GRB 090926A and Bright Late-time Fermi LAT GRB Afterglows
GRB 090926A是由费米伽马射线太空望远镜上的GBM和LAT仪器探测到的。在初始触发后约13小时开始迅速的后续观察。光学余辉在触发后近23天被检测到,将其置于长寿命类别。余辉特别令人感兴趣,因为它在后期的亮度,以及在T0+10^5 s及以后的光学耀斑的存在,这可能表明后期的中央发动机活动。LAT总共探测到了16个伽玛暴,其中9个伽玛暴,包括GRB 090926A,也被雨燕观测到。在雨燕观测到的9个LAT爆发中,有6个被UVOT探测到,其中5个爆发具有明亮、长寿命的光学余辉。相比之下,雨燕已经运行了5年,探测到了近500个爆发,但只有约30%的爆发的光学余辉寿命超过10^5秒。我们已经计算了预测的伽马射线通量,正如BAT在Swift上所看到的那样,LAT爆发,以确定与BAT触发的爆发相比,这种高比例的长寿命光学余辉是否是独特的。我们发现,除了短爆发GRB 090510A,预测的BAT注量表明LAT爆发比所有雨燕爆发的88%更有活力,也有比平均更明亮的X射线和光学余辉。
2010-04-28 astro-ph.HE
Constraints on long-lived remnants of neutron star binary mergers from late-time radio observations of short duration gamma-ray bursts
双中子星(NS)系统的合并在某些情况下可能会产生一个大质量的NS残留物,它是长期存在的,并且可能无限期地稳定到引力坍缩。这种残余物被认为是解释在一些短时间的伽马射线暴(GRB)之后观测到的晚期X射线发射的一种解释,也可能是引力波啁啾的电磁对应物。一个稳定的南北向合并残留物必然具有大于1 e52 erg的大旋转能量,其中大部分最终以温和的相对论速度沉积到周围的环爆介质(CBM)中。我们提出了甚大阵射电观测的7个短伽玛暴,其中一些具有时间延长的X射线发射,在时间尺度上的1-3年后的初始爆发。没有检测到射电源,在1.4 GHz时的典型上限约为0.3 mJy。一个基本模型的同步辐射从爆炸波被用来约束在每个系统中存在一个长寿命的NS合并残余。根据伽玛射线暴的不同,我们的未探测到转化为CBM密度的上限n < 3e-2 - 3e-3粒子/cm ^3,这是与残余假设一致所必需的。我们的上限排除了GRB 050724和060505中的长寿命残留物,但不能排除其他系统中的这种残留物,因为它们基于余辉建模或缺乏这种约束的推断CBM密度较低。在不久的将来,更多的VLA观测可能会对这些系统中合并残余的存在施加更严格的限制。长寿的NS合并残留物的人口也将受到限制,他们(非)检测与即将到来的无线电瞬态调查。
2013-10-16 astro-ph.HE
The Long-lived Broadband Afterglow of Short Gamma-Ray Burst 231117A and the Growing Radio-Detected Short GRB Population
该研究通过多波段观测短暴GRB 231117A,发现其长寿命余辉和宽喷流,并系统分析132个事件,揭示射电探测短暴多处于低红移高密度环境,强调射电观测对喷流测量的关键作用。
2024-07-18 astro-ph.HE
Radio Constraints on Long-Lived Magnetar Remnants in Short Gamma-Ray Bursts
中子星双星的合并可能导致快速旋转的磁星的形成。磁星在坍缩成黑洞之前,有可能作为超大质量中子星存活数秒或更长时间,如果它真的坍缩的话。在这个过程中,磁星的旋转能量(约10^53 erg)的一小部分通过磁自旋向下转移到周围的喷出物中。喷出物和周围环暴介质之间的相互作用为长达一年的同步辐射瞬变提供了动力。我们提出了一个搜索的无线电发射与甚大阵列以下的9个短持续时间的伽马射线暴(GRB)在休息帧时间约1.3-7.6年的爆发后,集中在那些事件,表现出早期的过量X射线发射,可能意味着磁星的存在。我们将6.0 GHz射电辐射的上限定为<18-32微焦耳,对应的光谱光度为<(0.05-8.3)x10^39 erg s^-1。将这些极限与预测的长寿命遗迹的射电辐射进行比较,并结合对短伽玛暴余辉的宽带模拟中的环暴密度的测量,我们排除了样本中一半事件的能量为10^53 erg的稳定磁星。注入10^52 erg的较低转动能量的超大质量残留物被排除在单个事件GRB 050724 A之外。这项研究代表了迄今为止对短伽玛暴之后的长期射电辐射的最深入和最广泛的搜索,因此对与射电观测中的短伽玛暴相关的磁星的物理性质进行了最严格的限制。
2016-07-01 astro-ph.HE
Neutrino pair annihilation above merger remnants: implications of a long-lived massive neutron star
双中子星合并是短伽马射线暴(GRB)的可能祖先,但是,仍然缺乏对它们的中心引擎的详细解释。中微子对的湮灭被认为是可能的动力机制之一。我们目前的能量和动量沉积的中微子对湮灭以上合并残留物操作的计算。从一个详细的,三维模拟的后果的二元中子星合并的结果,我们计算的沉积率在一个时间尺度上相当于磁盘的寿命($t \approx 0.4$),假设一个长寿的大质量中子星(MNS)。我们使用光谱泄漏方案模拟中微子发射,并使用射线追踪算法计算中微子湮灭率。我们发现,MNS的存在下增加了能量沉积率的一个因素$\sim 2$,主要是由于湮灭的辐射来自MNS与辐射来自磁盘。我们计算了相对论效应的影响,发现尽管它们可以显著改变局部速率强度,但体积积分结果仅略有下降。外推至1秒的累积沉积能量为$\approx 2.2 \times 10^{49} \, {\rm erg}$。与推断的短伽玛射线暴能量学的比较表明,在大多数情况下,这种能量是不够大的,即使假设小喷流张开角和长寿命的MNS。要解释大多数观测到的短伽马射线暴,需要更强的中微子光度(大约大5-10倍)。我们的结论是,这是不太可能的中微子对湮灭可以单独解释短伽玛暴的中央引擎。
2017-01-08 astro-ph.HE
Analysis and modelling of the multi-wavelength observations of the luminous GRB 190114C
极高能(VHE; $\geq 10$ GeV)光子预计来自最近和最亮的伽马射线暴(GRB)。VHE光子,能量高于300 GeV,最近由MAGIC合作报告了这次爆发。在GRB 190114 C之后,立即进行了大规模的观测活动,覆盖了大部分电磁波谱。本文给出了GRB 190114 C的LAT光变曲线,表明它具有与其它明亮的LAT爆发相似的特征;第一个高能光子($\geq$ 100 MeV)的发射随瞬发相的开始而延迟,并且通量光变曲线呈现长寿命发射(持续时间比瞬发相长得多)和短暂的亮峰(位于长寿命发射的开始处)。通过对多波长观测结果的分析,我们发现,LAT和GBM的短寿命亮峰与同步辐射自康普顿逆激波模型相一致,而长寿命亮峰与标准同步辐射正激波模型相一致,该模型是从类星风分层介质演化为类ISM均匀介质的过程。给定最佳拟合值,同步加速器反向冲击辐射产生的明亮的光学闪光是预期的。从我们的分析中,我们推断,高能量的光子产生的减速阶段的流出和一些额外的过程中同步在向前冲击应被认为是正确地描述LAT光子的能量超过同步极限。此外,我们认为,一个具有磁场的外流可以描述伽玛暴190114 C的光变曲线中所表现出的偏振和性质。
2019-06-25 astro-ph.HE
On the High Energy Emission of the Short GRB 090510
长寿命的高能(> 100 MeV)辐射是费米-LAT探测到的伽玛射线暴的一个共同特征,在短伽玛暴090510中探测到高达\sim 10 ^2 s的辐射。我们研究这种长寿命的高能量发射的起源,使用宽带观测,包括X射线和光学数据。我们确认,后期> 100 MeV,X射线和光学发射可以自然地解释通过同步辐射从绝热向前冲击传播到均匀的周围介质与低数密度。Klein-Nishina效应被发现是显著的,并且由于射流扩散和激波中的磁场放大的效应似乎是必需的。在低能观测的约束下,绝热前向激波同步辐射与后期(t> 2s)的高能辐射一致,但低于早期(t <2s)的高能辐射。因此,我们认为,一个额外的高能量成分是需要在早期。一个标准的反向冲击源被发现是不一致的,这个额外的组件。因此,我们把早期的高能辐射(t <2s)归因于瞬发辐射,而长寿命的高能辐射(t> 2s)则归因于绝热前向激波同步余辉辐射。这避免了对极高的初始洛伦兹因子的要求。
2011-03-15 astro-ph.HE
A Radio Flare in the Long-Lived Afterglow of the Distant Short GRB 210726A: Energy Injection or a Reverse Shock from Shell Collisions?
本文发现短伽马射线暴 GRB 210726A 的射电余辉在约 11 天出现并快速增亮后衰减,提出能量注入或反向激波解释,并指出多数射电搜索过早结束可能遗漏此类事件。
2024-07-19 astro-ph.HE
Highlights from Fermi GRB observations
费米伽马射线太空望远镜在其运行的第一年内,探测到的100 MeV以上的伽马射线暴(GRB)数量增加了一倍多。由于费米的伽马射线暴监测器(GBM; 8 keV至40 MeV)和大面积望远镜(LAT; 25 MeV至>300 GeV)覆盖了非常宽的能量范围,它测量了前所未有的大能量范围(从~8 keV至~30 GeV)的即时伽玛暴发射光谱。在这里,我简要地概述了费米伽玛暴观测的一些亮点,在其第一个~1.5年的操作,重点是即时发射阶段。有趣的新的观察结果进行了讨论,连同他们的一些可能的影响,包括:(i)我们可以从费米-LAT伽玛暴探测率中学到什么?(ii)光速随光子能量变化的极限(第一次超过普朗克尺度的线性能量依赖于直接的到达时间测量),(iii)伽玛射线暴外流体洛伦兹因子的下限(对于最亮的费米LAT伽玛暴,约为1000),(iv)探测(或在其他情况下,缺乏)在高光谱下的独特光谱分量。(有时也在低)能量,和可能的影响,提示伽玛射线暴发射机制,(v)后发病(和更长的持续时间)的高能量发射(>100 MeV),相比于低能量(< ~1 MeV)的发射,这是在大多数费米-LAT伽玛暴中看到的。
2010-03-12 astro-ph.HE
Long-lived PeV-EeV Neutrinos from GRB Blastwave
长时间的伽马射线暴是一种强大的能量源,可以将粒子加速到超高能量。质子在高度相对论性伽玛射线暴爆炸波的前向冲击波中的加速,允许通过超高能质子与X射线到伽玛射线暴余辉发射的可见光子的双离子相互作用产生PeV-EeV中微子。四种不同的爆炸波的演变方案被认为是:绝热和完全辐射的爆炸波在一个恒定的密度环爆介质和在风的环境中的粒子密度在风中递减反比的半径的平方从中心的爆炸。中微子流的持续时间取决于爆炸波的演化,在恒密度介质中的绝热爆炸波的情况下,中微子流的持续时间可以长达一天。中微子通量从其他三个爆炸波的演变方案也计算。使用观测到的长持续时间GRB速率计算的扩散中微子通量与最近IceCube对PeV以下的提示GRB中微子通量的上限是一致的。解释IceCube最近探测到的两个PeV中微子事件所需的扩散中微子通量可以部分来自所提出的GRB爆炸波扩散通量。IceCube的未来观测和即将到来的巨大无线电Askaryan实验将能够探测这里提出的通量模型或限制GRB爆炸波的性质。
2013-10-22 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Fermi and Swift observations of the bright short GRB 090510
明亮的短硬GRB 090510被斯威夫特和费米望远镜观测到。费米对瞬发辐射的研究揭示了一个额外的高能光谱分量,这是短伽玛射线暴喷流中体洛伦兹因子的最大下限,并对线性洛仑兹不变性破坏模型提出了最严格的约束。这两台望远镜的快速重新定位和跟踪使得第一次对伽马射线暴余辉的多波长研究从光学范围到几个GeV。这种长寿命的发射已被研究的框架内的内部冲击和外部冲击模型。
2010-02-15 astro-ph.HE
X-ray flashes powered by the spindown of long-lived neutron stars
X射线闪光(XRF)是一类高能瞬变现象,其性质仍有待商榷。在许多方面类似于常见的伽马射线暴(GRB),它们的强X射线发射伴随着非常低或不存在的伽马射线波段的发射。尽管存在这一关键差异,但许多迹象已经巩固了XRF和GRB具有共同起源的想法,包括一些潜在的XRF/超新星协会以及一些XRF与长GRB的Amati关系的一致性。然而,将XRF解释为离轴或本质上较弱的伽玛暴的困难仍然使人们对这种解释产生怀疑。在这里,我们探讨了一些XRF的可能性,而不是由一个长寿命的中子星(NS)的自旋下降形成的二元NS(BNS)合并,或可能,在核心崩溃超新星。聚焦于XRF 020903和HETE-2观测到的其他一些情况,我们发现它们缺乏伽马射线发射,光谱特性,持续时间和X射线亮度在我们的假设中找到了一个自然的解释。此外,我们指出,协议的XRF 020903与Amati和Ghirlanda关系的长伽玛暴分别是边缘和问题。假设一个BNS合并起源的长寿NS,我们使用XRF观测估计的BNS合并伴随着一个潜在的可观察到的XRF信号的速率的下限。在先进的LIGO和Virgo引力波探测器的范围内,我们发现>0.02-0.05 1/年。最后,我们讨论了超新星协会的XRF事件考虑的影响。
2016-10-17 astro-ph.HE gr-qc
A quiescent galaxy at the position of the long GRB 050219A
长持续时间的伽马射线暴(LGRB)是由大质量恒星的坍缩产生的。由于它们的祖先寿命很短,LGRB可以精确定位恒星形成星系。在这里,我们提出了一个多波段搜索的主机星系的长暗GRB 050219 A增强雨燕/XRT误差圆。我们使用VLT/X-shooter获得的光谱观测来确定假定的宿主星系的红移和恒星形成率。我们比较了结果与光学/红外光谱能量分布得到不同的设施。令人惊讶的是,宿主星系是一个古老而安静的早期星系,z = 0.211,其特征是前所未有的低比恒星形成率。它是第一个LGRB宿主,也是一个早期类型的后星暴星系。这进一步证明了伽马射线暴可以在所有类型的星系中爆炸,唯一的要求是恒星形成的一个插曲。
2014-08-29 astro-ph.HE
What absorbs the early TeV photons of GRB 221009A?
针对 GRB 221009A 早期 TeV 光变曲线的快速上升,本文评估光子湮灭与级联电子散射等吸收机制,发现其光深均显著不足,起源仍未确定。
2023-12-07 astro-ph.HE
A Semi-analytic Formulation for Relativistic Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock
本文对伽马射线暴中的相对论性爆炸波进行了半解析研究。虽然常用于广泛的分析和数值研究,状态方程(EOS)与常数绝热指数是一个相对论流体力学的差的近似。采用一个更符合实际的变绝热指数状态方程,我们给出了相对论流体动力学激波跳跃条件的一个简单形式。然后,我们详细描述了我们的技术建模一个非常一般的类伽玛射线暴爆炸波与长寿命的反向冲击。我们的技术允许喷出物和周围介质的任意径向分层。我们使用两种不同的方法来找到冲击波的动力学:(1)通常的压力平衡的冲击波和(2)“力学模型”。使用一个简单的例子模型,我们证明了这两种方法产生显着不同的动态演化的冲击波。我们表明,压力平衡不满足绝热爆炸波的能量守恒,而力学模型。我们还比较了两套余辉光曲线得到的两种不同的方法。
2011-05-10 astro-ph.HE
Analysis of the Prompt Optical Emission of the Naked-Eye GRB 080319B
本文给出了用TORTORA宽视场光学监测系统观测到的GRB 080319 B的观测光学参数和本征光学参数,并对其变化进行了分析。这一事件不仅在观测性质上极端,而且在本质上也是极端的:它是有史以来在光学波长上记录的最明亮的事件。的时间属性表明短暂的周期性活动的内部引擎。这是在宇宙学距离上探测到的最快的光学可变源。
2009-06-23 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
The upstream magnetic field of collisionless GRB shocks: constraint by Fermi-LAT observations
长寿命的>100 MeV辐射是大多数费米-LAT探测到的伽马射线暴(GRB)的共同特征,例如,在长伽玛射线暴080916 C和090902 B中检测到的时间长达~10^3s,在短伽玛射线暴090510中检测到的时间为~10^2s。这种发射是一致的产生的同步辐射的电子加速到高能量的相对论无碰撞冲击传播到弱磁化介质。在这里,我们表明,这种高能量余辉发射约束的震前磁场满足1(n/1cc)^{9/8} mG<B<10^2(n/1cc)^{3/8}mG,其中n是震前密度,比以前的约束更严格的X射线余辉观测在一天的尺度。这表明震前磁场被强烈放大,很可能是由高能冲击加速粒子流造成的。
2011-04-28 astro-ph.HE
Evidence of extended emission in GRB 181123B and other high-redshift short GRBs
我们研究了GRB 181123 B的高能性质,它是一个红移为$z\approx$ 1.75的短伽马射线暴。我们发现,尽管其名义上的$T_{90}<$ 2秒的持续时间短,这个突发显示的证据,在高能量的时间延长发射(EE),并观察到相同的趋势在大多数sGRB在$z\gtrsim$ 1。我们讨论了仪器选择效应对伽玛暴分类的影响,强调测量的$T_{90}$不是一个明确的指标的爆发物理起源。通过研究它们的环境(如恒星质量,恒星形成,偏移分布),我们发现,这些高- $z$ sGRB共享长GRB在类似的距离的许多属性,并与短寿命的祖系统是一致的。如果通过紧凑的二元合并产生,这些具有EE的sGRB可能更容易在远距离定位,并预示着早期宇宙中会有更多的sGRB。
2022-07-04 astro-ph.HE
Gamma rays from a reverse shock with turbulent magnetic fields in GRB 180720B
研究通过GRB 180720B早期光学与GeV辐射及偏振转变,证明其来自低磁化抛射物中具有湍流磁场的反向激波同步与逆康普顿辐射。
2023-10-06 astro-ph.HE
The origin of the coherent radio flash potentially associated with GRB 201006A
本研究通过理论和观测论证表明,与GRB 201006A相关的相干射电闪光不太可能源于中子星坍缩或磁星活动,而更可能是在远离黑洞中心引擎处通过喷流中的同步加速微波激射或磁重联等机制产生的。
2025-06-02 astro-ph.HE
Constraining the long-lived magnetar remnants in short gamma-ray bursts from late-time radio observations
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测表明,至少有一部分短伽马射线暴(SGRB)起源于双星中子星(BNS)合并。BNS合并的一个可能的残留物是一个快速旋转的强磁化中子星,它被认为是伽玛暴的一个可能的中心引擎。对于一个快速旋转的磁星中心引擎,旋转能量沉积到合并发射的喷出物中可能导致明亮的无线电发射。SGRB后几年的无线电发射亮度将提供一个估计的动能的喷出物,因此,一个可能的约束BNS合并产品。我们进行了更详细的计算合并喷出物和环暴介质之间的相互作用的磁星的情况下,无线电发射的亮度,调用几个重要的物理过程,如通用流体力学,相对论效应,和深牛顿相。我们使用该模型来约束允许的参数空间为15个SGRB有晚无线电观测。我们的研究结果表明,注入的能量$E_{\rm inj} \sim 10^{52}$ erg是允许的所有情况下,这表明,超大质量或超大质量中子星遗迹的可能性是不是不利的可用的无线电数据。
2020-01-10 astro-ph.HE
GRB Redshift Classifier to Follow-up High-Redshift GRBs Using Supervised Machine Learning
针对高红移伽马射线暴难以及时识别的问题,本文融合瞬时辐射与平台期特征,采用集成机器学习分类251个Swift GRB,在z_t=3.5时取得89%灵敏度。
2025-01-08 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
Long GRBs and massive stellar explosions from frame dragging around rotating black holes
最具活力的GRB超新星可能来自旋转的恒星质量的黑洞。基于BeppoSax数据,我们确定了一个机制,爆炸的残余恒星信封盘风。一个具体的签名是高频调制伴随的提示伽玛射线暴发射从耗散的高能量发射沿黑洞自旋轴,部分原因是强制湍流的内盘或环面介导的帧拖动。大多数长伽玛暴被发现有显着的自相关低于10赫兹的啁啾延伸到1000赫兹。它们的共动傅立叶谱满足指数为$α\simeq-0.82$的幂律,直到大约100 Hz,共动啁啾谱显示出破坏的幂律,其中$α\simeq-0.65$直到10 Hz,$α\simeq-0.25$直到几百Hz,以及$α\simeq0$超过。这些高频信号是旋转黑洞的ISCO下的长寿湍流的最直接的信号,直接指向伴随引力波发射的长时间爆发。
2013-08-31 astro-ph.HE
Optical flashes, reverse shocks and magnetization
尽管斯威夫特之前预计反向冲击产生的明亮光学闪光将在早期余辉发射中普遍存在,但快速响应观测表明事实并非如此。虽然在早期非常明亮,但一些伽玛暴,如GRB 061007和GRB 060418,在伽玛暴之后的几分钟内缺乏来自反向冲击的短暂闪光。相反,其他的光学余辉,如GRB 990123、GRB 021211、GRB 060111B、GRB 060117、GRB 061126和最近的GRB 080319B,在最初的10^3秒内表现出一种典型的快速发展的反向+正向激波组合的陡峭到平坦的转变。我们回顾了光学余辉中反向激波成分的存在和不存在,并讨论了对标准模型和火球磁化的影响。我们表明,以前预测的光学闪光很可能发生在较低的波长,也许低到无线电波长,并通过使用的情况下,GRB 061126,我们表明,在喷出物的磁能密度,表示为一小部分的equipration值,是一个关键的物理参数。
2009-02-15 astro-ph.HE
PeV-EeV neutrinos from GRB blastwave in IceCube and future neutrino telescopes
超高能宇宙射线(UHECR)在伽马射线暴(GRB)冲击波中被加速后,与长寿命的GRB余辉光子相互作用,有望产生PeV-EeV中微子。这些中微子通量的详细光谱和时间特性取决于GRB爆炸波演化方案,但可以持续数天至数年的时间尺度,而与即时伽马射线发射同时发生的“爆发”中微子通量的时间尺度为数秒至数分钟,并且IceCube将其限制在$\sim$ 50 TeV-2 PeV范围内。我们计算预期的中微子事件在冰立方PeV-EeV范围内的爆炸波的长持续时间的GRB,无论是扩散通量和个别GRB在附近的宇宙。我们表明,冰立方将能够检测到弥漫的伽玛暴爆炸波中微子通量5年后的操作,并将能够区分它从宇宙成因的中微子通量所产生的GZK过程的情况下,UHECR是重核。我们还表明,EeV中微子从一个单独的GRB的冲击波可以检测到长期监测的未来高能量扩展的IceCube红移高达$z\sim 0.5$。
2015-01-18 astro-ph.HE
Detectability of "Merger-nova" emission from a long-lived magnetar in short gamma-ray bursts
短伽马射线暴(GRB)的一种可能的起源被认为来自双中子星(NS)合并,而这种合并的残余物可能是超大质量NS,它受到刚性旋转的支撑,并在坍缩成黑洞(BH)之前存活了数百秒。如果是这样的话,一个光学/红外瞬变(即合并新星)是从喷射的物质中产生的,它是由$r$过程的放射性衰变,超大质量NS的自旋下降能量以及新生BH的磁风提供动力的。本文通过分析{ \em Swift}观测到的具有内部平台的短伽玛暴的X射线辐射,系统地寻找了一个超大质量NS中心引擎的特征,并通过红移测量发现了5个具有内部平台的短伽玛暴候选者。然后,在给定典型模型参数的条件下,考虑上述三种能量来源,计算了这些候选者可能的合并新星辐射,并将其亮度与某些光学望远镜的灵敏度进行了比较。我们发现,GRB 060801在K-、r-和U-波段的并合新星发射,以及$M_{\rm ej}$($10^{-4}-10^{-2} M_{\odot}$)、$κ$($0.1-10 ~\rm cm^{2}~g^{-1}$)和$β$($0.1-0.3$)的变化,用Vera C探测是非常困难的。Rubin、全景巡天望远镜和快速反应系统(Pan-STARRS)、Zwicky瞬态设施和罗马空间望远镜(Roman),但大喷出物质量$M_{\rm ej}=10^{-2} M_{\odot}$的情况除外。然而,我们非常有希望使用更灵敏的仪器,如Vera C,探测到G…
2021-04-09 astro-ph.HE hep-ph
Testing the neutrino annihilation model for launching GRB jets
伽玛射线暴(GRB)喷流的发射机制仍然存在争议,导致喷流成分存在很大的不确定性。磁流体动力学模型和中微子湮灭模型已经被提出来研究黑洞/吸积盘中心引擎的能量提取。特别是,对于持续时间为$T\lesssim 100$ ~s的爆发所预期的极端吸积率$\dot M\sim 0.1-1$ ~ M $_\odot$ s $^{-1}$,圆盘可以是有效的中微子发射体。中微子-反中微子湮灭的结果在喷流的能量沉积率,可以在原则上,占爆炸的能量。最近对暴后数小时X射线耀斑和超长伽玛暴的发现表明伽玛暴活动可以持续$\sim 10^4$ ~s或更长时间。这些长寿命事件的影响类似于经典的伽玛暴。鉴于这些发现,我们重新评估中微子湮灭模型。我们推导出中微子动力射流的最大可能能量作为爆发持续时间的函数,并表明可用的能量下降快,较长的爆发。对于一个标准的参数选择,该模型在解释观测到的持续时间超过$\sim 10^3$ ~s的事件的能量学时,差了三到四个数量级。
2014-08-20 astro-ph.HE
Collimated outflows from long-lived binary neutron star merger remnants
最近,GRB 170817 A与双星合并事件GW 170817的关联证实了短伽马射线暴(SGRB)与双星合并事件中子星(BNS)之间的联系。然而,没有确凿的迹象表明,合并残余的动力SGRB喷流是一个吸积黑洞(BH)或长寿的大质量中子星(NS)。在这里,我们探讨后一种情况下,通过BNS合并后的模拟覆盖到250毫秒合并。我们首次在完整的合并模拟中报告了沿着NS残骸的自旋轴形成的磁驱动准直流出。对于手头的系统,这样的外流的属性被发现在很大程度上与SGRB射流不兼容。适当考虑到我们目前的调查的局限性和警告,我们的研究结果有利于BH起源的GRB 170817A和SGRB一般。尽管这一结论需要通过探索更大范围的物理条件来证实,但我们简要讨论了所有SGRB喷气机由吸积BH提供动力的可能后果。
2020-04-08 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Rebrightenings of gamma-ray burst afterglows from an increasing magnetic inclination angle of a nascent magnetar
Jiangxi Science and Technology Normal University(江西科技师范大学)
研究新生磁星磁倾角增加对GRB余辉再亮化的影响,揭示能量注入与光变曲线的关系。
2025-12-06 astro-ph.HE
On the origin of short GRBs with Extended Emission and long GRBs without associated SN
暴和瞬变源实验(BATSE)将宇宙学伽马射线暴(GRB)分为短(小于2 s)和长(超过2 s)事件,通常分别归因于致密天体的合并和特殊的核心坍缩超新星。这种标准分类最近受到了{ \em Swift}发现的短伽马射线暴(SGRBEE)和附近的长伽马射线暴(LGRBN)的挑战。两者都显示出初始硬脉冲,SGRB的特征,随后是长持续时间的软尾。我们在这里考虑谱峰能量($E_{p,i}$)辐射能量$(E_{iso})$相关和红移分布,以探讨这些不同类别的伽玛暴的天文和物理起源。我们考虑$15$ SGRB、$7$ SGRBEE、3个LGRBN和230个LGRB的{ \em Swift}事件。SGRBEE和LGRBN的初始脉冲的光谱能量特性被发现与SGRB的一致。蒙特卡罗模拟表明SGRBs、SGRBEE和LGRBNs的红移分布分别落在4.75 $\,σ$、4.67 $\,σ$和4.31 $σ$的LGRBs分布之外。SGRBEE事件050509 B和050724的椭圆宿主星系也支持SGRBEE相对于LGRB的独特起源。这一综合证据支持了SGRBEE和LGRBN起源于SGRB合并的假设。此外,SGRB和LGRBN的长/软尾满足与正常LGRB相同的$E_{p,i}-E_{iso}$ Amati-correlation。这一事实表明,快速旋转的黑洞是由不同的天文祖先(合并和超新星)产生的一种常见的长寿内…
2014-11-11 astro-ph.HE
Broadband Emission from a Kilonova Ejecta-Pulsar Wind Nebula System: Late-Time X-ray Afterglow Rebrightening of GRB 170817A
本文研究了千诺瓦喷流-脉冲星风星云系统的宽带辐射行为。在这个模型中,我们联合拟合了AT 2017 gfo的紫外-光学-红外波段观测和GRB 170817 A的晚期X射线余辉。我们的工作表明,由GW 170817事件后的残余中子星(NS)提供能量的PWN可以影响AT 2017 gfo的光学瞬变,并使GRB 170817 A的晚期X射线余辉重新增亮。PWN辐射将调节未来X射线观测的趋势,从平坦到急剧下降,直到一些其他来源(例如,kilonova余辉)成为主导。本工作中的中心NS参数的限制范围与以前仅基于AT 2017 gfo观测的工作一致。此外,新的拟合结果表明,NS风是高度磁化的。我们指出,射电和X射线发射从一个kilonova喷出物-PWN系统可能是一个重要的电磁特征的双NS合并时,一个长寿命的残余NS形成。因此,对kilonova喷出物-PWN系统的观测将为推断合并残留物的性质提供重要信息。
2022-03-16 astro-ph.HE
Off-Axis Emission of Short GRB Jets from Double Neutron Star Mergers and GRB 170817A
在椭圆星系NGC 4993中发现的短持续时间伽玛暴($\lesssim2\;$ s)170817 A是第一个由引力波探测到的中子星合并双星的电磁对应物。随后是事件发生后半天至数周的光学、红外和紫外辐射,以及后期的X射线和无线电辐射。早期的紫外,光学和红外发射显示出准热光谱暗示的放射性衰变供电kilonova样发射。与kilonova模型相比,有利于形成一个短暂的($\sim1\;$ s)超大质量NS,这也是由$Δt\approx1.74\;$的GW啁啾信号和即时GRB发作之间的延迟支持。然而,X射线(8.9 $\;$天)和无线电(16.4 $\;$天)发射的晚发,以及低各向同性等效$γ$射线能量输出($E_{\rmγ,iso}\approx5\times10^{46}\;$ erg),强烈建议从离轴观察的窄相对论喷流发射。在这里,我们建立了一个离轴伽玛暴喷流余辉发射的一般框架,比较分析和数值方法,并显示他们的一般预测短硬伽玛暴伴随二进制NS合并。提示伽玛射线暴发射建议的视角以及喷流的核心之外,我们比较预期在这种情况下的余辉光变曲线的X射线,从伽玛射线暴170817 A的无线电发射。我们拟合的余辉离轴喷流模型的X射线和无线电数据,并发现的意见解释的视角$θ_{\rm obs}\approx16^\circ-26^\circ$,伽玛射线暴喷流能量$E\sim10^{48.5}-10^{…
2017-11-28 astro-ph.HE
Spectral index-flux relation for investigating the origins of steep decay in $γ$-ray bursts
$γ$射线暴(GRB)是一种短暂的瞬变现象,释放出keV-MeV能量范围内的大量能量($10^{51}-10^{53} $ erg)。伽马射线暴被认为起源于大质量恒星死亡或致密双星合并的残余物发射的超相对论喷流所携带的能量的内部耗散。虽然在过去的30年里已经观察到了数千个GRB,但我们仍然不完全了解射流中辐射是如何产生的。在这里,我们显示的光谱指数和流量之间的关系,通过调查明亮的伽玛暴脉冲的X射线尾巴,通过时间分辨光谱分析。这种关系与长期存在的假设是不相容的,这种假设是来自喷流高纬度部分的光子延迟到达。虽然不能完全排除其他的可能性,但对于所发现的关系,辐射粒子的绝热冷却是最合理的解释,这表明伽玛射线暴辐射的质子同步辐射起源。
2021-07-06 astro-ph.HE
GRB 170817A Afterglow from a Relativistic Electron-Positron Pair Wind Observed Off-axis
来自快速旋转、强磁化中子星(NS)的相对论性电子-正电子($e^{+}e^{-}$)对风将与伽马射线暴(GRB)外部冲击相互作用,并重塑余辉发射特征。假设GW 170817的合并残留物是一个长寿命的NS,我们表明,一个相对论$e^{+}e^{-}$对风模型与一个简单的礼帽喷流离轴观察可以再现多波长余辉光变曲线和超光速运动的GRB 170817 A。采用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法得到最佳拟合参数,即射流半开角$θ_{j}\approx0.11$ rad和视角$θ_{v}\approx0.23$ rad。$θ_{v}$的最佳拟合值接近于根据重力波和电磁波观测值选择的先验的下限。此外,我们还导出了初始洛伦兹因子$Γ_{0}\approx47$和各向同性动能$E_{\rm K,iso}\approx2\times10^{52}\rm\ erg$。修正后的GRB 170817 A轴上辐射值与短暴典型辐射值的一致性表明,我们的模型也能再现GRB 170817 A的瞬发辐射。在我们的拟合中获得了具有磁场强度$B_{p}\approx1.6\times10^{13}\rm\ G$的NS,这表明需要相对较低的热化效率$η\lesssim10^{-3}$来满足对千诺瓦的观测约束。此外,我们的模型能够再现X射线光变曲线的晚期浅衰变,并预测X射线和射电通量将在未来几年继续下降。
2021-06-09 astro-ph.HE
GRB 180418A: A possibly-short GRB with a wide-angle outflow in a faint host galaxy
本文对${\it Swift}$ /BAT和${\it Fermi}$ /GBM发现的GRB 180418 A的余辉和宿主星系进行了X射线和多波段光学观测。我们提出了一个重新分析的GBM和BAT的数据推导出的即时发射的持续时间分别为$T_{90}\approx$ 2.56秒和$\approx$ 1.90秒。在硬度- $T_{90}$平面中对1405个爆发的${\it Fermi}$ /GBM目录(2008-2014)进行建模,我们获得GRB 180418 A是短硬爆发的概率为$\approx$ 60%。结合${\it Swift}$ /XRT和${\it Chandra}$观测,在爆发后38.5天,X射线余辉被探测到$\approx$,并与$F_{\rm X} \propto t^{-0.98}$表现出单一的幂律衰减。双子座的后期观测揭示了一个微弱的r $\approx$ 25.69等的主星系,角偏移量为$\approx$ 0.16“。在可能的红移z $\approx$ 1-2.25范围内,我们发现GRB 180418 A的X射线余辉光度在所有有同期数据的时期都介于短和长GRB之间,并且GRB 180418 A更接近于短GRB的$E_{γ,{\rm peak}}-E_{γ,{\rm iso}}$关联。利用标准同步辐射模型对多波长余辉进行了模拟,得到了爆发特性,并得到了喷流张开角为$…
2021-03-25 astro-ph.HE
GRB Afterglows with Energy Injection from a spinning down NS
本文研究了由Swift/XRT观测到的伽马射线暴(GRB)余辉的浅衰变相模型。在火球的情况下,我们考虑的可能性,长寿命的能量注入从毫秒旋转,超磁中子星(磁星)的权力在这一阶段的余辉发射。本文研究了在相对论性激波中的能量演化,激波同时受到辐射损失和球对称下自旋磁星的能量注入。我们通过磁偶极损失模型的能量注入项,并讨论了爆炸波的动力学演化的近似处理。我们得到了激波能量演化的解析解和相应的光变曲线。为了充分说明我们的解决方案的潜力,我们计算了几个选定的X射线余辉观察到的斯威夫特和适合他们使用我们的理论光曲线的光曲线。我们的解决方案自然地描述了在一个单一的图片的浅衰变阶段和过渡到所谓的正常衰变阶段的属性。特别是,我们获得了非常好的适合X射线余辉的磁星的合理参数。即使是近似的,我们的处理提供了一个步骤,相对于以前采用的近似,并提供额外的支持的想法,毫秒自旋(1-3毫秒),超磁(B $\sim 10^{14}-10^{15}$ G)中子星通过磁偶极子辐射失去自旋能量可以解释亮度,持续时间和形状的X射线伽玛射线暴余辉。
2010-04-16 astro-ph.HE
Jet or Shock Breakout? The Low-Luminosity GRB 060218
我们考虑一个低光度伽玛射线暴GRB 060218的模型,该模型合理地解释了到第20天的多波长观测。模型组件包括:(1)一个长寿命的($t_j \sim 3000$ s)中央发动机和伴随的低光度($L_j \sim 10^{47}$ erg s $^{-1}$)、半相对论($γ\sim 10$)喷流;(2)一个低质量($ \sim 10^{-2} M_\odot$)包层围绕着祖星;(3)星际环境中有适量的尘埃($A_V \sim 0.1$ mag)。在低功率喷流中,来自透明半径的黑体辐射可以满足瞬发热X射线辐射,而非热X射线和γ射线可能是由喷流内部热轻子的热光子的康普顿散射或外部激波产生的。这个外流的较晚的温和相对论相位可以通过来自前向激波的同步辐射产生射电辐射。同时,伴随的SN 2006 aj与延伸到$\sim10^{13}$ cm的拱星包层的相互作用可以解释早期的光发射。X射线余辉可以解释为$\sim 30$ pc的尘埃瞬发发射的光回波。我们的模型是一个合理的替代Nakar,谁最近提出的冲击爆发的喷流窒息的扩展信封作为源的即时排放。我们的研究结果和Nakar的研究结果都表明,像GRB 060218这样的爆发可能起源于具有扩展的星周包络的不寻常的祖先,并且喷流是必要的,以解耦来自超新星的即时发射。
2015-11-01 astro-ph.HE
Incidence of afterglow plateaus in gamma-ray bursts associated with binary neutron star mergers
本研究分析最大规模有红移短GRB样本,发现X射线余辉平台发生率为18–37%,并据此推断仅少数双中子星并合留下稳定磁星,最大中子星质量约2.3–2.35 M$_{\odot}$。
2025-01-08 astro-ph.HE
Investigating the Nature of Late-Time High-Energy GRB Emission Through Joint Fermi\Swift Observations
利用尼尔·盖尔斯雨燕X射线望远镜(XRT)和费米大面积望远镜(LAT)对伽马射线暴(GRB)余辉的联合观测,研究费米LAT观测到的长寿命高能辐射的性质。XRT和LAT数据的联合宽带光谱建模显示,LAT未检测到明亮的X射线余辉与LAT和/或XRT能量范围以下推断的电子同步加速器光谱中的冷却中断一致。这种中断足以抑制高能量发射,以便低于LAT检测阈值。相比之下,LAT检测到的爆发是最适合的同步加速器光谱与冷却中断之间或以上的XRT和LAT的能量范围。我们推测,伽玛暴与LAT余辉检测和未检测到的人口之间的主要区别可能是在拱星环境中,这些突发发生的类型,与晚时间LAT检测优先选择伽玛暴发生在低风一样的环爆密度配置文件。此外,我们没有发现高能量发射的证据,在LAT检测到的人口显着超过预期的通量,从电子同步辐射光谱适合所观察到的X射线发射。在高能量下没有过量发射可能是由于受到冲击的外部介质,其中磁场中的能量密度比冲击后面的相对论电子的能量密度更强或可与冲击后面的相对论电子的能量密度相比,从而排除了LAT能量范围中的主导同步加速器自康普顿(SSC)分量的产生。或者,SSC发射的峰值可能超出本分析所考虑的0.1-100 GeV能量范围。
2018-08-07 astro-ph.HE
A search for periodic activity in multi-peaked long gamma-ray bursts
本研究针对传统GRB光变曲线周期性搜寻的难题,采用基于离散点过程与多项分布的新方法,从5个星表的555个多峰GRB中搜寻周期性,未发现可靠证据,约束了GRB周期性复发的可能表现形式。
2025-04-21 astro-ph.HE
Exploring Quantum Gravity with Very-High-Energy Gamma-Ray Instruments - Prospects and Limitations
一些量子引力(QG)模型违背了洛伦兹不变性,并预测光速与能量的依赖关系,导致高能伽马射线信号在宇宙学距离上传播的色散。在宇宙学距离的伽马射线暴(GRB)发射的伽玛射线中观测到的短持续时间子结构的色散极限为洛伦兹不变性破坏(LIV)提供了有趣的界限。2005年Mkn 501和2006年PKS 2155-304的活动星系核(AGN)非常高能量伽马射线发射中前所未有的快速耀斑观测结果导致光旅行观测对LIV的限制最大,接近普朗克质量尺度,QG效应被认为变得重要。我回顾了使用伽玛暴和活动星系核耀斑事件的LIV搜索的现状,并讨论了光旅行时间分析的局限性和未来仪器在伽玛射线领域的前景。
2009-01-20 astro-ph.HE gr-qc
The afterglow and kilonova of the short GRB 160821B
GRB 160821 B是一个短持续时间的伽马射线暴,由尼尔·格瑞尔斯·斯威夫特天文台在一个螺旋星系的外围探测到并定位,该星系的z=0.1613,距离星系中心的物理偏移量为16千秒差距。我们提出了X射线,光学/近红外和无线电观测的对应物和模型,它们与两个不同的组件的排放:一个标准的余辉,所产生的相互作用的相对论性喷流与周围的介质,和kilonova,供电的放射性衰变的子相对论喷出物。余辉数据的宽带模拟揭示了一个弱的反向冲击波向后传播到喷流中,并可能在3.5 d时发生喷流中断。这是一致的结构射流看到稍微偏离轴,而扩大到低密度介质。对kilonova性质的分析表明,它向红色快速演化,类似于AT 2017 gfo,并且近红外光度较低,可能是由于存在长寿的中子星。环境的整体性质,推断的低质量(M_ej < 0.006 Msun)和速度(v > 0.05 c)的镧系元素丰富的喷出物是一致的二元中子星合并的祖先。
2019-08-26 astro-ph.HE
The Transient High-Energy Sky and Early Universe Surveyor (THESEUS)
瞬态高能天空和早期宇宙探测器(THESEUS)是一个大型欧洲财团在过去几年中开发的任务概念,目前正在由欧洲航天局(欧空局)研究,作为下一个M5任务(2032年发射)的三个候选者之一。忒修斯的目标是利用高红移伽玛暴来获得早期宇宙的独特线索,并且是一台前所未有的强大机器,用于探测、精确定位(低至角秒)和确定所有类型的伽玛暴(长、短、高z、欠光、超长)以及许多其他类别的瞬态源和现象的红移,为多信使时域天体物理学做出了重大贡献。在这些方面,THESEUS将与未来的大型观测设施,如E-ELT,TMT,SKA,CTA,ATHENA,在电磁领域,以及下一代引力波和中微子探测器显示出强大的协同作用,从而大大提高其科学回报。
2019-07-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
The hydrodynamics of stratified ultra-relativistic outflows and the origin of GRB X-ray plateaus
Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科宇宙早期研究中心);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息中心)
本文提出了一种新的分析框架,研究超相对论、径向分层喷流与外部介质的相互作用,解释了GRB X射线平台的起源,通过计算正反向激波的同步辐射,揭示了X射线平台的持续性和其与反常关系的联系。
2026-07-07 astro-ph.HE
Lessons from the short GRB$\,$170817A - the First Gravitational Wave Detection of a Binary Neutron Star Merger
第一个期待已久的,来自双星中子星(NS-NS)系统合并的引力波(GW)信号的探测终于实现了(GW $\,$ 170817),并且还伴随着电磁对应物-短持续时间GRB 170817 A。它发生在附近的椭圆星系NGC $\,$ 4993($D\approx40\;$ Mpc)中,并在事件发生后的半天至数周内显示出光学、红外和紫外辐射,以及晚期的X射线($\geq 8.9\;$天)和射电($\geq 16.4\;$天)辐射。在GW合并啁啾信号和GRB发射开始之间存在一个$Δt \approx 1.74\;$ s的延迟,并且在GW信号相对于喷流对称轴的视角上设置了一个$θ_{\rm obs}<28^\circ$的上限。在这封信中,我们研究了这些开创性观察的一些含义。延迟$Δt$为具有角度为$θ_0<θ_{\rm obs}$的锐边的喷流设置了伽玛射线暴发射半径$R_γ\lesssim 2cΔt/(θ_{\rm obs}-θ_0)^2$的上限。GRB 170817 A相对较低的各向同性等效$γ$射线能量输出可能表明其视角略微超出喷流的锐边$θ_{\rm{}obs}-θ_0\sim(0.05-0.1)(Γ/100)^{-1}$,但其峰值$νF_ν$光子能量和余辉发射表明喷流没有锐边,并且在$θ_{\rm{}obs}\gtrsim 2θ_0$处,沿我们的视线,瞬时发射由能量较低的物质主导。最后,我…
2017-11-07 astro-ph.HE
A long-lived neutron star merger remnant in GW170817: constraints and clues from X-ray observations
对GW 170817的多信使观测还没有最终确定合并残留物是黑洞(BH)还是中子星(NS)。我们表明,一个长寿命的磁化NS与极向场$B\approx 10^{12}$ G是完全一致的电磁数据集,当自旋下降损失占主导地位的引力波(GW)的排放。所需的椭圆率$ε\gtrsim 10^{-5}$可以由比极向分量强得多的环形磁场分量产生,这是从合并新形成的NS预期的配置。环形分量的突然磁耗散可导致类似于在伽马射线暴(GRB)余辉中观察到的X射线耀斑的出现。在GW170817的X射线余辉中,我们确定了155 d时的低显著性($\gtrsim 3σ$)时间特征,与中央NS的突然重新激活一致。从NS自旋向下注入相对论激波的能量可以忽略不计,并且基本的连续性完全由离轴观察的结构射流来解释。无线电和光学观测探测的是喷流与周围介质的相互作用,而X射线波长的观测,在充分取样的情况下,打开了一扇通往合并残余物的特权窗口。
2018-11-19 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
Modeling the observations of GRB 180720B: From radio to sub-TeV gamma-rays
早期和晚期的多波长观测在确定与爆发的光谱和时间特征有关的前身、环爆介质、物理过程和发射区域的性质方面发挥着重要作用。GRB 180720 B是一个长而强大的爆发,被大量的多波长观测站探测到,范围从无线电波段到亚TeV伽马射线。同时进行的多波长观测是在多个时间段内进行的,从触发时间之后开始,持续30多天。费米LAT观测的时间和光谱分析表明,它提出了类似的特点,该仪器检测到的其他突发。结合X射线和光学观测,均匀介质中的标准外部冲击模型受到这种分析的青睐。X射线耀斑是一致的同步自康普顿(SSC)模型从反向冲击区演变成一个薄壳和长寿命的LAT,X射线和光学数据与标准的同步前向冲击模型。用马尔可夫链蒙特卡罗模拟得到的最佳拟合参数表明,外流具有磁场,射电观测处于自吸收状态。SSC的前向激波模型与我们的参数可以解释LAT光子超出同步辐射的限制,以及最近报道的HESS合作。
2019-09-05 astro-ph.HE
A Pulsar Wind Nebula Embedded in the Kilonova AT2017gfo Associated with GW 170817/GRB 170817A
首次探测到的来自双中子星合并的引力波GW 170817与一个重要的光学瞬变AT 2017 gfo有关,这是对千诺瓦的直接观测。最近的观测表明,与GW 170817/GRB 170817 A相关的双中子星合并的残余致密天体可能是一个稳定的长寿命磁化中子星。在这种情况下,动态喷出物内部将嵌入脉冲星风星云(PWN)。PWN排放可能被喷出物吸收或泄漏出系统。我们研究了PWN发射对观测到的光变曲线和辐射光谱的影响。与以往工作不同的是,在我们的模型中考虑了PWN辐射的吸收和泄漏,其中PWN辐射的吸收加热了喷出物并改变了其辐射。研究发现,嵌入式PWN的特征发射迅速演变。对于AT 2017 gfo的多波段长期观测,我们发现带有PWN发射的动态喷出物可以很好地拟合观测数据,特别是对于$t\sim 5$日和晚相的光变曲线。此外,我们的模型可以自然地生成AT 2017 gfo的热谱到非热谱的演化。我们的拟合结果表明,PWN嵌入在AT 2017 gfo中。
2019-12-03 astro-ph.HE
An unusual transient following the short GRB 071227
我们目前的X射线和光学观测的短持续时间伽马射线暴GRB 071227和它的主机在$z=0.381$,获得使用\textit{Swift},双子座南和甚大望远镜。我们确定了一个短暂的和适度明亮的光学瞬态,与流量显着超过预期从一个简单的外推的X射线光谱在0.2-0.3天后爆发。我们拟合的SED与余辉模型,允许高消光和热发射模型,近似一个kilonova,以评估多余的'起源。虽然一些kilonova贡献是合理的,但由于所需的低温和高光度,这并不有利,这意味着超光速膨胀和大质量的$\sim 0.1$ M $_{\odot}$。相反,我们发现,瞬态是大致符合幂律谱与额外的尘埃消光$E(B-V)\sim0.4$马格,虽然可能的热过剩仍然在\textit{z}带。我们调查的主机,一个螺旋星系的边缘上的方向,解决其光谱沿其主轴构建的星系旋转曲线和分析的恒星形成和化学性质。综合主机排放显示高灭绝的证据,与余辉的调查结果一致。金属丰度和灭绝与以前的研究一致,表明该星系是一个典型的,但尘埃,晚型SGRB主机。
2019-07-23 astro-ph.HE
The shallow decay segment of GRB X-ray afterglow revisited
\cite{liang07}基于Neil Gehrels \emph{Swift}天文台的早期观测资料,对伽玛暴(GRB)X射线余辉的浅衰变成分进行了系统的分析,以探讨其物理成因。在这里,我们用更新的样本(2004年2月至2017年7月之间的Swift/XRT GRB)重新审视了分析。我们发现,在较大的样品下,1)浅衰变相的特征性质的分布(2)$Γ_{X,1}$和$α_{X,1}$仍不相关,但γ相和X射线相的持续时间、能量注量和各向同性能量仍存在初步的相关性; 3)对于大多数伽玛暴,其浅衰变段与其后续段之间没有明显的谱演化,而后续段通常与外激波模型一致; 4)假设中心引擎具有幂律光度释放历史为$L(t)=L_{0}(\frac{t}{t_{0}})^{-q}$,我们发现$q$值主要分布在-0.5 ~0.5之间,平均值为0.16 $\pm$ 0.12; 5)$E_{\rm{iso},X}$和$t'_{b}$之间的试验相关性消失,因此全局3参数相关性($E_{\rm{iso},X}-E'_{p}-t'_{b}$)变得不那么重要; 6)$L_{X}$和$t'_{b}$之间的反相关和三参数相关($E_{\rm{iso},γ}-L_{X}-t_{b}$)确实存在,且具有高置信水平。总的来说,我们的研究结果与\cite{liang07}基本一致,证实了他们的建议,即大多数爆发中的浅衰变段与外部…
2019-08-05 astro-ph.HE
A long-lived remnant neutron star after GW170817 inferred from its associated kilonova
对引力波事件GW 170817及其多波长电磁波事件的成功联合观测,首次使人们看到了两颗中子星的合并事件。这一历史事件证实了短持续时间伽马射线暴(GRB)的起源,特别是确定了理论上预测的千诺瓦现象,该现象由$r$过程重元素的放射性衰变提供动力。然而,在这次合并事件中是否会形成一个长寿命的残余NS仍然是未知的,尽管这样一个中心引擎已经被一些短持续时间的伽马射线暴的余辉观测所建议。通过调用这个长寿命的残余NS,我们在这里提出了一个模型的混合能源的kilonova AT 2017 gfo与GW 170817。虽然AT 2017 gfo的早期发射仍然像通常建议的那样具有放射性,但其晚期发射主要是由残余NS的延迟能量注入引起的。在我们的模型中,只需要一个单一的不透明度和$κ\simeq0.97\,\rm cm^2g^{-1}$的中间值被揭示,这可能是自然提供的镧系元素丰富的喷出物,是深电离的排放从风的NS。这些自洽结果表明,在GW 170817的合并事件中,形成了一个长寿命的残余NS,它必须具有非常刚性的状态方程。这对核-夸克物质中的强相互作用提供了非常严格的约束。这进一步暗示,这样的GW事件可以提供对NS早期自旋和磁性演化的探测,例如,表面磁场的埋藏。
2018-05-21 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph