False outliers of the Ep,i - Eiso correlation?
上下文在深入了解伽玛暴及其在宇宙学中的可能用途的背景下,已经发现了描述其发射的参数之间的一些重要相关性,其中“Ep,i-Eiso”相关性是研究最多的。正因为如此,它是根本的阐明一些事件的特殊行为,即GRB 980425和GRB 031203,似乎是Ep,i-Eiso相关的重要异常值。目标。在本文中,我们调查,如果GRB 980425和GRB 031203的位置,两个(明显的)异常值的相关性,可能是由于缺乏检测的软X射线发射与这些GRB,分别从BATSE探测器船上的康普顿伽马射线观测器和INTEGRAL,这是在观测的时代运行所造成的观测偏差。我们分析了Swift观测到的其他类似的次能量爆发(GRB 060218,100316 D和161219 B)的观测到的发射,其积分发射符合Ep,i-Eiso关系。我们模拟了它们的积分和时间分辨发射,就像观测GRB 980425和GRB 031203的相同探测器所观测到的那样,旨在重建这些爆发的光变曲线和光谱。结果如果用老一代仪器观测,GRB 060218、100316 D和161219 B将出现Ep,i-Eiso关系的异常值,而如果用Swift或WFM观测,GRB 060218将完全匹配相关性。我们还注意到,单独的仪器BAT(15-150 keV)实际上测量到060218为异常值。结论.我们认为,如果GRB 980425和GRB 031203被S…
2017-08-13 astro-ph.HE
A New Discriminator for Gamma-Ray Burst Classification: The Epeak-Fluence Energy Ratio
利用BATSE 5 B谱表中导出的伽马射线暴E_peak和注量,研究了伽玛暴E_peak-注量关系的系综特征。这种关系似乎是长爆发和短爆发之间有物理意义和有见地的基本关系。本文讨论了在E_peak-注量平面上对没有观测到红移的BATSE爆发的E_peak-E_iso关系的下限检验结果。我们的研究结果证实了两个GRB类的存在,以及强烈建议两种不同的GRB祖类型。
2010-09-10 astro-ph.HE
Investigating the impact of optical selection effects on observed rest frame prompt GRB properties
测量伽玛射线暴(GRB)在静止坐标系中的性质对于理解伽马射线暴中的物理机制至关重要。这只能对已知红移的伽玛暴进行。由于红移通常是从余辉的光谱测量的,即时和余辉发射之间的相关性可能会在即时发射的休息帧属性的分布中引入偏差。我们的分析是基于一个样本的90伽玛暴具有良好的光学后续和良好的测量即时发射。其中76个有红移,14个没有红移。我们估计它们的光学亮度与它们的R星等测量后两个小时的触发和比较不同类别的伽玛暴余辉亮度的休息帧提示属性。我们发现,在我们的样品中的伽玛暴的光学亮度主要是由其固有的余辉光度驱动。我们表明,具有低和高余辉光通量的伽玛暴具有相似的Epi、Eiso、Liso,这表明从具有红移的伽玛暴计算的静止坐标系分布不会因光学选择效应而显着失真。然而,我们发现静止帧T90分布并不完全受光学选择效应的影响,这有利于选择持续时间较长的伽玛暴。最后,我们注意到,在Epi-Eiso平面的上部的伽玛暴有微弱的光学余辉,我们表明,光学选择效应强烈有利于检测伽玛暴与明亮的余辉位于接近或低于最佳拟合Epi-Eiso关系,其红移是很容易测量。
2016-05-04 astro-ph.HE
Spectral and temporal analysis of the joint Swift/BAT-Fermi/GBM GRB sample
利用Swift/BAT和Fermi/GBM同时探测到的伽马射线暴,我们对瞬发数据进行了联合光谱和时间分析,证实了BAT波段光子指数Gamma_BAT和峰值光谱能量Epeak之间的粗略相关性。利用红移已知的子样本,我们导出了各向同性伽马射线能量E_gamma,iso,并且还证实了E_gamma,iso - Epeak,rest关系,其散射比Amati样本大,但与GBM团队的分析一致。我们还比较了GBM带和BAT带的T_90值,发现对于长暴,BAT T_90通常比GBM T_90长,而对于短暴,这种趋势相反。这与长/短伽玛暴的软/硬性质是一致的,并表明伽玛暴的能量依赖的时间分析的重要性。
2012-06-04 astro-ph.HE
GRB 221009A and the Apparently Most Energetic Gamma-Ray Bursts
本研究利用含GRB 221009A的185个高能GRB样本,分析了GRB各向同性等效能量分布,证实Eiso=4×10^54 erg处存在截断,并探讨了该截断原因及GRB 221009A的物理意义。
2025-01-23 astro-ph.HE
The Ep,i - Eiso correlation: type I gamma-ray bursts and the new classification method
我们提出了最广泛的45个I型(短)和275个II型(长)伽马射线暴(GRB)与已知的红移调查之间的相关性的休息帧峰值能量,Ep,i和总的各向同性等效能量,Eiso的即时发射(Amati关系)。发现I型暴的Ep,i-Eiso相关性与II型暴的Ep,i-Eiso相关性有很好的区别,并且具有相似的幂律指数值a = 0.4,这可能表明两种类型的GRB具有相同的发射机制。我们发现,初始脉冲复合物(IPC)的I型爆发的扩展发射和定期的I型爆发遵循相同的相关性。我们得到类似的结果与Ic超新星和定期II型爆发的II型爆发。检测到来自II型子样本的Ep,i-Eiso相关性的三个可能的离群值。对于II型爆发,Ep,i-Eiso关联没有随红移的显著变化,我们提出了一种新的分类方法,即基于Ep,i-Eiso关联,引入两个参数EH和EHD。EHD是盲I-II分类的最可靠的参数,它可以用来分类没有红移的伽玛暴。
2019-12-20 astro-ph.HE
Radio-bright vs. Radio-dark Gamma-ray Bursts -- More Evidence for Distinct Progenitors
我们分析了两个不同的样本的伽玛暴,有和没有无线电余辉发射。我们使用的样本211伽玛暴,这是一个更新的以前的样本从arXiv:1902.01974,并发现,与以前的结果一致(虽然与样本,几乎是两倍大)作为固有的伽马射线持续时间(Tint)和各向同性等效能量(EISO)的分布这两个群体之间出现显着不同。两个样品的红移(z)分布没有统计学差异。我们分析了几个变量之间的相关性(EISO,色调,喷流开度角,和z),占选择效应和红移的演变使用Efron-Petrosian方法。我们发现一个统计上显着的反相关性之间的喷流开口角和红移,以及着色和红移,无线电亮和无线电暗伽玛暴。最后,在协议与以前的工作,我们发现,非常高的能量(0.1 - 100 GeV)的扩展发射是目前在射电明亮的伽玛射线暴样品。我们的工作支持了射电亮和射电暗伽玛暴起源于不同祖先的可能性。
2023-03-24 astro-ph.HE
Extremely energetic Fermi Gamma-Ray Bursts obey spectral energy correlations
080916 C和090323都是高能费米伽玛暴,在1 keV - 10 GeV能量范围内Eiso约为10^{55} erg,具有强烈的GeV辐射,这给我们提供了一个独特的机会来测试光谱能量相关的可靠性和扩展性。基于Konus/WIND和Fermi光谱测量,我们发现这两个事件与更新的(截至2009年4月的95个事件)Ep,i-Eiso相关性完全一致,从而进一步证实和扩展它,并指出在非常高的能量下可能会变平或增加色散。这也表明,特别明亮和坚硬的伽马射线暴发射背后的物理原理与较软和较弱的伽马射线暴相同。此外,我们发现,考虑这两个伽玛暴和其他长伽玛暴获得的相关性的归一化,其中Ep,i是由费米/GBM高精度测量的,与其他仪器获得的结果完全一致(例如,BeppoSAX,Swift,Konus-WIND),从而表明相关性不受探测器限制阈值和能带的显著影响。通过将GRB 080916 C的光谱扩展到几个GeV而没有任何过量或截止,我们还研究了在通常采用的1 keV - 10 MeV能带中评估Eiso是否会使Ep,i-Eiso相关产生偏差,从而导致其散射。通过计算从1 keV到10 GeV的Eiso,相关性的斜率变得稍微平坦,而其色散没有显着变化。最后,我们发现,GRB 080916 C也是一致的,与大多数其他的光谱能量相关来自它,与Ep,i-Eiso- tb相关的可能例外。
2009-09-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The hidden population of long gamma-ray bursts from compact object mergers
University of Ferrara(费拉拉大学);INAF –- Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站);INFN –- Sezione di Ferrara(意大利国家核物理学院费拉拉分部);INAF –- Osservatorio Astronomico d’Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台)
研究通过分析GRB 230307A的时空特性,发现9个未知红移的致密天体合并候选体,其Ep,i-Eiso关系存在异常,且MVT更符合致密天体合并特征,表明长GRB中未识别的致密天体合并比例可能更高。
2026-03-16 astro-ph.HE
On The Origin Of High Energy Correlations in Gamma-ray Bursts
我调查的起源所观察到的伽玛暴的nuFnu谱峰Epk和其各向同性的等效能量EISO之间的相关性,通过使用人口合成代码来模拟伽玛暴的即时伽马射线发射。通过使用处方的即时光谱参数的分布,以及人口的光度函数和共同移动的速率密度,我生成一个模拟人口的伽玛暴和研究如何爆发不同的光谱特性和红移将出现在地球上的伽马射线探测器。我发现,一个强大的观察到的相关性可以产生之间的源帧Epk和EISO的检测人口,尽管存在的只有一个弱的和广泛的相关性,在原来的模拟人口。伽马射线探测器的通量限制探测阈值的能量依赖性用于产生低亮度GRB的源帧Epk和Eiso之间的相关性,产生所观察到的相关性的左边界。相反,由于标准的Malquest偏置,非常明亮的伽玛暴比它们的低光度对应物具有更高的红移,导致在低Epk,高Eiso状态下的爆发无法被检测到,因为它们的Epk值会红移到大多数伽马射线探测器变得不那么敏感的能量。我认为,这是以前未检查的影响,产生了观察到的相关性的右边界。因此,所观察到的相关性的起源是仪器的检测阈值,在伽玛射线暴光度函数的内在截止,和广泛的红移范围内的伽玛射线暴被检测到的复杂组合。这些模拟的目的是展示如何选择的影响所造成的组合的仪器灵敏度和宇宙学性质的天体物理人口可以采取行动,以产生一个人为的强相关性之间观察到的属性。
2011-10-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
A complete sample of bright Swift Long Gamma Ray Bursts: testing the spectral-energy correlations
本文利用雨燕卫星探测到的一个几乎完整的伽马射线暴(GRB)样品,研究了瞬发光谱峰值能量Ep、各向同性能量Eiso和各向同性光度Liso之间的相关性。这个伽玛暴样品的特点是在红移的高水平的完整性(90%)。这使我们能够以一种公正的方式探讨与这些相关性的物理起源有关的问题。我们发现,一个爆发,GRB 061021,是一个离群值的Ep-Eiso相关。尽管这种情况下,我们发现强大的Ep-Eiso和Ep-Liso相关性的完整样本的爆发。它们的斜率、归一化和色散与测量红移和Ep的整个爆发样本的结果一致。这意味着通常用于研究这些相关性的总样本中存在的偏差不会影响它们的性质。最后,我们也发现没有演化的红移的Ep-Eiso和Ep-Liso的相关性。
2012-02-14 astro-ph.HE
Time-Resolved Spectroscopy of the 3 Brightest and Hardest Short Gamma-Ray Bursts Observed with the FGST Gamma-Ray Burst Monitor
从2008年7月到2009年10月,费米伽马射线太空望远镜(FGST)上的伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到320个伽马射线暴(GRB)。根据T90持续时间低于2 s,这些事件中约有20%被归类为短事件。在这里,我们提出了第一次时间分辨光谱的时间尺度短至2毫秒的三个最明亮的短GRB观察GBM。事件的时间积分谱偏离了带函数,表明存在额外的谱分量,该谱分量可以用指数~-1.5的幂律拟合。的时间积分Epeak值超过2兆电子伏的爆发,并远远高于观察到的最亮的长GRB的值。它们的Epeak值和低能幂律指数(α)证实了短暴比长暴更硬。我们发现短伽玛暴与长伽玛暴非常相似,但光变曲线在时间上收缩,更硬的光谱向更高的能量延伸。在我们的时间分辨光谱分析中,我们发现Epeak值的范围从几十keV到超过6 MeV。在一般情况下,硬度的演变过程中的爆发遵循其通量/强度的变化,类似于长的爆发。然而,我们并不总是看到Epeak导致光变曲线上升,我们确认零/短平均光变曲线光谱滞后低于1 MeV,已经建立了短伽玛暴。我们还发现,时间分辨的低能量幂律指数的带函数大多违反了慢和快电子冷却的同步加速器模型所施加的限制,可能需要额外的发射过程来解释数据。最后,我们解释了这些意见的背景下,目前现有的模型和即时释放的伽玛暴的排放机制。
2010-12-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Rest-frame properties of gamma-ray bursts observed by the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
在这次演讲中,我提出的主要光谱和时间特性的费米/GBM伽马射线暴(伽玛暴)与已知的红移。这些伽玛暴的休息框架的祖先的关键属性进行了调查,以更好地了解这些事件的内在本质。该样本包括47个GBM观测到红移的伽玛暴,直到2012年5月。39个源属于长持续时间的群体,8个事件被归类为短爆发。对于所有这些事件,我们在可能的情况下导出了νFν谱中的固有峰值能量(Ep,rest)、rest帧中的持续时间(定义为观测到90%的爆发计数的时间)(T90,rest)和各向同性等效辐射热能量(Eiso)。我们证实EP,休息和EISO(Amati关系)之间的紧密相关性,比以前报道的更大的分散。我们还确认了Ep,休息和1-s峰值光度(Lp)之间的关系(米德关系)。短GRB 080905 A,其宿主星系的红移z = 0.1218,是这个关系的一个特殊异常值。此外,观察到Ep,rest的有趣但初步的宇宙演化,而T90,rest没有明显的演化。
2012-07-19 astro-ph.HE
A New Derivation of GRB Jet Opening Angles from the Prompt Gamma-Ray Emission
伽马射线暴(GRB)的喷流张开角是确定其前身特征的重要参数,它所包含的信息可以帮助我们了解相对论外流和暴中所包含的总能量。不幸的是,一个有信心的推断喷流张开角通常需要宽带测量的余辉的伽玛射线暴,从X射线下降到无线电和从几分钟到几天后的即时伽玛射线发射,这可能是很难获得的。由于这个原因,在所有探测到的伽玛暴中,很少有喷流角受到限制。我们提出了一种替代方法来获得射流的角度从即时发射的伽玛射线暴,鉴于伽玛射线暴具有可测量的Epeak和通量,并不需要任何余辉测量。我们提出的前两年的费米伽马射线暴监视器(GBM)操作派生的射流开角的分布,我们比较了一些我们派生的开角报告的开角使用传统的余辉方法。我们导出了红移γ暴的准直校正γ射线能量E_γ,并发现我们样品中的一些γ暴与原磁星祖先不一致。最后,我们指出,使用导出的喷流张角,使得静止坐标系Epeak和E_γ之间的相关性比以前提出的更紧密,从而将长伽玛暴和短伽玛暴置于一个经验幂律上。
2011-01-12 astro-ph.HE
Gamma-Ray bursts: Energetics and Prompt Correlations
本文提出了一个能同时描述伽马射线暴(GRB)的瞬时光谱和时间参数的光度函数和基本的联合总体分布的模型,该模型受伽玛射线仪器(特别是BATSE和Fermi)的探测阈值的影响。基于BATSE星表中的2130个GRB瞬发数据,我发现两类GRB的布居特性--长持续时间和短持续时间--在4维空间的瞬发参数:峰值亮度(Liso),总各向同性发射(Eiso),时间积分谱峰值能量(Ep,z)和瞬发持续时间(T90,z)中具有惊人的相似性。两个著名的Amati(Eiso-Ep,z)和Yonetoku(Liso-Ep,z)关系被证明受到选择效应的高度影响,破坏了它们在暗能量状态方程和不同宇宙学模型研究中频繁使用的合法性。特别是,我表明,阿马蒂关系的斜率可能在0.2-0.3的范围内,对应于皮尔森的相关强度ρ =0.58 \pm 0.04。这个预测的斜率明显(> 16 sigma)小于GRB社区目前感知的值(~0.56)。我认为,类似的Eiso-Ep,z和Liso-Ep,z关系具有大致相同的强度和意义,应该存在于短伽玛暴的人口。该模型还预测了即时排放持续时间的强正相关性(例如,T90,z)与Eiso和Liso在短和长两类伽玛暴中的关系。
2013-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.data-an
Rest-frame properties of 32 gamma-ray bursts observed by the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
目的:研究Fermi/GBM观测到的伽马射线暴的主要光谱和时间特性。我们调查这些关键属性的伽玛暴在休息帧的祖先和测试可能的内部参数的相关性,以更好地了解这些事件的内在本质。方法:我们的样本包括32个GBM观测到的红移,直到2010年8月。其中28个属于长持续时间群体,4个事件被归类为短/强爆发。对于所有这些事件,我们推导出,在可能的情况下,固有的峰值能量的$νF_ν$频谱(\eprest),在休息帧的持续时间,定义为90%的突发注量被观察到的时间(\tninetyrest)和各向同性等效测热能量(\eiso)。结果:\eprest的平均值为1.1 MeV,中位值为750 keV。对数正态拟合的长爆发峰值在约800 keV的样本。未发现高\ep群体,但分布偏向低\ep值。我们发现GBM可以恢复的最低可能的\ep为~ 15 keV。长伽玛暴的\tninetyrest分布在10 s左右达到峰值。\eiso的分布分别为$8.9\times 10^{52}$ erg和$8.2 \times 10^{52}$ erg的平均值和中位值。我们确认了\eprest和\eiso之间的紧密相关性(Amati关系)以及\eprest和1-s峰值亮度之间的紧密相关性($L_p$)(Yonetoku关系)。此外,我们观察到的参数重建效果,即低能量的幂律指数$α$变得更软时,\ep位于探测器的能量范围的下端。此…
2011-05-03 astro-ph.HE
A Multivariate Fit Luminosity Function and World Model for Long GRBs
本文提出了宇宙学长持续时间(II型)伽马射线暴(LGRB)的光度函数、静止帧谱相关和分布可以很好地描述为多元对数正态分布。这一结果是基于对迄今为止最大的伽马射线暴目录中的LGRB的时间和光谱变量的仔细选择、分析和建模:2130个BATSE GRB,同时考虑到检测阈值和可能的选择效应。导出了各向同性峰值亮度(Liso)、总各向同性发射(Eiso)、时间积分谱峰能量(Epkz)和持续时间(T90 z)的联合静止坐标系分布的约束条件。所提出的分析提供了证据,证明BATSE探测器遗漏了相对较大比例的LGRB,Eiso延伸到~ 10^49 [erg],观测到的谱峰能量(Epk)低至~ 5 [keV]。静止帧持续时间T90 z < 1 [s]或静止帧持续时间T90 < 2 [s]的LGRB似乎是罕见事件(发生概率<0.1%)。该模型预测了相当强的,但非常显着的相关性(rho=0.58 \pm 0.04)之间的Eiso和Epkz的LGRB。还预测了Liso和Eiso与T90 z的强相关性以及Liso和Epkz之间的中等相关性。发现的相关性的强度和意义鼓励了对潜在机制的探索,尽管削弱了它们作为高红移暗能量状态方程探针的能力。所提出的分析有利于-但不一定-宇宙率的BATSE LGRB跟踪金属丰度演化符合截止~ 0.2-0.5,假设没有亮度红移演化。
2013-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.data-an
A Significant Problem With Using the Amati Relation for Cosmological Purposes
我们考虑了许多伽马射线暴(GRB)样品的分布,将它们的辐射热通量(Sbolo)与观测到的峰值谱通量光子能量(Epeak,obs)绘制成图。在这个图中,服从阿马蒂关系的爆发必须位于某个极限线之上,尽管观测到的散射预计是相当大的。我们证实,早期爆发的光谱红移是符合这个限制。但是,我们发现BATSE,Swift,Suzaku和Konus的爆发都大大违反了极限。在Sbolo-Epeak,obs图中,我们发现每个卫星都有很大不同的分布。这就要求选择效应在这些分布中占主导地位,这是我们确定的。对于探测器选择,触发阈值和测量Epeak,obs的阈值结合起来形成对角截止,该截止的位置在探测器之间变化很大。对于由于爆发群体的固有性质而产生的选择效应,Epeak,obs的分布使得具有低和高值的爆发罕见,而注量分布使得明亮的爆发罕见。对于一个差的阈值,选择效应的组合只允许测量沿着极限的区域内的爆发;这些爆发将遵循阿马蒂关系。因此,Amati关系是爆发群和检测器内选择效应的伪影。因此,阿马蒂关系不应该被用于宇宙学任务。这个失败对其他光度关系没有任何损害。
2011-12-19 astro-ph.HE
Selection effects on GRB spectral-energy correlations
仪器选择效应会影响伽玛暴峰值能量Ep、注量F和峰值通量P的估计。如果是这种情况,那么涉及相应的静止帧量(即Ep,Eiso和峰值亮度Liso)的相关性将受到质疑。我们估计,作为Ep的函数,触发伽玛暴所需的最小峰值通量和最小注量爆发必须考虑不同的仪器(BATSE,雨燕,BeppoSAX),以确定Ep的值。我们发现,后者优于前者。然后,我们研究的Ep-fluence(和通量)的相关性在观察者平面。具有红移的伽玛暴显示出定义良好的Ep-F和Ep-P相关:在这个平面上,存在选择效应,但不确定所发现的相关性。但对于具有红移的雨燕伽玛暴,这是不正确的,因为光谱分析阈值确实会影响它们在观测者平面上的分布。将样本扩展到没有z的GRB,我们仍然发现了显着的Ep-F相关,尽管与红移GRB定义的散射相比具有更大的散射。我们发现6%是Amati相关性的异常值。有无红移暴的Ep-P关联是相同的,无红移暴没有异常值。
2009-02-09 astro-ph.HE
A Study of the Gamma-Ray Burst Fundamental Plane
一类长伽马射线暴(GRB)在其X射线余辉中具有平台阶段,遵守平台结束时的静止帧时间Ta,其对应的X射线光度La和瞬发发射中的峰值光度Lpeak之间的三维(3D)关系(Dainotti et al. 2016)。我们从2014年7月到2016年7月扩展了X射线数据的原始分析,共获得了183个具有余辉平台和已知红移的Swift GRB样本。我们将最近的GRB添加到以前的“黄金样本”(现在包括45个GRB)中,并获得了与以前结果在一个sigma内兼容的内在散射的关系平面。我们比较了几种类型的伽玛暴,如短与扩展发射,X射线闪光,与SNe相关的伽玛暴,长持续时间的伽玛暴,和黄金样品,仅由伽玛暴组成的光变曲线具有良好的数据覆盖率和相对平坦的平台,并评估了它们的关系平面。我们发现,它们与来自金样品的基本平面没有统计学差异,并且基本平面仍然具有最小的散射。我们将文献中列出的喷流张开角与使用Pescalli等人(2015)中方法的Eiso-Egamma关系推导出的角度进行了比较,并计算了长伽玛暴样本的关系平面,说明了不同的喷流张开角。我们观察到,这种校正并没有显著减少散射。在一个扩展的分析中,我们发现,基本平面是独立的几个提示和余辉参数。
2016-10-31 astro-ph.HE
Measuring cosmological parameters with Gamma-Ray Bursts
在几十秒内,伽马射线暴(GRB)发射出相当于各向同性辐射能量Eiso的10^54 erg,因此可以在z ~10处观测到它们。因此,这些现象似乎是描述宇宙膨胀率历史的非常有前途的工具。本文综述了利用伽玛暴的Ep,i-Eiso关联测量宇宙学密度参数Omega_M.我们表明,目前的数据集的伽马射线暴,再加上假设我们生活在一个平坦的宇宙,可以提供独立的证据,从其他探测器,欧米茄_M ~0.3。我们表明,目前(例如,Swift,Fermi/GBM,Konus-WIND)和即将进行的GRB实验(例如,CALET/GBM、SVOM、Lomonosov/UFFO、LOFT/WFM)将使我们能够以与目前Ia型超新星表现出的精度相当的精度约束Omega_M,并研究暗能量的特性及其随时间的演化。
2013-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Cross-Calibration of Swift-BAT and Fermi-GBM via Correlative Spectral Analysis of GRBs
我们报告最近的相互校准研究具有斯威夫特的突发警报望远镜(BAT)和费米的伽马射线暴监测器(GBM)的基础上相关的观测伽玛暴080804和080810,通过其产生的联合光谱分析。斯威夫特固有的多波长仪器和动态响应补充费米的优越的能量范围。BAT光谱响应的增加将(i)促进在轨GBM探测器响应校准,(ii)增强费米的低能量灵敏度,(iii)使费米伽玛暴的地面后续工作成为可能,以及(iv)帮助识别通过离线GBM数据分析发现的伽玛暴子集,每年估计约30个伽玛暴。BAT和GBM的协同作用通过实现峰值光子能量(Epeak)的研究来增强先前成功的联合光谱拟合工作,同时利用费米大面积望远镜(LAT)提供的超过11个能量十年,结合斯威夫特的X射线(XRT)和紫外光学(UVOT)望远镜,进行宽带光谱和时间演化的前所未有的探测,在接下来的十年里,在他们同时期的轨道上。
2009-07-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
An analytic derivation of the empirical correlations of gamma-ray bursts
本研究在标准火球模型框架下解析推导了伽马射线暴的Amati与Yonetoku经验关联,经数值模拟验证,并推导了轴外关联形式,揭示了其辐射内在物理与视角的重要作用。
2023-03-23 astro-ph.HE
On the origin of the gamma-ray burst GRB221009A
该研究利用 NED 数据质疑 GRB221009A 与超新星的宇宙学关联,并结合 18 TeV 伽马射线、SGR 分布及银道面传播特征,提出其可能是银河系内巨型软伽马重复暴。
2024-10-19 astro-ph.HE
Discovery of the broad-lined Type Ic SN 2013cq associated with the very energetic GRB 130427A
z < 1的长持续时间伽马射线暴(GRB)在大多数情况下被发现伴随着明亮的宽线Ic型超新星(SNe Ic-BL)。最高能量的伽玛暴大多位于高红移处,那里的超新星很难被观测到。在这里,我们提出了早期和后期的观测光学对应的非常活跃的GRB 130427 A。尽管它有中等的红移z = 0.3399+/-0.0002,GRB 130427 A处于GRB能量分布的高端,其各向同性等效能量释放为Eiso ~ 9.6x10^53 erg,比其他光谱证实SNe的GRB能量高出一个数量级。在我们密集的光度监测中,我们在宿主减去的r波段光变曲线中检测到过量的通量,与新兴SN的预期一致,比原型SN 1998 bw暗约0.2等。在SN峰值(GRB后16.7天)附近获得的光谱显示了SNe Ic-BL的典型宽起伏,证实了SN 2013 cq的存在。光谱形状和早期峰值时间与GRB 100316 D的高膨胀速度SN 2010 bh相似。我们的研究结果表明,高能量的长持续时间的伽玛暴,通常在高红移检测到,也可以与SNe Ic-BL,指向一个共同的祖先机制。
2013-08-20 astro-ph.HE
Short GRBs at the dawn of the gravitational wave era
我们利用大量费米伽玛暴的所有可用的超标架约束(即峰值通量、注量、峰值能量和持续时间分布)和雨燕伽玛暴完整样本的静止标架性质,推导了短伽马射线暴(SGRB)的光度函数和红移分布.我们表明,一个陡峭的$ϕ(L)\propto L^{-a}$与一个>2.0被排除在外,如果被认为是完整的约束。我们实现了一个蒙特卡罗马尔可夫链的方法来获得的$ϕ(L)$和$ψ(z)$函数假设内在的Ep-Liso和Ep-Eiso相关性或独立的分布的内在峰值能量,亮度和持续时间。为了使我们的结果独立于假设的祖先(NS-NS二进制合并或其他渠道)和恒星形成历史的不确定性,我们假设一个参数形式的红移分布的SGRB。我们发现一个相对平坦的光度函数,斜率约为0.5,低于一个特征突变光度~3 $\times10^{52}$ erg/s和红移分布的SGRB峰值在z~1.5-2满足我们的所有限制。如果假设没有Ep-Liso和Ep-Eiso相关性,这些结果也成立。我们估计,在~200 Mpc(即,用于探测NS-NS合并事件产生的GW的设计aLIGO范围)内,$^{-1}$年0.007-0.03个SGRB应可探测为伽马射线事件。假设目前对NS-NS合并率的估计以及所有NS-NS合并导致SGRB事件,我们得出SGRB平均张开角的保守估计:$θ_{jet}$ ~3-6 deg。我们的光度函数意味着平均光度L~1.5 $\times 1…
2016-09-06 astro-ph.HE gr-qc
Physical origin of multi-wavelength emission of GRB 100418A and implications for its progenitor
GRB 100418 A是一个z = 0.624的长爆发,没有发现任何相关的超新星(SN)。它在瞬发和余辉阶段的光变曲线都类似于GRB 060614,这是一个附近没有关联SN的长GRB。我们分析了这一事件的观测资料,并讨论了它的多波长发射的可能来源。我们表明,它的联合光曲线在1 keV来自Swift BAT和XRT观测是由两个不同的组件。第一个成分的光谱非常软(r = 4.32),以陡峭的衰变段结束,表明该成分的内部起源。第二个分量是缓慢上升的宽凸起,在BAT触发后约10^5秒达到峰值。假设后凸是由于余辉的开始,我们导出了伽玛暴火球的初始洛伦兹因子(γ_0),发现它明显偏离了典型伽玛暴的γ_0与Eiso之间的关系。我们还检查它是否遵循相同的反相关性之间的X射线光度和在许多典型的伽玛暴,这通常被认为是一个信号的后期能量注入的中央引擎的浅衰变阶段观察到的破裂时间。然而,我们发现它并不服从这种相关性。我们建议,后期颠簸可能是由一个双组分射流。我们用离轴射流模型拟合了第二个分量,并发现该模型可以代表后期的凸起。导出的射流半开角为0.30 rad,视角为0.315 rad。中等密度为0.05 cm ^-3,可能表明它可能来自致密恒星的合并。GRB 060614和100418A之间的相似性可能表明这两个GRB来自相同的群体,并且在这两个GRB中观察到的晚期撞击可能是由GRB中心引擎提供动力的双…
2012-04-03 astro-ph.HE
Possible existence of Ep-Lp and Ep-Eiso correlations for Short Gamma-Ray Bursts with a factor 5 to 100 dimmer than those for Long Gamma-Ray Bursts
我们分析了13个具有实测红移$z$、$T_{\rm 90}^{\rm obs}/(1+z)<2$ sec和确定的光谱参数的短伽玛暴(SGRB)候选者的静止帧光谱峰值能量$E_{\rm p}$、观测帧64 ms峰值各向同性光度$L_{\rm p}$和各向同性能量$E_{\rm iso}$之间的相关性。对于长伽玛暴(LGRB),如果一个候选SGRB位于$E_{\rm p}$- $E_{\rm iso}$关联的最佳拟合函数的3- $σ_{\rm int}$色散区,那么它被认为是一个被误导的SGRB,而其他的SGRB被认为是可能来自致密星合并的安全SGRB。使用13个SGRB候选中的8个安全SGRB,我们测试了对于SGRB是否存在$E_{\rm p}$- $E_{\rm iso}$和$E_{\rm p}$ - $L_{\rm p}$相关性。我们发现SGRB的$E_{\rm p}$相关性($E_{\rm iso} =10^{51.42 \pm 0.15}{\rm erg s^{-1}} ({E_{\rm p}}/{\rm 774.5 keV})^{1.58 \pm 0.28}$)似乎存在,相关系数$r=0.91$和机会概率$p=1.5\times10^{-3}$。我们还发现,由于$r=0.98$和$p=1.5\times10^{-5}$,SGRB($L_{\rm p} = 10^{52.29…
2013-04-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
On The Lack of Time Dilation Signatures in Gamma-ray Burst Light Curves
研究了时间膨胀对伽马射线暴(GRB)脉冲时间剖面的影响。通过使用即时伽马射线光谱的形状和演化的处方,我们可以在各种红移处生成单个脉冲伽马暴的模拟种群,并观察它们的光变曲线如何出现在地球上的伽马射线探测器上。我们发现,观察者帧持续时间的单个脉冲不增加作为红移的函数,人们会期望从宇宙学膨胀的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙。事实上,单个脉冲的持续时间随着它们的信噪比随着红移的增加而降低,因为只有高红移伽玛暴光变曲线的最亮部分才能被探测器探测到。我们的模拟结果是一致的,一个系统的扩大的伽玛暴的持续时间作为红移的函数,并没有实现在雨燕或费米探测到的伽玛暴与已知的红移。我们发现,这种基本的持续时间偏差意味着测量的持续时间和相关的EISO估计的仪器的检测阈值附近检测到的伽玛暴应被视为其真实值的下限。我们的结论是预测的平均峰-峰时间为大量的多脉冲伽玛暴作为红移的函数可能最终提供的证据,时间膨胀,迄今逃避检测。
2011-10-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
Evidence for a Photospheric Component in the Prompt Emission of the Short GRB120323A and its Effects on the GRB Hardness-Luminosity Relation
短GRB 120323A具有费米/GBM探测到的最高通量。在这里,我们研究其显着的光谱特性和它们的演变使用两个光谱模型:(i)一个单一的发射组件的情况下,光谱是由经验带函数建模,和(ii)一个两个组件的情况下,热(类普朗克)发射同时观察到的非热组件(带函数)。我们发现,后者模型拟合的综合爆发谱显着优于前者,并且它们各自的光谱参数是显着不同的:当只与带函数拟合时,事件的Epeak是异常软的短GRB,而添加热分量导致更典型的短GRB值。我们的时间分辨光谱分析产生了类似的结果。我们认为双组分模型是GRB 120323A的首选解释,基于:(i)双组分方案的能带函数参数的值和演变,这对于短GRB更典型,以及(ii)当我们采用双组分模型拟合时,在数据中出现了显着的硬度-强度相关性,通常在GRB中发现;在仅限频带的拟合中不存在相关性。GRB 110721 A是一个长时间爆发,具有强烈的光球辐射,表现出完全相同的行为。我们的结论是,GRB 120323A有很强的光球辐射贡献,第一次在短GRB观察到。磁耗散模型很难与这些结果相一致,相反,这些结果有利于光球热发射和快速冷却的内部冲击同步辐射。最后,我们利用一个更大的伽玛暴集合L,i =(1.59 +/-0.84 <$.10^50(Epeak,i)^(1.33 +/-0.07)erg/s),在源坐标系中导出了一个可能具有普适性的硬度-光度关系,它可以作…
2013-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Identifying potential binary neutron star merger events from the Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog
该研究分析 Fermi GBM Burst Catalog,结合 UMAP 降维与聚类,依据 T90、Epeak 和注量识别潜在 BNS 并合相关短伽马射线暴,并以已知千新星候选体验证方法。
2025-07-24 astro-ph.HE
Searching for differences in Swift's intermediate GRBs
伽马射线暴通常根据其高能量发射分为短持续时间和长持续时间暴,这可能反映了两种不同类型的祖先。然而,统计数据表明,该分类方案中需要第三个中间群体,尽管迄今为止尚未对此类属性进行广泛研究。在雨燕时代产生的大量后续研究使我们有足够的样本来尝试通过它们的即时发射和余辉的性质来研究这第三个群体。我们的研究集中在雨燕在其前四年的操作中观察到的伽玛暴样本。样本包含那些具有测量红移的爆发,因为这使我们能够推导出内在性质。中间爆发的能量较低,余辉比长伽玛暴更暗,特别是当考虑到X射线光变曲线时,平均比长爆发暗一个数量级。在红移分布中有一个不太明显的趋势,即中间爆发比长爆发更接近。除此之外,中间爆发表现出与长爆发相似的性质。特别是,它们遵循Epeak与Eiso的相关性,平均而言,正的光谱滞后与长爆发的分布相似。像长伽玛射线暴一样,它们通常有一颗超新星伴随,尽管一些中间爆发没有超新星成分。研究表明,中爆发不同于短爆发,尽管与长爆发有许多共同的性质,但它们之间也存在一些差异。我们认为,中期和长期爆发之间的物理差异可能是,前者的喷出物是薄壳,而后者是厚壳。
2010-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral Lag Relations in GRB Pulses Detected with HETE-2
使用脉冲拟合方法,我们研究了传统伽马射线波段之间的光谱滞后,(50-400 keV)和X射线波段(6-25 keV),用于8个具有已知红移的伽玛暴(GRB 010921、GRB 020124、GRB 020127、GRB 021211、GRB 030528、GRB 040924、GRB 041006、GRB 050408)。我们发现几个关系的光谱滞后和其他可观的测量,如亮度,脉冲持续时间和峰值能量(Epeak)之间的单个伽玛射线暴脉冲。所得到的结果与BATSE的结果一致,表明BATSE相关性在较低能量(6-25 keV)下仍然有效。此外,我们发现光谱滞后的光子能量依赖性可以调和简单的曲率效应模型。我们从不同的角度讨论了这些结果的含义。
2010-02-26 astro-ph.HE
Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies
本文介绍了利用费米天文台的伽马射线暴监测仪(GBM)和大视场望远镜(LAT)对GRB 090510的硬伽马射线暴进行的详细观测。GRB 090510是LAT探测到的第一个爆发,它显示了在瞬发发射阶段偏离带谱拟合函数的有力证据。时间积分谱由带函数和硬幂律分量之和拟合,带函数具有$\Epeak = 3.9\pm 0.3$ \,MeV,这是迄今为止测量到的最高值,硬幂律分量具有光子指数$-1.62\pm 0.03$,其在低于$\approx$\,20\,keV和高于$\approx$\,100\,MeV时主导发射。高能量谱分量的开始似乎相对于与单个带函数良好拟合的分量的开始延迟$\sim$ 0.1 s。在主脉冲前0.5s检测到微弱的GBM脉冲和LAT光子。在瞬发阶段,LAT探测到一个能量为$30.5^{+5.8}_{-2.6}$ GeV的光子,这是从短伽马射线暴中测量到的最高能量。对这个光子的观测设定了一个最小的整体流出洛伦兹因子$Γ\ga$ 1,200,使用简单的$γγ$不透明度参数为这个GRB在红移$z = 0.903$和一个变化时间尺度上的几十ms的数量级为$\approx$ 1,100千电子伏-几兆电子伏的流量。更高的置信度估计意味着$Γ\ga 1000$,并且仍然要求驱动短伽玛暴的外流至少与长持续时间伽玛暴的外流一样具有高度相对论性。同步/同步自康普顿(SSC),外部冲击同步加…
2010-05-12 astro-ph.HE
A double component in GRB 090618: a proto-black hole and a genuinely long GRB
大量卫星对GRB 090618的X射线和伽马射线联合观测为测试理论模型的关键方面提供了前所未有的可能性。特别是,它使我们能够测试(a)光学厚的e+e-重子等离子体的形成,自加速到洛伦兹因子在200 < g < 3000范围内;(b)它的透明条件,在TeV区域发射10^{53-54}重子的分量;(c)这些重子与环暴中等云的碰撞,其特征在于尺寸为10^{15-16} cm。此外,这些意见提供了一个新的理解,在这个伽玛射线暴的早期阶段的热和幂律组件测试的可能性。我们在一个最近的(z = 0.54)和最具活力的(Eiso = 2.90 × 10^{53}尔格)伽玛暴中,即GRB 090618中测试了伽玛暴的火壳模型。我们分析了它的发射使用几种光谱模型,特别注意的热量和幂律成分。我们确定一个典型的伽玛暴的基本参数的范围内的火壳模型。我们发现了GRB 090618存在两个不同事件的证据。第一集持续50 s,其特征是由热分量组成的光谱,其在kT = 54 keV和kT = 12 keV之间演变。第二幕持续\sim 100秒,表现为一个典型的长伽玛暴,在透明度g = 495时,洛伦兹伽玛因子为29.22 keV,透明度温度为29.22 keV,周围云的特征质量为\sim 10^{22-24} g。通过具体的理论分析,我们支持最近提出的GRB 090618的双分量性质,并说明第1集不能被认为是GRB…
2012-02-20 astro-ph.HE
The obscured hyper-energetic GRB 120624B hosted by a luminous compact galaxy at z = 2.20
伽马射线暴是我们能在宇宙中看到的最明亮的爆炸。研究这些现象的最极端情况使我们能够限制祖先模型的极限。在这封信中,我们研究了GRB 120624 B(费米探测到的最亮的GRB之一)的瞬发、余辉和宿主星系,以推导出事件的能量学,并确定产生它的宿主星系。在高能探测之后,我们进行了多波长后续活动,包括HAWKI/VLT的近红外成像,OSIRIS/GTC的光学,Chandra X射线天文台的X射线观测和SMA的亚毫米/毫米波长。使用X-shooter/VLT进行光学/nIR光谱。我们探测到爆发的X射线和近红外余辉,并通过识别来自GRB宿主星系的[OII],[OIII]和H-α的发射线确定红移z = 2.1974 +/- 0.0002。这意味着Eiso =(3.0+/-0.2 x10 ^54 erg)的能量释放,是有史以来探测到的最明亮的能量释放之一。对余辉的观测显示出高的遮蔽度,AV > 1.5。主星系结构紧凑,R1/2 < 1.6 kpc,但在L ~ 1.5 L* 时发光,恒星形成率为91 +/- 6 Msol/yr(由H-α推导)。与其他高度模糊的GRB一样,GRB 120624 B是由一个发光星系主办的,我们也证明了它是紧凑的,具有非常强烈的恒星形成。它是与GRB相关的最明亮的宿主星系之一,这表明长GRB的宿主星系并不总是像以前认为的那样是蓝矮星系。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Optical SN 2012bz Associated with the Long GRB 120422A
Ic型超新星与长持续时间伽玛暴的关联已经很好地建立起来。我们努力,通过精确的地面观测活动,在越来越高的红移这些SNe的特点。我们使用3.6米的TNG和8.2米的VLT望远镜获得了与雨燕长持续时间GRB 120422 A(z=0.283)相关的Ic型SN 2012 bz的一系列光学光度和光谱观测。SN 2012 bz在不同滤光片中的光变曲线的峰值时间不同,B波段和i '波段光变曲线分别在~9和~23休息帧天达到最大值。测辐射热的光变曲线是从各个波段的光度测量中得出的,但没有对近红外的未知贡献(可能约为10-15%)进行校正。因此,当前的光变曲线应被视为实际UV-光学-IR辐射热光变曲线的下限。这条伪测辐射热曲线在13 +/- 1个静止帧日达到最大值(Mbol = -18.56 +/- 0.06);它在形状和光度上与z<0.2伽玛暴的SNe的测辐射热光变曲线相似,比XRF的SNe更亮。与为SN 2003 dh的热光变曲线生成的模型的比较表明,SN 2012 bz产生的56 Ni仅比SN 2003 dh少约15%,约0.35 Msol。同样,SN 2012 bz的VLT光谱,在对银河系消光和宿主星系的贡献进行校正后,表明其爆炸参数与SN 2003 dh中观测到的相当(EK~3.5 x 10^52 erg,Mej~7 Msol),并且具有类似的祖先质量(~25-40 Msol)。GRB 1…
2012-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
A blast from the infant Universe: the very high-z GRB 210905A
我们提出了一个详细的后续非常精力充沛的GRB 210905 A在一个高的红移z = 6.312和它的发光的X射线和光学余辉。我们获得了光度和光谱后续的光学和近红外(NIR),包括提示和余辉发射从几分钟到20毫秒后爆发。GRB 210905 A的各向同性伽马射线能量释放为Eiso = 1.27 E54 erg,在所有伽马射线暴(GRB)中,其释放的能量排在前7%。它的余辉是有史以来观测到的最明亮的。它开始于一个浅的演变,可以解释为能量注入,其次是一个陡峭的衰减,而光谱能量分布是在一个恒定密度的环境中的标准火球理论与缓慢冷却。在X射线光变曲线中观测到一个约46.2+-16.3 d(约6.3 d静止坐标系)的喷流中断;然而,由于可能的宿主星系的贡献,它被隐藏在H带中,这是迄今已知的z > 6的第四个GRB宿主星系。我们得出了8.4 ± 1.0度的半张角,这是有史以来z>6爆发的最高测量值,但在较近事件所覆盖的范围内。由此产生的1 E52 erg的准直校正伽马射线能量释放也是有史以来测量的最高能量之一。适度大的半开角反对最近声称的半开角对红移的反向依赖。总的喷流能量可能太大,标准的磁星无法维持,这表明这次爆发的中心引擎是一个新形成的黑洞。尽管出色的能量和亮度的GRB 210905 A和它的余辉,我们证明,他们是一致的,与那些不太遥远的爆发,表明供电机制和祖细胞不显着的红移演变。
2022-08-04 astro-ph.HE