关性,并发现,应该有非常暗淡的光学提示大视角的前体。此外,检测到的光发射起源于密集区域的流出,如冲击界面和射流茧界面。我们的研究结果还表明,光球模型是不能占目前的一套光学即时检测已经取得和额外的辐射机制,需要解释这些即时的光学观测。这些发现表明了利用流体动力学计算的喷流结构进行全球辐射转移模拟的重要性。
2021-09-06 astro-ph.HE
Modeling Spectral Variability of Prompt GRB Emission within the Jitter Radiation Paradigm
瞬发伽马射线暴发射的快速光谱变化和某些光谱相关性的起源仍然是一个有趣的问题。最近提出的瞬发发射的理论模型是建立在抖动辐射的独特光谱特性上的--来自在强能量释放位点产生的小尺度磁场的辐射(例如,重子或对主导的喷出物中的相对论性无碰撞激波,或磁主导的流出物中的重联位点)。在这里,我们提出了该模型的实施结果。我们表明,抖动辐射图案和相对论壳运动学的各向异性共同产生的影响,通常观察到的时间分辨光谱的即时发射,例如,在瞬时光变曲线中的各个脉冲内峰值能量以下的光谱的软化、所谓的“跟踪”行为(观察到的通量与其它光谱参数的相关性)、在各个尖峰的开始处出现硬的、同步加速器破坏的光谱。几个观测模型的预测进行了讨论。
2009-08-12 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
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
GRBs in the SWIFT and Fermi era: a new view of the prompt emission
伽马射线暴(GRB)表现出不同的光变曲线、持续时间、余辉和宿主星系,并且它们在很宽的红移范围内爆炸。然而,它们的光谱能量分布(SED)看起来非常相似,显示出弯曲的形状。1993年,Band等人提出了一种描述伽玛暴瞬发辐射积分谱形的唯象方法,即所谓的能带函数。我们提出了一个替代方案来解释曲线形状的伽玛暴SED:对数抛物线模型。
2011-02-04 astro-ph.HE
A hint to the origin of the extended emission in LAT GRBs: the relation between LAT luminosity and prompt energetics
我们考虑0.1-10 GeV的静止框架光变曲线的10个伽玛暴发现的LAT和已知的红移。在所有情况下,在提示消失后,发射仍然存在。这种扩展的发射随时间衰减为幂律。不同爆发之间的衰减斜率相似,而归一化跨度超过20年。然而,当LAT光度被归一化为瞬发发射E_iso的1 keV-10 MeV能量时,所有光变曲线变得与具有相同归一化一致,即它们聚类。在每一个给定的时间LAT光度和提示能量之间的比例是狭窄的分布。我们认为,这一结果是预期的外部冲击的情况下,它加强了解释的GeV排放的辐射从外部冲击。在这种情况下,我们得到的分布的限制,Et_e(冲击能量的一部分,进入电子)和eta(产生提示的机制的效率)。
2013-08-25 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
Gamma-ray Burst Prompt Emission: Jitter Radiation in Stochastic Magnetic Field Revisited
我们重新讨论了随机磁场中相对论电子的辐射机制,并将其应用于伽马射线暴(GRB)的高能辐射。我们证实了在大电子偏转角条件下,抖动辐射是伽玛暴瞬发辐射的一种可能的解释。在湍流情况下,湍流的动能谱决定了γ暴瞬发辐射的辐射谱特性。随机小尺度磁场的强度由湍流涡旋的粘性尺度决定。可以获得微物理参数$ε_e$和$ε_B$。加速和冷却的时间尺度估计以及。由于粒子在磁化湍流中的加速,相对论电子释放的最大能量可达到约$10^{14}$ eV。GeV的伽玛暴可能是高能宇宙线的来源。
2011-03-12 astro-ph.HE
Prompt emission of GRB 121217A from gamma-rays to the NIR
尽管有成千上万的即时探测,但引起伽马射线暴(GRB)的闪烁发射事件的机制仍然存在广泛的争论。受欢迎的内部激波模型将这种辐射与同步辐射联系起来。然而,它并不总是解释谱指数的谱形状,往往与经验函数拟合。因此,需要进行多波长观测,以帮助调查导致即时发射的可能潜在机制。我们目前的GRB 121217 A,我们能够观察到它的近红外(NIR)发射在二次发射事件的伽马射线暴光学近红外探测器(GROND)结合雨燕和费米卫星,覆盖的能量范围为0.001 keV至100 keV。我们利用光学/近红外光谱仪测定了它的光度红移为z = 3.1 +/-0.1,视线消光为A_V~0等。从余辉中,我们确定了γ~250的体洛伦兹因子和R <10^18 cm的发射半径。电子发射宽带光谱能量分布与b1 =-0.3 +/-0.1,b2 = 0.6 +/-0.1的破幂律很好地拟合,其在E = 6.6 +/-0.9 keV处具有破幂,这可以解释为最大注入频率。电子布居在能量低于E_a <6 keV时的自吸收表明磁场强度为B~10^5 G。然而,所有最佳拟合模型都低估了在近红外波长下观察到的通量,在第二次瞬发事件期间,其也仅以约2倍的倍数重新变亮,与X射线发射形成鲜明对比,其以约100倍的倍数重新变亮,这表明余辉分量主导发射。我们提出的GRB 121217 A的少数几个伽玛暴之一,有多波长的观测的闪烁发射周期,并表明它可以理…
2013-12-16 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
Simultaneous optical/gamma-ray observations of GRB 121217's prompt emission
自从雨燕卫星出现以来,人们已经有可能在几秒钟内获得伽马射线暴位置的精确定位,其精度达到亚弧秒,这有助于地面机器人望远镜在几秒钟内自动转向目标。这已经产生了大量的观测数据的余辉阶段的伽玛射线暴,但数据的数量(<2千电子伏)涵盖的初始即时发射仍然很小。只有在少数情况下,才有可能在多波长范围内(伽马射线到光学)获得即时发射的同时覆盖,这是由于:在伽马射线暴之前偶然观察场(例如080319 B/裸眼爆发),长时间即时发射(例如,080928,110205 A)或在前光标上触发(例如,041219A、050820A、061121)。这一小部分爆发显示了相关和不相关的伽马射线和光学光变曲线行为,多波长发射机制仍然远未解决(即单粒子群同步加速器自组件,电子分布,额外的中子组件或剩余碰撞)。在伽玛射线暴瞬发阶段的这种多波长观测是关键的,在提供进一步的洞察力的知之甚少的即时发射机制。我们在这个小样本中添加了Swift爆发121217 A,该爆发具有两个不同的瞬发发射周期,间隔约700 s,由Swift/BAT,Swift/XRT和Fermi/GBM观察到。由于第二次发射的时间延迟,它使光学成像(从3到7个波段)能够用GROND仪器进行,分辨率高达10秒。这个多波长的数据将有希望让我们对当前的瞬发发射物理学有更多的了解。
2013-12-18 astro-ph.HE
Delayed Onset and Fast Rise of Prompt Optical-UV Emission from Gamma-Ray Bursts in Molecular Clouds
观测表明,长γ射线暴(GRB)起源于大质量恒星的爆炸,因此它们可能发生在它们的祖先诞生的分子云中。我们发现,由于尘埃的消光,GRB的瞬时光紫外辐射可能被延迟,这可以很好地解释观测到的GRB 080319 B的光学延迟启动和快速上升。GRB 080319 B周围分子云的密度和大小分别被粗略地限定为\sim 10 ^3 cm ^{-3}和\sim 8 pc。我们还调查了其他伽玛暴与即时光学紫外数据,并找到类似的本地分子云的密度和大小的值。未来对伽玛暴亚秒级瞬发光紫外辐射的观测,由UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC进行的这两次实验将为当地的伽玛暴环境提供更多的证据和探测。
2012-12-17 astro-ph.HE
Proton-synchrotron as the radiation mechanism of the prompt emission of GRBs?
我们讨论了新的令人惊讶的观测结果,相当令人信服地表明,伽马射线暴(GRB)的即时发射是由于同步辐射产生的粒子分布,具有低的能量截止。这一点的证据是由瞬发发射光谱的低能量部分提供的,该部分显示了特征F(nu)\propto nu^(1/3)形状,随后是F(nu)\propto nu^(-1/2)直到峰值频率。这意味着虽然发射粒子处于快速冷却中,但它们并没有完全冷却。这对如何以及在何处产生发射的基本想法提出了严峻的挑战,因为不完全冷却需要小的磁场值,以限制同步加速器冷却,以及大的发射区域,以限制自康普顿冷却,即使考虑克莱因-西科散射效应。要理解伽玛暴的瞬发,需要一些新的基本的因素.我们建议质子同步加速器作为一个有前途的机制,以解决不完全冷却的难题。
2020-02-07 astro-ph.HE
Prompt X-ray emission from Fast Radio Bursts -- Upper limits with AstroSat
快速射电暴(FRB)是短寿命($\sim$ msec)的高能瞬变(具有$\sim$ μ的峰值通量密度),在其他能带中没有已知的瞬时发射。我们目前的搜索结果提示X射线发射41 FRB使用镉锌碲化物成像仪(CZTI)的AstroSat连续监测$\sim70\%$的天空。我们在20-200 keV范围内的各种时间尺度上的搜索,在这个硬X射线波段没有产生任何对应物。我们计算硬X射线通量的上限,在相同的能量范围内,并将它们转换为$η$的上限:X射线与FRB的射电注量的比率。我们发现$η\leq 10^{8-10}$用于硬X射线发射。我们的研究结果将有助于限制FRB的理论模型,因为模型变得更加定量,更接近,更明亮的FRB被发现。
2019-11-01 astro-ph.HE
Radiative Mechanisms in GRB prompt emission
在费米伽马射线空间望远镜的研究结果的激励下,近年来人们付出了巨大的努力来理解导致观测到的瞬发辐射的机制。光学薄发射模型(同步加速器和同步加速器自康普顿)的失败增加了人们对替代模型的兴趣。光学厚模型虽然有几个优点,但在捕捉几个关键的可观测量方面也面临困难。理论上的努力主要集中在两个方向:(1)扩大普朗克光谱的机制;(2)将光学薄模型和光学厚模型结合起来,形成一个可以解释关键观测值的混合模型。
2013-05-17 astro-ph.HE
Constrains on the physics of the prompt emission from a distant and energetic gamma-ray burst GRB 220101A
$\rm γ$射线暴(GRB)的发射区域约束性较差。的耗散网站的大小的不确定性跨越4个数量级($\rm 10^{12}-10^{17}$厘米)取决于未知的伽玛射线暴喷流的能量组成。从软X射线到高能量(高达$\rm \sim$ 1 GeV)的最具活力和最遥远的GRB 220101 A(z = 4.618)的联合多波段分析使我们能够准确区分即时和早期余辉发射。GRB 220101 A的巨大能量($\rm E_{iso} \approx 3 \times10^{54}$ erg)和在瞬发发射光谱中观测到的$\rm E_{cutoff} = 85_{-26}^{+16}$ MeV处的光谱截止限制了GRB耗散点的参数空间。我们把严格的限制,即时发射网站,要求$\rm 700<Γ_0<1160 $和$\rm R_γ\sim 4.5 \times 10^{13}$厘米。我们的研究结果进一步强调了在电子同步加速器方案中找到一个简单的自洽图像的困难,而不是有利于质子同步加速器模型,这也与观察到的光谱形状一致。更深入地测量伽玛暴的时间变化,加上精确的高能观测(MeV-GeV),将揭示瞬发辐射的性质。
2022-11-22 astro-ph.HE
Radiation-mediated shocks in GRB prompt emission
针对伽马射线暴辐射机制的长期争议,本研究利用Kompaneets RMS近似建模辐射介导激波的亚光球耗散,发现模拟光谱的低能指数分布与观测相符,支持耗散光球层模型可解释伽马暴瞬时辐射特性。
2024-03-06 astro-ph.HE
X - Ray Flares and Their Connection With Prompt Emission in GRBs
我们使用小波技术来研究费米和斯威夫特探测到的伽玛暴样品的光变曲线的时间变化。我们主要关注Swift-XRT光变曲线的耀斑区域的行为,以探索可变性时间尺度和脉冲参数(如上升和衰减时间,宽度,强度和分离分布)和光谱滞后之间的联系。其中一些时间特征之间的紧密相关性表明,X射线耀斑和瞬发辐射的产生有着共同的起源。
2013-08-08 astro-ph.HE
On explaining prompt emission from GRB central engines with photospheric emission model
虽然观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光谱受到很好的约束,但其辐射机制仍然没有得到很好的理解。我们探讨光球辐射伽玛暴喷流的快速冷却同步辐射光子的康普顿化,而电子和质子被加速到高度相对论性的能量,重复的能量耗散事件,以及库仑碰撞建模。与以前的模拟相比,我们实现了现实的光子-粒子数比的$N_γ/N_e \sim 10^{5}$或更高,这与所观察到的相对论射流的辐射效率是一致的。使用我们的Monte Carlo辐射转移(MCRaT)代码,我们可以成功地模拟即时发射光谱时,电子瞬间加速到高度相对论性的能量(洛伦兹因子$\sim 50-100$)后得到供电的$\sim30-50$情节耗散事件除了他们的库仑耦合与射流质子,重子流出,起源于中等光学深度$\sim20-30$。我们还表明,所得到的光子谱的形状实际上是独立的初始光子能量分布和喷流重子能量含量,因此独立的发射机制。
2021-10-27 astro-ph.HE
Prompt optical emission and synchrotron self-absorption constraints on emission site of GRBs
我们约束的距离伽马射线暴(GRB)提示发射现场从爆炸中心,R,通过确定的位置,电子的自吸收频率的伽玛射线暴提示光-X/伽玛射线的光谱能量分布,假设光学和伽玛射线的发射是在同一个同步辐射连续的一组热电子。在我们的分析中考虑了所有可能的光谱制度。该方法只有两个假设参数,即发射源γ的体洛伦兹因子和发射区的磁场强度B(具有弱的依赖性)。我们确定了满足以下三个标准的4个爆发的小样本:(1)它们都在多个观测时间间隔内同时具有光学和伽马射线探测;(2)它们都显示出光学和伽马射线光变曲线之间的时间相关性;(3)光学发射与伽马射线发射属于相同的光谱分量一致。对于这4个爆发的所有时间间隔,推断R \geq 10^{1/4}(Gamma/300)^{3/4}(B/10 ^5 Gauss)^{1/4} cm。对于样品的一小部分,对于Gamma ~ 300,约束可被固定到R \approx 10^{14} - 10^{15} cm。对于具有即时光学非检测的爆发的第二样本,仅可以获得R的上限。我们没有发现这个非检测样本的R-约束和检测样本的R-约束之间的不一致。
2009-06-17 astro-ph.HE
Origin of the bright prompt optical emission in the naked eye burst
GRB 080319B(“裸眼暴”)的巨大光学亮度使得这一事件对即时GRB发射的模型具有挑战性。在内激波模型的框架下,我们研究了一个场景,其中占主导地位的辐射过程是同步辐射和高的光通量是由于相对论外流的动力学性质:如果初始洛伦兹因子在喷流中的分布是高度可变的,许多内激波将形成在不同半径的外流。最猛烈的冲击将产生主要的伽马射线分量,而不太猛烈的冲击将产生较低能量的伽马射线分量,包括光学范围。
2011-01-20 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
On the External Inverse Compton Scattering off the Prompt Emission in GRB 221009A
本研究针对GRB 221009A的TeV余辉起源,分析外部逆康普顿散射(EIC)过程,发现其主导早期上升阶段,后过渡为同步自康普顿辐射主导,且即时MeV光子的γγ吸收无法解释早期快速上升。
2024-10-08 astro-ph.HE
Long Pulse by Short Central Engine: Prompt emission from expanding dissipation rings in the jet front of gamma-ray bursts
针对伽马射线暴瞬时辐射时长与中心引擎活动时长不符的观测挑战,提出中心引擎短脉冲注入引发湍流向外传播形成膨胀耗散环的机制,通过玩具模型重现了GRB 230307A的相关观测特征。
2025-02-24 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
Evidence of Photosphere Emission Origin for Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴瞬发辐射的物理起源(光球还是同步辐射)在50年后仍有争议。首先,我们发现了15个瞬发效率最高的长伽玛暴的许多观测特征$ε_γ$($ε_{γ}\gtrsim 80\%$),强烈支持光球(热)发射起源:(1)$E_{\text{p}}$和$E_{\text{iso}}$之间几乎是$E_{\text{p}}\propto (E_{\text{iso}})^{1/4}$关系,色散很小;(2)X射线余辉光变曲线呈简单的幂律形状,光学余辉光变曲线中存在明显的逆激波信号,(3)时间积分谱的截止幂律模型拟合最好;(4)观测(用$E_{\text{iso}}/E_{k}$)和光球发射模型(用$η/Γ$)的一致性效率。然后,我们进一步研究了两个不同的样品($ε_{γ}\gtrsim 50\%$和$ε_{γ}\lesssim 50\%$)的长伽玛暴的特征。结果表明,$E_{\text{p}}$和$E_{\text{iso}}$的不同分布,以及X射线余辉的观测效率和理论预测效率(瞬发或光学余辉)的相似性,都很好地符合光球层发射模型的预测。此外,基于相同的效率,我们推导出一个很好的相关性的$Γ\propto E_{\text{iso}}^{1/8}E_{\text{p}}^{1/2}/(T_{90})^{1/4}$估计$Γ$。最后,对于短伽玛暴,$E_{\text{p}}$和$E_{\text{i…
2022-12-12 astro-ph.HE
Panchromatic observations of the textbook GRB 110205A: constraining physical mechanisms of prompt emission and afterglow
本文对一个红移z= 2.22的明亮、长持续时间(T90 ~ 257 s)的伽玛暴110205 A进行了全面的分析。当伽玛暴仍在γ射线波段辐射时,Swift/UVOT、ROTSE-IIIb和BOOTES望远镜都探测到了光瞬发辐射。同时获得了从光学、X射线到伽马射线的近200 s的观测结果,这使得研究瞬发发射阶段期间6个数量级能量的宽带光谱能量分布成为例外情况之一。通过拟合的时间分辨的提示光谱,我们清楚地确定,第一次,一个有趣的两个突破能谱,大致符合标准的伽玛射线暴同步辐射模型在快速冷却制度。虽然瞬发光发射比最佳拟合X/伽马射线光谱的外推更亮,但它跟踪伽马射线光变曲线形状,表明与瞬发高能发射有关。同步加速器+ SSC方案不受数据的青睐,但调用一对内部冲击或具有两个发射区的模型可以很好地解释数据。在瞬发发射后不久(~ 1100 s),观察到一个明亮的(R = 14.0)光学发射峰,具有非常陡峭的上升(α ~ 5.5),我们将其解释为反向激波的发射。这是第一次近距离观察到反向激波分量的上升相。完整的光学和X射线余辉光变曲线可以在标准的反向激波(RS)+正向激波(FS)模型中解释。总的来说,高质量的瞬发和余辉数据使我们能够应用标准的火球激波模型来提取关于伽玛暴的有价值的信息,包括辐射机制、瞬发半径R、流出的初始洛伦兹因子、喷出物的成分以及准直角和总能量收支。
2012-03-22 astro-ph.HE
A backscattering dominated prompt emission model for the prompt phase of Gamma ray bursts
当伽马射线暴(GRB)喷流穿过坍缩的恒星时,它会在前面捕获一个重子软木塞。在这里,我们探索了一个GRB的瞬发发射模型,在这个模型中,喷流不会穿过软木塞,而是在流的深处发射的光子,主要是通过对湮灭,在膨胀的软木塞内部散射,当它们从后面推动软木塞时,大部分光子从软木塞的后端逃逸。由于软木塞的相对论运动,这些光子很容易被靠近射流轴的观察者看到,峰值在$\varepsilon_{peak}\sim~few \times 100 keV$。我们发现,这个模型自然地解释了几个关键的观测特征,包括:(1)高能量幂律指数$β_1 \sim -2 {~\rm to~} -5$与中间的热光谱区域;(2)即时发射光变曲线的衰减$\sim t^{-2}$ ;(3)软光子的延迟;(4)峰值能量-各向同性能量(所谓的Amati)相关,$\varepsilon_{peak} \sim \varepsilon_{iso}^m$,与$m\sim 0.45$,从不同的视角产生。在低光度下,我们的模型预测了一个可观察到的关闭阿马蒂关系。(4)光谱半峰全宽(FWHM)和时间之间的反相关性为$t^{-1}$。(5)时间演化$\varepsilon_{peak} \sim t^{-1}$,伴随着高能量谱斜率随时间的增加。(6)观测到的伽玛暴粒子数中峰值能量$\varepsilon_{peak}$的分布。该模型适用于单脉冲伽玛…
2021-03-10 astro-ph.HE
Characterization of Gamma-Ray Burst prompt emission spectra down to soft X-rays
快速XRT对瞬发辐射的探测为研究伽玛射线暴(GRB)的瞬发光谱如何向下延伸到软X射线波段提供了一个独特的工具。这个能带对于瞬发辐射研究特别重要,因为它是朝向低能量的,观察到的光谱形状与同步加速器的预测不一致。不幸的是,XRT在瞬发阶段开始观测GRB位置的案例数量非常有限。在这项工作中,我们收集了34个伽玛暴的样本,并进行联合XRT+BAT光谱分析的即时辐射,扩展了以前的研究集中在14个最亮的情况下。费米-GBM观测包括在分析中(13例),允许从软X射线到MeV能量的快速光谱的表征。在光谱的$62\%$中,XRT数据揭示了光谱的硬化,通过在经验拟合函数中引入额外的低能量幂律段(具有指数$α_1$)来很好地描述。低于其光谱硬化的断裂能取$\rm 3\,keV$和$\rm 30\,keV$之间的值。第二幂律($α_2$)描述了断裂能量和峰值能量之间的频谱。光子指数的平均值为$\langleα_1\rangle=-0.51$($σ=0.29$)和$\langleα_2\rangle=-1.54$($σ=0.26$)。这些是一致的,在一个$σ$,在快速冷却制度的同步值。作为测试,如果我们从拟合中排除XRT数据,我们会发现典型的结果:峰值能量以下的光谱由具有$\langleα\rangle=-1.15$的幂律描述。这表明软X射线数据在揭示与同步辐射光谱一致的即时发射光谱方面的相关性。最后,我们…
2018-07-10 astro-ph.HE
AstroSat-CZTI detection of variable prompt emission polarization in GRB 171010A
我们目前的光谱偏振分析的\thisgrb \使用的数据从\asat,\fermi,和\swift,提供洞察的物理机制的即时辐射和射流的几何形状。\thisgrb的瞬发发射非常明亮(通量$>10^{-4}$ ~ergs~cm $^{-2}$),具有由多个脉冲叠加而成的复杂结构。能谱偏离了典型的能带函数,显示出低能峰$\sim 15$ ~keV -我们将其解释为具有两个断裂的幂律,具有同步辐射起源。或者,瞬发光谱也可以解释为康普顿化发射,或与能带函数相结合的黑体。时间分辨分析证实了低能成分的存在,而峰值能量被限定在100- 200 keV范围内。由\fermi -LAT探测到的余辉发射是典型的外激波模型,我们使用发射的峰值时间来约束初始洛伦兹因子。对余辉的\swift -XRT测量显示出射流中断的迹象,使我们能够将射流张开角限制在$>$ 6 $\degr$。\asat -CZTI探测到大量的康普顿散射事件,为研究硬X射线偏振的瞬发辐射提供了机会。我们发现,突发具有高的,随时间变化的极化,与发射{PDMATHAMV具有较高的极化}在能量高于峰值能量。我们讨论的背景下,GRB模型和极化产生的{ \bf由于物理或几何效应:}同步辐射从多个冲击有序或随机磁场,坡印亭通量为主的射流发生突然的磁耗散,次光球耗散,射流组成的碎片火球,和康普顿化模型。
2019-02-24 astro-ph.HE
Prompt emission properties of GRB~200613
利用 Fermi/GBM 与 LAT 数据分析长暴 GRB 200613A,揭示其强峰加超长延展辐射、Band/幂律光谱及 7.56 GeV 高能光子等极端瞬时辐射特征。
2024-01-22 astro-ph.HE
High Energy Polarimetry of Prompt GRB Emission
伽马射线暴(GRB)产生极化$γ$射线($>$ 50 keV)的证据在最近几年已经积累起来。据报告,测量值在30- 80%的范围内,通常具有有限的统计意义。关于伽玛暴的偏振特性还没有一个清晰的图像。从表面上看,这些数据表明大多数伽玛暴具有相对较大的偏振水平(通常为$> 50\%$),这可能表明同步辐射与伽玛暴喷流内有序的磁场结构有关。但这些结果远非结论性的。在这里,我们回顾了已经提出的意见,特别是集中在工具的问题和经验教训,可能会从这些数据。
2016-11-20 astro-ph.HE
Prompt X-ray and Optical Excess Emission due to Hadronic Cascades in Gamma-Ray Bursts
一小部分伽马射线暴在低于几十keV的瞬发辐射中表现出明显的光谱特征,这超过了能带光谱模型低能幂律部分的简单外推。这也适用于在几个突发中观察到的即时光发射。通过蒙特卡罗模拟,我们模拟了伽玛暴外流中加速的超高能质子的光子相互作用引发的强子级联发射等低能谱过剩成分。来自级联的次级电子-正电子对的同步辐射可以自然地再现在X射线带中观察到的软光谱,并且在某些情况下也可以再现光谱。这些组件可以直接相关的更高的能量辐射在GeV的能量,由于强子级联。根据光谱形状,质子的总能量需要与观察到的总光子能量相当或明显大于观察到的总光子能量。特别地,我们将我们的模型应用到GRB 090902 B的过量X射线和GeV发射,以及“裸眼”GRB 080319 B的明亮的光学发射。除了{ \it Fermi}探测到的硬GeV分量外,这种X射线或光谱过剩是伽马射线暴中超高能宇宙射线产生的进一步潜在特征。
2010-09-28 astro-ph.HE
Observing the prompt emission of gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)最初是由于其迅速发射而被发现的,这是几十年来唯一可用的信息。2010年,虽然高能瞬发辐射仍然是伽玛暴源探测和首次定位的主要工具,但我们对伽玛暴这一关键阶段的认识取得了很大进展。我们讨论了这一领域的一些最新进展,如偶尔检测到的所有波长的即时发射,从光学到GeV;存在的次发光伽玛暴;试图标准化伽玛暴;和可能的检测偏振在两个非常明亮的伽玛暴。尽管取得了这些进展,但仍然存在诱人的观测和理论挑战,涉及最微弱的伽玛暴的检测,伽玛暴从一开始的全色观测,瞬发发射的起源,或在此阶段工作的物理学的理解。由于在爆发期间观测到数十个从光学到MeV的GRB,以及对其中大多数的红移的测量,SVOM有望在这最后一个主题上取得重大进展。SVOM还将以另一种方式改变我们对瞬发伽玛暴相的看法。在几年内,天空调查在光学和射频的灵敏度,以及电磁域以外的引力波或中微子,将使他们能够检测到几种新类型的瞬态信号,SVOM将是唯一适合于识别这些瞬态与伽玛射线暴。这种对伽玛射线暴的全新看法可能会阐明产生这些明亮闪光的复杂物理学。
2011-04-06 astro-ph.HE
Time-Resolved and Energy-Resolved Polarizations of GRB Prompt Emission
除了光变曲线和光谱外,偏振也是研究$γ-$射线暴瞬发相的另一个有力工具。与时间积分和能量积分偏振相比,时间分辨和能量分辨偏振可以提供更多的关于发射区域的物理信息。在这里,我们调查的时间分辨和能量分辨偏振的伽玛暴即时辐射使用同步辐射模型。我们发现,当发射区的物理条件随半径剧烈变化时,等到达时间表面效应对PD曲线的形成起着非常重要的作用。偏振特性与光谱滞后和峰值能量演化模式都不相关。混合磁场的极化特性与相应的有序磁场的极化特性非常相似,但前者的极化度较小。在MeV峰值的发射可以高度偏振的同步加速器模型,而它是非偏振的耗散光球模型预测。未来的能量分辨偏振观测可以区分这两种模型。
2020-02-28 astro-ph.HE
Spectro-polarimetric analysis of prompt emission of GRB 160325A: jet with evolving environment of internal shocks
GRB 160325 A是AstroSat CZT成像仪迄今为止在其主要视野中探测到的唯一明亮爆发。在这项工作中,我们提出了光谱和偏振分析的即时发射的爆发使用AstroSat,费米和尼尔Gehrels斯威夫特观测。即时发射由两个不同的发射事件组成,由几秒钟的静止/轻度活动期隔开。第一次发射事件显示了热分量以及$1.5\, σ$置信水平下$PF < 37\, \%$的低极化分数。另一方面,第二次发射事件显示出非热光谱,并发现在$1.5 σ$置信水平下与$PF > 43\, \%$高度极化。我们还利用{ \it Swift}/XRT数据研究了喷流的余辉性质。观测到的喷流破裂表明喷流是指向观测者的,对于假设的红移$z = 2$,喷流的张开角为$1.2^{\circ}$。与复合模型的偏振,光谱的即时发射和余辉,我们推断,第一集的发射起源于光球与本地化的耗散发生在它下面,第二次从上面的光球光学薄区域。光球层的辐射主要由逆康普顿散射产生,而光学薄区的辐射则由同步辐射过程产生。爆发的低辐射效率表明,流出仍然重子占主导地位的整个爆发期间,只有一个次主导的坡印亭通量分量,和喷流的动能很可能是通过内部的冲击,从光学厚光学薄的环境内喷流演变消散。
2020-03-04 astro-ph.HE
Electron Spectrum for the Prompt Emission of Gamma-ray Bursts in the Synchrotron Radiation Scenario
越来越多的证据表明,同步辐射机制可能是伽马射线暴(GRB)瞬发的原因。在同步辐射方案中,瞬发发射的电子能谱在理论工作中是多种多样的,并且还没有以一般的方式从观测中估计(即,而不指定电子谱的特定物理模型)。在本文中,我们创造性地提出了一种方法,直接估计的瞬发辐射的电子光谱,而无需指定特定的物理模型的电子光谱在同步辐射的情况下。在该方法中,经验函数(即,在高能量下用一个线性函数连接的四阶Bezier曲线)来描述双对数坐标系中的电子能谱。结果表明,我们的经验函数可以很好地模拟许多数值计算或模拟中得到的电子能谱。然后,我们的方法可以计算出即时发射的电子光谱,而无需指定一个模型。以GRB 180720 B和GRB 160509 A为例,将我们的方法应用于观测,发现所得到的电子能谱与标准快冷情形下的电子能谱普遍不同,甚至打破了幂律。此外,在其低能量区的电子光谱的形态随时间而变化,在一个突发,甚至在脉冲。我们提出的方法提供了一个有价值的方式来对抗同步辐射机制与观测。
2021-02-19 astro-ph.HE
Evidence for New Relations between Gamma Ray Burst Prompt and X-ray Afterglow Emission from 9 Years of Swift
当一颗大质量恒星以伽马射线暴的形式爆炸时,有关爆炸的信息会保留在瞬发和余辉辐射的性质中。我们报告了2004年12月至2013年8月(754个GRB)之间从BAT和XRT数据中发现的Swift探测到的伽马射线暴的瞬发和X射线余辉发射之间的新关系。这些关系表明,瞬发和余辉发射是密切相关的。特别是在X射线0.3- 10 keV余辉光变曲线中,我们发现BAT 15- 150 keV $T_{90}$与平台相前后的断裂时间有很强的相关性。我们还发现伽玛暴瞬发辐射的光子指数和余辉的X射线光谱斜率之间存在很强的反相关。此外,反相关存在于瞬发发射中的静止帧峰值能量E-峰值z与平台阶段期间的X射线余辉衰减斜率和平台阶段之后的断裂时间之间。平台相前后的静止帧破裂时间与瞬发时静止帧15- 150 keV的亮度和各向同性能量也存在反相关。主成分分析表明,伽玛射线暴的性质主要是由15-150 keV波段的亮度/能量释放驱动的。从logN-logS分析得到的不同红移下的亮度函数表明,与宇宙座z $\approx$ 3相比,明亮的伽玛暴密度在局部宇宙中明显较低。通过聚类分析,我们发现Swift BAT探测到的短持续时间伽玛暴的持续时间小于1 s。我们还介绍了所有\swift -机载检测到的爆发的目录。
2013-10-03 astro-ph.HE
Soft Gamma-Ray Spectral and Time evolution of the GRB 221009A: prompt and afterglow emission with INTEGRAL/IBIS-PICsIT
本研究利用INTEGRAL/IBIS的PICsIT探测器分析GRB 221009A的软伽马射线数据,发现瞬时辐射阶段的“流量追踪”能谱行为,及余辉在T0+630秒占优、衰减斜率为1.6±0.2的特征,为GRB初始辐射过程研究提供依据。
2023-03-29 astro-ph.HE
Evidence of self-organized criticality in the prompt emission of a bright gamma-ray burst
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Peking University(北京大学);Nanjing University(南京大学)
本文通过分析GRB 230307A的瞬时辐射脉冲,发现其符合自组织临界性理论,首次为单个GRB瞬时辐射中的SOC特征提供可靠证据,支持磁能主导的GRB瞬时辐射模型。
2026-08-19 astro-ph.HE
Reconnection-driven Plasma Loading for Prompt Emission in Tidal Disruption Event Jets
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University(东北大学理学研究科天文学研究所)
本研究针对潮汐瓦解事件中相对论性喷流的磁通量与等离子体起源问题,提出磁通量平流与光子-光子对产生的机制,解释了BZ喷流的启动与瞬时辐射的来源。
2026-11-04 astro-ph.HE
Jet-Structure Imprint on the Curvature Tail of Gamma-Ray Burst Prompt Emission
Nanjing University(南京大学);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(现代天文与天体物理教育部重点实验室(南京大学));Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天文大科学研究中心);University of Bath(巴斯大学);Institute for Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University(郑州大学物理学院天体物理研究所);Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(高能物理研究所粒子天体物理教育部重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过数值模型分析伽马射线暴230307A的瞬时辐射曲线转折,发现其喷流结构具有幂律翼和均匀核心的特征,揭示了喷流结构对延迟时间辐射转折的诊断作用。
2026-05-16 astro-ph.HE
The Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts from the Wind of Newborn Millisecond Magnetars: A Case Study of GRB 160804A
在本文中,我们重新审视的情况下,内部逐渐磁耗散发生在风从一个新生的毫秒磁星可以负责伽马射线暴的生产。我们表明,在这个模型中的两个排放分量的组合,即,风的光球辐射和磁重联区内的同步辐射能较好地拟合GRB 160804 A瞬发辐射相的观测光谱。我们通过蒙特卡罗方法得到了中心磁星的物理参数,并推导出了中心磁星的初始自旋周期和磁场。此外,独立的余辉拟合分析给出了一致的结果,增加了很大的可信度,这种情况下。此外,我们预测的伽玛暴的一个子类称为从这样的磁星风内部逐渐磁耗散(简称为“MIGMAD爆发”),有几个独特的属性爆发。
2018-09-28 astro-ph.HE
Origin for the Prompt Spectral Evolution Characteristics and High Energy Emission during the X-Ray Flare in GRB 180720B
GRB 180720 B是一个非常特殊的γ射线暴。一方面,通过对瞬发相进行详细的时间分辨谱分析,发现了一些有趣的特征。首先,“通量跟踪”模式表现出的低能量谱指数$α$和峰值能量$E_{p}$在频带功能。其次,一些参数关系表现出强单调的正相关性,包括$E_{p}-F$,$α-F$,$E_{p}-α$和$E_{p}-L_{γ,iso}$的所有时间分辨光谱。最后,应注意$α$的值不超过同步加速器极限(从$-\frac{3}{2}$到$-\frac{2}{3}$)。另一方面,LAT在瞬发相和余辉中都探测到了能量为$\gtrsim$ 100 MeV的光子。值得注意的是,在GBM触发后142秒观察到5 GeV的光子。LAT范围内的该爆发的光谱可以描述为余辉阶段的$F_ν\propto ν^{-1.3} t^{-1.54\pm0.02}$。在X射线耀斑期间,当较低能量的辐射衰减到较弱的水平时,有6个GeV的光子。对余辉中的瞬发发射和高能发射(100 MeV ~ GeV)给出了合理的解释。同步辐射起源可以解释瞬发辐射,同步辐射自康普顿辐射可以解释100 MeV ~ GeV余辉辐射的光谱和时间行为。
2019-12-23 astro-ph.HE
Lag-luminosity relation in gamma-ray burst X-ray flares: a direct link to the prompt emission
对Swift观测到的113个耀斑中的9个明亮的X射线耀斑的时间和光谱分析表明,耀斑的现象与瞬发γ射线辐射非常相似:高能耀斑的轮廓上升快,衰减快,峰值出现在低能辐射之前。然而,耀斑和瞬发脉冲在一个关键方面不同:耀斑随时间演变。随着时间的推移,耀斑变得更宽,峰值滞后更大,光度更低,发射更柔和。耀斑谱峰能量E_{p,i}随耀斑通量的指数衰减而向低值演化。当与E_{p,i} - E_{iso}和E_{p,i} - L_{iso}提示相关比较时,具有最佳统计的两个耀斑显示出高于预期的各向同性能量E_{iso}和峰值光度L_{p,iso}。发现E_{p,i}与单个耀斑内的L_{iso}相关,产生时间分辨的E_{p,i}(t)- L_{iso}(t)。像瞬发脉冲一样,耀斑定义了一个滞后-光度关系:L_{p,iso} ^{0.3-10 keV} t_{lag} ^{-0.95+/-0.23}。滞后光度被证明是一个在时间上延续50年、在能量上延续50年的基本定律。此外,这是直接的证据,伽玛暴X射线耀斑和瞬发伽玛射线脉冲是由相同的机制产生的。最后,我们建立了一个耀斑余辉形态连接:耀斑优先检测叠加到一个突破或典型的X射线余辉。
2010-04-09 astro-ph.HE
A simultaneous search for prompt radio emission associated with the short GRB 170112A using the all-sky imaging capability of the OVRO-LWA
我们已经进行了最敏感的低频(低于100兆赫)搜索到目前为止的提示,低频无线电发射与短持续时间的伽玛射线暴(GRB),使用欧文斯谷射电天文台长波长阵列(OVRO-LWA)。OVRO-LWA的几乎全半球的视野($\sim20$,$000$平方度),使我们能够搜索低频(亚$100$ MHz)对应的伽玛射线暴事件的子集的大样本的提示无线电发射已被预测。在雨燕探测到短GRB 170112 A之后,我们使用了GRB事件发生前一小时和发生后两小时的全天空OVRO-LWA图像来寻找与GRB 170112 A位置一致的瞬态源。我们没有检测到瞬变源,我们最约束的$1σ$通量密度极限为$650~\text{mJy}$,频率范围为$27~\text{MHz}-84~\text{MHz}$。我们把一些模型预测提示,低频无线电发射伴随短伽玛暴和他们潜在的二进制中子星合并的祖先的限制,并把上限$L_\text{radio}/L_γ\lesssim 7\times10^{-16}$的提示无线电发射中释放的能量的分数。这些意见作为一个试点工作的一个计划,目标是更广泛的样本短和长的GRB与OVRO-LWA,包括确认红移测量的爆发,这是至关重要的即时无线电发射模型,以及一个程序的后续行动的引力波紧凑的二元合并事件检测到先进的LIGO和室女座。
2017-11-17 astro-ph.HE
A common stochastic process rules gamma-ray burst prompt emission and X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线和早期X射线余辉辐射具有爆发性特征,且常伴有长的静止时间。有令人信服的证据表明,X射线耀斑与瞬发伽马射线有关。然而,导致伽马射线脉冲和X射线耀斑的复杂时间分布的物理机制尚不清楚。在这里,我们表明,等待时间分布(WTD)的脉冲和耀斑表现出幂律尾延伸超过40年的指数~2,可以是一个共同的时间依赖泊松过程的表现。这一结果是稳健的,并且是在不同的星表上得到的。令人惊讶的是,具有许多(>=8)伽马射线脉冲的伽玛暴在瞬发结束后(3.1 sigma高斯置信度)不太可能伴随着X射线耀斑。这些结果与一个简单的解释是一致的:一个超吸积盘分裂成一个或几组碎片,每个碎片在单位时间内以相同的概率独立地吸积。瞬发伽马射线和晚期X射线耀斑只不过是不同的碎片在开始和结束时分别吸积,遵循非常相同的随机过程,可能是相同的机制。
2015-01-12 astro-ph.HE
Modeling of the Interaction of GRB Prompt Emission with the Circumburst Medium
我们提出的方法和结果的数值模拟的相互作用的伽玛暴即时发射与环暴介质使用修改后的版本的多组辐射水文代码STELLA。修正包括非稳态光电离、光电离加热和康普顿加热以及流体力学和辐射传输。光变曲线和光谱的出射的伽马射线,X射线和光发射计算的一组模型(壳)的环暴环境,不同的尺寸,密度,密度分布,成分,温度。在某些情况下,总的辐射热光度和光学光度可以分别达到10^47和10^43 erg/s。这些效应可能是造成某些伽玛射线暴X射线光变曲线和光学余辉不规则的原因。
2010-08-26 astro-ph.HE
Confronting GRB prompt emission with a model for subphotospheric dissipation
伽马射线暴(GRB)中瞬发辐射的起源至今仍是一个未解决的问题,人们提出了几种不同的机制。在这里,我们适合费米伽玛暴的数据与光球发射模型,其中包括以下的光球喷流动能的耗散。由此产生的光谱主要由康普顿化,不包含来自同步辐射的显著贡献。为了适应数据,我们跨越模型参数空间的物理激励部分,并创建DREAM($\textit{Dissipation with Radiative Emission as A table Model}$),这是${\scriptsize XSPEC}$的表模型。我们表明,该模型可以描述不同种类的伽玛射线暴光谱,包括GRB 090618,代表一个典型的带函数谱,和GRB 100724 B,说明一个双峰谱,以前拟合带+黑体模型,表明它们起源于一个类似的情况。我们认为,这两种类型的爆发之间的主要区别是在耗散网站的光学深度。
2015-08-13 astro-ph.HE
Clustering of gamma-ray burst types in the Fermi-GBM catalogue: indications of photosphere and synchrotron emissions during the prompt phase
人们提出了许多不同的物理过程来解释伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线辐射。虽然有两个爆发的光球和同步辐射源的例子,这些不同的光谱外观还没有推广到大样本的伽玛暴。在这里,我们寻找签名的不同的发射机制,在完整的费米伽马射线太空望远镜GBM目录。我们使用高斯混合模型来聚类爆发,根据它们的参数从带函数($α$,$β$,和$E_{pk}$)以及它们的通量和$T_{90}$。我们发现了五个不同的集群。我们进一步认为,这些集群可以分为爆发的光球起源(2/3的所有爆发,分为3个集群)和爆发的同步辐射源(1/3的所有爆发,分为2个集群)。例如,主要包含短爆发的星团与光球发射源一致。我们讨论了几个原因,可以确定哪个集群的爆发属于:射流耗散模式和/或射流内容,或视角。
2017-12-05 astro-ph.HE
Towards an understanding of GRB prompt emission mechanism: I. The origin of spectral lags
尽管经过几十年的研究,从伽马射线暴(GRB)中发出明亮的$γ$射线的物理机制仍然没有被确定。一个重要的观测线索,仍然没有得到正确的解释,至今是存在的时间滞后的宽光曲线脉冲在不同的能量带,称为“光谱滞后”。在这里,我们表明,传统的观点调用高纬度发射“曲率效应”的相对论性喷流不能解释光谱滞后。相反,所观察到的光谱滞后要求以特定方式在观察能带上扫描光谱峰值。宽脉冲的持续时间和推断的典型伽玛暴的洛伦兹因子要求发射区在远离伽玛暴中心发动机的光学薄发射区。我们建立了一个简单的物理模型调用同步辐射从一个快速膨胀的外流。我们发现,观察到的光谱滞后自然出现在我们的模型光变曲线,(1)伽马射线的光子光谱是弯曲的(如观察到的),(2)在发射区的磁场强度随半径的区域在空间中扩大,(3)发射区本身经历快速体加速的提示$γ$ -射线产生。这些要求是一致的坡印廷通量占主导地位的射流突然耗散磁能在一个大的距离发动机。
2016-05-02 astro-ph.HE
Soft X-ray Observation of the Prompt Emission of GRB100418A
我们已经观察到GRB 100418 A的即时发射,从国际空间站上的MAXI/SSC(0.7-7 keV)开始,然后是Swift/XRT(0.3-10 keV)观测。光变曲线可以通过幂律分量和指数分量的组合来拟合(衰减常数为$31.6\pm 1.6$ sec)。$E_{\rm p}\leq$为8.3 keV时,X射线谱可用能带函数表示。这是最亮的伽玛暴,显示出非常低的$E_{\rm p}$值。它满足Yonetoku关系($E_{\rm p}$ - $L_{\rm p}$)。在2.5 $σ$水平上与Amati关系($E_{\rm p}$ - $E_{\rm iso}$)也一致。
2015-07-29 astro-ph.HE
Follow the BAT: Monitoring Swift BAT FoV for Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts
我们研究了实施一个名为“跟随BAT”的系统的可行性,该系统将协调地面机器人光学和近红外(NIR)望远镜来监测Swift BAT的视场(FoV)。该系统将根据各个机器人望远镜的位置、FoV、灵敏度和当地天气条件优化BAT FoV中的监测位置。其目的是由世界各地的专业和业余天文学家进行协调的BAT FoV监测。建议的系统的科学目标是促进即时的光学和近红外辐射的伽玛暴,特别是短持续时间的伽玛暴的检测。我们已经进行了蒙特卡罗模拟,以调查该项目的可行性。
2011-09-04 astro-ph.HE
Constraint on the Physical Origin of Gamma-Ray Burst Prompt Emission via Its Nondetected Diffuse Neutrino Emission
Guangxi University(广西大学);Yunnan University(云南大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学)
本文通过未探测到的弥漫中微子辐射限制伽马射线暴瞬时辐射的物理起源,发现ICMART模型占比最高。
2025-11-26 astro-ph.HE