Multivariate $t$-Mixtures-Model-based Cluster Analysis of BATSE Catalog Establishes Importance of All Observed Parameters, Confirms Five Distinct Ellipsoidal Sub-populations of Gamma Ray Bursts
确定伽马射线暴(GRB)的种类多年来一直是天文学家的兴趣所在。我们分析了1599个伽玛暴从突发和瞬态源实验(BATSE)4Br目录使用$t$-混合模型为基础的聚类的所有9个观测参数($T_{50}$,$T_{90}$,$F_1$,$F_2$,$F_3$,$F_4$,$P_{64}$,$P_{256}$,$P_{1024}$),并发现了5种类型的伽玛暴的证据。我们的研究结果进一步完善了Chattopadhyay和Maitra(2017)的发现,提供了更独特的群体。使用Mukherjee等人(1998)的分类方案,Chattopadhyay和Maitra(2017)也使用了该分类方案,包括持续时间、总通量($F_t = F_1 + F_2 + F_3 + F_4$)和光谱(使用硬度比$H_{321} = F_3/(F_1 + F_2)$),我们将五组分为长-中-中、短-弱-中、短-弱-软、长-亮-硬和长-中-硬。利用BATSE星表中1599个观测变量信息完全的伽玛暴,将BATSE星表中374个观测变量信息不完全的伽玛暴(主要是四个时间积分注量$F_1$、$F_2$、$F_3$和$F_4$)分为5类。我们的分类方案把138个伽玛暴放在第一组,52个伽玛暴放在第二组,33个伽玛暴放在第三组,127个伽玛暴放在第四组,24个伽玛暴放在第五组。
2018-09-08 astro-ph.HE
Luminosity function of Type II GRBs:differences from long GRBs
本研究基于146个II型伽马射线暴样本,比较BPL与TPL光度函数模型,发现II型暴光度函数更支持BPL,且需强红移演化解释观测。
2025-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting Radio Afterglows of Gamma-Ray Bursts with FAST
利用伽马射线暴(GRB)余辉的一般流体动力学模型,计算了FAST能窗不同观测波段的低光度、高光度、失效和标准GRB的射电余辉光变曲线。假设伽玛暴位于离我们不同的距离。我们的研究结果排名伽玛暴的可探测性从高亮度,标准,失败和低亮度伽玛暴的降序。我们预言,只要时间和频率范围合适,大射电望远镜几乎可以观测到除低光度伽玛暴以外的所有类型的射电余辉。值得注意的是,FAST可以在2.5 GHz的更高频率上探测到相对较弱的射电余辉,其红移高达z=15甚至更高。低光度伽玛暴的射电余辉只有在FAST二期工程完成后才能探测到。FAST有望在不久的将来大大扩大伽玛射线暴射电余辉的样本。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Are low luminosity GRBs generated by relativistic jets?
低光度伽马射线暴(II-GRB)是伽马射线暴(GRB)的一个子类,在GRB与超新星的联系中起着核心作用。虽然II-GRB在许多方面不同于典型的长GRB(LGRB),但它们也具有一些共同的特征。因此,II-GRB和LGRB的γ射线发射是否有共同的起源的问题是非常感兴趣的。在这里,我们解决这个问题,测试是否ll-GRB,像LGRB根据Collapsar模型,可以产生的相对论性喷流,在信封上打孔的祖星。BMSAR模型预测,大多数观测到的爆发的持续时间将与喷流从恒星爆发所需的时间相当,甚至更长。我们计算了II-GRB的喷流爆发时间,并将它们与观测到的持续时间进行了比较。我们发现,有一个显着的访问,持续时间比喷流爆发时间短得多,这些都是不一致的Collapsar模型的II-伽玛暴。我们的结论是,占主导地位的γ射线发射的II-GRB和LGRB的过程是最有可能从根本上不同。
2011-07-07 astro-ph.HE
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 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
A Uniform Correlation between Synchrotron Luminosity and Doppler Factor in Gamma-ray Bursts and Blazars: hint of similar intrinsic luminosities?
我们收集了23个伽马射线暴和21个耀变体的多普勒因子,并假设它们的喷流视角θ->0 °,由它们的洛伦兹因子估计了它们的多普勒因子。利用伽玛暴的瞬发辐射主要是由同步辐射决定的传统假设,从伽玛暴的各向同性总能量和爆发持续时间计算了伽玛暴的同步辐射光度。有趣的是,我们发现伽玛暴和耀变体的同步辐射光度与多普勒因子L_syn \propto D ^[3.1]之间存在一致的相关性,这表明它们可能具有一些相似的喷流物理学。一个可能的原因是伽玛暴和耀变体或多或少具有相似的同步辐射光度,并且它们都被聚束效应强烈增强。经过多普勒和红移校正后,我们发现伽玛暴的内禀峰值能量在0.1 ~ 3 keV之间,典型值为1 keV。我们进一步对观测到的伽玛暴亮度进行了聚束效应修正,发现伽玛暴的内禀同步辐射亮度与峰值能量之间存在着与耀变体相似的正相关关系。我们的研究结果表明,γ暴的各向同性能量与峰值能量之间的紧密相关(所谓的“Amati”关系)可能是由内禀正相关和聚束效应共同作用的结果。
2011-09-07 astro-ph.HE
Jet Luminosity from Neutrino-Dominated Accretion Flows in GRBs
围绕恒星质量黑洞的超吸积盘是驱动伽马射线暴(GRB)的中心引擎的合理模型。我们估计的光度的喷气驱动的磁流体动力学过程,如Blandford-Znajek(BZ)机制作为质量吸积率,黑洞质量的函数,和其他吸积参数。我们表明,射流是最有效的吸积流冷却时,通过光学薄中微子发射,其光度是远远大于能量沉积率通过中微子湮灭提供的黑洞是足够快地旋转。此外,我们发现一个显着的跳跃,在过渡质量吸积率之间的对流为主的吸积流(ADAF)制度和中微子为主的吸积流(NATIONAL)制度的射流光度。这可能会导致伽玛暴的即时发射出现很大的变化。
2013-08-14 astro-ph.HE
Study of luminosity and time evolution in X-ray afterglows of GRBs
伽马射线暴(GRB),已被观测到的红移高达$z \approx 9.5$,可以是早期宇宙的很好的探针,并有可能测试宇宙学模型。Dainotti对具有已知红移和确定的X射线平台的GRB雨燕余辉光变曲线的分析表明,平台结束时的\underline{rest frame}时间(平台结束时间)与当时计算的光度之间存在反相关(或平台持续时间与光度之间近似存在反相关)。我们在这里提出了一个更新的相关性与一个更大的数据样本的101个伽玛暴具有良好的光变曲线。由于这种相关性的一些可能会导致这些内在参数的红移依赖性,即它们的宇宙学演化,我们使用Efron-Petrosian方法来估计光度和时间演化,并纠正这种影响,以确定这种相关性的内在性质。
2013-07-27 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Luminosity Relations: Two-dimensional versus Three-dimensional Correlations
伽马射线暴(GRB)的光度关系的大散射一直是阻碍GRB在宇宙学中广泛应用的重要原因之一。在本文中,我们扩展了二维(2D)的亮度关系与$τ_{\mathrm{lag}}$,$V$,$E_{\mathrm{peak}}$,和$τ_{\mathrm{RT}}$作为亮度指标,使用相同的亮度指标集,以探索减少的内在散射的可能性的三维(3D)。我们发现,对于亮度与能量标度($E_{\mathrm{peak}}$)和时间标度($τ_{\mathrm{lag}}$或$τ_{\mathrm{RT}}$)之间的三维亮度关系,它们的内禀散射比相应的二维亮度关系小得多.在此基础上,结合亮度(以时间为单位释放的能量)的定义,讨论了其产生的原因,为进一步研究伽玛暴的亮度关系提供了有益的建议。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Frequency-Luminosity Relation for Long GRBs?
我们研究了206个长伽马射线暴(GRB)的功率密度谱(PDS)。我们用一个简单的幂律拟合PDS,并提取幂律指数(alpha)和噪声交叉阈值频率(f_th)。我们发现,所提取的α峰的分布在-1.4附近,并且f_th的分布在1Hz附近。此外,基于已知红移的58个爆发的子集,我们证明了红移校正的阈值频率与各向同性峰值亮度呈正相关。相关系数为0.57 +/- 0.03。
2010-11-19 astro-ph.HE
Discovery of a Universal Correlation For Long and Short GRBs and Its Application on the Study of Luminosity Function and Formation Rate
伽马射线暴(GRB)被认为是宇宙中最剧烈的爆炸,文献中提出了各种可观测GRB性质之间的相关性,但这些相关性都不适用于长GRB和短GRB。本文报道利用伽玛暴的三个瞬发性质,即各向同性峰值亮度$L_{\rm iso}$、时间积分瞬发射光谱$E_{\rm peak}$和“高信号”时标$T_{\rm 0.45}$,$L_{\rm iso} \propto E_{\rm peak}^{1.94} T_{0.45}^{0.37}$,发现了一个适用于长、短伽玛暴的普适关联。这种普适关联只涉及γ暴瞬发辐射的性质,不需要余辉相位的任何信息,可以作为相对无偏的红移估计量。在这里,我们使用这种相关性来估计短伽玛射线暴的赝红移,然后使用林登-贝尔方法来获得它们的光度函数和形成率的非参数估计。亮度函数对于暗的SGRB是$ψ(L_0)\propto{L_0^{-0.63\pm{0.07}}}$,对于亮的SGRB是$ψ(L_0)\propto{L_0^{-1.96\pm{0.28}}}$,具有断点$6.95_{-0.76}^{+0.84}\times10^{50} erg/s$。SGRB的局部形成率约为15个事件$\rm Gpc^{-3}yr^{-1}$。这种普遍的相关性可能对伽玛暴物理学具有重要的意义,这意味着长伽玛暴和短伽玛暴应该具有相似的辐射过程。
2020-06-04 astro-ph.HE
Research on the redshift evolution of luminosity function and selection effect of GRBs
研究了长伽马射线暴(LGRB)的光度函数(LF)的红移演化和红移选择效应。该方法是同时拟合观测到的峰值通量和红移分布。为了解释Swift复杂的触发算法,我们使用了一个通量触发效率函数。我们发现证据支持一个不断发展的LF,其中打破光度标度为$L_b\propto (1+z)^τ$,$τ=3.5^{+0.4}_{-0.2}$和$τ=0.8^{+0.1}_{-0.08}$两种LGRB率模型。相应的局部GRB率分别为$\dot{R}(0)=0.86^{+0.11}_{-0.08} \yr^{-1}\Gpc^{-3}$和$\dot{R}(0)= 0.54^{+0.25}_{-0.07} \yr^{-1}\Gpc^{-3}$。此外,通过比较观测到的和模拟的暴的红移分布,我们发现通量触发暴的红移探测效率随着红移的增加而降低。特别是在$1<z<2.5$的红移范围内,有大量的伽玛暴发生红移缺失,“红移沙漠”效应可能占主导地位。更有趣的是,我们的结果表明,“红移沙漠”效应主要是由较暗的伽玛暴,例如,$P<10^{-7}\ergs /\s/\cm^2$,但对较亮的伽玛暴没有影响。
2015-08-28 astro-ph.HE
Measuring cosmological parameters with a luminosity-time correlation of gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)作为将哈勃图扩展到高红移的一种可能的探测器,近年来引起了人们的广泛关注。在本文中,我们选择了两个样品的伽玛暴具有平台相的X射线余辉。一种是以磁偶极辐射为主的平台相短暴。另一类是以重力波为主的长伽玛暴。利用平台光度$L_0$和平台$L_0$结束时间之间的相关性可以很好地标准化这些伽玛暴。利用哈勃参数观测数据和高斯过程方法,缓解了所谓的圆度问题。校准的\ltb ~相关性也用于约束$Λ$ CDM和$w(z)$ = $w_{0}$模型。结合Wang等人(2021)的MD-LGRB样本和MD-SGRB样本,我们发现非平坦$Λ$ CDM模型中不包括系统不确定性的$Ω_{m} = 0.33_{-0.09}^{+0.06}$和$Ω_Λ$ = $1.06_{-0.34}^{+0.15}$。加入Pantheon样本中的Ia型超新星,在$w=w_0$模型中,最佳拟合结果为$w_{0}$ = $-1.11_{-0.15}^{+0.11}$和$Ω_{m}$ = $0.34_{-0.04}^{+0.05}$。这些结果与$Λ$ CDM模型一致。我们的研究结果支持了从相同的物理机制中选择伽玛暴对于宇宙学的目的是至关重要的。
2021-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
An unexpectedly low-redshift excess of Swift gamma-ray burst rate
伽玛射线暴(GRB)是宇宙中最剧烈的爆炸,可以用来探索高红移宇宙的性质。人们认为长伽玛暴与大质量恒星的死亡有关。因此,利用伽玛暴研究恒星形成率是可能的。本文采用Lynden-Bell的$c^-$方法,在不作任何假设的情况下,研究了\emph{Swift}长伽玛暴的光度函数和光度率。我们发现伽玛暴的光度随红移的变化是$L(z)\propto g(z)=(1+z)^k$与$k=2.43_{-0.38}^{+0.41}$的关系。通过$L_0(z)=L(z)/g(z)$修正红移演化后,亮度函数对于暗暴可以表示为$ψ(L_0)\propto L_0^{-0.14\pm0.02}$,对于亮暴可以表示为$ψ(L_0)\propto L_0^{-0.70\pm0.03}$,并有一个折点$L_{0}^{b}=1.43\times10^{51}~{\rm erg~s^{-1}}$。我们还首次发现伽玛暴的形成速率几乎恒定在$z<1.0$,这与SFR有显著的不同。在$z>1.0$,GRB的形成率与SFR一致。我们的结果与以前的研究有很大的不同。一些可能的原因,这种低红移过量进行了讨论。我们还测试了我们的结果与Monte Carlo模拟的鲁棒性。模拟数据的分布(即,光度-红移分布、光度函数、累积分布和$\log N-\log S$分布)与观测值符合得很好。此外,我们还发现,如果长伽玛暴是$z<1.0$上SF…
2015-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Luminosity Function of collapsar Gamma-Ray Bursts:the Progenitor of Long Gamma-Ray Bursts Is Not Singular
本研究通过构建坍缩星伽马射线暴的光度函数,发现长GRBs随红移存在显著的光度或密度演化,并证实很大一部分长GRBs并非源自坍缩星,表明长GRBs的前身星并非单一的。
2025-05-01 astro-ph.HE
Similar radiation mechanism in gamma-ray bursts and blazars: evidence from two luminosity correlations
活动星系核(AGN)和伽马射线暴(GRB)是具有相对论喷流的强天体物理事件。本文比较了伽玛暴和观测良好的耀变体的宽带光谱特性。伽玛暴的分布与著名的blazar序列一致,包括$νL_ν(5\rm GHz)-α_{\rm RX}$和$νL_ν(5\rm GHz)-ν_{\rm peak}$相关,其中$α_{\rm RX}$定义为射电-X射线波段的宽带谱斜率,$ν_{\rm peak}$定义为谱峰频率。此外,伽玛暴占据了这些序列的低射电光度端。这两个相关性表明,伽玛暴在瞬发和余辉阶段都可能具有与耀变体相似的辐射过程,即,同步辐射。
2014-03-31 astro-ph.HE
Lorentz Factor-Isotropic Luminosity/Energy Correlations of GRBS and Their Interpretation
伽马射线暴(GRB)喷出物(γ_0)的体洛伦兹因子是理解GRB物理的一个关键参数。Liang等人发现了γ_0和各向同性γ射线能量之间的相关性:γ_0 \proptoE_{gamma,iso,52}^{0.25}。通过包括更多的具有更新数据的伽玛暴和更多的方法来获得γ_0,我们证实了这种相关性,并获得了γ_0 ~91 E_{gamma,iso,52} ^{0.29}。对同一样品中各向同性伽玛暴的平均亮度L_{gamma,iso}进行了计算,发现它们之间有更紧密的相关性:γ_0 ~249 L_{gamma,iso,52} ^{0.30}。我们提出了一个解释,后来的相关性。我们假设恒星质量黑洞周围的中微子冷却超吸积盘是伽玛暴的中心发动机,从中微子驱动的风中导出了中微子湮灭和重子加载驱动的喷流光度。应用聚束校正,我们最终得到了与实验数据符合较好的伽玛0 \proptoL_{gamma,iso}^{0.22}。这表明长伽玛暴的中心引擎很可能是一个被超吸积盘包围的恒星质量的黑洞。
2012-03-20 astro-ph.HE
Determination of the intrinsic Luminosity Time Correlation in the X-ray Afterglows of GRBs
伽马射线暴(GRB),已经被观测到的红移z约为9.5,可以很好地探测早期宇宙,并有可能测试宇宙学模型。Dainotti对具有已知红移和确定的X射线平台的GRB雨燕余辉光变曲线的分析表明,平台结束时的静止帧时间(平台结束时间)与当时计算的光度之间存在反相关(或平台持续时间与光度之间近似存在反相关)。我们在这里提出了一个更新的相关性与一个更大的数据样本的101个伽玛暴具有良好的光变曲线。由于这种相关性的一些可能会导致这些内在参数的红移依赖性,即它们的宇宙学演化,我们使用Efron-Petrosian方法来揭示这种相关性的内在本质。我们发现,相当一部分的相关性是内在的,并描述我们如何恢复它,以及如何可以用来约束物理模型的平台排放,其起源仍然是未知的。这一结果有助于澄清关于平台发射性质的争论。
2013-07-27 astro-ph.HE
Comparing the spectral lag of short and long gamma-ray bursts and its relation with the luminosity
我们研究了雨燕探测到的两个完整的亮长(50)和短(6)伽马射线暴(GRB)样本的静止标架光谱滞后。我们通过一个离散的交叉关联函数(CCF)与非对称高斯函数拟合来分析Swift/BAT数据,以估计滞后和相关的不确定性。我们发现,一半的长伽玛暴有一个积极的滞后和一半的滞后与零一致。所有短伽玛暴的滞后都为零。短暴和长暴的谱滞后分布具有不同的平均值。由于短伽玛暴的数量有限,我们不能排除在超过2 sigma的显著性水平,这两个分布的滞后是从同一个父人口。如果我们考虑长伽玛暴的整个样本,我们没有发现滞后-光度相关的证据,相反,滞后-光度平面在左手边被填满,因此表明滞后-光度相关可能是一个边界。在滞后光度平面上,短暴和长暴是一致的。
2014-10-20 astro-ph.HE
GRBs luminosity function synthesized from \textit{Swift/BAT}, \textit{Fermi/GBM} and \textit{Konus-Wind} data
我们研究了长伽玛射线暴(LGRB)的光度函数使用的峰值通量从三个LGRB样品与已知的红移:(a)从\textit{Swift/BAT}卫星/仪器的251 LGRB样品;(b)从\textit{Fermi/GBM}望远镜的37 LGRB样品;(c)从\textit{Konus-Wind}仪器的152 GRB样品。对于\textit{Swift/BAT}和\textit{Fermi/GBM}样本,我们使用Swift Burst Analyser网站(\url{http://www.swift.ac.uk/burst_analyser} ; \citep{Evans:2010})和(\url{http://swift.gsfc.nasa.gov/archive/grb/table/})以及Fermi网站(\url{https://heasarc.gsfc.nasa.gov/} \url{W3Browse /fermi /fermigbrst.html} ; \citep{{Gruber_2014}, {von_Kienlin_2014}, {Bhat_2016}})上提供的数据来计算通量峰值处的亮度通过使用截止幂律谱(CPL)。对于\textit{Konus-Wind}样本,我们使用米德相关关系\citep{Yonetoku:2010}从源帧\citep{Minaev:2019}中测量的…
2021-05-02 astro-ph.HE
Luminosity Selection for Gamma Ray Burst
伽马射线暴(GRB)的本征亮度存在不可避免的散射。如果源中存在相对论性光束,视角的变化必然会引起内禀光度函数(ILF)的变化。ILF中的散射会导致选择偏差,其中检测到的远距离源具有比附近检测到的更大的中值光度。平均亮度将任何给定的人口分为相等的两半。当分布的函数形式未知时,它可以是比任何使用试验函数形式的更强大的诊断。在这项工作中,我们采用了统计测试的基础上,中值光度和应用它来测试一类模型的伽玛暴。我们假设伽玛暴喷流有一个有限的张开角,喷流的方向相对于观测者是随机的,通过实验和理论模拟伽玛暴,计算了$L_{median}$随红移的变化,并利用亮度与红移的关系{ \it Swift}数据,将理论结果与观测结果进行了比较。该方法解释了这样一个事实,即在某些红移处可能存在一些未被检测到的伽马射线暴。我们发现,$L_{median}$是非常不敏感的轴上(即最大)的亮度的射流。
2022-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Study of a Population of Gamma-ray Bursts with Low-Luminosity Afterglows
伽马射线暴(GRB)是极端事件。根据它们的持续时间,它们被粗略地分为两类,即短爆发和长爆发。这样的分类已被证明是有用的,以确定他们的祖先:合并的两个紧凑的物体短爆发和爆炸的大质量恒星的长爆发。对长伽玛暴的进一步分类可能会对它们的祖先和发射机制提供更严格的限制。在我的论文中,我提出的证据存在的一个子类的长伽玛暴,根据他们微弱的余辉发射。这些爆发被命名为低光度余辉(LLA)伽玛暴。讨论了数据分析和选择方法,并描述了它们的主要特性。它们与超新星的联系很强,因为所有与SNe紧密相关的爆发中有64%是LLA GRB。最后,我提出了额外的性质的LLA伽玛暴:研究其率密度,这似乎表明了一个新的独特的第三类事件,其宿主星系的属性,这表明他们发生在年轻的恒星形成星系。此外,我表明,这是很难调和正常长GRBs和LLA GRBs之间的所有差异,只考虑仪器或环境的影响,不同的喷出物含量或不同的几何形状的爆发。因此,我得出结论,LLA伽玛暴和正常长伽玛暴应该有不同的性质。我指出,一个二元系统是有利于在案件的LLA伽玛暴。这一论点是基于大质量恒星的初始质量函数,与正常长伽玛暴的速率相比,LLA伽玛暴的速率密度更大,以及伴随的SNe的类型。
2015-03-16 astro-ph.HE
Spectral-Luminosity relation within individual Fermi GRBs
本文研究了费米卫星探测到的所有已知红移的长伽马射线暴的光谱。它们的通量和注量是足够大的,以允许在8千电子伏-1兆电子伏的能量范围内的光谱特性的时间依赖性的研究。我们发现它们的EL(E)谱的峰值能量Ep与亮度在单个爆发中有显著的紧密相关。这种时间分辨的Ep-Liso相关性对于所有考虑的爆发都非常相似,并且具有类似于由几个不同卫星检测到的不同爆发的时间积分光谱定义的类似Ep-Liso相关性的斜率和归一化。对于一些考虑的伽玛暴,我们还可以研究在每个爆发内的单个脉冲的上升和衰减阶段期间的Ep-Liso相关性的行为,没有发现差异。我们的研究结果表明,存在一个类似的物理机制,操作不同的伽玛暴的持续时间,紧密联系的爆发亮度与峰值能量的光谱在不同的时间发出。这种物理机制在构成伽玛射线暴的单个脉冲的上升和衰减阶段是相同的。这些结果,同时要求一个强大的物理解释,强烈表明,Ep-Liso的光谱能量相关性,考虑到不同的爆发的时间积分光谱是真实的,而不是仪器选择效应的结果。
2009-08-19 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
Novel distance indicator for gamma-ray bursts associated with supernovae
上下文有人提出,伽马射线暴(GRB)与Ib/c型超新星(SN)的时间重合可以用诱发引力坍缩(IGC)的概念来解释,IGC是由Ib/c型超新星(SN)喷射出的物质吸积到中子星(NS)上引起的。NS预计将达到坍缩成黑洞(BH)并发射伽马射线暴所需的临界质量。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。目标。我们测试,如果发现在这类伽玛暴的光度的标准行为可以成为这些源的红移估计。方法.我们选择了一个样本的伽玛暴,属于这一子类的IGC伽玛暴与SN(IGC GRB-SN源)。这些源具有各向同性能量$E_{iso} > 10^{52}$ erg,它们的宇宙学红移在$z = 0.49-1.261$的范围内。我们重点研究了相应的X射线光度光变曲线。结果我们发现,所有的伽玛暴的测量红移的样品提出了一个标准的亮度晚时光变曲线在$0.3-10$ keV的静止帧能量范围。我们用这些结果来估计没有测量红移的样品的GRB红移,发现结果与其他可能的红移指标一致。结论.样品中所有伽玛暴的标准晚期X射线光度曲线显示了X射线发射的这个特定阶段的共同物理机制,可能与SN过程中NS的产生有关。此外,这个比例定律代表了在X射线余辉发射过程的后期阶段非常低甚至没有光束的强有力证据。这可能是一个基本的工具,估计红移的伽玛暴,属于这一子类的事件。我们目前正在扩大这一类别的伽玛暴,以进一步验证这种…
2013-04-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet Luminosity of Gamma-ray Bursts: Blandford-Znajek Mechanism v.s. Neutrino Annihilation Process
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子吸积流是伽马射线暴的中心引擎之一。两种机制,即,BZ机制和中微子湮灭过程被认为是伽玛暴的动力学机制。利用Xue et al.(2013)的解析解,忽略磁场组态的影响,我们估算了BZ和中微子湮灭光度作为盘质量和BH自旋参数的函数,以对比观测到的伽玛暴喷流光度。结果表明,虽然中微子湮灭过程可以解释绝大多数的伽玛暴,但BZ机制更有效,特别是对于长持续时间的伽玛暴。实际上,如果把伽玛暴的余辉和耀斑的能量也包括在内,这两种机制的区别就更明显了。此外,大质量盘和高BH自旋有利于伽玛暴的高亮度。最后,我们讨论了可能的物理机制,以提高磁盘质量或中微子发射率的NDAF和这两种机制之间的相关差异。
2015-04-15 astro-ph.HE
Hyperaccreting Disks around Neutrons Stars and Magnetars for GRBs: Neutrino Annihilation and Strong Magnetic Fields
通过中微子辐射冷却的中子星或磁星周围的超吸积盘可能是伽玛暴的潜在中心引擎。在吸积率相同的情况下,中子星盘比对应的黑洞能更有效地冷却,产生更高的中微子光度和中微子湮灭光度。中子星表面的边界层也能增加湮灭光度。沿着恒星两极,中微子湮灭可以产生超相对论性喷流。此外,我们还研究了强磁场对磁星周围圆盘的影响。一般来说,较强的磁场会产生较高的盘密度、压力、温度和中微子光度;中微子湮灭机制和提取恒星旋转能量的磁驱动脉冲星风可以共同作用,沿着恒星的磁极产生和馈送更强的超相对论性喷流。
2010-09-08 astro-ph.HE
Properties of Gamma-Ray Bursts Associated with Supernovae and Kilonovae
本文系统比较了53个超新星相关和15个千新星相关的伽马射线暴的时谱性质,发现二者光谱参数分布一致且均遵循各自的Amati关系,光度-滞后和光度-时间关系存在大量重叠,提示它们可能共享相同辐射机制。
2023-09-17 astro-ph.HE
Extra-galactic high-energy transients: event rate densities and luminosity functions
已经发现了几种类型的河外高能瞬变,包括高光度和低光度的长持续时间伽马射线暴(GRB),短持续时间伽马射线暴,超新星激波爆发(SBO)和潮汐破裂事件(TDE),没有或有相关的相对论喷流。在本文中,我们采用统一的方法,系统地研究了这些瞬态的红移依赖的事件率密度和整体光度函数(忽略红移演化)。我们介绍了一些经验公式的红移依赖的事件率密度为不同类型的瞬态,并推导出本地特定的事件率密度,这也表示其整体光度函数。长伽玛暴有足够大的样本来揭示整体光度函数的特征,这是最好的特征,作为一个三次方定律。所有其他的瞬变都符合单一的幂律光度函数。总事件率密度取决于最小光度,我们得到以下以${\rm Gpc^{-3}~yr^{-1}}$为单位的值:对于$ 10^{50}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的高亮度长GRB,采用$0.8^{+0.1}_{-0.1}$;对于$5\times 10^{46}~{\rm erg~s^{-1}}$以上的低亮度长GRB,采用$164^{+98}_{-65}$;对于$ 10^{50}~ {\rm erg~s^{-1}}$以上的短GRB,采用$1.3^{+0.4}_{-0.3}$、$1.2^{+0.4}_{-0.3}$和$3.3^{+1.0}_{-0.8}$,采用三种不同的合并延迟模型(高斯、对数正态和幂律),对于SBO,$1.9^{+2.4}_{-1.2}\times…
2015-09-04 astro-ph.HE
Cosmic Evolution of Long Gamma-Ray Burst Luminosity
伽马射线暴(GRB)亮度的宇宙演化是揭示GRB物理和利用GRB作为宇宙学探针的基础。我们用258个{ \em Swift}/BAT伽玛暴的大样本研究了长伽玛暴的亮度演化。在不考虑伽玛暴触发和红移测量的观测偏差的情况下,将单个伽玛暴的峰值亮度参数化为$L_{\rm p}\propto{\rm }(1+z)^{k}$,利用非参数$τ$统计方法得到了$k=1.49\pm0.19$。通过用观测到的峰值通量模拟这些偏差,并将长伽玛暴的峰值光度函数描述为一个光滑破缺的幂律函数,其演化过程为$L_{\rm b}\propto (1+z)^{k_{\rm b}}$,在假设长伽玛暴速率服从恒星形成速率(SFR)并结合宇宙金属量历史的基础上,通过模拟得到了$k_{\rm b}=1.14^{+0.99}_{-0.47}$。导出的$k$和$k_b$值系统地小于以前的论文中报道的值。通过消除观测误差的伽玛暴触发和红移测量的基础上,我们的模拟分析,我们生成模拟{ \em完整}样本的258和1000伽玛暴,以检查这些偏差如何影响的$τ$统计方法。我们得到了两个样本的$k=0.94\pm 0.14$和$k=0.80\pm 0.09$,表明这些观测偏差可能导致高估$k$值。由于我们的模拟分析得出的$k_b$存在很大的不确定性,人们甚至不能令人信服地论证伽玛暴光度的鲁棒演化特征。
2016-01-28 astro-ph.HE
A hint to the origin of the extended emission in LAT GRBs: the relation between LAT luminosity and prompt energetics
我们考虑0.1-10 GeV的静止框架光变曲线的10个伽玛暴发现的LAT和已知的红移。在所有情况下,在提示消失后,发射仍然存在。这种扩展的发射随时间衰减为幂律。不同爆发之间的衰减斜率相似,而归一化跨度超过20年。然而,当LAT光度被归一化为瞬发发射E_iso的1 keV-10 MeV能量时,所有光变曲线变得与具有相同归一化一致,即它们聚类。在每一个给定的时间LAT光度和提示能量之间的比例是狭窄的分布。我们认为,这一结果是预期的外部冲击的情况下,它加强了解释的GeV排放的辐射从外部冲击。在这种情况下,我们得到的分布的限制,Et_e(冲击能量的一部分,进入电子)和eta(产生提示的机制的效率)。
2013-08-25 astro-ph.HE
Luminosity function and jet structure of Gamma Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)喷注的结构对其瞬发和余辉发射特性有很大影响。伽玛暴的射流可以是均匀的,在射流孔径内每单位立体角具有恒定的能量,或者它可以是结构化的,即具有取决于距射流轴线的角距离的能量和速度。我们试图通过研究伽玛暴的光度函数来了解伽玛暴的结构。我们发现,低亮度(1 e46 - 1 e48 erg/s)和高亮度(即L > 1 e50 erg/s)的伽玛暴都可以用一个独特的亮度函数来描述,这也符合目前中等亮度范围(1 e48 - 1 e50 erg/s)的下限。我们推导了均匀喷流模型和结构喷流模型中伽玛暴光度函数的解析表达式,并与实验数据进行了比较。均匀喷流可以再现整个光度函数与合理的自由参数值。结构射流也可以充分地拟合当前数据,只要射流内的能量是相对强的结构化的,即E propto θ ^{-k},其中k > 4。经典的E propto theta^{-2}结构射流模型被现有资料排除在外。
2014-09-03 astro-ph.HE
Modelling the luminosity function of long Gamma Ray Bursts using SWIFT and FERMI
我使用了\emph{Swift}和\emph{Fermi}共同的长伽马射线暴(GRB)样本来重新推导米德相关的参数。这使我能够自洽地估计所有红移未知的爆发的伪红移。这是第一次从这两台仪器中获得如此大的伽马射线暴样本,无论是单独使用还是结合使用,来模拟长伽马射线暴光度函数。伽玛射线暴的形成率被建模为宇宙恒星的形成率和伽玛射线暴的形成效率为一个给定的恒星质量的产品。一个指数截止的幂律光度函数与$ν= 0.6$和$ L_b = 5.4 \times10^{52} \, \rm{erg.s^{-1}},$的数据拟合得相当好,并且不需要宇宙学演化。在幂律破缺的情况下,需要包含由$L_{b}\sim0.3\times10^{52}\left(1+z\right)^{2.90} \, \rm{erg.s^{-1}},$给出的破缺的急剧演化,并且GRB形成效率(退化到GRB的聚束因子)随着红移而降低,如$\propto\left(1+z\right)^{-0.80}.$。导出的模型,然后作为模板来预测的CZTI探测到的伽玛暴的分布上的\emph{AstroSat},作为红移和光度的函数。这表明,通过对少量CZTI伽玛暴的快速定位和红移测量,\emph{AstroSat}将有助于改善典型和特殊伽玛暴的统计。
2017-09-26 astro-ph.HE
Model-independently calibrating the luminosity correlations of gamma-ray bursts using deep learning
在高红移处探测到的伽马射线暴(GRB)可以用来描绘哈勃宇宙图。然而,伽玛暴的距离刻度不像Ia型超新星(SNe Ia)那样容易。对于基于经验光度相关的定标方法,有一个潜在的假设,即光度相关在整个红移范围内是普适的。在本文中,我们使用完全独立于模型的深度学习方法研究了六种光度相关性的可能红移依赖性。我们构建了一个结合递归神经网络(RNN)和贝叶斯神经网络(BNN)的网络,其中RNN用于通过Pantheon编译训练网络来重建距离-红移关系,BNN用于计算重建的不确定性。利用Pantheon重建的距离-红移关系,将整个伽玛暴样本分成两个子样本(低$z$和高$z$子样本),检验了六个亮度关联的红移依赖性,发现只有$E_p-E_γ$关系没有红移依赖性的证据。我们利用$E_p-E_γ$关系对伽玛暴进行了标定,标定的伽玛暴对平坦的$Λ$ CDM模型有严格的约束,最佳拟合参数$Ω_{\rm M}$ =0.307 $^{+0.065}_{-0.073}$ .
2020-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multivariate analysis of BATSE gamma-ray burst properties using skewed distributions
伽马射线暴(GRB)除了公认的短暴和长暴之外,还有多少类仍然是一个有争议的问题。然而,已经表明,当调用偏态分布时,$\log T_{90}$和$\log T_{90} - \log H_{32}$空间仅用两个这样的分量的混合物就可以充分地模拟,这意味着两种伽玛暴类型。在这里,一个全面的多变量分析的几个多维参数空间进行的BATSE样本的伽玛暴,与使用偏态分布。据发现,所提取的组件的数量在检查的参数集之间变化,范围从2到4,与高维空间允许更多的类。蒙特卡罗测试意味着这些额外的组件可能是由于数据的有限性而产生的伪像,并且是将数据的特定实现作为随机样本进行检查的结果,从而导致虚假识别。
2019-10-20 astro-ph.HE hep-ph
Constraining properties of GRB magnetar central engines using the observed plateau luminosity and duration correlation
在伽马射线暴(GRB; Dainotti et al. 2008)的X射线余辉中,亮度和平台持续时间之间存在内在的相关性,这表明了一个中心引擎的起源。磁星中央引擎模型预测了一个可观测的平台阶段,平台的持续时间和亮度由新形成的磁星的磁场和自旋周期决定。本文分析表明,磁星中心引擎模型可以在1个$σ$不确定度范围内解释高原光度与持续时间的相关性。在相关性中观察到的分散最有可能起源于新形成的磁星的初始自旋周期的扩展,并提供了~35 ms的最大自旋周期的估计(假设伽马射线暴样品的质量、效率和光束恒定)。此外,通过结合观测数据和模拟,我们表明,磁星的发射是最有可能窄束,并有$\lesssim$ 20%的效率转换的旋转能量从磁星到观察到的高原光度。用这种方法得到的光束角和效率与预测值和观测值完全一致。我们发现短暴和扩展辐射短暴具有相同的相关性,但在统计上与长暴的分布不一致,这与它们具有比长暴更宽的光束角是一致的。
2014-07-03 astro-ph.HE
Diffuse emission of high-energy neutrinos from gamma-ray burst fireballs
伽马射线暴(GRB)被认为是冰立方望远镜最近探测到的高能中微子流的可能来源。假设中微子产生的主导机制是轻强子机制,我们重新审视了火球发射模型,并详细阐述了一个分析公式来估计高能中微子从π介子和K介子衰变中的瞬发发射。为此,我们包括强子,辐射和绝热冷却效应,并讨论它们的相关性长(包括高和低光度)和短持续时间的伽玛暴。预期的漫射中微子背景的推导,通过要求伽玛暴高能中微子同行遵循最新的伽马射线光度函数和红移的长,短伽玛暴的演变。虽然专门的堆叠搜索一直不成功,到现在为止,我们发现,伽玛射线暴可以贡献高达百分之几的观测到的冰立方高能量中微子通量的子PeV的能量,假设后者有一个扩散的起源。然而,伽马射线暴,特别是低光度的伽玛射线暴,可能是冰立方高能中微子流的主要来源。虽然高光度和低光度的伽玛暴具有相当的强度,但短持续时间分量的贡献要小得多。我们的研究结果证实了IceCube对GRB搜索的最新结果,并表明在不久的将来,更大的曝光量对于从高光度GRB中检测高能中微子是强制性的。
2015-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Multi-wavelength radiation models for low-luminosity GRBs, and the implications for UHECRs
本文研究了低光度伽马射线暴(ll-GRB)的瞬发相,它是极高能(VHE)伽玛射线和超高能宇宙射线(UHECR)的潜在源。在内部冲击模型中,我们选择相对论性流出的参数,使我们的代表性事件观察到类似于GRB 980425,100316D和120714B的属性,并自洽地计算轻子同步加速器自康普顿方案中的全光谱和时间属性。为了研究条件下,逆康普顿辐射可能会导致一个峰值的GeV-TeV范围内,我们改变的部分内能供应的磁场。此外,我们确定的最大能量可实现的UHECR核和重子加载/典型的持续时间通过比较河外伽玛射线背景的约束。我们发现,II-GRB是多波长研究的潜在目标,并在达到成像大气切伦科夫望远镜(IACTs)和光学/紫外仪器。对于可比的亚MeV的排放和类似的动力学演化的流出,弱(强)磁场诱导高(低)通量的VHE制度和低(高)通量的光学。VHE发射可能被$γγ$-靠近发动机的吸收或与河外背景光的相互作用所抑制,从而产生红移$z > 0.1$。对于UHECR,如果磁能密度大(并且VHE分量相应地弱),则铁核(质子)的最大能量可以高达$\simeq 10^{11}$~GeV($10^{10}$~GeV)。这些高能量是可能的,通过解耦的生产地区的UHECR和伽马射线在我们的多区模型。最后,我们发现基本的一致性,所需的能量预算,以适应UHECR起源从II-GRB。
2022-03-25 astro-ph.HE
GRB 120422A/SN 2012bz: Bridging the Gap between Low- And High-Luminosity GRBs
在低红移时,少数伽马射线暴(GRB)的峰值亮度($L_{\rm iso} < 10^{48.5}~\rm{erg\,s}^{-1}$)大大低于更远的平均值($L_{\rm iso} > 10^{49.5}~\rm{erg\,s}^{-1}$)。几个低光度(低- $L$)伽玛暴的性质表明,它们可能是由于冲击爆发,而不是从超相对论喷流的发射。因此,人们对这两个群体是如何联系在一起的,以及它们之间是否存在连续性进行了激烈的辩论。2012年4月22日的$z=0.283$红移爆发是迄今为止探测到的极少数$γ$射线光度为$L\sim10^{48.9}~\rm{erg\,s}^{-1}$的中间$L$伽马暴之一。再加上对其伴随的超新星SN 2012 bz的强大探测,它有可能回答关于低和高$L$ GRB起源以及GRB与SN联系的重要问题。我们在6- 10米级望远镜上使用中分辨率和低分辨率摄谱仪进行了一次光谱学活动,覆盖时间跨度为37.3天,并在$\sim270$天内进行了从无线电到X射线能量的多波长成像活动。此外,我们使用了一个可调的过滤器为中心的H $α$映射恒星形成的主星系和周围的星系。我们使用这些数据来提取和模拟不同辐射成分的特性,并结合光谱能量分布拟合技术来提取宿主星系的特性。对从射电到X射线的光变曲线和光谱能量分布的模拟显示,爆炸波以初始洛伦兹因子$Γ_0\sim60$膨胀,对于高$L$伽…
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Luminosity function of GRBs
亮度函数(LF)统计应用于BATSE伽玛暴(源GUSBAD目录)是在这项工作中的主题。LF是一种强大的统计工具,可以从天体物理样本中提取有用的信息,这种统计分析的关键点是探测器的灵敏度,我们已经进行了仔细的分析。我们应用LF统计的工具,三个伽玛暴类的Fireshell模型预测。Fireshell和Fireball模型之间的主要区别之一是对伽玛射线暴瞬发的解释,前者认为它分为两个物理过程:1)产生P-GRB辐射的光学厚Freshell的透明性和2)相对论壳层的相互作用(由重子电子-正电子-光子组成)与环爆介质(CBM)碰撞,产生了所谓的扩展余辉峰(EAP)。然而,被引用最多的火球模型声称,瞬发辐射是由几个具有不同洛伦兹因子的相对论壳层(由电子-正电子-光子组成)之间的相互作用引起的,这一过程称为内部冲击。这种透明在开始时产生强烈的短发射,称为P-GRB。因此,对于Fireshell模型,瞬发辐射是P-GRB加EAP。我们用LF统计方法预测了Fireshell模型预测的三类伽玛暴的峰值通量、红移和峰值亮度的分布,并使用了三种伽玛暴速率。我们寻找分布之间的差异,事实上我们发现,我们对预测的分布和观测的分布(有和没有红移)进行了比较,我们必须建立一个包含220个已知红移的伽玛暴的列表。我们还估计了所有样本中Malmquist偏差的影响,并寻找各向同性光度和带峰光谱能量之间的相关性。
2013-09-13 astro-ph.HE
Choked Jets and Low-Luminosity Gamma-Ray Bursts as Hidden Neutrino Sources
我们考虑伽马射线暴(GRB)喷流被阻塞的扩展材料作为高能宇宙中微子的来源。我们考虑到喷流传播的物理内部的祖星和周围的稠密介质。辐射约束,这是相关的高能量中微子生产被认为是以及。宇宙射线的有效冲击加速对于足够低功率的喷流和/或掩埋在密集的、扩展的风或外壳中的喷流是可能的。这样的条件也有利于伽玛暴射流成为失速,失速的必要条件明确推导。这种阻塞喷流可以解释跨相对论超新星(SNe)和低光度(LL)GRB,给出GRB和GRB-SNe的统一图像。集中在这个统一的情况下,伽玛暴,我们计算由此产生的中微子光谱,包括相关的微物理过程,如多介子生产PP和Pgamma相互作用,以及介子和μ子的能量损失的阻塞射流。我们利用LL伽玛暴光度函数的最新结果得到了中微子的漫射谱。虽然不确定性很大,我们确认,LL伽玛暴可以潜在地给一个显着的贡献的扩散中微子通量。我们的结果与目前的IceCube数据是一致的,并没有违反经典的高光度伽玛暴的堆叠限制。我们发现,高能中微子的生产在扼流喷流是占主导地位的伽玛相互作用。这些源在GeV-TeV伽马射线中是暗的,并且对费米漫射伽马射线背景没有显著贡献。假设失速射流可以在致密介质中发射准球形激波,则在激波爆发伽马射线发射之前出现的TeV中微子前体可以用作LL GRB的扼流射流模型的确凿证据。我们的研究结果加强了宽视场天空监测器的相关性。
2016-03-22 astro-ph.HE hep-ph
The Event Rate and Luminosity Function of Fermi/GBM Gamma-Ray Bursts
本文利用115个Fermi/GBM伽马射线暴样本,通过非参数方法研究光度函数与事件率,发现亮暴事件率符合恒星形成率,提示其可能源于大质量恒星核心坍缩。
2025-07-22 astro-ph.HE
A Comprehensive Analysis of Fermi Gamma-ray Burst Data: II. $E_{\rm p}$-Evolution Patterns and Implications for the Observed Spectrum-Luminosity Relations
本文对用{ \em Femri}/GBM观测到的51个长亮暴和11个短亮暴的时间分辨谱进行了分析,特别注意同一暴内$E_{\rm p}$的演化。在8个单脉冲长伽玛暴中,有5个表现为硬-软演化,3个表现为强度跟踪。多脉冲长伽玛暴具有更复杂的模式。在第一个脉冲的时间分辨谱中,几乎一半(15/32)的伽玛暴显示出明显的硬-软演化,另一半(17/32)的伽玛暴显示出明显的强度跟踪。后来的脉冲通常显示跟踪行为,虽然一个硬到软的演变模式被确定在第二脉冲的2个伽玛暴的脉冲是分开的。从统计上看,硬到软的演化脉冲往往比强度跟踪脉冲更不对称,上升翼比下降翼更陡。短伽玛暴只有$E_{\rm p}$跟踪强度,时间分辨率为16 ms。我们进行了模拟分析,并建议,至少对于某些突发,后期强度跟踪脉冲可能是重叠的硬到软脉冲的结果。然而,在多脉冲长伽玛暴和某些单脉冲伽玛暴的第一个脉冲中存在强度跟踪图象的事实表明,强度跟踪是一个独立的分量,它也可能在某些晚脉冲中起作用。对于具有测量红移的伽玛暴,我们提出了时间分辨的$E_{\rm p}-L_{γ, \rm iso}$相关分析,并表明相关性的分散性与全球Amati/Yonetoku关系的分散性相当。我们讨论了各种辐射模型的预测有关$E_{\rm p}$的演变,以及在伽玛暴的进动喷流的可能性。这些数据似乎对所有这些模型都提出了巨大的挑战,并且是揭示伽玛暴瞬发物理的关键。
2012-07-13 astro-ph.HE
The Optical Luminosity-Time Correlation for More Than 100 Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴(GRB)由于其全色性而成为一种迷人的现象。它们的余辉发射可以从亚TeV能量到无线电波长观测到。我们研究了呈现光学平台的伽玛暴,利用与许多伽玛暴光变曲线(LC)中显示的X射线平台的相似性。我们全面分析了所有已发表的GRB,主要由Neil Gehrels Swift天文台(Swift)观测到的已知红移和光学平台。我们拟合了267个光学LC,并在102个病例中显示了平台的存在,这是迄今为止光学平台的最大汇编。对56个具有光学平台和X射线平台的雨燕暴,比较了两个波长(T*_opt,T*_X)的静止帧结束时间,得出了在T*_opt和T*_X之间的平台是消色差的结论。我们还证实了T*_opt和平台发射结束时的光学光度之间存在二维关系,这类似于X射线中相同的光度-时间相关性(Dainotti et al. 2013)。这种光学相关性的存在已被证明是迄今为止文献中最大的光学平台样本。在这个光学相关的平方散射是最小的黄金伽玛暴的子集与减少的散射相当于52.4%相比,整个伽玛暴样品的散射。
2020-11-30 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts, Supernovae Ia and Baryon Acoustic Oscillations: a binned cosmological analysis
任何红移的宇宙学探测都是一致地重建宇宙历史所必需的。要正确研究哈勃常数$H_0$的张力(由Ia型超新星和普朗克测量的宇宙微波背景辐射获得),就需要在任何时期都有完整的距离指示器样本。伽马射线暴(GRB)是上述任务所必需的,因为它们的巨大亮度使我们能够在非常高的红移下扩展宇宙阶梯。然而,单独使用伽马射线暴作为标准烛光是具有挑战性的,因为它们的光度变化很大。为此,我们选择了一个可靠的相关性的伽玛射线暴与一个非常小的内在散射:所谓的基本平面相关性的伽玛射线暴余辉校正选择偏差和红移的演变。我们选择了一个定义明确的样品:铂样品,由50个长伽玛暴组成。为了进一步限制宇宙学参数,我们使用重子声学振荡(BAO)作为标准标尺,因为它们的可靠性。因此,我们应用伽玛暴,超新星Ia,和BAO在红移的分箱分析,使伽玛暴的贡献是完全包括在最后的红移箱,达到$z=5$。我们使用的基本平面相关性与SNe Ia和BAO,以限制$H_0$和密度物质的今天,$Ω_{M}$。这种方法使我们能够评估伽玛暴与Ia超新星和BAO相结合的作用。我们已经获得了$H_0$和$Ω_{M}$的结果使用伽玛暴+ SNe Ia+ BAO更好的精度比SNe Ia单独为每个箱,从而确认BAO和伽玛暴加在一起的有益作用。此外,当与SNe Ia + BAO比较时,在GRB + SNe Ia + BAO之间获得了一致的结果,显示了GRB的重要性,因为…
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-wavelength analysis of the SN-associated low-luminosity GRB 171205A
通过多波段分析低光度伽马射线暴 GRB 171205A,约束其物理起源,发现离轴辐射由茧层主导,并构建了峰值光度与谱延迟的关系。
2023-12-21 astro-ph.HE
New results on the gamma-ray burst variability-luminosity relation
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
Evolution of jets driven by relativistic radiation hydrodynamics as Long and Low Luminosity GRBs
我们提出了三维数值模拟的喷流建模与相对论辐射流体动力学(RRH),演变跨越两个环境:i)分层的周围介质和ii)16 TI祖模型。我们认为不透明度与流体和辐射之间的各种相互作用过程一致,特别是自由-自由、束缚-自由、束缚-束缚和电子散射。我们探讨了各种初始条件,不同的辐射能量密度的光束在流体力学和辐射压力为主的情况下,只考虑超相对论射流。为了研究辐射场对射流演化的影响,我们将我们的结果与纯流体动力学射流进行了比较。通过比较RRH驱动的射流,发现辐射压力主导的射流传播速度略快于气压主导的射流。最后,我们构建了与所有这些情况相关的亮度光变曲线(LC)。LC的建设使用的辐射场的通量,这是完全耦合到流体动力学方程的演变过程中。在分层介质中传播的喷流的主要特征是,LCs与典型长伽马射线暴的伽玛射线光度$10^{50}-10^{54}$ erg/s在同一数量级,辐射温度与气体温度相差近一个数量级。从祖先星模型中爆发的喷流的性质是,LC的数量级为低光度GRB $10^{46}-10^{49}$ erg/s,在这种情况下,气体和辐射温度之间的差异是4个数量级,这是一个远离热平衡的情况。
2018-07-23 astro-ph.HE
Multi-Messenger Modeling of Low-Luminosity Gamma-Ray Bursts
University of Utah(犹他大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
本研究通过多信使建模分析低亮度伽马射线暴的反常发射过程,发现其CR加载因子范围,并预测中微子信号,强调LL GRBs作为高能中微子来源的潜力。
2026-02-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multiwavelength analysis of three SNe associated with GRBs observed by GROND
自近20年前发现GRB和SNe之间的第一个联系以来,迄今为止已经发现了数十个类似SN的再亮,并且已经通过光谱证实了大约7个固体协会。使用GROND光学/近红外数据和快速X射线/紫外数据,我们估计的内在消光,光度和演化的三个SN的GRB余辉光变曲线在z~0.5。SNe 2008 hw、2009 nz和2010 ma的光学(r波段)光度分别是SN 1998 bw的0.80、1.15和1.78倍。SN 2009 nz的演化与SN 1998 bw相似,而SN e 2008 hw和2010 ma的峰值时间较早。准测辐射热光变曲线校正的近红外波段的贡献,使用文献中的数据和黑体拟合。SN 2010 ma的亮度很高(1.4x10^43 erg/s),而SNe 2008 hw和2009 nz的峰值亮度更接近SN 1998 bw。SN爆炸的物理参数,如合成镍质量,喷出物质量和动能,估计使用阿内特的分析方法,这导致在镍质量约0.4-0.5 Msun。通过一个非常全面的数据集,我们发现SNe 2008 hw,2009 nz和2010 ma的光度和镍质量类似于其他已知的GRB相关SNe。这一发现加强了以前的说法,即GRB-SNe比没有GRB伴随的Ic型SNe更亮。
2015-02-02 astro-ph.HE
Evolutions of stellar-mass black hole hyperaccretion systems in the center of gamma-ray bursts
恒星质量黑洞(BH)周围的中微子占主导地位的吸积盘可以通过湮灭从盘发射的中微子来驱动伽马射线暴(GRB)。对于BH超吸积系统,高吸积率会引发BH特性的剧烈演化,进而导致中微子湮灭光度的演化。本文考虑了吸积系统的演化,分析了不同平均吸积率和初始BH参数下的平均含时中微子湮灭光度。通过对光度的时间积分,在合理的初始盘质量下,中微子湮灭总能量可以满足大部分短持续暴和大约一半长持续暴的要求。此外,极端Kerr BH应该存在于某些高光度伽玛暴的中央引擎中。高能量的伽玛暴需要中心的交替磁流体动力学过程,如吸积系统的Blandford-Znajek喷流或毫秒磁星。
2015-12-25 astro-ph.HE
Calibration of gamma-ray bursts luminosity correlations using gravitational waves as standard sirens
伽马射线暴(GRB)是探测高红移宇宙的潜在工具。然而,圆度问题迫使人们寻找与模型无关的方法来研究伽玛暴的光度相关。本文提出了一种利用引力波作为标准信标来标定伽玛暴光度关联的新方法。对于第三代地基GW探测器(即,爱因斯坦望远镜),伴随电磁对应物的引力波(GW)事件的红移可以达到$\sim 4$,它比Ia型超新星($z\lesssim 2$)更遥远。利用爱因斯坦望远镜的模拟GW星表对Amati关系和Ghirlanda关系进行了标定。我们发现,这些关联式的截距和斜率的$1σ$不确定度可以分别被限制到小于0.2%和8%。利用校正后的关联,可以精确地测量暗能量状态方程的演化,这对于区分暗能量模型具有重要意义。
2019-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 120422A: A Low-luminosity Gamma-ray Burst Driven by Central Engine
GRB 120422 A是一个低光度的伽马射线暴(GRB),与一颗明亮的超新星有关,它的特点是T_(90)~ 5 s相对较短,并且有一个高能的X射线尾。我们分析了Swift BAT和XRT数据,并讨论了物理意义。我们表明,早期的急剧下降的X射线光变曲线可以解释为弯曲的尾巴,一个晚发射情节约58-86秒,弯曲的瞬时光谱在发射情节结束。结合前20 s的主要活动和40 ~ 60 s的弱辐射,瞬发辐射是可变的,它指向一个中心的引擎起源,而不是用来解释附近一些低光度超新星GRB的激波爆发起源。曲率效应的解释和将早期浅层衰减解释为风介质中的滑行外部前向激波发射都限制了体洛伦兹因子Γ在几个左右。比较GRB 120422 A和其他超新星GRB的性质,我们发现区分发动机驱动GRB和冲击爆发GRB的主要标准是时间平均亮度,分离线约为~ 10^48 erg s^-1。
2012-07-17 astro-ph.HE