Double-Peaked Optical Afterglow in GRB 110213A Inferring a Magnetized Thick Shell Ejecta
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo(宇宙线研究所,东京大学);Department of Physical Sciences, Aoyama Gakuin University(青山学院大学物理科学系);Institute of Laser Engineering, Osaka University(大阪大学激光工程研究所)
本文研究了 GRB 110213A 的双峰光学余辉和 X 射线浅衰减特征,采用半解析模型分析磁化厚壳层抛射物与分层星周介质相互作用的前向和反向激波动力学,揭示强磁化喷流反向激波与弱磁化星周介质前向激波辐射结合形成双峰,并开源了 Julia 包 Magglow。
2025-11-03 astro-ph.HE
Discovery of a tight correlation for gamma ray burst afterglows with `canonical' light curves
观测到的高达红移$z>8$的伽马射线暴(GRB)由于其相对论性爆发机制仍然无法解释,并且可能用于检验宇宙学模型,因此是令人着迷的研究对象。我们对77个具有已知红移的GRB余辉的分析揭示了长GRB的物理子样本,具有典型的{ \it平台打破幂律}光曲线,在GRB静止系中具有显着的{ \it亮度$L^*_X$ -打破时间$T^*_a$ }相关性。该子样本大致形成所研究分布的{ \it上包络}。我们还发现了一个小样本的伽玛暴余辉,属于中间类(IC)之间的短和长的类似的关系。它证明了在余辉的完整样本中存在着物理子类揭示了它们的余辉性质的紧密相关性。具有规则(“规范”)光变曲线的余辉不仅服从上述严格的物理标度,而且--对于给定的$T^*_a$ --更规则的祖先爆炸优先导致更明亮的余辉。
2010-09-09 astro-ph.HE
Diagnosing Circumburst Environment with Multiband Gamma-Ray Burst Radio Afterglows
伽马射线暴(GRB)余辉是由暴流与暴周介质相互作用产生的,其演化遵循相对论激波的行为。假设环爆介质的分布服从一般的幂律形式,即$n = A_{\ast} R^{-k}$,其中$R$表示距爆源的距离,显然密度分布指数$k$的大小会影响余辉的行为。本文分析了具有任意$k$值的伽玛暴射电余辉的时间和光谱行为。在射电波段,前向激波产生的标准伽玛暴余辉具有一个晚时通量峰值,不同频率的相对峰值通量和峰值时间与$k$有关。因此,利用多波段射电峰值观测,可以通过比较各观测波段的峰值通量/时间与频率之间的关系来确定环击暴流介质的密度分布。此外,trans-relativistic激波的影响,以及在余辉射流进行了讨论。通过对31个长、1个短伽玛暴的多波段余辉数据分析,发现近一半的伽玛暴可以用均匀星际介质($k=0$)解释,$\sim 1/5$只能用恒星风环境($k=2$)解释,而只有不到$\sim 1/3$的样本表现出$0< k< 2$。
2022-03-16 astro-ph.HE
An on-line library of afterglow light curves
伽马射线暴余辉喷流的数值研究揭示了与简化的解析模型的显著的定性差异。我们提出了一个在线图书馆的合成余辉光变曲线和宽带光谱用于解释观测数据。光变曲线已经计算了各种物理设置,如爆炸能量和环爆结构,以及不同的喷流参数和观测角度和红移。观测者的频率范围从低射电到X射线,观测者的时间从爆发后的几小时到几十年都进行了计算。的光变曲线已经计算出高分辨率的2D流体动力学模拟与RAM自适应网格细化代码和详细的同步辐射代码。该图书馆将包含通用的余辉模拟以及具体的案例研究,并将在http://cosmo.nyu.edu/afterglowlibrary上免费访问。合成光变曲线可以用来检查物理参数的准确性,这些物理参数是从分析模型拟合到余辉数据,定量地探索不同参数(如观察者角度)的后果,并准确预测未来的望远镜数据。
2011-02-14 astro-ph.HE
Inhomogeneities in the light curves of gamma-ray bursts afterglow
讨论了伽马射线暴余辉光变曲线的光学不均匀性。我们使用采样良好的光变曲线,主要是基于我们自己的观察,以发现和识别偏离(不均匀性),从打破幂律。所谓不均匀行为,我们指的是光变曲线中的闪光、颠簸、缓慢偏离幂律(摆动)。特别是,我们报告参数的破幂律,描述的现象,比较光学光变曲线与X射线的和分类的不均匀性。我们发现,不均匀性的持续时间与它们的峰值时间相对于伽马射线暴(GRB)触发和相关性是相同的所有类型的不均匀性。
2018-04-27 astro-ph.HE
Electrons' energy in GRB afterglows implied by radio peaks
伽马射线暴(GRB)余辉已被观测到的整个电磁波谱,并已通过宽带模拟伽玛射线暴喷流及其周围环境的物理参数。虽然在宽带光谱上采样良好的光变曲线对约束所有的物理参数是必要的,但有些参数可以通过几个观测量的正确组合来强烈约束,几乎与其他未知量无关。我们提出了一种方法,涉及到无线电光变曲线的峰值,以约束的冲击能量,驻留在电子,$ε_e$的分数。该参数是理解相对论性激波微观物理的重要组成部分;基于36个射电余辉的样本,我们发现$ε_e$具有以$0.13-0.15$为中心的窄分布。我们的方法建议作为一个诊断工具,用于确定$ε_e$,并帮助限制宽带模拟的伽玛暴余辉。一些早期的测量结果,包括$ε_e$的参数值、冲击波的动能和环暴介质的密度,都是基于整个频谱的宽带模型,与我们对射电峰值的分析不一致。这可能是由于不同的建模方法和假设,以及过去和当前建模工作中可能缺少的成分。此外,我们表明,在$\gtrsim10$ ~GHz的观测进行$0.3-30$天后的伽玛射线暴触发,最适合于精确定位同步峰值频率,因此$ε_e$。同时,在较低的射频下的观测可以确定同步辐射自吸收频率,并有助于约束伽玛暴余辉的其他物理参数。
2017-10-20 astro-ph.HE
Understanding Gamma-ray Burst Jet Structures from Afterglow Light Curves
伽马射线暴(GRBs),与大质量恒星的坍缩或致密物体的碰撞有关,是我们宇宙中最明亮的事件。然而,关于从这些物体的中央发动机发射的相对论性喷流的性质,还有很多东西需要了解。我们研究如何喷流结构-也就是说,能量和速度分布作为角度的函数-影响观测到的伽玛暴余辉光变曲线。使用软件包afterglowpy,我们计算光变曲线所产生的一系列可能的喷流结构,并提出了一套模型,可以适合符合电磁观测的GW 190814(这可能是由于背景AGN)。我们的工作不仅强调需要宽带光谱和定时数据来区分喷流结构模型,而且还需要高分辨率的无线电后续行动,以帮助解决背景源,可能模仿伽玛射线暴余辉。
2021-08-07 astro-ph.HE
Fitting Afterglows With Multi-Dimensional Simulations
我们提出了初步的数据拟合结果的合成光变曲线计算的数值余辉冲击波模拟。我们的技术使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)在一个新的数据分析工具,ScaleFit。在流体力学和辐射方程的标度关系允许光变曲线参数化的规模不变的特征量的一小组。这些数量已经计算和列表从高分辨率的二维流体动力学模拟。从这些特性生成光变曲线只需要一毫秒,允许使用MCMC数据拟合技术,这可能需要数百万次迭代。ScaleFit是一个可移植的、轻量级的Python包,它可以对余辉光曲线进行分析。使用2011年和2012年的Swift-XRT光变曲线,我们发现ScaleFit可以测量大多数余辉的喷流开口角,观察者角和光谱指数。在全球范围内,我们发现伽马射线暴的余辉往往是观察到的轴外,在一个显着的分数的射流开口角。
2013-07-24 astro-ph.HE
Comprehensive multi-wavelength modelling of the afterglow of GRB050525A
雨燕时代对伽马射线暴(GRB)余辉的标准爆炸波模型提出了挑战。模型中预期的关键观测特征很少被观测到,例如光变曲线的消色差变陡(“喷流中断”)。观察到的余辉光变曲线展示了额外的复杂功能,需要修改的标准模型。在这里,我们提出了光学/近红外观测,毫米上限和全面的宽带建模的余辉明亮的GRB 0505025 A,由雨燕检测。这种余辉不能用标准爆炸波模型的简单形式来解释。我们尝试模拟的多波长的光变曲线使用(一)一个正向-反向冲击模型,(二)一个两个组件的外流模型和(三)爆炸波模型与风终止冲击。前向-反向激波模型不能解释余辉的演化。双组分模型能够很好地解释余辉的平均行为,但不能再现早期X射线光变曲线中的波动。风终止激波模型再现早期的光变曲线以及,但偏离全球行为的后期余辉。
2012-07-12 astro-ph.HE
Afterglow Linear Polarization Signatures from Steep GRB Jets: Implications for Orphan Afterglows
The Open University of Israel(以色列开放大学);The George Washington University(乔治华盛顿大学)
研究GRB喷流后燃线偏振特征,通过联合建模区分孤儿后燃的起源,应用于AT2021lfa案例。
2025-07-23 astro-ph.HE
The 7.2/3 Years Collection of Well-Monitored Fermi-LAT GRB Afterglows
我们提出的光变曲线和光谱的24余辉,已监测费米-LAT在0.1-100 GeV超过十年的时间。所有的光变曲线(除了130427)都符合一个单一的幂律从他们的峰值开始,这发生在大多数情况下,在爆发结束之前。光变曲线显示出亮度衰减率的相关性,除了一个(130427)明亮的余辉衰减速度快于较暗的余辉。我们将这种二分法归因于相对论喷出物能量在外部冲击中的快速沉积,用于较亮/较快衰减的余辉,以及用于较暗/较慢衰减的光变曲线的余辉冲击中的延长的能量注入。六种余辉的光谱(090328,100414,110721,110731,130427,140619 B)表明在能量为0.3-3 GeV的光谱凹陷/踝部上方存在较硬的分量,为更高能量下的逆康普顿发射提供了证据,这表明,其他五个LAT余辉的更硬的幂律谱(130327 B,131231,150523,150627,160509)也可能是逆康普顿,而其余较软的LAT余辉应该是同步加速器。边际证据的光谱断裂和软化在较高的能量被发现两个余辉(090902 B和090926)。
2017-01-10 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
GRB Afterglow Light Curves from a Hydrodynamic Model
在这项工作中,我们已经模拟了流体动力学演化的伽玛暴火球与外部介质(ISM)周围的爆发源的剧烈相互作用,假设一个幂律分布的加速相对论电子。为此,开发了一种仅基于占主导地位的同步辐射机制的贡献的计算机代码。计算了几个伽玛暴在X射线和可见光R波段的余辉辐射的光变曲线。它们分别与XRT/Swift卫星和地球望远镜观测到的数据进行了比较,指出了公平的总体一致性,从而证实了我们基于Feng等人(2002)模型的流体动力学模拟的有效性。
2021-06-19 astro-ph.HE
Constraints on Electron Acceleration in Gamma-Ray Bursts Afterglows from Radio Peaks
通过对伽马射线暴及其多波长余辉的研究,人们对相对论高能天体物理源的电子加速和发射特性有了深入的了解。跨电磁波谱的宽带建模一直是调查这些来源背后的物理学的主要手段,尽管已经开发了独立的诊断工具来告知和证实粒子加速模拟和宽带研究中的假设。我们提出了一种方法来约束三个物理参数相关的伽玛射线暴爆炸波中的电子加速:电子的冲击能的分数,$ε_e$ ;电子的分数,得到加速到幂律分布的能量,$ξ_e$ ;和最小洛伦兹因子的加速电子,$γ_m$。这些参数受到射电余辉光变曲线和光谱能量分布峰值观测的限制。从49个无线电余辉的样本中,我们能够找到这些参数的窄分布,暗示冲击波微物理学可能具有普遍性,尽管观测偏差可能在其中发挥作用。使用无线电峰值和考虑有关的提示伽玛射线发射效率,我们约束的$ε_e$和$ξ_e$的允许参数范围内约一个数量级,$0.01\lesssimε_e\lesssim0.2$和$0.1\lesssimξ_e\lesssim1$。这种严格的约束是无法从宽带研究由于模型退化的$ξ_e$。
2022-11-01 astro-ph.HE
Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV--TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve
采用单区含时程序对伽马射线暴(GRB)余辉辐射进行了数值模拟。一致地计算了减速冲击壳层的时间演化以及电子和光子的能量分布。考虑到相对论传播的冲击壳和发射表面的曲率的光子光谱和光变曲线的观察者获得。我们发现,余辉的开始时间是显着早于以前的分析估计。辐射情况下的激波传播和光变曲线的解析公式也与我们的结果不同。我们的结果表明,即使发射机制是从同步辐射切换到同步辐射自康普顿,γ射线光变曲线可以是一个光滑的幂律,这与观测到的光变曲线和在GRB 130427 A中的32 GeV光子的后期检测一致。讨论了由解析公式得到的模型参数的不确定性,特别是与谱指数和衰变指数之间的闭合关系有关。
2017-07-15 astro-ph.HE
10 Years of XRT light curves: a general view of the X-ray afterglow
在雨燕前时期,在伽马射线暴的X射线、光学和红外余辉中观察到了一组光变曲线。我们使用了254个伽玛射线暴X射线余辉的样本来验证斯威夫特时代的这一事实。我们校正了距离、时间膨胀和宇宙学效应造成的能量损失的通量。我们所有的数据都在手中,我们面临一个问题:我们的数据分散。我们研究了3种可能性来解释这一点,即:聚类不存在,数据校准过程中存在问题,以及存在仪器问题。我们最终确认我们的样本与Dainotti相关性是一致的。
2015-11-03 astro-ph.HE
The possible ubiquity of energy injection in Gamma-Ray Burst afterglows
自2004年发射以来,雨燕卫星已经监测了数百个伽马射线暴的X射线余辉,并发现它们的X射线光变曲线比以前认为的更复杂,表现出多达三个幂律段。能量注入到相对论性爆炸波激发爆炸环境介质已被提出最常见的原因是X射线余辉的复杂性。我们检查了117个光变曲线中断的98个雨燕X射线余辉,选择他们的高质量的监测和良好的约束通量衰减率。30%的余辉有一个可以是绝热射流破裂的破裂,在这个意义上,有一个来自准直外流模型的前向激波发射的变体,可以解释破裂前和破裂后的通量幂律衰减指数,给定测量的X射线光谱斜率。如果考虑到稳定的能量注入到前向激波中,那么另外56%的X射线余辉具有光变曲线突变,可以用喷流突变来解释。剩下的12%不是喷流中断,以及19个余辉中存在两个中断(其中只有一个可能是喷流中断),表明一些X射线中断是由于能量添加到爆炸波的速率突然变化而产生的,很可能有很大一部分X射线光变曲线中断是由这种机制产生的。为了测试上述两种机制的余辉光变曲线的突破,我们得到全面的分析结果进行能量注入和他们的光变曲线,包括封闭关系的外流的动态逆康普顿余辉和从传播射流与风一样的环境介质相互作用的排放。
2012-12-06 astro-ph.HE
The triple-peaked afterglow of GRB 210731A from X-ray to radio frequencies
GRB 210731 A是一个长时间的伽马射线暴,由尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台的暴警报望远镜(英语:Burst Alert Telescope)发现。斯威夫特触发了萨瑟兰的宽视场机器人MeerLICHT光学望远镜;它在斯威夫特触发后286秒开始观察BAT误差圆,并在其第一个60秒的q波段曝光中发现了GRB 210731 A的光学余辉。用MeerLICHT对余辉进行的多色观测显示,在最初的四个小时内,光变曲线显示出三个亮度相似的峰值。我们提出了我们的后续活动的结果,并解释我们的观察同步加速器前向冲击模型的框架。我们进行了时间和光谱拟合,以确定光谱制度和外部介质密度分布,并进行了详细的多波长理论建模的余辉后,在0.2天的最后一个光学峰值,以确定固有的冲击波参数。我们发现一个恒星风密度分布与大质量恒星的起源相一致的偏好,而我们的理论建模结果在相当典型的冲击微观物理参数。基于伽马射线释放的能量和爆炸波中的动能,我们确定了~0.02的低辐射效率。光学光变曲线中的第一个峰值可能是余辉的开始。我们发现,能量注入到前向冲击波提供了最简单的解释,随后的光变曲线的演变,和冲击波动能增加了约1000倍,从第一个峰值到最后一个峰值是指示大量的能量注入。我们的最高似然理论模型高估了1.4 GHz的通量约为我们的上限的三倍,可能意味着人口的热电子在冲击区。
2023-01-27 astro-ph.HE
Probing the axial symmetry of gamma-ray burst jets using afterglow polarimetry
本文采用椭圆形喷流头模型分析非轴对称结构对GRB余辉偏振演化的影响,揭示偏振峰数、消光及位置角旋转特征,并用于解释多个GRB事件。
2025-09-09 astro-ph.HE
Radio rebrightening of the GRB afterglow by the accompanying supernova
伽马射线暴(GRB)喷流通过冲击周围的介质为余辉发射提供动力,现在可以在爆炸后近一年内定期观察到射电余辉。长持续时间的GRB伴随着超新星(SNe),通常包含比GRB喷流更多的能量。在这里,我们考虑的事实是,SN冲击波也将产生自己的余辉(超新星遗迹发射),这将在很晚的时间达到峰值(因为它是非相对论性的),当SN冲击波从滑行阶段过渡到减速Sedov-Taylor阶段。我们预测,这一部分将达到峰值一般几十年后爆炸,它将超过伽玛射线暴供电的余辉,以及在其峰值发射。在GRB 030329的情况下,外部密度受到射电GRB余辉的$\sim 10$年覆盖范围的限制,预计射电辐射将在未来十年开始上升,并在随后的几十年中继续增加,达到$\sim$ mJy的水平。SN供电的无线电发射的检测将大大推进我们的知识粒子加速$ \sim 0.1$ c冲击。
2015-09-23 astro-ph.HE
The unusual X-ray light-curve of GRB 080307: the onset of the afterglow?
雨燕探测到的GRB 080307在爆发后100秒左右,其X射线光变曲线出现了不寻常的平稳上升,在爆发开始时,辐射短暂减弱。这种“驼峰”的持续时间比早期耀斑的正常持续时间长,并且没有表现出典型的耀斑轮廓。使用两个分量的幂律到指数模型,可以将上升的发射建模为余辉的开始,这在Swift-X射线光变曲线中非常罕见。然而,我们不能排除这个隆起是一个特别慢的早期耀斑,或者它是由向上散射的反向激波电子引起的。
2009-01-15 astro-ph.HE
Searching for the Signature of Fast Radio Burst by Swift/XRT X-ray Afterglow Light Curve
本研究通过Swift/XRT数据搜寻快速射电暴信号,分析伽马射线暴X射线余辉光变曲线的衰减指数突变,发现样本均不匹配FRB起始时间。
2024-06-26 astro-ph.HE
GRB afterglow light curves from realistic density profiles
伽马射线暴(GRB)之后的余辉辐射包含了关于环暴介质的有价值的信息,因此也包含了关于GRB前身的信息。然而,伽玛射线暴爆炸波的理论研究往往局限于简单的密度分布的外部介质(主要是恒定密度和幂律R^{-k}的)。我们认为,大部分的长持续时间的伽玛暴应该发生在大规模的星团的环暴介质要复杂得多。作为一个案例研究,我们模拟了伽玛暴爆炸波的传播在一个由O和沃尔夫-拉叶星的风碰撞形成的介质中,其典型的距离是d /sim 0.1 - 1 pc。假设爆炸波为球形,余辉光变曲线在爆炸后数小时到一周的时间尺度上显示出一个平坦化,然后是一个浅的断裂,这是爆炸波通过冲击风区传播的结果。如果冲击波是准直的,在某些情况下,射流破碎可能变得非常明显,光变曲线的破碎后下降与t-5一样陡峭。来自附近恒星的紫外线光子与冲击波中的高能电子发生逆康普顿散射,导致明亮的\simGeV余辉耀斑,费米可以探测到。
2011-06-09 astro-ph.HE
A Correlation Between the Intrinsic Brightness and Average Decay Rate of Gamma-ray Burst X-ray Afterglow Light Curves
本文给出了用Swift-XRT观测到的伽马射线暴的X射线余辉的平均时间衰减(αX,avg,> 200 s)和早期亮度(LX,200 s)之间的相关关系。这两个量都是相对于γ射线触发后200 s的静止帧时间测量的。光度平均衰减相关不依赖于特定的时间行为,并包含一个尺度独立的量,最大限度地减少选择效应的作用。这与Oates等人(2012)在Swift-UVOT观察到的光学光变曲线中发现的相关性是互补的。相关性表明,平均而言,更明亮的X射线余辉衰减速度比不太明亮的,表明能量耗散的一些相对机制。一旦应用校正并且去除污染,X射线和光学相关性是完全一致的。我们探讨了不同的光变曲线形态和观测选择效应可能带来的偏差,以及中央发动机和喷气机的几何效应或固有特性如何解释观测到的相关性。
2016-05-03 astro-ph.HE
Effects of a low electron distribution cutoff on multiwavelength spectra and light curves of GRB afterglows
目的:我们调查的行为频率为中心的光变曲线预期内的标准模型的伽马射线暴允许的最大电子能量是一个自由的参数,允许采取较低的值。研究方法:我们求解空间平均动力学方程,该方程描述了粒子和光子的同时演化,获得了作为时间函数的多波长光谱。从这些,我们构建的频率为中心的光变曲线,重点在X射线和光学波段。结果如下:我们表明,在最大电子能量取低值的情况下,所产生的X射线光变曲线显示出一个平台的同步组件给它的地方,同步自康普顿一个在X射线波段。
2011-05-01 astro-ph.HE
The late-time radio behavior of GRB afterglows: testing the standard model
我们研究了一个样本的21伽马射线暴(GRB)余辉光变曲线在射频,并比较它们的X射线和/或光学性质的余辉和标准的喷气/火球模型的预测。我们的样本包括每个\textit{Swift} GRB,其X射线光变曲线指示喷流破裂,并具有已公布的射电光变曲线,以及其他几个具有观测到的X射线或和/或光学喷流破裂的目标。我们研究了每一个爆发的后期下降,并试图拟合一个分析模型的基础上,每个数据集的标准伽玛暴余辉方程。我们发现,在我们的\textit{Swift}伽玛暴样品中的大多数事件是不符合传统余辉理论预测的射电光变曲线行为。许多天体表现出与破裂后的X射线或光学余辉不相容的晚期无线电衰减。在这个样本中,在任何时候,只有一个射电余辉显示了最终预期的$\sim t^{-2}$的衰减,尽管另外两个在它们的毫米光变曲线中显示了这一点。如果这种下降是在观测之后开始的,那么其他几个模型仍然与标准模型一致。然而,仅凭射电行为并不能表明伽玛暴是否可以用我们的建模代码来拟合。事实上,由于缺乏多波长数据,几个拟合良好的伽玛暴可能只会出现。虽然第二个发射源可以解释一些异常的无线电行为,但我们的测试表明,除非同时抑制主要的喷流成分,否则情况往往并非如此。
2021-02-17 astro-ph.HE
Afterglow light curves of the non-relativistic ejecta mass in a stratified circumstellar medium
本文给出了在密度分布为$n(r)\propto r^{-k}$的星周分层介质中非相对论性抛射物质减速产生的余辉光变曲线,其中$n(r)\propto r^{-k}$包括$k=0$、$1$、$1.5$、$2$和$2.5$。一旦喷出物质量以$E(>β)\propto β^{-α}$(其中β是喷出物速度)参数化的等效动能发射并传播到周围的星周介质中,它首先以恒定速度移动(自由滑行阶段),然后减速(Sedov-Taylor展开)。我们提出了预测的同步加速器和同步加速器自康普顿光变曲线在自由滑行阶段,以及随后的Sedov-Taylor展开。在特定的情况下,我们显示了相应的光变曲线的减速过程中推出的两个紧凑的物体和垂死的大质量恒星的核心崩溃,这将有助于在不同的时间尺度,频率和强度的合并的几个喷出物质量具有不同的速度。最后,利用大量的轨道卫星和地面望远镜收集的多波长观测数据和上限,我们约束了GW 170817中KN余辉和S190814 bv中可能产生的KN余辉的参数空间。需要对合并后年份的时间尺度进行进一步观察,以得出更严格的限制。
2020-11-17 astro-ph.HE
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
Multiple rebrightenings in the optical afterglow of GRB 210731A: evidence for an asymmetric jet
针对GRB 210731A光学余辉4小时内多次再增亮,研究提出非轴对称三组分结构化喷流模型,并通过MCMC拟合多波段数据,证明方位向能量与速度不均可形成多峰。
2024-12-02 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
Electromagnetic Afterglows Associated with Gamma-Ray Emission Coincident with Binary Black Hole Merger Event GW150914
费米伽马射线暴监测器报告说,可能探测到伽马射线对应的双黑洞合并事件,GW 150914。我们表明,γ射线发射是由相对论外流与洛伦兹因子大于10。随后,碎片外流推动周围气体形成激波,这是造成余辉同步辐射的原因。我们发现,1.4 GHz的无线电流量峰值在$\sim10^5$秒后爆发触发。如果周围的物质密度大于$\sim10^{-2}$ cm $^{-3}$,那么最大的射电通量就是$\sim0.1$ mJy,这可以用射电望远镜(如甚大射电望远镜阵)探测到。光学余辉的峰值比射电要早,如果周围的物质密度大于$\sim0.1$ cm $^{-3}$,那么光通量就可以用大型望远镜(如斯巴鲁超级超级相机)探测到。为了揭示与双黑洞合并事件相关的外流及其伽马射线发射的目前未知机制,对余辉的后续电磁观测是重要的。对余辉的探测将定位引力波和伽马射线发射的天空位置,并将支持它们之间的物理联系。
2016-05-24 astro-ph.HE
The afterglow emission from a stratified jet in GRB 170817A
GRB 170817A的余辉已经被发现了三年多,但多波段余辉光变曲线的起源仍然存在争议。经典的顶帽喷流模型在产生如$(F_ν \propto T^{0.8})$观测到的余辉光变曲线的浅上升方面面临困难。在这里,我们重新考虑的分层喷出物的模型与能量分布的$E(>Γβ)=E_0(Γβ)^{-k}$作为起源的余辉光曲线的爆发,其中$Γ$和$β$是洛伦兹因子和速度的喷出物,分别。$k$是能量分布的幂律斜率。我们认为喷出物被准直成射流。研究了两种射流的演化,包括横向扩展射流和非横向扩展射流。拟合了多波段余辉光变曲线,包括爆发后1000天的X射线数据,发现扩展喷流和非扩展喷流模型都能很好地拟合余辉光变曲线,但扩展喷流模型观测到的源的角尺寸和通量质心的视速度超出了观测极限,而非扩展喷流模型满足观测极限。非扩散射流模型的一些最佳拟合参数,如环形暴流介质的数密度$\sim10^{-2}$ cm $^{-3}$和总射流动能$E \sim 4.8\times 10^{51}$ erg,也似乎是合理的。射流能量剖面的最佳拟合斜率为$k \sim 7.1$。我们的结果表明,GRB 170817A的余辉可能是由分层喷流引起的,喷流的横向扩展并不明显。
2021-03-15 astro-ph.HE
Scaling relations for gamma-ray burst afterglow light curves and centroid motion independent of jet structure and dynamics
研究伽马射线暴余辉的标度不变性,提出任意喷流结构下余辉通量与质心运动的标度关系,并应用于 Swift XRT 样本分析光变曲线变异性,结果适用于多种同步辐射瞬变源。
2024-04-25 astro-ph.HE
Klein-Nishina Corrections to the Spectra and Light Curves of Gamma-ray Burst Afterglows
本研究针对伽马射线暴余辉多波段建模需求,提出含Klein-Nishina修正的同步自康普顿冷却应用指南与公开python代码,修正光谱形态与光变曲线,可解释部分X射线余辉的观测特征,便于相关建模使用。
2024-05-18 astro-ph.HE
Dynamics and Afterglow Light Curves of GRB Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock
本文详细研究了长寿命反向激波(RS)存在下的相对论冲击波动力学。虽然一个短暂的RS已被广泛考虑,RS被认为是长期的结果,预期分层的喷出物洛伦兹因子。长寿命RS的存在使得前向激波动力学偏离自相似Blandford-McKee解。采用“力学模型”,正确地纳入了能量守恒,我们提出了一个准确的解决方案,FS和RS的动态。我们对余辉发射进行了精密的计算。采用拉格朗日描述的爆炸波,我们保持跟踪的FS和RS之间的许多壳的绝热演化。每个壳层的电子光谱的演变也是单独进行的。然后,我们通过分别在整个FS和RS冲击区域上积分来找到FS和RS光变曲线。特别是,我们利用所观察到的光谱通量的解析表达式,我们在这里得到的观测频率和观测时间。探索共20个不同的喷出物分层,我们详细解释了分层喷出物如何影响其冲击波动力学和余辉光变曲线。我们发现,虽然FS光变曲线是不敏感的喷出物分层,RS光变曲线表现出更丰富的功能,包括陡峭的下降,高原,颠簸,重新增亮,和各种时间衰减指数。如果RS的微观物理参数值高于FS,则可以观察到这些独特的RS特征。我们讨论了可能的应用,我们的研究结果在理解伽玛射线暴余辉数据。
2012-11-05 astro-ph.HE
Modeling the Multi-band Light Curves of the Afterglows of Three Gamma-Ray Bursts and Their Associated Supernovae
目前已证实的与长伽马射线暴(GRB)有关的超新星(SNe)有十几个。以往的研究大多是通过拟合所构造的(伪)测辐射热光变曲线来推导GRB-SNe的物理性质。然而,许多GRB-SNe只有少量的滤波数据,因此(伪)测辐射热光变曲线很难构建。此外,构建(伪)测辐射热光变曲线依赖于一些假设。本文采用多带破幂律加$^{56}$ Ni模型拟合了与三个伽玛暴(GRB~011121,GRB~ 130702 A,GRB ~ 161219 B)有关的余辉和SNe(SN~ 2001 ke,SN ~ 2013 dx,SN~ 2016 jca)的多带光变曲线。我们发现我们的模型可以解释三个GRB-SNe的多波段光变曲线(除了两个事件的晚时$z-$波段光变曲线),表明该模型是一个可靠的模型。我们得到的$^{56}$ Ni的质量比文献中的要高。这可能是由于文献中的$^{56}$ Ni质量通常是通过拟合其光度通常(显着)低估的伪测辐射热光变曲线获得的。我们认为,多波段模型不仅可以用来拟合GRB-SNe的多波段光变曲线,有许多过滤的观测,但也适用于那些稀疏的数据。
2022-04-21 astro-ph.HE
On the afterglow from the receding jet of gamma-ray burst
根据流行的伽马射线暴的原型模型,中央引擎应该发射出两股喷流,一股向前的喷流向观测者移动,一股向后的喷流(或反向喷流)向后移动。然而,在计算余辉时,通常只考虑前喷流的辐射。在这里,我们提出了一个详细的数值研究的余辉从后退射流。我们的计算是基于一个通用的动力学描述,并包括一些微妙的成分,如效果的等到达时间表面。结果发现,从后退射流的发射一般是相当弱的。在无线电波段,它通常在$t \geq 1000$ d时达到峰值,峰值通量比前向喷流的峰值通量低近4个数量级。此外,它通常表现为总余辉光变曲线中的一个短暂平台,但不像曾经预期的那样明显的重新变亮。在光学波段,来自后退喷流的贡献甚至更弱,峰值通量比前进喷流的峰值通量低$\sim 8$个数量级。因此,我们认为,从后退喷流的排放是非常难以检测。但是,在某些特殊情况下,例如,当环爆介质密度非常高时,或者如果后退射流的参数与前进射流的参数完全不同,则来自后退射流的发射可以显著增强,并且仍然可以作为显著的再亮出现。我们建议,对后退喷流的搜寻应主要集中在附近的伽马射线暴上,对每个事件的观测活动至少应持续几百天。
2009-07-09 astro-ph.HE
Luminosity--time and luminosity--luminosity correlations for GRB prompt and afterglow plateau emissions
本文分析了123个具有余辉平台相的已知红移的伽玛射线暴。我们发现,$L_a-T^{*}_a$之间的相关性的X射线光度$L_a$在平台阶段和平台的持续时间,$T^*_a$,在伽玛射线暴休息帧的结束有一个幂律斜率不同,在超过2 $σ$,从提示$L_{f}-T^{*}_{f}$之间的相关性的各向同性脉冲峰值光度,$L_{f}$,和脉冲的持续时间,$T^{*}_{f}$,从伽玛射线暴喷射的时间。类似地,我们显示的能量-持续时间分布的余辉发射的能量平均$10\%$的提示和平台阶段之间的差异的提示发射。此外,瞬发脉冲与余辉光谱指数的分布没有表现出任何相关性。在进一步的分析中,我们证明了$L_{peak}-L_a$分布,其中$L_{peak}$是从爆发开始的峰值亮度,具有相当高的斯皮尔曼相关系数,$ρ=0.79$,比一个涉及平均即时亮度,$L_{prompt}-L_a$,对于相同的伽玛暴样品,产生$ρ=0.60$。由于这种相关性的一些可能会导致红移的光度依赖性,即从他们的宇宙学演化,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,很大一部分的相关性是内在的。我们应用偏相关系数的新的去进化的光度显示的内在相关性存在。
2015-06-01 astro-ph.HE
Afterglow from GRB 070610/Swift J195509.6+261406: an explanation using the fireball model
GRB 070610,也被命名为雨燕J195509.6+261406,是一个特殊的银河系瞬变现象,在短时间尺度上的X射线和光学光变曲线都有显著的变化。一个可能的解释是GRB 070610/Swift J195509.6 + 261406是银河系中的软伽马射线中继器(SGR)。本文采用通常被认为是伽马射线暴(GRB)余辉标准模型的火球模型和能量注入假说解释了GRB 070610/Swift J195509.6 + 261406的X射线和光学余辉光变曲线。结果表明,该模型与观测值基本一致。
2009-09-05 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
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
Multiwavelength afterglow light curves from magnetized GRB flows
我们使用高分辨率的相对论MHD模拟加上辐射转移代码计算多波长余辉光曲线的磁化喷出物的伽马射线暴与均匀的环暴介质相互作用。我们的研究的目的是确定如何磁化的喷出物在大距离的中央发动机影响余辉发射,并评估是否可以可靠地使用观察来推断的磁场的强度。我们发现,对于典型的参数的喷出物,从反向冲击峰值的流动的磁化$σ_0 \sim 0.01 - 0.1$的发射,它是大大抑制较高的$σ_0$。前向激波的辐射在爆炸结束后不久出现消色差的间断,标志着爆炸波自相似演化的开始。用我们的数值模型拟合GRB 990123和090102的早期余辉,我们推断了这两个爆发的$σ_0 \sim 0.01$和$σ_0 \sim 0.1$各自的磁化强度。我们认为,如果是$σ_0 \simmore 0.1$,则可以理解大多数爆发中缺乏观察到的反向冲击发射,因为我们发现$σ_0 \sim 1$的反向冲击亮度显着降低。对于含有$σ_0 \simmore 0.1$的喷出物,我们的模型预测,如果磁能可以耗散(例如,由于电阻效应)并辐射出去,则至少在约10倍爆发持续时间的间隔期间,磁场中剩余有足够的能量来产生大量发射。
2010-04-15 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglow light curves from a Lorentz-boosted simulation frame and the shape of the jet break
由于高外流洛伦兹因子,利用二维流体动力学模拟难以数值求解GRB余辉射流。通过在增强帧中执行模拟,可以从足够详细的数值计算流计算光变曲线,以准确地量化射流破碎的形状和光变曲线的破碎后变陡。我们研究射流的射流破碎开角θ_0 = 0.05,0.1和0.2弧度减速在一个恒定的密度介质中,观察角度(θ_obs)范围从轴上的射流边缘。我们提出了一组尺度不变函数,描述了同步辐射光谱突变频率和峰值通量的时间演化,仅依赖于theta_0和theta_obs,足以重建任意爆炸能量的光变曲线,我们比较了我们的光变曲线,以使用尖锐的转折和平滑的过渡来拟合函数,并确认测量的射流中断时间可以延迟,我们发现,跨越射流中断的时间指数的差异大于理论上预期的,导致大约0.25 - 1.3 p的中断后斜率,其足够陡以不容易与针对Swift样本测量的中断后斜率一致,这表明大多数雨燕伽玛暴不会在均匀介质中爆炸,或者喷流中断被额外的物理现象所掩盖,例如长时间的能量注入或视角效应。光变曲线和光谱突变以及峰值通量演化函数将在http://cosmo.nyu.edu/afterglowlibrary网站上公开提供。
2013-03-21 astro-ph.HE
GRB 110731A: Early afterglow in stellar wind powered by a magnetized outflow
GRB 110731 A是观测到的能量最高的伽马射线暴之一,能量范围从光学到GeV。先前对瞬发相的分析揭示了与费米观察到的大面积望远镜(LAT)爆发的相似之处:i)高能发射($> 100$ MeV)的延迟开始,ii)稍后时间的短暂明亮峰值和iii)从这个阶段持续数百秒的时间延长组件。除了瞬发阶段,在不同时期的多波长观测表明,光谱能量分布更好地拟合风余辉模型。我们提出了一个轻子模型的基础上早期的余辉,在恒星风的祖先。我们应用这个模型来解释的时间延长LAT发射和最明亮的LAT峰所表现出的即时相的GRB 110731 A。此外,使用相同的一组参数,我们描述了多波长余辉观测。通过前向激波的同步辐射解释了时间上扩展的LAT、X射线和光通量的起源,并描述了引起反向激波的同步辐射自康普顿发射的最亮LAT峰。该模型中所需的体洛伦兹因子($Γ\simeq520$)位于大多数LAT探测到的伽马射线暴所需的数值范围内。我们表明,在反向冲击区的磁场强度是$\sim$ 50倍强于在前向冲击区。这一结果表明,对于GRB 110731 A,中央发动机可能夹带着强磁场。
2015-03-25 astro-ph.HE
Afterglow Imaging and Polarization of Misaligned Structured GRB Jets and Cocoons: Breaking the Degeneracy in GRB 170817A
到目前为止,GRB 170817 A/GW 170817的X射线到射电余辉发射与观测到的频率和时间成$F_ν\proptoν^{-0.6}t^{0.8}$比例,与外部冲击进入环境介质的同步加速器光谱的单一幂律段一致。这就要求在可见光区的有效各向同性等效余辉激波能量增加为$\sim t^{1.7}$。这种能量增加的两个主要通道是(i)\emph{radial}:由较慢的材料携带更多的能量(在可见光区)逐渐赶上余辉激波并使其能量化,和(ii)\emph{angular}:在相对论性外流中,更多的能量以不同的角度向我们的视线移动,其辐射最初从我们身上射出,但随着减速,其光束锥逐渐到达我们的视线。仅使用X射线到无线电$F_ν(t)$不能区分这些解释(或它们的组合)。在这里,我们表明,最有前途的方式来打破这种退化是通过余辉成像和偏振,通过计算预测的余辉图像(其大小,形状和通量质心)和线性偏振$Π(t)$的演变为不同的角度和/或径向流出结构,适合$F_ν(t)$。我们考虑两个角的配置文件-高斯和一个狭窄的核心与幂律机翼的能量每立体角,以及(茧动机)(准)球形流与径向速度分布。对于离轴观察的喷流(以及余辉激波中产生的磁场),当喷流的核心变得可见时,$Π(t)$在$\approx2t_p$处达到峰值,而光变曲线在$t_p$处达到峰值,图像可以用纵横比$\;\gtrsim2$拉长。准球形流动具有几乎…
2018-05-08 astro-ph.HE
Spectrophotometric analysis of GRB afterglow extinction curves with X-shooter
在这项工作中,我们使用的伽马射线暴(GRB)余辉光谱观测的VLT/X-射手摄谱仪测量静止帧消光在GRB视线的宽带近红外(NIR)的X射线余辉光谱能量分布(SED)的模型。我们的样本由9个雨燕伽玛暴组成,其中8个属于长持续时间类,1个属于短持续时间类。尘埃是用银河系和两个麦哲伦星云的平均消光曲线模拟的。我们推导出整个样本的静止帧消光,其落在范围$0 \lesssim {\it A}_{\rm V} \lesssim 1.2$内。此外,SMC消光曲线是首选的消光曲线模板为大多数我们的样本,这是在协议的结果,通常观察到的GRB视线。在一个分析案例(GRB 120119 A)中,常见的消光曲线模板未能再现所观察到的消光。为了说明使用高质量的X-shooter余辉SED相对于光度学SED的优势,我们使用宽带SED与NIR到UV光度学测量而不是光谱重复建模。主要的结果是,光谱数据,由于出色的分辨率和覆盖范围的蓝色部分的SED的组合,是更成功地约束消光曲线,因此在伽玛射线暴主机的尘埃属性相对于光度测量。在所有情况下,除了一个,一个模板的消光曲线优于其他。我们表明,通过光谱和光度SED分析获得的消光和光谱斜率的建模值,可以显着不同的个别事件。最后,我们强调,无论光学到近红外数据的分辨率,SED建模给出了可靠的结果,只有当拟合进行覆盖更广泛的光谱区域的SED。
2015-03-12 astro-ph.HE
Off-axis afterglow light curves and images from 2D hydrodynamic simulations of double-sided GRB jets in a stratified external medium
伽马射线暴(GRB)喷流很窄,因此通常指向远离我们的方向。它们最初是超相对论性的,导致它们的瞬发$γ$射线和早期的余辉发射远离我们。然而,当喷流逐渐减速时,它的光束锥变宽,最终到达我们的视线,余辉发射可能被检测到。这种孤立的余辉至今还没有被清楚地探测到。然而,在即将进行的光学或无线电勘测中应能探测到它们,而且很难清楚地区分它们和其他类型的瞬变。因此,我们进行详细的,现实的计算预期的余辉发射从伽玛射线暴喷气机从不同的角度看,从喷气机的对称轴。使用二维相对论流体动力学模拟射流传播到不同的幂律外部密度分布,$ρ_{\rm ext}\propto{}R^{-k}$的$k=0,\,1,\,1.5,\,2$,范围从均匀的ISM样介质($k=0$)的分层稳定的恒星风一样的配置文件($k=2$)的动态计算。我们计算了射电、光学和X射线的光变曲线,以及射电余辉图像的大小、形状和通量质心的演化。这可能有助于识别未对准的相对论喷流,无论是最初的超相对论喷流,还是在其光束内为观察者产生伽玛射线暴,(可能本质上更常见)适度相对论,在(i)附近的超新星Ib/c(其中一些与长持续时间的伽玛暴有关),或(ii)在双星中子星合并中,可能产生短持续时间的伽玛暴,并且也可以在引力波中被检测到(例如,具有弱的瞬发$γ$射线发射的GW $\,$ 170827/GRB $\,$ 170817 A可以具有离轴喷流)。
2018-09-05 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
A Shell Collision Scenario for EP251222b/GRB 251222A: Connecting Prompt Emission and Double-Peaked Afterglow
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台射电天文与技术重点实验室);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所);Yunnan Key Laboratory of Survey Science, Yunnan University(云南大学云南省测绘科学重点实验室)
该研究针对GRB 25122A提出多壳碰撞场景,结合多波段观测拟合参数,为瞬时辐射与双峰余辉的联系提供可能解释,可用于验证相关理论。
2026-10-16 astro-ph.HE
X-ray Afterglows from the Gamma-Ray Burst "Large(r)-Angle" Emission
我们从一个具有角结构的相对论表面获得了GRB对应物和延迟余辉光变曲线的时间和衰减的基本分析结果,该表面由大小为θ c的均匀芯(洛伦兹因子Gamma_c和表面发射率i_nu与角无关)和轴对称幂律包络(Gamma ~ θ ^{-g})组成。在这个大角度发射(LAE)模型中,在即时发射阶段(GRB)产生的辐射在爆发(延迟发射)之后很久才到达观测者,角度θ> θ_c。伽玛暴快速衰减“尾部”和余辉“平台”的动力学时间范围以及对应物/余辉的形态都由两个参数决定:核心参数Gamma_c*theta_c和包层洛伦兹因子指数g,从而导致三种类型的光变曲线,显示出三个后伽玛暴相(类型1:尾部、平台/慢衰变、平台后/正常衰变)、两个后GRB相(类型2:尾部和快衰变)或仅一个(类型3:正常衰变)。我们展示了如何X射线光变曲线功能可以用来确定核心和信封的动力学和光谱参数。使用Swift/XRT X射线发射的两个1型余辉(060607 A、061121)、一个2型余辉(061110 A)和一个3型余辉(061007)对LAE模型进行测试。我们发现,具有平台期的X射线余辉需要包络洛伦兹因子Gamma ~ theta^{-2}和随动框架发射率i_nu ~ theta ^{-2},因此,对于典型的余辉光谱F_nu ~ nu^{-1},实验室框架能量释放在发射表面上是均匀的。
2020-04-30 astro-ph.HE
Off-Axis Afterglow Light Curves from High-Resolution Hydrodynamical Jet Simulations
数值喷流模拟在计算伽马射线暴余辉辐射方面具有重要的作用。在这里,我们提出了高分辨率的2D模拟的减速相对论射流使用RAM自适应网格细化相对论流体动力学代码的结果。我们已经应用了一个单独的同步辐射代码的模拟结果,以计算光变曲线在不同的频率从无线电到X射线的观察者在不同的角度从射流轴。我们提供了一个确认从无线电光变曲线从模拟,而不是从一个简化的喷气模型在文献中发现,只有非常少数的本地IBC超新星可能窝藏孤儿余辉的早期结果。此外,最近的研究还注意到,在雨燕样本中意外地缺乏观察到的射流断裂。使用射流模拟的物理参数代表一个平均的雨燕样本爆发,如射流半开角为0.1弧度和源红移z = 2.23,我们已经创建了合成光变曲线在1.5千电子伏的人工误差,同时占雨燕仪器的偏见以及。大量的这些光变曲线已经产生和分析使用蒙特卡罗方法。比较了单次幂律拟合和破幂律拟合。我们发现,随着观察者角度的增加,射流破碎很快变得难以检测。即使观察者保持在喷流开度角内,这也是正确的。我们发现,来自z = 2.23的随机定向的0.1弧度喷流的斯威夫特光变曲线在3西格玛水平上显示喷流中断的几率只有12%。因此,观察者的角度提供了一个自然的解释,缺乏感知射流中断斯威夫特样本。
2011-02-14 astro-ph.HE
Modeling the radio and optical/NIR afterglows of GRB 980703: a numerical study
GRB 980703有大量的多波段余辉数据。特别是,它的射电余辉非常明亮,一直被监测到触发时间后的1000多天。此外,没有明显的特殊性,即,在多波段余辉光变曲线中没有再亮、没有平台、并且没有特殊的陡峭衰减或缓慢衰减。这些条件使GRB 980703成为研究伽马射线暴的珍贵样品。本文利用GRB 980703的观测数据对标准火球模型进行了深入检验。结果表明,该模型能较好地解释多波段和全余辉光变曲线。GRB 980703的辐射角约为0.23弧度,环爆介质密度约为27 cm-3。喷出物的总各向同性等效动能为~ 3.8E ~(52)尔格。还导出了宿主星系的静止坐标系消光为Av ~ 2.5等。
2009-08-23 astro-ph.HE
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
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