Dynamics and Afterglow Light Curves of GRB Blast Waves Encountering a Density Bump or Void
我们研究了伽马射线暴(GRB)冲击波在周围介质中遇到各种密度结构(如凸起、空隙或台阶)时的动力学和余辉光变曲线。我们提出并解释的特征响应功能,每种类型的密度结构在介质中的叶子上的正向冲击波(FS)和反向冲击波(RS)的动力学,无论是长寿命或短寿命的RS爆炸波。我们表明,当周围介质密度下降,冲击波表现出在某些情况下,由于绝热冷却的冲击波的一个实际的加速期(即使在其减速阶段)。比较具有不同形状的凸起或空隙的数值例子,我们提出了一些一致性检验,正确的建模爆炸波需要满足。我们的模型结果成功地通过了这些测试。采用拉格朗日描述的冲击波,我们进行了一个复杂的计算余辉发射。我们表明,作为对周围介质中密度结构的响应,RS光变曲线产生比FS光变曲线更显著的变化。一些观察到的特征(如重新变亮,下降或缓慢摆动)可以更容易地在RS模型中解释。我们还讨论了这些不同的功能上的FS和RS光变曲线的起源。
2014-05-06 astro-ph.HE
GRB 110530A: Peculiar Broad Bump and Delayed Plateau in Early Optical Afterglows
我们报告了我们对GRB 110530A的早期光学观测,并结合X射线余辉数据研究了它的喷注性质。在其R波段余辉曲线中观察到一个特殊的宽的开始隆起,随后是一个平台。其他波段的光学数据和X射线数据与R波段光变曲线的时间特征一致。我们的联合光谱拟合的光学和X射线数据表明,它们是在同一制度,与$\sim 1.70$的光子指数。通过考虑延迟能量注入分量,光学和X射线余辉光变曲线与标准外激波模型拟合得很好。根据模拟结果,我们发现伽玛暴喷流的辐射效率为$\sim 1\%$,余辉喷流的磁化参数为$<0.04$,并导出极低的$ε_B$(激波能量与磁场的比值)为$(1.64\pm 0.25)\times 10^{-6}$。这些结果表明,喷流可能是物质占主导地位。还讨论了它的前超新星恒星的后退物质吸积产生的延迟能量注入。
2016-07-28 astro-ph.HE
Physical origin of multi-wavelength emission of GRB 100418A and implications for its progenitor
GRB 100418 A是一个z = 0.624的长爆发,没有发现任何相关的超新星(SN)。它在瞬发和余辉阶段的光变曲线都类似于GRB 060614,这是一个附近没有关联SN的长GRB。我们分析了这一事件的观测资料,并讨论了它的多波长发射的可能来源。我们表明,它的联合光曲线在1 keV来自Swift BAT和XRT观测是由两个不同的组件。第一个成分的光谱非常软(r = 4.32),以陡峭的衰变段结束,表明该成分的内部起源。第二个分量是缓慢上升的宽凸起,在BAT触发后约10^5秒达到峰值。假设后凸是由于余辉的开始,我们导出了伽玛暴火球的初始洛伦兹因子(γ_0),发现它明显偏离了典型伽玛暴的γ_0与Eiso之间的关系。我们还检查它是否遵循相同的反相关性之间的X射线光度和在许多典型的伽玛暴,这通常被认为是一个信号的后期能量注入的中央引擎的浅衰变阶段观察到的破裂时间。然而,我们发现它并不服从这种相关性。我们建议,后期颠簸可能是由一个双组分射流。我们用离轴射流模型拟合了第二个分量,并发现该模型可以代表后期的凸起。导出的射流半开角为0.30 rad,视角为0.315 rad。中等密度为0.05 cm ^-3,可能表明它可能来自致密恒星的合并。GRB 060614和100418A之间的相似性可能表明这两个GRB来自相同的群体,并且在这两个GRB中观察到的晚期撞击可能是由GRB中心引擎提供动力的双…
2012-04-03 astro-ph.HE
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
Neutrino Production Associated with Late Bumps in Gamma-Ray Bursts and Potential Contribution to Diffuse Flux at IceCube
冰立方探测到了许多TeV-PeV中微子,但它们的天体物理起源仍然很大程度上未知。受观测到的一些伽马射线暴(GRBs)中的晚期X射线/光学碰撞的启发,我们研究了IceCube中微子和GRBs之间的相关性,允许延迟中微子$\sim$天后的提示伽玛射线。虽然我们还没有发现任何明确的相关性,高达$\sim$ 10\%的事件,迄今为止在冰立方观测到的可能是中微子产生的后期伽玛射线暴活动在$\sim$ 1天。假设一些冰立方事件和晚期GRB碰撞之间存在联系,我们以一种独立于模型的方式证明了能够产生晚期$\sim$ PeV中微子的GRB位点应该是非相对论性的或温和的相对论性的。我们估计从这样的源扩散中微子通量,并发现它们可能占一些冰立方事件。未来对高能中微子和伽马射线暴余辉的观测可以进一步验证上述联系。
2020-02-16 astro-ph.HE hep-ph
A Pulsar Wind Nebula Model Applied to Short GRB 050724
短伽马射线暴(sGRB)的一个子集已被发现的特点是近红外/光学颠簸在$\sim 1$天,其中一些表现出几乎并发的X射线耀斑。虽然近红外/光学凸起可能是千新星的特征,但X射线耀斑与千新星并不一致。人们普遍认为,sGRB是由双致密天体合并产生的,在合并过程中发射出亚相对论性的喷出物。在本文中,我们提出,上述光学/X射线特征是形成长寿磁星的双中子星合并后的指示。观测和理论工作表明,磁星的自旋下降功率作为超相对论电子-正电子对注入到喷出物中,即脉冲星风星云(PWNe)。本文提出了这样一个PWN模型,并发现GRB 050724中观测到的光学凸点和X射线耀斑都可以用这个PWN模型来理解。我们指出光学凸块和X射线耀斑可能有不同的起源。我们的结果加强了双中子星合并中磁星形成的证据,并证明了PWN模型的有效性。
2018-03-09 astro-ph.HE
The nature of the late achromatic bump in GRB 120326A
长${\it Swift}$伽马射线暴GRB 120326 A的红移$z=1.798$表现出一个多波段的光变曲线与一个引人注目的功能:一个晚时间,持久的消色差再亮,很少看到这样的事件。在70秒的GRB瞬发爆发后,在光学和X射线波段$\sim 35$ ks(GRB静止帧中的$\sim 12.5$ ks)中达到峰值,该特征比基本的光学幂律衰减高出近两个数量级。模拟的多波长光变曲线,我们调查的背景下,标准火球模型的再亮的可能原因。我们排除了一系列的情况下,这个功能的起源:反向冲击闪光,晚时间向前冲击峰值由于通过光学波段的最大同步加速器频率,晚中央发动机光学/X射线耀斑,膨胀的冲击波之间的相互作用,并在环爆介质和引力微透镜的密度增强。相反,我们得出结论,消色差的再亮可能是由一个刷新的前向激波或几何效应。此外,我们确定了一个额外的组件后,提示发射结束,形状观察到的X射线和光学光变曲线不同,排除了一个单一的整体发射组件来解释观察到的早期发射。
2014-09-23 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Gamma-Ray Burst Optical Emission: II. Afterglow Onset and Late Re-Brightening Components
我们继续对伽马射线暴(GRB)光学光变曲线中的各种成分进行了系统的统计研究。我们分解的早期发病的颠簸和后期的再亮颠簸的经验拟合和分析其统计特性。在146个具有良好采样的光学光变曲线的伽玛暴中,分别在38个和26个伽玛暴中观察到了开始和再增亮的隆起。研究发现,典型的上升和衰减斜率的开始和再增亮颠簸分别为~1.5和-1.15。在X射线波段中没有检测到与光学起始凸块相关联的早期起始凸块,而对于一半的再增亮光学凸块检测到X射线再增亮凸块。峰值亮度与峰值时间呈反相关,L_p \propto t_{p} ^{-1.81+/-0.32}和L_p \propto t_{p} ^{-0.83+/-0.17}分别用于开始和重新变亮的肿块。初始凸点的L_p和各向同性能量释放与E_{γ, iso}相关,而再增亮凸点的L_p和各向同性能量释放与E_{γ, iso}无关。在同步辐射外激波模型的框架内,以起始碰撞作为探测火球及其周围介质性质的探针,发现相对论电子的典型幂律指数为2.5,介质密度分布表现为n \propto r^{-1}。利用我们分析得到的介质密度分布,我们也证实了我们以前工作中初始洛伦兹因子(Γ_0)与E_{γ, iso}之间的相关性。产生再增亮凸块的喷流分量似乎在轴上,并且独立于瞬发发射喷流分量。其典型的动能预算比瞬发发射分量大约大一个数量级,但具有较低的Γ_0,通常为几十。
2013-06-20 astro-ph.HE
An Intermediate Luminosity GRB 210210A: The early onset of the external forward shock in the X-ray?
本研究分析中等光度GRB 210210A的瞬时辐射与余辉,发现早期X射线隆起符合余辉起始关联,确认其塌缩星起源并可能由磁星供能。
2025-07-09 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
Constraining GRB Initial Lorentz Factor with the Afterglow Onset Feature and Discovery of a Tight Gamma_0-E_iso Correlation
余辉的起始特征是余辉早期光变曲线上有一个平滑的凸起。我们对这样的特征进行了广泛的搜索。发现了20个光学选择暴和12个X射线选择暴,其中17个光学选择暴和2个X射线选择暴有红移测量。我们拟合的光变曲线与一个光滑的破幂律和测量的时间特性的时间尺度的凸点在FWHM。这些时间尺度之间的强相互关联被发现,和一个较暗的和更广泛的颠簸往往在稍后的峰值时间达到峰值。爆发的上升时间与衰减时间的比值几乎是普遍的,但上升时间与峰值时间的比值在0.3~1之间变化。Eiso与突发帧中的峰值亮度和峰值时间紧密相关。假设凸点是伽玛暴火球在等密度介质中减速的信号,计算了光选样品中伽玛暴的初始洛伦兹因子(Gamma_0)和减速半径(R_dec)。结果表明,γ_0一般为几百个,典型的减速半径为R_dec~10^{17} cm。更有趣的是,发现了γ_0和E_iso之间的紧密相关性,即γ_0 ~ 195 E_iso,52}^{0.27}(对于光学和X射线z已知样品都满足)。它有助于理解伽玛暴物理,并可作为伽玛_0的指示器。我们发现,早期明亮的X射线通常是由不同的组件从外部冲击辐射为主,但偶尔(一种情况下)的消色差减速功能观察。X射线中的成分将有助于观察到的X射线光变曲线的多样性。
2009-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
EP241217a: a likely Type II GRB with an achromatic bump at z = 4.59
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University Nijmegen(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA) and Department of Physics and Astronomy, Northwestern University(西北大学天体物理跨学科探索与研究中心及物理与天文系);Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心)
EP241217a可能为II型伽马射线暴,但其亮度低于检测阈值,观测到无色突起,表明X射线平台持续时间可能较短,需进一步理论建模解释其起源。
2025-12-08 astro-ph.HE
Constraining the circumburst medium of gamma-ray bursts with X-ray afterglows
长伽马射线暴(GRB)被认为起源于大质量恒星的核塌缩。一般认为,余辉性质是由周围星际介质中物质的密度决定的。因此,环暴流密度可以用来区分星际风$n(R) \propto R^{\rm -k}$和恒定密度介质(ISM)$n(R) = const$。以往对不同余辉样品的研究表明,伽玛暴的环暴介质既不是简单地由星际风支持,也不是完全由ISM支持。在本工作中,我们的新样品由39个在早期X射线余辉中具有平滑起始的类凸点特征的伽玛暴组成,其中20个伽玛暴具有红移测量。通过对X射线光变曲线的凸点进行光滑破幂函数拟合,得到了特征宽度($ω$)的半高宽(FWHM),以及凸点的上升和衰减时间尺度($T_{\rm r}$和$T_{\rm d}$)。X射线碰撞时间尺度之间的相关性与以前在光学余辉中发现的相似。基于薄壳情况下的火球前向激波模型,得到了电子谱指数$p$的分布,并进一步约束了介质密度分布指数$k$。发现新推断的$k$浓度为1.0,范围为0.2至1.8。这一发现与先前的研究一致。我们对X射线余辉的详细研究的结论表明,所选伽玛暴的周围介质是不均匀的,即,既不是ISM,也不是典型的星际风。
2021-11-27 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
X-ray light curve in GRB 170714A: evidence for quark star?
利用\textit{Swift} /X射线望远镜观测到GRB 170714 A的X射线光变曲线中存在两个平台和一个后凸,这对伽马射线暴(GRB)的中心发动机具有重要意义,意味着该暴的起源可能不同于其它超长GRB。我们认为,两个中子星合并成一个超大质量夸克星(QS),然后坍缩成一个黑洞(BH),延迟时间约为$10^4$ ~s,可能是这些X射线成分的原因。超大质量的QS最初处于流体状态,是湍流和差异旋转的,但将被固化并释放其潜热注入到GRB火球中(在液-固相变期间持续约$10^3$ ~s)。新生液体QS的发电机作用可产生高达$\sim 10^{15}$ ~G的磁场,并且类似磁铁的中心发动机(固化后)为第二平台提供了重要的能量。在合并后的QS坍缩成BH后,在回退吸积过程中会释放更多的能量,从而形成X射线凸点。这种合并后的QS模型可能会通过未来的观测进行测试,使用先进的引力波探测器(例如,先进的LIGO和VIRGO)或X射线/光学望远镜。
2018-01-29 astro-ph.HE
Evolution of fallback discs around millisecond magnetars: effect of supercritical accretion on GRB afterglows
本研究探讨毫秒磁星周围回落盘的演化,发现超临界吸积下辐射压导致盘内区球化并自调控吸积率,使回落盘数天内无法与磁层作用,质疑现有回落盘模型对GRB X射线余辉的解释。
2023-08-26 astro-ph.HE
Fall-Back Disks in Long and Short GRBs
我们提出了数值的时间依赖性计算的回退磁盘相关的伽玛暴,其中磁盘的材料周围的黑洞(BH)供电的伽玛暴射流调制的质量流,因此强度的射流。假设在原始粒子附近存在一个小于10^{-4} msun的小质量粒子,其圆化半径约为10^{10}-10 11} cm,那么不可避免的结果就是形成一个“外盘”,由于角动量输运和缺乏约束力矩,外盘的外缘不断向更大的半径移动。对于长伽玛暴,如果初始回退盘中的质量分布沿着前身包线,那么半径约为10^{11} cm时,X射线平台的时间尺度约为10 ^4 s。对于t>10^7 s的晚期,由于盘中的冷却锋而导致的变陡可能在GRB 060729中得到观测支持。对于短的伽玛暴,人们认为大部分质量最初位于小于10 ^8 cm的小半径处;然而,即使是微量的~10^{-9} msun的高角动量物质的存在也会使光变曲线出现短暂的平台。通过研究伽玛暴X射线衰变中的平台期(在瞬发辐射后可持续约10^4 s),Dainotti等人发现平台期结束时的X射线光度与平台期持续时间之间存在明显的反比关系。我们表明,这种关系可能只是代表了这样一个事实,即一个是偏向于检测微弱的高原,因此优先采样更有活力的伽玛暴。然而,如果有一个标准水库的回落质量,我们的模型可以重现逆X射线亮度持续时间的关系。我们要强调的是,我们并没有讨论在瞬发辐射之后立即发生的非常陡峭的初始衰变,这已经被Lindner等人建模…
2011-04-04 astro-ph.HE
Fallback accretion on to a newborn magnetar: long GRBs with giant X-ray flares
伽马射线暴(GRB)的X射线余辉中的耀斑与瞬发辐射相比具有更多的特征,如脉冲轮廓和包含的注量。因此,它们被认为是源自中央引擎的后期活动,并可用于限制整体能量预算。本文收集了一个用$19$-XRT观测到的长伽玛暴样品,它们的X射线余辉中含有巨大的耀斑。我们用磁星螺旋桨模型的一个版本来拟合这个样本,修改后的模型包括了后退吸积。该模型已经成功地再现了短伽玛暴的延发辐射。我们的最佳拟合为光变曲线提供了合理的形态匹配。然而,$16$超出$19$的配合要求接近$100\%$的螺旋桨机构的效率。高效率参数是耀斑中包含的高能量和偶极分量的极端持续时间的直接结果,这迫使慢自旋周期或低磁场。我们发现,即使包含显着的回落吸积,在所有情况下,但在少数情况下,它是积极的挑战,以产生即时发射,余辉和巨大的耀斑内的约束的旋转能量预算的磁星。
2018-05-23 astro-ph.HE
GRB 111209A/SN 2011kl: Collapse of a supramassive magnetar with r-mode oscillation and fall-back accretion onto a newborn black hole
超长持续时间的伽马射线暴GRB 111209 A被发现与一颗非常明亮的超新星(SNe)SN 2011 kl有关。GRB 111209 A/SN 2011 kl的物理机制在文献中已经得到了广泛的研究,但尚未形成定论。通过详细研究GRB 111209 A的X射线光变曲线的特征,结合SN 2011 kl的时间和光谱特征,我们认为,一个短寿命的超大质量磁星可以负责最初的浅X射线发射。当磁星坍缩成黑洞(BH)时,自旋能从黑洞中被电磁抽取,导致X射线通量急剧下降。一小部分包层物质回落并激活新生BH上的吸积,这在晚些时候产生X射线再亮撞击。在这个过程中,一个离心驱动的富含重子的准各向同性Blandford \& Payne流出物从复苏的吸积盘沉积其动能的SN喷出物,这给发光的SN 2011 kl提供动力。最后,我们根据观测结果对磁星的物理参数进行了限制。
2020-04-12 astro-ph.HE
A Possible kilonova powered by magnetic wind from a newborn black hole
引力波事件GW 170817与GRB 170817 A的发现证实了中子中子星(NS-NS)的合并是短伽马射线暴(GRBs)的起源。然而,二进制NS的合并产品仍然是一个悬而未决的问题。在一些短伽玛暴中发现了一个X射线平台,随后是一个陡峭的衰变(“内部平台”),这意味着一个超大质量的磁星作为合并残余物运行,然后在平台的末端坍缩成一个新生的黑洞(BH)。X射线碰撞或“内部平台”之后的第二平台被认为是通过Blandford-Znajek机制(BZ)在这个新生BH上的回退吸积的预期特征。与此同时,由布兰德福德-佩恩机制(Blandford-Paynemechanism,BP)驱动的来自新生BH盘的近各向同性风可以产生明亮的千诺瓦。因此,对具有“内部平台”的短伽玛暴(以及随后的X射线碰撞或第二平台)的亮kilonova观测提供了进一步的证据。在本文中,我们发现GRB 160821 B是一个候选的情况下,GRB 160821 B的千诺瓦排放可能是由一个新生的BH的BP风。未来GW对GRB 160821 B类事件的探测可能会进一步支持这一假设,使我们能够研究磁星和新生BH的性质,并约束中子星的状态方程。
2021-02-16 astro-ph.HE
Investigating Temporal Features in Swift GRB Afterglows: A Comparative Study of UVOT and XRT Data
本研究统计分析200个Swift GRB光学与X射线光变曲线,分类形态特征,揭示早期耀发、平台等物理起源,表明多样机制与喷流结构。
2025-09-09 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
Delayed Energy Injection Model For Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴(GRB)余辉中的浅衰变相和耀斑被广泛认为与中心引擎的后期激活有关。一些能量注入模型涉及到从伽玛暴触发时刻开始的连续能量流,如磁星的磁偶极辐射。然而,在涉及黑洞吸积系统的情况下,来自回退吸积的能量流可能延迟回退时间$\sim t_{\rm fb}$。因此,我们提出了一个延迟能量注入模型,延迟能量会引起外激波的洛伦兹因子显著上升,从而在多带余辉中“产生”一个凸起。如果延迟时间很短,我们的模型退化到以前的模型。我们的模型可以很好地解释GRB 081029和GRB 100621 A的光学和红外线曲线中的显著再增亮现象。需要相当大的回落质量来提供后期能量,这表明伴随回落物质的伽玛暴可能与低能量超新星有关,因此在爆发过程中可以保留一部分包层。回退时间可以提供有意义的伽玛暴祖星性质的信息。
2016-04-15 astro-ph.HE
GRB 250706B/C: Insight-HXMT Discovery of a High-Luminosity Burst as a Candidate for Fallback-Regulated Accretion in the Prompt Emission
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
基于Insight-HXMT观测到的长暴GRB 250706B/C,发现其瞬时辐射同时具有极短时标变化和缓慢演化的包络,支持回落吸积盘在高光度分支工作的模型。
2026-06-08 astro-ph.HE
A minor body falling onto a neutron star as an explanation for the unusual gamma-ray burst GRB 101225A
太阳质量恒星在超大质量黑洞周围的潮汐破裂已经被广泛地用解析和数值方法研究。在这些事件中,恒星发展成一个细长的香蕉状结构。在完成一个偏心轨道后,束缚的碎片落在黑洞上,形成一个吸积盘并发出辐射。同样的过程可能发生在行星尺度上,如果一个小天体的轨道太靠近它的恒星。在太阳系中,彗星直接落在太阳或行星上。如果恒星是一个致密的天体,次要天体可能会被潮汐破坏。事实上,产生强烈伽马射线辐射的第一个机制之一涉及彗星在我们银河系中的中子星上的吸积。在这里,我们报告的特殊性的“圣诞节”伽马射线暴(GRB 101225 A)可以解释的潮汐破坏事件的一个小机构周围的银河系孤立的中子星。这一结果表明,小型天体可以被紧凑的恒星残骸捕获,比在我们的太阳系中发生的更频繁,或者在毫秒射电望远镜周围形成小型天体相对容易。一颗与伽玛射线暴有关的奇特超新星可能提供另一种解释。
2011-11-30 astro-ph.HE
Thermal Emission in Gamma-Ray Burst Afterglows
本文研究了由伽马射线暴(GRB)辐射加热的星周结构的热辐射和喷出物,并利用改进的辐射流体程序小STELLA计算了其对GRB光学余辉和X射线余辉的贡献。它表明,热辐射起源于周围的GRB祖星加热致密壳层可以重现X射线平台(如观察到的GRB 050904,070110),以及偏离幂律衰减观察到的光学余辉的一些GRB(例如020124,030328,030429 X,050904)。热辐射压力在加热环爆壳占主导地位的气体压力,产生快速膨胀的物质类似于suprenova一样的爆炸接近不透明度或辐射通量密度跳跃的环爆介质。这种现象可能是几个伽马射线暴的光学余辉中所谓的超新星碰撞的原因。这样一个“准超新星”表明解释GRB-SN连接不直接涉及GRB祖星的爆炸。
2013-04-24 astro-ph.HE
Black hole central engine for ultra-long gamma-ray burst 111209A and its associated supernova 2011kl
最近,首次报道了超长伽马射线暴(GRB)与超新星之间的关联,即,GRB 111209A/SN 2011kl,这使我们能够研究超长GRB的中心引擎甚至祖星的物理学。本文对GRB 111209A/SN 2011kl的宽带数据进行了检验。晚期X射线光曲线呈现出类似GRB 121027 A的回落凸起,表明存在黑洞中央引擎。因此,我们提出了一个具有回退吸积的GRB 111209A/SN 2011kl的Eksar模型。所需的模型参数,如祖星的总质量和半径,表明GRB 111209 A的祖星更可能是沃尔夫-拉叶星而不是蓝超巨星,而这次超长爆发的中心引擎是一个黑洞。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2016-05-16 astro-ph.HE
A possible Macronova in the late afterglow of the `long-short' burst GRB 060614
长持续时间($>2$ s)$γ$ -射线爆发被认为是起源于大质量恒星的死亡,预计将伴随着超新星。GRB 060614持续了102秒,缺乏超新星般的发射,其物理起源仍然存在争议。在这里,我们报告的近红外线凸块,这是显着高于定期衰减余辉的发现。这个红色的突起与已知最弱的超新星也不一致。然而,它可以产生于一个锂Paczyboski macronova $-$的放射性衰变的碎片后,一个紧凑的二元合并。如果这种解释是正确的,GRB 060614是由一个紧凑的双星合并而不是一个大质量恒星的死亡产生的,它是一个重r过程元素的重要生产地点。大量的抛射物质支持黑洞-中子星合并,但不能排除双中子星合并的可能性。
2015-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet precession in gamma-ray bursts: The roles of fallback accretion and disk dynamics
本文提出了一个包含回落吸积与中心黑洞协同演化的喷流进动模型,发现进动周期随时间先减后增,且受盘黏度和黑洞自转影响,该模型自然解释了长短GRB中脉冲间隔增加和脉冲变宽的观测现象。
2025-06-27 astro-ph.HE
Energy injection driven by precessing jets in gamma-ray burst afterglows
喷流进动被认为普遍存在于各种尺度的天文现象中,包括伽马射线暴(GRB)。对于长寿命的GRB中央发动机,相对论旋进喷流将周期性地向外激波注入动能,从而显著地调制GRB余辉的光变曲线(LC)形状。本文采用标准的外激波模型,研究了不同参数情况下喷流进动对伽玛暴X射线余辉的影响,稳定的或随时间变化的射流功率、旋进周期、旋进角和视角。在喷流功率稳定或缓慢衰减的情况下,喷流可以扫过视线,应该出现浅衰减(或平台)段;否则,在GRB余辉LC中会出现巨大的隆起。我们表明,喷注进动是一个新的可能的机制,在伽玛暴的能量注入。此外,一些观察到的X射线瞬态没有伽玛暴协会可能是由旋进喷流。
2021-06-01 astro-ph.HE
Effects of Fall-Back Accretion on Proto-Magnetar Outflows in Gamma-Ray Bursts and Superluminous Supernovae
快速旋转的强磁化原中子星(“毫秒原磁星”)是长持续时间伽马射线暴(GRB)、超亮超新星(SLSNe)和双中子星合并的候选中心引擎。磁星的诞生可能伴随着恒星碎片的回落,在爆炸后持续数秒或更长时间。吸积通过以下方式改变磁星的演化:(1)提供额外的旋转能量来源(2)通过压缩磁层和扩大开放磁场线的极冠区,增强了偶极速率以上的自旋下降光度;(3)提供额外的吸积动力中微子光度,即使在磁星内部中微子光度下降后,也能维持风的重子负载。吸积磁星的喷流功率和磁化强度的复杂演化更容易解释高的56 Ni产额GRB SNe和一些GRB光变曲线的不规则时间演化(例如~在主要发射事件之前,伴随有前兆的爆发,随后是长的静止间隔)。额外的重子加载从吸积动力中微子照射的磁星极帽延长的时间框架内,射流磁化是在必要的范围sigma ~<1 e3的有效的伽马射线发射,从而容纳伽玛射线暴与超长的持续时间。虽然吸积并没有显著提高最大能量预算的限制<~几个1 e52尔格的孤立磁星,它大大扩大了磁场强度的范围和出生旋转周期能够驱动伽玛暴喷流,减少磁星之间的差异属性通常调用来解释伽玛暴与SLSNe。
2018-02-21 astro-ph.HE
Fall back accretion and energy injections in gamma-ray bursts
$Swift$卫星在伽马射线暴(GRB)的X射线余辉中观测到了相对于瞬发相发生在晚期的强烈耀斑。在这里,我们提出了一个详细的分析回落吸积过程来解释强烈的耀斑阶段在非常早期的X射线余辉光变曲线。为了再现后期的余辉,我们通过注入能量来求助于外部冲击。通过对080810、081028和091029三个伽玛暴的X射线余辉光变曲线的模拟,我们发现它们的X射线余辉光变曲线可以很好地再现。然后,我们将我们的模型应用到超长的$Swift$ GRB 111209 A,这是有史以来观测到的最长的爆发。GRB 111209 A的极早期X射线余辉显示出许多有趣的特征,例如在$Swift$ /BAT触发后约2000 s观察到的显著隆起。在我们的模型中,我们假设两个恒定的能量注入过程。这些可以解释在相对早期阶段($8.0\times10^{3}$ s)在X射线波长处观察到的平台和在大约$10^{5}$ s处的第二个X射线平台和光学再增亮。我们的分析支持的情况下,大量的材料可能会回落到中央引擎后,提示阶段,导致增强和长寿的质量吸积率供电坡印廷通量为主的外流。
2015-01-27 astro-ph.HE
Limit on Supernova Emission in the Brightest Gamma-ray Burst, GRB 221009A
本研究通过测光和光谱观测未在 GRB 221009A 中发现相关超新星的显著特征,结合光变曲线建模与不同消光假设,推测爆炸能量主要集中在喷流中,导致超新星能量预算较低。
2023-03-07 astro-ph.HE
Mapping Gamma-Ray Bursts: Distinguishing Progenitor Systems Through Machine Learning
本文利用 UMAP 降维图分析 Fermi-GBM 伽马射线暴的前身分类,发现射电亮暗、低光度及超长持续时间 GRB 在嵌入图中的分布特征,其中最长 GRB 形成独特聚类,为前身系统区分提供新线索。
2025-08-27 astro-ph.HE
The rise and fall of the high-energy afterglow emission of GRB 180720B
伽马射线暴(GRB)180720 B是费米卫星探测到的最亮的事件之一,也是H.E.S.S. 100 GeV以上的望远镜。我们分析了费米(GBM和LAT)和斯威夫特(XRT和BAT)的数据,并描述了在0.5 keV - 10 GeV的能量范围内的第一个500秒的发射的突发光谱能量分布的演变。我们揭示了一个平稳的过渡,从提示阶段,占主导地位的同步辐射在一个适度快速的冷却制度,余辉阶段的发射已被观察到从无线电的GeV的能量范围。LAT(0.1 - 100 GeV)光变曲线最初上升($F_{\rm LAT}\propto t^{2.4}$),在$\sim$ 78 s处达到峰值,然后急剧下降($F_{\rm LAT}\propto t^{-2.2}$)。峰值,我们解释为开始的火球减速,使我们能够估计散装洛伦兹因子$Γ_{0}\sim 150 \ (300)$的假设下,风一样的(均匀)环爆介质密度。我们推导出H.E.S.S.时LAT能量范围内的通量上限。探测,但这并不允许我们揭示H.E.S.S.所观察到的高能成分的性质。我们拟合的提示光谱与同步辐射的物理模型,从一个非热的电子人口。在其$E F(E)$峰(在1 - 2 MeV处)之后的0 - 35 s光谱是延伸至数百MeV的陡峭幂律。我们推导出了注入电子能量分布的陡峭斜率$N(γ)\propto γ^{-5}$。我们的拟合参数指向发射区中的非常…
2019-09-23 astro-ph.HE
The Dynamics and Afterglow Radiation of Gamma-Ray Bursts. I. Constant Density Medium
直接多维数值模拟是计算伽马射线暴(GRB)中相对论喷流的流体动力学和观测特征的最可靠的方法。本文采用五阶加权基本无振荡格式和自适应网格加密方法,对余辉期的GRB外流进行了二维相对论流体动力学模拟。最初,射流的洛伦兹因子为20。我们跟踪了它长达150年的演变。利用流体动力学数据,我们计算了基于标准余辉模型的同步辐射,并与以前的分析工作进行了比较。我们发现相对论伽玛暴喷注的侧向膨胀是一个非常缓慢的过程,以前的分析工作高估了它的速率。在我们计算的光变曲线中,可以看到一个非常尖锐的喷流中断,并且中断后的光变曲线比分析预测更陡。我们发现,当观测到喷注边缘时,喷注中断主要是由于漏流造成的。在Blandford-McKee阶段结束时,外流变得非相对论性。但它仍然是高度非球形的,并且需要相当长的时间才能成为球形的Sedov-von Neumann-Taylor冲击波。我们发现,随着时间的推移,后期余辉变得越来越平坦。但是我们不同意通常的观点,即由于过渡到Sedov-von Neumann-Taylor解,光变曲线突然变平。我们还发现,由于反向喷流的辐射,在很晚的时候($\sim 1000$天),光变曲线会有一个凸起。我们推测,这种反向喷流撞击可能已经在GRB 980703中观察到了。
2009-05-29 astro-ph.HE
The Plateau of Gamma-ray Burst: Hint for the Solidification of Quark Matter?
伽马射线暴早期光变曲线中浅衰变段的起源至今仍是个谜,特别是在长寿命的平台期之后突然衰减的情况下。在本文中,我们提出了一个机制,以了解突然下降的起源后平台,考虑凝固的新生夸克星的潜热释放的能量注入到伽玛暴余辉。我们估计夸克星从液态到固态的相变过程中释放的总潜热为~ 10^{51}尔格量级,这与浅衰变段的发射能量相当。我们还估算了热光子辐射潜热的时间尺度,发现与观测结果一致。在此基础上,分析了伽玛暴余辉的能量注入过程。结果表明,夸克星相变的稳态潜热将以类似于坡印廷通量主导外流的形式持续注入到GRB余辉中,并自然地产生浅衰变相和平台后的突然衰减。我们认为,如果脉冲星真的是(固体)夸克星,那么夸克星相变潜热对GRB余辉中的浅衰变辐射有重要贡献,并解释了GRB光变曲线的一般特征(包括平台).
2010-08-25 astro-ph.HE
GRB 250702B: Discovery of a Gamma-Ray Burst from a Black Hole Falling into a Star
GRB 250702B是首个观测到持续时间超过25,000秒的伽马射线暴,其特性支持氦合并模型,表明超长伽马射线暴可能有与塌陷星体相似的演化路径。
2025-09-26 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
Dissecting the Energy Budget of a Gamma-Ray Burst Fireball
喷流成分和辐射效率的伽玛射线暴的数据约束不足。如果喷流成分是物质主导的(即火球),伽玛射线暴的瞬发光谱将包括一个主要的热成分来自火球光球,和一个非热成分可能来自内部的冲击,其半径大于光球半径。我们提出了一种方法,直接解剖的伽玛暴火球的能量收支分为三个组成部分,并测量其值相结合的即时发射和早期余辉数据。测量的参数包括初始无量纲比焓密度($η$)、光球半径处的体洛伦兹因子($Γ_{\rm ph}$)和火球减速前的体洛伦兹因子($Γ_0$)、质量负荷量($M$)以及γ射线暴辐射效率($η_γ$)。所有的参数都可以从一个伽玛暴的数据与占主导地位的热谱分量,减速颠簸功能的早期余辉光变曲线,和测量的红移。当成分${\cal Y}$参数(通常为1)被指定时,结果仅微弱地依赖于星际介质的密度$n$。
2021-03-08 astro-ph.HE
Spin Evolution of Millisecond Magnetars with Hyperaccreting Fallback Disks: Implications for Early Afterglows of Gamma-Ray Bursts
由斯威夫特发现的伽马射线暴(GRB)早期余辉的浅衰变阶段或平台阶段,目前被认为是由于能量注入相对论冲击波。一个自然的能量注入场景调用毫秒磁星作为伽玛暴的中心引擎,因为脉冲星的传统模型预测在自旋下降的时间尺度内几乎恒定的磁偶极辐射光度。然而,我们注意到在一些早期的余辉中出现了明显的增亮,这显然与上述情况相冲突。在这里,我们提出了一个新的模型来解释这个显着的增亮现象,考虑一个新生的毫秒磁星周围的超吸积回退盘。我们表明,对于典型的模型参数值,足够的角动量的吸积物质转移到磁星和自旋。正是这种上旋导致磁偶极辐射亮度随时间的急剧增加,从而使早期的余辉显着变亮。基于这个模型,我们进行了数值计算,并很好地拟合了12个伽玛暴的早期余辉假设足够强的回落吸积。如果吸积很弱,我们的模型结果是一个脉冲星的传统的能量注入方案。因此,我们的模型可以提供一个统一的解释浅衰减阶段,高原,并显着增亮的早期余辉。
2012-09-12 astro-ph.HE
Can fallback accretion on magnetar model power the X-ray flares simultaneously observed with gamma-rays of Gamma-ray bursts?
本文通过搜寻七个同时具有X射线耀发和平台辐射的GRB,检验磁星螺旋桨式回落吸积模型,发现该模型难以同时解释与伽马射线同现的X射线耀发及高洛伦兹因子GRB的观测特征。
2024-01-16 astro-ph.HE hep-ph
Long-Duration GRB 211211A: Internal Energy Dissipation Driven by a Long-Lived Magnetar
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
研究通过分析伽马和X射线观测,提出长寿命磁星内部能量耗散模型,以两种回吸吸积率解释GRB 211211A的长时间伽马射线辐射、前兆和延展发射,支持其源于致密双星合并产生磁星而非黑洞。
2026-05-28 astro-ph.HE
Can X-ray emission powered by a spinning-down magnetar explain some GRB light curve features?
长持续时间的伽马射线暴(GRB)被认为是由快速旋转的大质量恒星的核心坍缩产生的。这一事件产生了高度相对论性喷流和瞬发的伽马射线和X射线辐射,这些辐射来自喷流或磁化外流中的内部冲击。如果恒星核心没有立即坍缩成黑洞,它可能会形成一颗不稳定的、高度磁化的毫秒脉冲星或磁星。当它向下旋转时,磁星会向喷流注入能量,导致GRB光变曲线出现明显的凸起,在那里,发射变得相当恒定,然后在磁星坍缩时发生急剧衰减。我们假设大质量恒星坍缩成磁星可以发射最初的喷流。通过自动拟合雨燕卫星观测到的所有伽马射线暴的X射线光变曲线,我们确定了一个在其光变曲线中具有我们称之为内部平台的特征的爆发子集-异常恒定的发射,随后是陡峭的衰变-这可能是由磁星提供动力的。我们使用的持续时间和亮度的内部高原放置限制磁星的自旋周期和磁场强度,并发现它们是一致的最极端的预测值的磁星。
2009-08-26 astro-ph.HE
GRB 221009A/SN 2022xiw: A Supernova Obscured by a Gamma-Ray Burst Afterglow?
本文通过R波段光变曲线发现GRB 221009A余辉在约11天时出现微弱凸起,并用56Ni模型拟合得到超新星参数,提出该超新星可能被更亮的GRB余辉遮蔽。
2024-06-30 astro-ph.HE
GRB Timing: Decoding the Hidden Slow Jets in GRB 060729
本文通过分析 GRB 060729 的瞬时脉冲、X 射线耀发计时及多波段余辉,识别出三股低洛伦兹因子喷流及其两次碰撞过程,提出利用早期发射计时测量 GRB 喷流速度的新范式,深化了对喷流动力学和中心引擎物理的理解。
2025-04-24 astro-ph.HE
Optical light curve of GRB 121011A: a textbook for the onset of GRB afterglow in a mixture of ISM and wind-type medium
本文报道了用兴隆天文台0.8米TNT望远镜对GRB 121011A的光学观测。光学余辉的光变曲线在$\sim$ 130秒和$\sim$ 5000秒的时间段内显示出平滑而无特征的隆起,在$539\pm44$秒的中断时间之前上升指数为$1.57\pm0.28$,直到观测结束时衰减指数约为$1.29\pm0.07$。同时,X射线光变曲线在爆发触发后的100秒至约10000秒以单一幂律衰减,斜率约为$1.51\pm0.03$,由机载${\rm} Swift$的$XRT$观测到。无特征的光变曲线可以理解为外激波模型下的一个起始过程。在减速时间之前,典型频率已经低于或接近光学频率,并且冷却频率位于光学和X射线波长之间。外部介质密度从峰值前的ISM和风型介质的混合阶段过渡到峰值后的ISM阶段。X射线和光学光变曲线的联合分析表明,来自两个频率的发射与没有任何能量注入的标准余辉模型的预测一致,表明中央发动机已经停止活动,并且在提示阶段之后不再重新启动。
2015-07-09 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst/Supernova Associations: Energy partition and the case of a magnetar central engine
大质量恒星的核塌缩是伽马射线暴(GRB)与超新星(SN)关联的最佳祖先模型。这种坍缩的一个可能结果是形成一颗快速旋转的强磁化中子星(“磁星”)。系统分析了2017年6月前多台仪器探测到的GRB/SN星协多波长数据。20个GRB/SN系统已经通过直接的光谱证据或清晰的光变曲线凸起,以及一些类似GRB-SN的光谱证据得到证实。我们推导/收集的伽玛暴和SNe的基本物理参数,并寻找这些参数之间的相关性。我们发现与GRB有关的超新星的峰值亮度、$\rm ^{56}Ni$质量和爆炸能量在统计上都高于其它Ib/c型超新星。伽玛暴的峰值能量与其相关SNe的峰值亮度之间存在统计上的显著关系。没有显着的相关性被发现之间的伽玛射线暴能量(无论是各向同性或波束校正)和超新星能量。我们研究了这些系统的能量分配,发现大多数系统的注束修正后的GRB能量小于SN能量,其中不到30%的能量分布在相对论性喷流中。系统的总能量通常小于毫秒磁星的最大可用能量($2\times 10^{52}$ erg),特别是如果考虑非球面SN爆炸。数据是一致的,虽然不是一个证据的假设,大多数,但不是全部,伽玛射线暴/SN系统是由毫秒磁星。
2018-07-16 astro-ph.HE
Afterglows from precursors in Gamma Ray Bursts. Application to the optical afterglow of GRB 091024
大约15%的伽马射线暴具有前兆,即主事件之前的发射事件,其光谱和时间特性与主发射相似。我们认为,前体有自己的火球,产生余辉发射由于通过外部冲击的动能的耗散。在前兆和主事件之间的时间间隔中,我们假设中心引擎没有完全关闭,但它继续以较小的速率喷射相对论性物质,其排放量低于背景水平。前体火球通过与外部环爆介质的相互作用产生第一余辉。在“准静止”阶段,由中央发动机注入的物质使外部介质与相对论运动的物质相互作用。对应于主要瞬发事件的火球与这种移动的物质碰撞,产生第二次余辉,最后赶上并与第一个前体火球合并。我们应用这个新的模型GRB 091024,一个事件的前兆在提示光变曲线和两个明确的颠簸的光学余辉,获得了很好的协议与现有的数据。
2014-09-08 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
Multi-Wavelength Afterglows as Diagnostic Probes of Dense Circumburst Medium in GRBs
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(中国科学院国家天文台)
研究多波段后glow光变曲线作为探测GRB周围稠密介质的诊断工具,揭示不同喷流开角下光变特征的差异。
2025-12-09 astro-ph.HE
Black hole hyperaccretion inflow-outflow model. II. Long-duration gamma-ray bursts and supernova $\rm ^{56}Ni$ bumps
与超新星(SNe)有关的长持续时间伽马射线暴(LGRB)可能产生于大质量恒星的死亡。恒星坍缩后,形成一个恒星质量的黑洞(BH),周围是一个带有外流的超吸积盘。Blandford-Znajek喷气机可以发射,然后从包层中突破,为LGRB提供动力。喷流光度取决于盘内半径处的净流入吸积率。此外,$\rm ^{56}Ni$合成应该发生在强流出的吸积盘。$\rm ^{56}Ni$的衰变被认为是在随后的光学余辉的LGRB的SN隆起的可能来源。如果$\rm ^{56}Ni$完全来源于流出,则由于流入盘和流出盘之间的物质分布,LGRB的亮度与相应的$\rm ^{56}Ni$凸块的亮度之间存在竞争。本文在BH超吸积流入-流出模型的框架下,基于15个LGRB-SN事例研究了这两种光度。然后,人们可以约束这些LGRB的祖星的特性。结果表明,这些LGRB可能起源于低金属丰度($Z\lesssim 10^{-2}Z_{\odot}$,其中$Z$和$Z_{\odot}$分别为恒星和太阳的金属丰度)星或某些大质量太阳金属丰度星。对于超LGRB(ULGRB),如GRB 111209 A,大多数具有$Z \lesssim 10^{-2}Z_{\odot}$的大质量低金属丰度恒星只有在从盘中发射出非常强的外流时才能成为祖先。当考虑到盘外流中核合成的贡献时,与ULGRB相关的发光SNe并不缺乏$\rm ^{56}Ni$…
2018-12-04 astro-ph.HE
Variabilities of Gamma-ray Bursts from the Dynamics of Fallback Material after Tidal Disruption
本文通过引入潮汐瓦解碎片质量分布 dM/dE 的涨落并采用幂律功率谱建模,研究其对喷流功率和光变曲线的影响,发现合适指数 β≈-1 时可重现 GRB 211211A 和 GRB 060614 衰减阶段的剧烈光变特征。
2025-05-08 astro-ph.HE
X-ray Flares Raising upon Magnetar Plateau as an Implication of a Surrounding Disk of Newborn Magnetized Neutron Star
X射线耀斑通常被归因于伽马射线暴(GRB)中心引擎的长期活动,例如,后退增积然而,伽玛射线暴的X射线稳定期更倾向于毫秒磁星中央引擎。由于磁星的螺旋桨效应,回退吸积可以被显著抑制。因此,如果螺旋桨区不能有效地阻止质量流到达磁星表面,磁星平台上的X射线耀斑将被暗示。在这项工作中,这种特殊的情况下连接到一个磁星的吸积过程,并给出了一个磁盘结构的含义。研究了多耀斑GRB 050730的重复吸积过程,并对GRB 111209A的吸积引起的磁场变化进行了讨论。GRB 050730、GRB 060607A和GRB 140304A中存在两个或多个耀斑,采用磁星质量$M=1.4~ M_\odot$和半径$R=12~\rm km$,对应的周围盘的平均质量流量分别为$3.53\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$、$4.23\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$和$4.33\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$,对应的磁层平均尺寸分别为$5.01~\rm \times10^{6} cm$、$6.45~\rm \times10^{6} cm$和$1.09~\rm \times10^{7} cm$。对12个耀斑中包含8个伽玛暴的统计分析表明,单个耀斑的总质量负荷为$\sim 2\times 10^{-5}~M_{\od…
2021-09-23 astro-ph.HE