From the earliest pulses to the latest flares in long GRBs
伽马射线暴的瞬时发射从早期的伽玛射线脉冲(>15 keV)延伸到非常晚期的X射线光子耀斑(0.3-10 keV)。瞬发伽马射线脉冲的持续时间是相当恒定的,而X射线耀斑的宽度与它们的峰值时间相关,这表明可能有不同的起源。然而,脉冲和耀斑具有相似的光谱特性。考虑到内部和外部冲击的情况下,我们得出的能量和持续时间的脉冲规模与它们的发生时间,我们与观察比较。没有观察到的相关性之间的即时发射脉冲的持续时间和它的发生时间有利于一个“内部”的起源,并证实了拉米雷斯-鲁伊斯和Fenimore的早期结果。我们还表明,X射线耀斑的能量和时间特性是一致的,由缓慢的火球之间的内部冲击与它们的体积洛伦兹因子之间的小对比。这些结果放宽了解释最新X射线耀斑的持久中心引擎的要求。
2018-01-24 astro-ph.HE
GRB X-Ray Flare Properties among Different GRB Subclasses
伽马射线暴(GRB)可以分为三个子类:X射线闪光(XRF)、富X射线暴(XRR)和经典GRB(C-GRB)。X射线耀斑是某些伽玛暴的早期X射线余辉所显示的再亮发射。在本文中,我们全面研究了X射线荧光,XRR和C-伽玛暴子类之间的X射线耀斑的性质。我们利用了Swift-BAT 3星表中的XRF、XRR和C-GRB子类样品,而X射线耀斑观测特性则是从Falcone等人那里收集的,Chincarini等人,和Yi等人的研究结果,我们发现XRF和XRR比C-GRB具有更亮的X射线耀斑。X射线耀斑注量与瞬发辐射注量的比值在XRF和C-GRB亚类之间具有不同的分布。在X射线荧光和C-伽玛暴亚类之间,X射线耀斑的持续时间和峰值时间之间的线性关系也是不同的。我们倾向于将具有明亮X射线耀斑的伽玛暴识别为XRF或XRR。我们讨论了与XRF/XRR/C-GRB分类有关的一些问题。同时,我们也注意到了选择效应和仪器偏倚的影响。未来需要大样本来进一步确认我们的结果。
2019-10-10 astro-ph.HE
Self-organized criticality in X-ray flares of gamma-ray burst afterglows
X射线耀斑是高能天体物理中最有趣的现象之一,在近一半的伽马射线暴(GRB)余辉中都能探测到。所有的观测都表明,在伽马射线发射结束后,爆发的中心引擎仍然有很长的活动期,在此期间,高能爆炸会喷射出相对论性物质,导致晚期X射线发射。因此,X射线耀斑有望为伽玛暴的核心引擎提供重要线索,更重要的是,它将揭开迄今为止仍然神秘的耀斑物理机制。本文报道了已知红移的伽玛暴X射线耀斑的统计结果,并表明X射线耀斑和太阳耀斑具有三个共同的统计特性:能量、持续时间和等待时间的幂律频率分布。在自组织临界性(SOC)系统的物理框架内,可以很好地理解所有的分布。伽玛暴X射线耀斑的统计特性与太阳耀斑相似,都可以归结为SOC过程。这两种类型的耀斑都可能是由磁重联过程驱动的,但伽马射线暴的X射线耀斑是在超强磁化的毫秒磁暴或恒星质量黑洞周围的长期超吸积盘中产生的。
2013-08-06 astro-ph.HE
Unraveling the Origins of GRB X-ray Plateaus through a Study of X-ray Flares
本研究通过分析伽马射线暴X射线耀斑性质,发现有无平台暴的耀斑特征相似,支持许多暴具有低洛伦兹因子(几十)而非高值(几百)的观点。
2024-12-16 astro-ph.HE
Phase transitions and He-synthesis driven winds in neutrino cooled accretion disks: prospects for late flares in short gamma-ray bursts
我们考虑了短伽马射线暴(SGRB)背景下致密星潮汐破裂后碎片的长期演化。最初的相遇冲动地创造了一个热的,致密的,中微子冷却的盘,能够为即时发射提供动力。经过长时间的延迟,我们发现强大的风从磁盘的表面发射,由自由核子重组成α粒子驱动。相关的能量释放耗尽了质量供应,并最终关闭了中央引擎的活动。因此,光度和质量吸积率偏离了早期的自相似行为预期的一个孤立的环与有效的冷却。这就使得第二次延迟活动成为一个突出的可观测的签名,当物质在潮汐尾产生的初始遭遇返回到附近的中心对象。新的吸积事件的时间尺度可以达到几十秒到几分钟,这取决于系统的细节。相关的能量和时间尺度与X射线耀斑中发生的一致。
2009-06-01 astro-ph.HE
Statistical analyses on the energies of X-ray plateaus and flares in gamma-ray bursts
在伽马射线暴(GRB)的余辉中观察到了明显的X射线平台相和耀斑相,它们中的大多数应该与中心引擎活动有关。本文收集了174个具有X射线平台相的暴和106个具有X射线耀斑的暴。在两个选定的样本中有51个伽玛暴重叠。分析了平台能量$E_{\rm plateau}$和耀斑能量$E_{\rm flare}$相对于各向同性瞬发能量$E_{\rm γ,iso}$的比例分布。结果表明,两种情况下的对数比均符合高斯分布,其中位数分别为$\sim -0.96$和$-1.39$。此外,呈现了$E_{\rm plateau}$(或$E_{\rm flare}$)和$E_{\rm γ,iso}$与$\sim 0.95$(或$\sim0.80$)斜率之间的强正相关性。对于重叠样品,斜率为$\sim 0.80$。我们认为,大多数X射线平台和耀斑可能具有相同的物理起源,但由于不同的环境和辐射机制而表现出不同的特征。我们还测试了两个模型的适用性,即,被破裂的超吸积盘和毫秒磁星包围的黑洞,是X射线高原和耀斑的起源。
2021-11-01 astro-ph.HE
Flare-less long Gamma-ray Bursts and the properties of their massive star progenitors
虽然有越来越多的证据表明,长伽马射线暴(GRB)与大质量恒星的坍缩有关,但其前超新星阶段的详细结构仍然存在争议。特别不确定的是不同成分的壳层之间的混合程度,因此,在传输角动量的作用,磁转矩和对流。在这里,我们表明,早期余辉观测与雨燕卫星的地方限制允许伽玛暴前超新星模型。特别是,他们反对前超新星模型,其中不同的元素壳是不混合的。这些类型的模型将在几百秒到几个小时的时间尺度上向GRB发动机注入能量。在大部分监测良好的长伽玛暴中,{ \em未}观察到耀斑活动。因此,如果长伽玛暴的祖先有共同的性质,那么缺乏耀斑表明产生伽玛暴的大质量恒星大多是混合的,正如在低金属量,快速旋转的大质量恒星中所预期的那样。
2010-01-08 astro-ph.HE
Time-resolved Analysis of Fermi GRBs with Fast and Slow-Cooled Synchrotron Photon Models
利用{ \it费米伽玛射线空间望远镜}对8个以单发射脉冲为主的明亮长伽马射线暴(GRB)进行了时间分辨光谱分析。用带函数等经验谱形式拟合伽玛暴的瞬发辐射,会导致对瞬发辐射物理模型的模糊结论。此外,波段函数通常不足以拟合数据。因此,GRB光谱建模与两个发射组件组成的光学薄的非热同步辐射从相对论电子,当显着,热发射从喷流光球,这是由黑体光谱表示。为了产生可接受的拟合,在8种情况中的5种情况下需要添加黑体分量。我们还发现低能谱指数α与α= -0.81 \pm 0.1的同步分量一致。该值位于慢冷却和快冷却状态下电子的极限值α= -2/3和α= -3/2之间,表明发射点处正在加速。当使用物理同步加速器模型而不是带函数时,黑体分量可以更显著,这说明带函数不能作为非热同步加速器发射分量的良好代理。发现在瞬发阶段,黑体分量的温度和特征发射区尺寸分别随时间按幂律减小和增大。此外,我们发现黑体和非热分量有单独的时间行为。
2013-12-11 astro-ph.HE
X-ray Analysis of Gamma-Ray Burst Flares and Underlying Afterglows: Insights into Origin of Flares
Bar-Ilan University(巴伊兰大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);The Oskar Klein Centre(奥斯卡·克莱因中心);Indian Institute of Science Education and Research (IISER)(印度科学教育与研究机构)
通过分析89个GRB的X射线光变曲线,发现耀斑光变不对称且持续时间更长,表明耀斑起源不同于平台和后发光,且耀斑可能源于持续的中央引擎活动。
2025-12-08 astro-ph.HE
GRB Cosmology and Self-organized Criticality in GRBs
伽马射线暴(GRB)具有各向同性的能量,能量可达$10^{54}$ erg,是研究宇宙早期性质的理想工具,包括宇宙的暗能量、恒星形成速率和金属富集历史。我们将简要回顾伽玛暴宇宙学领域的进展。同时,X射线耀斑也是伽玛暴余辉中常见的现象,它可能是发现中心引擎的重要线索。我们提出了X射线耀斑的统计结果,即,能量、持续时间和等待时间的分布,并与太阳耀斑的结果进行了比较。发现两类耀斑的相似性,这可能表明伽玛暴X射线耀斑的物理机制是磁重联。
2015-07-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Comprehensive study of the X-ray flares from gamma-ray bursts observed by Swift
X射线耀斑一般被认为是由后来的中心发动机活动产生的,并且可能与伽马射线暴(GRB)的瞬发发射具有相似的物理起源。本文分析了2005年4月至2015年3月由{ \em Swift}观测到的所有重要的伽玛暴X射线耀斑。该星表包含468个明亮的X射线耀斑,其中包括200个红移耀斑。得到了X射线耀斑的起始时间、峰值时间、持续时间、峰值通量、注量、峰值亮度和平均亮度等的拟合结果。峰值亮度随峰值时间减小,遵循幂律行为$L_p \propto T_{peak,z}^{-1.27}$。耀斑持续时间随着峰值时间的增加而增加。X射线耀斑能量在0.3-10 keV范围内呈对数正态分布,峰值在$10^{51.2}$ erg。我们还研究了耀斑参数的频率分布,包括能量、持续时间、峰值通量、上升时间、衰减时间和等待时间。伽玛射线暴X射线耀斑和太阳耀斑的能量、持续时间、峰值通量和等待时间均呈幂律分布。这些分布可以很好地解释了分形扩散,自组织临界性模型。基于磁重联的理论模型已经被提出来解释X射线耀斑。我们的结果表明,伽玛暴的相对论喷流可能是坡印亭通量控制的。
2016-03-24 astro-ph.HE
A New Correlation Between GRB X-Ray Flares And The Prompt Emission
从$Fermi$和$Swift$任务探测到的伽玛暴样本中,我们提取了与瞬发辐射和X射线耀斑相关的光变曲线中时间结构的最小变率时标。这种变化性时间尺度与脉冲参数(例如通过脉冲拟合过程确定的上升时间和通过互相关联函数(CCF)提取的光谱滞后)的比较表明,X射线耀斑和瞬发发射的这些时间特征之间紧密相关。这些相关性表明,X射线耀斑的产生和伽玛暴的瞬发有一个共同的起源。
2013-03-23 astro-ph.HE
Can black-hole neutrino-cooled disks power short gamma-ray bursts?
被中微子主导吸积流包围的恒星质量黑洞是通过中微子发射和湮灭产生伽马射线暴的可能候选者。短持续时间伽玛暴(SGRB)的前身通常被认为是致密双星合并。根据模拟结果,合并事件后,NERMOST的磁盘质量已被限制。我们可以利用SGRB现有的观测资料和火球模型来估算这样的盘质量。研究结果表明,SGRB的圆盘质量主要取决于其输出能量、射流张开角和中心BH特性。即使对于极端的BH参数,一些SGRB也需要大量的磁盘,这接近或超过了模拟中的限制。我们认为,可能存在替代的磁流体动力学过程或一些机制,增加中微子发射产生SGRB与合理的BH参数和磁盘质量。
2015-04-08 astro-ph.HE
Nature of GRBs observed by RT-2 on-board CORONAS-PHOTON satellite
RT-2实验是日冕-光子卫星上的一个低能伽马射线望远镜,旨在研究主要在15 - 100 keV能量范围内的硬X射线太阳耀斑的时间、光谱和空间特性,该能量范围可扩展至1000 keV。在约9个月的运行期间,它已经能够探测到一些太阳耀斑和至少4个伽马射线暴(伽玛暴)。本文讨论了RT-2观测到的15 ~ 1000 keV能带的伽玛暴的性质。我们将介绍使用RT-2探测器测量伽玛暴(特别是伽玛暴090618)的光谱和时间特性的结果。时间分析表明,这四个伽玛暴都属于长持续时间爆发的范畴。
2013-11-20 astro-ph.HE
Contamination of short GRBs by giant magnetar flares: Significance of downward revision in distance to SGR 1806-20
我们强调了Bibby等人对SGR 1806-20星团距离的向下修正是如何调和来自河外磁星的强烈耀斑对BATSE短GRB的明显低污染的,而无需修改每个银河系每30年一次这样的耀斑的频率。我们还讨论了基于星系团年龄的磁星原始质量的变化,根据Davies等人的研究,SGR 1806-20和iAXP CXCRJ 164710.2 -455216 Westerlund 1的范围从~50 Msun到SGR 1900+14的~17 Msun,如果它起源于大质量RSG星团#2或#3之一,可能也是1 E 1841-045。
2010-01-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early X-ray Flares in GRBs
利用Swift-XRT对伽玛暴早期X射线耀斑的“耀斑平台余辉”相进行了分析。FPA只发生在七个伽玛暴子类中的一个:双星驱动的超新星(BdHNe)。这个子类由长伽玛暴组成,有一个碳氧核和一个中子星(NS)双星伴星作为祖先。超新星(SN)喷出物在NS上的超临界吸积可以导致NS引力坍缩成黑洞。因此,可以观察到具有各向同性能量$E_{iso}\gtrsim10^{52}$ ~erg的GRB发射,以及相关的GeV发射和FPA相位。以前的工作表明,瞬发辐射中的γ射线尖峰出现在$\sim 10^{15}$- $10^{17}$ ~cm处,洛伦兹γ因子为$Γ\sim10^{2}$- $10^{3}$。利用一种新的数据分析方法,我们证明了X射线耀斑的发生时间、持续时间、亮度和总能量与$E_{iso}$有关。一个重要的特征是观测到了X射线耀斑中的热辐射,我们用$Γ\lesssim 4$证明了这种耀斑发生在半径为$\sim10^{12}$ ~cm处。这些模型独立的意见不能解释的“火球”模型,假设同步辐射和逆康普顿辐射从一个单一的超相对论喷射发射延伸到后期余辉和GeV的发射阶段。结果表明,在BdHNe中,伽玛暴与SN喷出物之间的碰撞发生在$\simeq10^{10}$ ~cm处,在$\sim10^{12}$ ~ cm处达到透明,其中$Γ\lesssim4$为透明。热发射观测和这些理论推导的值之间的协议验证…
2017-11-24 astro-ph.HE
Jet Precession Driven by Neutrino-Cooled Disc for Gamma-Ray Bursts
为了解释伽马射线暴的时间结构和光谱演化,提出了一个由中微子冷却盘驱动的喷流进动模型。中微子主导的吸积盘外部的差速旋转可能导致吸积盘内部和中心黑洞的进动,从而通过中微子湮灭驱动吸积盘内部的进动喷流。我们的模型的分析和数值结果。我们的计算表明,具有黑洞质量$M \simeq 3.66 M_\odot$、吸积率$\dot{M} \simeq 0.54 M_\odot \rm s^{-1}$、自旋参数$a=0.9$和粘性参数$α=0.01$的黑洞-吸积盘系统可以驱动周期P=1 s、光度$L=10^{51}$ erg s $^{-1}$的旋进喷流,这与长GRB的情形相对应.具有$P=0.1$ s和$L=10^{50}$ erg s的旋进喷流可以由具有$M \simeq 5.59 M_\odot$、$\dot{M} \simeq 0.74 M_\odot \rm s^{-1}$、$a=0.1$和$α=0.01$的系统提供动力,这些系统可能是短伽玛暴的原因。我们的模型可以解释伽玛暴脉冲的时间和光谱演化。伽玛射线暴的中央发动机可能是由中微子冷却的圆盘驱动的旋进喷气机。因此,在GRB中心引擎的吸积时间尺度内,喷流进动可以调制全球GRB光变曲线。伽玛暴脉冲的时间和光谱演化都可能是由于喷注进动引起的观测效应。
2010-03-25 astro-ph.HE
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴(GRB)的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中,包括前体,即时伽马射线发射,扩展的软伽马射线发射,和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线,以确定各种排放事件。我们的研究结果表明,这些排放成分可能共享一个相同的物理起源,这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射,最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面,软扩展发射(EE)尾巴,最好是在那些伽玛暴,有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射,这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段,揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Revisiting the Statistics of X-ray Flares in Gamma-ray Bursts
伽马射线暴(GRB)余辉中的X射线耀斑的统计特性已被广泛研究,而没有考虑每个耀斑可能的不同起源。通过满足六个观测标准,我们发现由\textit{Swift}卫星观测到的$16$长伽玛暴组成的样本可能具有相同的起源。通过应用马尔可夫链蒙特卡罗迭代和机器学习算法(局部加权回归和高斯过程回归),令人印象深刻的是,这些伽玛暴中的耀斑与瞬发辐射中释放的能量表现出很强的相关性。这些相关性在以前的论文中从未被发现,并且它们不能很好地被以前的模型解释。这些相关性意味着瞬发辐射和X射线耀斑不是独立的,它们可能是按照相同的顺序起源的。新的THESUS卫星将为我们提供更大的样本和更详细的光谱,以完善我们在本文中获得的结果。
2018-02-05 astro-ph.HE
Identification of a Local Sample of Gamma-Ray Bursts Consistent with a Magnetar Giant Flare Origin
宇宙学上的伽马射线暴(GRB)是由不同的起源通道产生的:短的GRB主要来自中子星合并,长的GRB来自一种罕见的核心坍缩超新星(CCSN),被称为Gracsars。被称为磁星的高度磁化的中子星也会产生高能的、持续时间短的伽马射线瞬变,称为磁星巨耀斑(Magnetar Giant Flares,MGF)。在银河系及其卫星星系中观测到三个,它们长期以来一直被怀疑是第三类河外伽玛暴的贡献者。我们报告明确识别的一个独特的人口4个本地($<$ 5兆秒差距)短伽玛暴,增加伽玛暴070222到以前讨论的事件。虽然仅根据与附近恒星形成星系的对齐来识别,但它们的上升时间和各向同性能量释放与$>$ 99.9%置信度下的较大短伽玛暴种群独立不一致。这些特性,宿主星系,以及在引力波中没有探测到,都指向河外MGF的起源。尽管样本小,推断的体积率以上的事件$4\times10^{44}$尔格的$R_{MGF}=3.8_{-3.1}^{+4.0}\times10^5$ Gpc $^{-3}$年$^{-1}$地方MGFs作为占主导地位的伽玛射线瞬变检测到河外源。如前所述,这些速率意味着一些磁星产生多个MGF,提供了重复GRB的来源。速率和宿主星系有利于共同的CCSN作为磁星的关键祖先。
2021-01-22 astro-ph.HE
Magnetar giant flare origin for GRB 200415A inferred from a new scaling relation and its implications
软伽马射线中继器(SGR)主要是银河系中的一种,起源于具有强($B\simeq 10^{15}{\rm \ G}$)磁场(“磁星”)的中子星。偶尔,一个巨大的耀斑发生巨大的强度,显示一个短的硬尖峰,其次是一个较弱的,振荡阶段,表现出旋转周期的中子星。如果磁星巨星耀斑发生在邻近星系中,它们将表现为宇宙短硬伽马射线暴(GRB),而没有检测到微弱的振荡相位。最近,发现了一个名为GRB 200415 A的短硬GRB,其位置与玉夫座星系(NGC 253)重合,这引发了一个问题,即它是一个经典的短GRB还是一个岩浆巨星耀斑。在这里,我们表明,磁星巨星耀斑遵循的光谱峰值能量和各向同性能量之间的标度关系在$1\,{\rm keV} - 10\,{\rm MeV}$,即,$E_{\rm p}\propto E_{\rm iso}^{1/4}$,并位于一个独特的区域的$E_{\rm p}-E_{\rm iso}$平面从经典的短伽玛暴。在相对论膨胀火球的光球辐射产生巨型耀斑的模型中,这种关系可以得到很好的理解。GRB 200415 A以及另外两个候选的巨耀斑(GRB 051103和GRB 070201)都遵循这个关系,这强烈支持这些GRB的巨耀斑起源。\emph{Fermi} /LAT在$18-285 \,$ s观测到的GRB 200415 A的GeV辐射也可以用大耀斑情景来解释。在GRB 200415…
2020-10-19 astro-ph.HE
Photosphere emission in the X-Ray Flares of Swift Gamma-Ray Bursts and Implications for the Fireball Properties
伽马射线暴的X射线耀斑通常在软X射线波段观测到,光谱覆盖范围有限。在本文中,我们提出了一个分析的32 GRB X射线耀斑,同时观察到的BAT和XRT在船上的斯威夫特任务,因此,联合光谱分析与更广泛的光谱覆盖范围是可能的。结果表明,19个耀斑的联合光谱符合吸收的单次幂律或带函数模型。更有趣的是,其他13个X射线耀斑的联合谱都是用吸收的单次幂律模型加上一个黑体(BB)分量拟合的。从现象上看,这13个耀斑的观测光谱类似于几个具有热分量的伽玛暴,但只是具有低得多的$kT=1\sim 3$ keV的温度。假设热辐射是伽玛暴火球的光球辐射,我们导出了13个有红移测量的耀斑的火球性质,如外流的体洛伦兹因子$Γ_{\rm ph}$。导出的$Γ_{\rm ph}$的范围从$50$到$150$,并找到了$Γ_{\rm ph}$与热发射光度的关系,这与对瞬发γ射线发射导出的$Γ_0-L_{\rm iso}$关系是一致的。我们从伽玛暴和X射线耀斑的喷流成分和辐射机制等方面讨论了这些结果的物理意义。
2014-09-18 astro-ph.HE
X-Ray Flares In GRB090812 - Case Study
长持续时间伽马射线暴CB模型的主公式很好地再现了其瞬发脉冲和光滑余辉的光变曲线和光谱演化,也很好地再现了其X射线和光学耀斑的光变曲线和光谱演化。在这里,我们证明,对于GRB 090812
2009-09-03 astro-ph.HE
Constraining Properties of GRB Central Engines with X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的X射线耀斑被认为是由中心天体的后期活动产生的,因此为诊断中心天体的性质提供了一种有用的工具。本文对一个伽玛暴X射线耀斑样品进行了实验研究,其体洛伦兹因子采用两种不同的约束方法,喷流张角由余辉光变曲线中的喷流突变决定。以超吸积恒星质量黑洞(BH)作为伽玛暴的中心发动机,以Blandford \& Znajek过程(BZ)作为喷流产生机制,利用X射线耀斑数据对中心发动机参数进行了约束.我们发现,BZ机制是如此强大,使它有可能解释伽玛暴的即时发射和明亮的X射线耀斑。风参数($p$)和吸积质量($M_d$)均在合理范围内。我们的结果也适用于GRB 170817A。GRB 170817 A的晚期X射线耀斑,如果是真的,可能不是BH源。
2021-07-27 astro-ph.HE
Flares In Long And Short Gamma Ray Bursts
伽马射线暴(GRB)中的瞬发发射脉冲和X射线耀斑在快衰变和余辉阶段的GRB之间的许多相似之处表明了一个共同的起源。在伽玛暴的炮弹(CB)模型中,这种共同的起源是一个新诞生的致密物体上的质量吸积事件。的提示发射脉冲产生的双极射流的高度相对论性等离子体团(CB)在早期,主要事件的质量吸积喷出。随着吸积物质的消耗,人们可以预期发动机的活动会减弱。在这种延迟的质量吸积过程中,产生了结束即时发射和余辉阶段的X射线耀斑。共同的发动机、环境和辐射机制(逆康普顿散射和同步辐射)产生了它们所观察到的相似性。长伽玛暴和短硬伽马射线暴(SHB)中的耀斑也可以由致密物体中由于角动量损失和/或冷却而发生相变后的CB的双极喷射产生。然而,光学耀斑主要是由CB与大质量星风/喷出物或其路径上的密度起伏碰撞产生的,本文证明了能很好地再现它们的瞬发脉冲和光滑余辉的GRB和SHB CB模型的主公式,似乎也很好地再现了光变曲线和光谱演化的突出的X射线和光学耀斑,以及采样。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Gamma-Ray Burst Optical Emission: I. Flares and Early Shallow Decay Component
本文收集了146个伽马射线暴的光学光变曲线。通过经验拟合,我们确定了八种可能的发射成分,并总结了“合成”光曲线的结果。光学耀斑和早期的浅衰变成分都可能与长期的中央发动机活动有关。本文重点研究了它们的统计特性。从19个伽玛暴中获得了24个光学耀斑。各向同性的R带能量小于$E_{γ, \rm iso}$的1%。耀斑的各向同性光度和伽马射线之间的关系遵循$L^{\rm F}_{\rm R, iso}\propto L_{γ, \rm iso}^{1.11\pm 0.27}$。后来的耀斑往往更宽,更暗,即,$w^{\rm F}\sim t^{\rm F}_{\rm p}/2$和$L^{\rm F}_{\rm R, iso}\propto [t^{\rm F}_{\rm p}/(1+z)]^{-1.15\pm0.15}$。光学耀斑的探测概率远小于X射线耀斑。在39个伽玛暴中观察到光学浅衰变段。破裂时间和破裂光度之间的关系是幂律的,指数为$-0.78\pm 0.08$,类似于X射线耀斑。X射线和光学破裂通常是彩色的,但一个试探性的相关性被发现。我们认为,类似于即时的光发射跟踪$γ$ -rays,光学耀斑也与中央引擎的不稳定行为。浅层衰变的成分可能与一个长时间的中心发动机旋转或爆炸波上的耀斑物质堆积有关。不同发光组分的混合可能是造成彩色余辉行为差异的原因。
2012-08-10 astro-ph.HE
How Swift is Redefining Time Domain Astronomy
美国宇航局的雨燕卫星已经完成了十年的时间域天文学的惊人发现。它的主要任务是追踪伽马射线暴(GRB),但由于其调度的灵活性,它随后成为发现新行为类型的主要机器。伽玛暴和其他瞬变现象的主要发现包括伽玛暴的长寿命X射线余辉和耀斑、短伽玛暴的首次精确定位、高红移(z>8)伽玛暴的发现、SN Ib超新星激波爆发、喷流潮汐破裂事件、超长类伽玛暴、耀斑星的高能辐射、具有异常特征的新星和超新星、磁星的旋转周期有小故障,还有一个短的伽玛射线暴,伴随着千诺瓦的证据。雨燕与地面观测站形成了动态的协同作用。几年后,引力波观测站将上线,并为斯威夫特提供令人兴奋的新瞬态源进行研究。
2015-03-23 astro-ph.HE
A search for kilonova radio flares in a sample of Swift/BAT short GRBs
本研究在七个无红移和X射线对应体的Swift/BAT短GRB样本中搜寻双中子星并合抛射物的晚期射电辐射,在GRB111126A发现一个候选对应体,但无法排除其源自恒星形成或AGN。
2023-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion of the magnetized neutrino-cooled torus
基于GW 170817引力波观测,黑洞周围的中子冷却吸积流是一个很有前途的方案,可以用来解释喷流的形成和磁驱动风,从而解释短持续时间伽马射线暴(GRB)的中心引擎和千新星。磁旋转不稳定性(MRI)湍流和Blandford-Znajek(BZ)机制预计将在盘的热平衡(平衡中微子冷却)和驱动吸积和产生喷流中发挥关键作用。利用开放源代码的GRMHD HARM-COOL程序,我们研究了在固定弯曲时空背景下具有真实状态方程的吸积盘在磁场驱动下的演化。我们确定的中微子冷却和磁场的影响,特别注意磁盘和流出的动力学,热和成分的演变。
2022-03-08 astro-ph.HE
Flares in Gamma Ray Bursts: Disc Fragmentation and Evolution
伽马射线暴(GRB)之后的耀斑活动,在长和短GRB中都可以观察到,这表明中心引擎的长期活动。然而,其生产机制仍然难以捉摸。在这里,我们开发了一个定量模型的想法提出的Perna等人。的光盘,其外部区域的碎片,由于重力不稳定性的开始。这些自引力团块通过圆盘迁移,当潮汐和剪切力矩将它们分开时,它们开始粘性地演化。我们的模型包括两个成分:理论的热耀斑光曲线的形状(宽度,偏度)在很大程度上是不敏感的模型参数,和光谱校正,以匹配的带通的可用的观测,这是校准使用观测到的光谱的耀斑。这个简单的模型再现,具有良好的协议,经验统计特性的耀斑测量的宽度到达时间比和偏度(衰减和上升时间之间的比率)。我们目前的模型拟合观测到的两个监测耀斑,GRB 060418和GRB 060904B的光变曲线。据我们所知,这是第一个能够再现耀斑光变曲线并解释其全局统计特性的定量模型。
2016-10-17 astro-ph.HE
GRB 200415A: A Short Gamma-Ray Burst from a Magnetar Giant Flare?
长期以来,人们一直认为软伽玛射线中继器(SGR)的巨型耀斑至少是观测到的短伽马射线暴(GRB)的一个子样本。本文对最近发现的位于玉夫座星系附近的明亮短GRB 200415A的高能数据进行了综合分析。我们的研究结果表明,磁星巨星耀斑提供了最自然的解释大多数观测性质的GRB 200415A,包括它的位置,时间和光谱特征,能量,统计相关性,和高能量的排放。另一方面,紧凑的恒星合并伽玛暴模型被发现有困难再现这样的事件在附近的距离。未来对类似事件的探测和后续观测对于牢固地建立SGR巨型耀斑和附近短GRB子样本之间的联系至关重要。
2020-10-11 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
A common stochastic process rules gamma-ray burst prompt emission and X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线和早期X射线余辉辐射具有爆发性特征,且常伴有长的静止时间。有令人信服的证据表明,X射线耀斑与瞬发伽马射线有关。然而,导致伽马射线脉冲和X射线耀斑的复杂时间分布的物理机制尚不清楚。在这里,我们表明,等待时间分布(WTD)的脉冲和耀斑表现出幂律尾延伸超过40年的指数~2,可以是一个共同的时间依赖泊松过程的表现。这一结果是稳健的,并且是在不同的星表上得到的。令人惊讶的是,具有许多(>=8)伽马射线脉冲的伽玛暴在瞬发结束后(3.1 sigma高斯置信度)不太可能伴随着X射线耀斑。这些结果与一个简单的解释是一致的:一个超吸积盘分裂成一个或几组碎片,每个碎片在单位时间内以相同的概率独立地吸积。瞬发伽马射线和晚期X射线耀斑只不过是不同的碎片在开始和结束时分别吸积,遵循非常相同的随机过程,可能是相同的机制。
2015-01-12 astro-ph.HE
Superflares from magnetars revealing the GRB central engine
长持续时间的伽马射线暴(GRB)可能是由毫秒磁星的旋转能量提供动力的。我认为GRB驱动磁星位于磁星磁场强度分布的高端。GRB磁星的磁场在数百年的时间尺度上衰减,并且可以为类似SGR的耀斑提供能量,其强度比2004年的SGR 1806- 20事件高出约100倍。每年有几次这样的耀斑可能已经被{ \it BATSE}观测到,并被归类为短持续时间的伽玛暴。其中一个超级耀斑与附近的d_L \simless 250 Mpc星系的关联,以及在太空中同时发现的100年前的伽马射线暴余辉(在射电中观测到的),将是伽马射线暴磁星模型的特征信号。
2010-08-16 astro-ph.HE
Jet Luminosity from Neutrino-Dominated Accretion Flows in GRBs
围绕恒星质量黑洞的超吸积盘是驱动伽马射线暴(GRB)的中心引擎的合理模型。我们估计的光度的喷气驱动的磁流体动力学过程,如Blandford-Znajek(BZ)机制作为质量吸积率,黑洞质量的函数,和其他吸积参数。我们表明,射流是最有效的吸积流冷却时,通过光学薄中微子发射,其光度是远远大于能量沉积率通过中微子湮灭提供的黑洞是足够快地旋转。此外,我们发现一个显着的跳跃,在过渡质量吸积率之间的对流为主的吸积流(ADAF)制度和中微子为主的吸积流(NATIONAL)制度的射流光度。这可能会导致伽玛暴的即时发射出现很大的变化。
2013-08-14 astro-ph.HE
Characterizing the time variability in magnetized neutrino--cooled accretion disks: signatures of the gamma-ray burst central engine
伽马射线暴的中心引擎是隐藏的,无法用光子直接探测,这主要是因为涉及的密度很高。因此,从它们的宇宙学背景、能量学、低能对应物和可变性来推断它们的性质。如果伽玛暴是由超临界吸积到紧凑的对象,在小的空间尺度上的流量将表现出波动,这可以在原则上反映在中央发动机的功率输出,并最终在高能量的即时排放。在这里,我们解决这个问题的特点,中微子冷却吸积流的变化,通过局部剪切箱模拟磁场,然后卷积它们在全球范围内的大尺度动力学模拟的吸积盘。由此产生的签名是特征的,并且对冷却机制的细节敏感,原则上提供了GRB中心发动机特性的判别式。
2010-11-24 astro-ph.HE
Steep Decay of GRB X-ray Flares: the Result of Anisotropic Synchrotron Radiation
当一个具有恒定洛伦兹因子的发射球壳在某一半径处突然关闭发射时,其高纬发射将服从时间指数$\hatα$ =光谱指数$2 + \hatβ$的关系。然而,某些伽马射线暴(GRB)中的X射线费用违反了这种关系,其$\hatα$要陡得多。结果表明,当加速电子的角分布具有较好的取向时,同步辐射应该是各向异性的,而这种各向异性会导致高纬辐射的衰减变陡,如果本征辐射是边缘增亮的话。我们使用我们的简单的玩具模型再现的时间和光谱演化的X射线耀斑。结果表明,我们的模型可以很好地解释所选的三个伽玛暴中X射线耀斑的陡衰减。最近对粒子加速的模拟可能支持我们工作中采用的电子的特定各向异性分布。然而,确认辐射的各向异性将为发射区电子加速的细节提供有意义的线索。
2017-05-11 astro-ph.HE
Scale invariance in X-ray flares of gamma-ray bursts
X射线耀斑通常被认为是由中心引擎的重新激活产生的,并且可能具有与伽马射线暴(GRB)的瞬发发射相同的能量耗散机制。因此,X射线耀斑可以提供重要的线索,了解伽玛暴的中央引擎的性质。本文首次研究了具有已知红移的伽玛暴X射线耀斑的微分尺度与返回分布之间的物理联系。我们发现持续时间、能量和等待时间的微分分布可以很好地用幂律函数拟合。特别地,针对不同时间的持续时间、能量和等待时间的差异的分布(即,返回分布)很好地遵循$q$ -高斯形式。$q$ -高斯分布中的$q$值在不同的时间间隔尺度上保持稳定,这意味着GRB X射线耀斑具有尺度不变的结构。此外,我们验证了$q$参数与微分粒度分布的幂律指数$α$有关,其特征在于$q=(α+2)/α$。这些统计特征可以在自组织临界系统的物理框架内得到很好的解释。
2023-01-17 astro-ph.HE cond-mat.stat-mech
Comparative Statistical Analysis of Prompt and Afterglow X-Ray Flares in Gamma-Ray Bursts: Insights into Extended Central Engine Activity
本文统计Swift近二十年315个GRB的瞬时与余辉X射线耀发,发现二者形态及参数相关一致,支持其共同源于持续活动的中心引擎。
2025-10-21 astro-ph.HE
Hyperaccreting Disks around Neutrons Stars and Magnetars for GRBs: Neutrino Annihilation and Strong Magnetic Fields
通过中微子辐射冷却的中子星或磁星周围的超吸积盘可能是伽玛暴的潜在中心引擎。在吸积率相同的情况下,中子星盘比对应的黑洞能更有效地冷却,产生更高的中微子光度和中微子湮灭光度。中子星表面的边界层也能增加湮灭光度。沿着恒星两极,中微子湮灭可以产生超相对论性喷流。此外,我们还研究了强磁场对磁星周围圆盘的影响。一般来说,较强的磁场会产生较高的盘密度、压力、温度和中微子光度;中微子湮灭机制和提取恒星旋转能量的磁驱动脉冲星风可以共同作用,沿着恒星的磁极产生和馈送更强的超相对论性喷流。
2010-09-08 astro-ph.HE
Detecting Magnetar Giant Flares with MoonBEAM
本研究通过分析GRB200415A等事件观测数据区分磁星巨耀发与短伽马射线暴,介绍MoonBEAM监测器以探测更多河外磁星巨耀发,助力揭示其本质并完善高能天体物理图景。
2023-08-23 astro-ph.HE
The correlation between isotropic energy and duration of gamma-ray bursts
本文首次研究了伽马射线暴(GRB)各向同性能量与持续时间的相关性。从{ \em Swift} GRB样本中发现相关性为$T_d \propto {E_{iso}}^{0.34\pm 0.03}$。通过与{ \em RHESSI}观测到的太阳耀斑和{ \em Kepler}卫星观测到的恒星超耀斑的相关性比较,发现伽玛暴与太阳耀斑和恒星超耀斑的相关性指数相似。受太阳耀斑和恒星超耀斑产生的物理机制--磁重联的启发,我们用磁重联理论解释了这种关联。这种相似性暗示了磁重联可能是伽玛暴能量释放的主导过程。
2018-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Flares from merged magnetars: their prospects as a new population of gamma-ray counterparts of binary neutron star mergers
本文提出并合磁星在并合后数天内的毫秒周期自旋阶段会产生0.1-10 MeV耀发,估计Fermi/GBM可能已探测到约0.1-10例,并指出可通过搜索弱短GRB中的毫秒周期调制来识别。
2023-08-11 astro-ph.HE
GRB 090313 and the Origin of Optical Peaks in GRB Light Curves: Implications for Lorentz Factors and Radio Flares
我们使用了19个具有单峰光变曲线的伽马射线暴(GRB)样本,通过研究余辉开始时间与时间上升指数之间的关系来检验标准火球模型。我们的样本包括伽玛暴和X射线闪光,我们推导出了广泛的初始洛伦兹因子($40 < Γ< 450$)。使用合理的模型参数的前向冲击波的典型频率预计将位于接近光学波段,在这个低的典型频率的框架内,我们使用的光学数据来约束$ε_e$和显示,从早期的光变曲线属性的值是一致的,与出版的典型值来自其他余辉研究。我们产生预期的无线电光变曲线预测的时间演变的预期无线电发射的正向和反向冲击组件,包括同步自吸收效应在早期的时间。虽然这个样本中的一些伽玛暴没有公开的射电测量,我们证明了这种方法的有效性的情况下,{ \it斯威夫特}伽玛暴090313,其中毫米和离心观测,并得出结论,未来的反向检测-使用新的射电设施,如EVLA和ALMA,进行激波射电耀斑试验,将检验低频模型,并对磁场模型提供约束。
2010-09-23 astro-ph.HE
Can we observe neutrino flares in coincidence with explosive transients?
新一代强大的仪器正在达到灵敏度和时间分辨率,这将使爆炸瞬态现象的多信使天文学成为可能,高能中微子是中心人物。对于给定的仪器灵敏度,我们推导出了从强有力的瞬变源中探测中微子的一般准则。在实践中,我们提供了中微子探测所需的最小光子通量的基础上两个主要的观测,辐射热光度和时间变化的排放。可以将这一极限与特定波长的观测结果进行比较,以便确定最有希望的来源进行后续跟踪。我们的标准也可以帮助区分中微子事件与耀斑源的错误关联。我们发现,相对论瞬态源,如高亮度和低亮度GRBs,Blazar耀斑,潮汐破裂事件和磁星耀斑可以观察到与IceCube,因为他们有一个很好的机会发生在可检测的距离。在非相对论性的瞬变源中,只有明亮的超新星是有希望的候选者。我们警告说,我们的标准不应该直接应用于低光度的伽玛暴和Ibc型超新星,因为这些物体可能有一个窒息的伽玛暴,导致中微子发射没有相关的对应辐射。我们对待一组具体的例子,并表明,几个瞬变,其中一些正在监测的冰立方,远远不符合标准的可检测性(例如,蟹状耀斑或雨燕J1644+57)。
2017-05-29 astro-ph.HE
Micro - tidal disruption events by stellar compact objects and the production of ultra-long GRBs
我们探索恒星/行星的完整/部分潮汐破裂事件(TDEs)的恒星致密物体(黑洞; BH;或中子星; NS),我们称之为微TDEs。质量为$M_{\star}$的恒星/行星的破坏可能会导致BH/NS周围形成碎片盘。碎片中一小部分$(f_{acc}=0.1$的有效吸积可能会产生明亮的高能长X射线/伽马射线耀斑,总能量高达$10^{3}-10^{4}\,s$尔格,可能类似于超长伽玛暴/X射线荧光。这种耀斑的能量取决于约束不良的吸积过程。如果大部分的盘物质通过强烈的外流被吹走,则可能会产生明显较暗的耀斑。我们提出了三个动力学的起源这样的中断。在第一种情况下,一颗恒星/行星在密集星团中与BH/NS近距离随机相遇后被潮汐破坏。我们估计在这种情况下,每个银河系的BH(NS)微TDE率为几个$\times10^{-6}$(几个$\times10^{-7}$)${\rm yr}^{-1}$。另一种情况涉及由于场中恒星的扰动而引起的宽伴星的相互作用,可能产生可比但较低的速率。最后,第三种情况涉及一个BH/NS,它在出生时获得了出生时的速度反冲,导致与一个双星伴星的近距离相遇和该伴星的潮汐破坏。这些事件可能与超新星有关,甚至与之前的GRB/XRF事件有关,并且可能在瞬间爆炸后数小时至数天发生;这些事件的发生率可能比从其他场景中获得的更大,这取决于之前的复杂双星恒星演化。
2016-04-01 astro-ph.HE
Lorentz Factor-Isotropic Luminosity/Energy Correlations of GRBS and Their Interpretation
伽马射线暴(GRB)喷出物(γ_0)的体洛伦兹因子是理解GRB物理的一个关键参数。Liang等人发现了γ_0和各向同性γ射线能量之间的相关性:γ_0 \proptoE_{gamma,iso,52}^{0.25}。通过包括更多的具有更新数据的伽玛暴和更多的方法来获得γ_0,我们证实了这种相关性,并获得了γ_0 ~91 E_{gamma,iso,52} ^{0.29}。对同一样品中各向同性伽玛暴的平均亮度L_{gamma,iso}进行了计算,发现它们之间有更紧密的相关性:γ_0 ~249 L_{gamma,iso,52} ^{0.30}。我们提出了一个解释,后来的相关性。我们假设恒星质量黑洞周围的中微子冷却超吸积盘是伽玛暴的中心发动机,从中微子驱动的风中导出了中微子湮灭和重子加载驱动的喷流光度。应用聚束校正,我们最终得到了与实验数据符合较好的伽玛0 \proptoL_{gamma,iso}^{0.22}。这表明长伽玛暴的中心引擎很可能是一个被超吸积盘包围的恒星质量的黑洞。
2012-03-20 astro-ph.HE
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$\sim 2\times 10^{-5}~M_{\od…
2021-09-23 astro-ph.HE
The History of GRB Outflows: Ejection Lorentz Factor and Radiation Location of X-Ray Flares
本文对Swift/X射线望远镜观测到的29个伽玛暴的明亮X射线耀斑的陡衰变段进行了时间分辨光谱分析,并用曲率效应模型模拟了它们的光变曲线和谱指数演化行为。结果表明,观测到的快速通量衰减和强光谱指数随时间的演化可以很好地用该模型拟合,导出的特征时间尺度($t_c$)在$33\sim 264$秒范围内。利用由瞬发γ射线导出的峰值亮度与洛伦兹因子之间的经验关系,我们估算了耀斑的洛伦兹因子($Γ_{\rm X}$)。我们得到了中值为$52$的$Γ_{\rm X}=17\sim 87$,它小于瞬发γ射线火球的初始洛伦兹因子。利用导出的$t_c$和$Γ_{\rm X}$,我们对13个X射线耀斑的辐射区域进行了约束,得到了小于耀斑峰值时刻余辉火球半径的$R_{\rm X}=(0.2\sim 1.1)\times 10^{16}$ cm。将我们的结果与一个初始Lorentz因子已知的伽玛暴样品结合,发现了一个从瞬发γ射线相到X射线历元的长演化特征,即$Γ\propto [t_{p}/(1+z)]^{-0.69\pm 0.06}$。这些结果可能揭示伽玛暴中心引擎的长期演变。
2016-12-22 astro-ph.HE
BeppoSAX-WFC catalog of fast X-ray transients
BeppoSAX-WFC发现149个快速X射线暂现源,其中63个为首次记录,包括新恒星耀斑和GRBs/XRFs分类,揭示了暂现源的双峰分布特性。
2025-12-18 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts in Circumstellar Shells: A Possible Explanation for Flares
现在普遍认为,长持续时间的伽马射线暴(GRB)是由于大质量旋转恒星的坍缩。然而,精确的崩溃过程本身尚未完全理解。强风、爆发和强烈的电离紫外线辐射来自单颗恒星或强相互作用的双星,预计会摧毁产生它们的分子云核心,并为爆炸创造高度复杂的环暴环境。这样的环境可能会在伽玛射线暴的光变曲线上留下独特的印记,以确定其前身的性质及其坍缩。我们已经进行了数值模拟的现实环境中的各种长持续时间的伽玛暴祖与ZEUS-MP,并已开发出一种分析方法来计算这些配置文件中的伽玛暴光变曲线。虽然一个完整的,三维的,相对论性磁流体动力学计算模型,需要精确地描述在复杂的环境中从伽玛射线暴的光变曲线,我们的方法可以提供一个定性的理解这些现象。我们发现,在标准余辉模型的背景下,大规模的壳周围的伽玛射线暴产生强烈的签名,在他们的光变曲线,这可以区分他们从那些发生在均匀介质或稳定的风。这些特征可以约束壳体的质量和弹射前后的风的性质。此外,GRB与环暴壳的相互作用被认为产生与观察到的X射线耀斑相一致的特征,X射线耀斑通常归因于中央发动机的延迟能量注入。我们的算法计算光变曲线也适用于伽玛暴在各种环境中,如在高红移宇宙晕或原星系,这两者都将很快成为未来的调查,如JANUS或龙虾的目标。
2012-11-09 astro-ph.HE
Relativistic shock breakouts - a variety of gamma-ray flares: from low luminosity gamma-ray bursts to type Ia supernovae
各种各样的爆炸会导致轻度或超相对论冲击波爆发。这里我们计算这些爆发产生的光度和光谱。为了做到这一点,我们改进了相对论辐射介导的冲击的分析描述,并遵循系统从突破本身,通过平面相,进入球形相。我们限制我们的计算的情况下,突破后加速的气体在平面阶段结束。(i.e.,最终气体洛伦兹因子<~30)。我们发现,球形相对论爆发会产生γ射线闪光,其能量、温度和持续时间始终满足它们之间的特定关系,并提供爆发半径和洛伦兹因子。爆发性耀斑之后,在较长的时间尺度上,通常会出现携带相当能量的X射线。我们将我们的模型应用于各种爆炸,包括Ia和.Ia超新星(SNe),AIC,高能SNe和伽马射线暴(GRB)。我们发现,所有这些事件都产生了可检测到的伽马射线信号,其中一些可能已经被发现。一些具体的例子是:(i)相对论性激波爆发为所有低光度伽玛暴的能量、温度和时间尺度以及许多其他观测特征提供了一种自然的解释。(ii)附近的宽线Ib/c(如SN 2002 ap)可能会产生可探测到的伽马射线信号。(iii)如果它们的前身是单简并的,银河Ia超新星会产生可探测的伽马射线耀斑。我们认为相对论激波爆发是产生伽玛射线耀斑的一个普遍过程,这为研究和探测各种恒星爆炸打开了一个新的窗口。
2011-06-13 astro-ph.HE
Evidence of Bulk Acceleration of the GRB X-ray Flare Emission Region
将我们最近开发的高纬度发射理论的广义版本应用于伽马射线暴(GRB)中的X射线耀斑的观测,我们在这里提供了明确的观测证据,表明X射线耀斑发射区域正在经历快速的整体加速。随着光子的发射。我们发现,所观察到的X射线耀斑的光变曲线和光子指数的演变曲线可以同时再现在一个简单的物理模型调用同步辐射在加速发射区域远离伽玛射线暴中央引擎。这样的加速过程需要一个额外的能量耗散源以外的动能,这指向一个显着的坡印廷通量的发射区的X射线耀斑。由于X射线耀斑被认为与GRB瞬发有着相似的物理机制,我们的发现暗示GRB瞬发喷流在其发射区也可能携带着显著的坡印廷通量。
2016-05-24 astro-ph.HE
A hyper flare of a weeks-old magnetar born from a binary-neutron-star merger
磁星是一群孤立的中子星,具有$\sim 10^{14}-10^{15}$ G的超强磁场,已被越来越多地接受来解释各种天体物理瞬变。一颗初生的毫秒周期磁星可以释放其自旋下降的能量,并为明亮的光源提供动力,如伽马射线暴(GRB)及其随后的X射线平台,超级发光超新星(SLSNe)和快速X射线瞬变,如CDF-S XT-2。在银河系内观测到年龄为$10^3-10^4$年的磁星,它们被发现以巨大耀斑和重复的软$γ$射线或硬X射线爆发以及偶尔的快速射电暴(FRB)的形式为各种瞬变提供能量。磁星巨耀斑也被探测到是来自附近星系的伪装的短伽马射线暴。在这里,我们报告的识别伽玛射线暴作为超耀斑的磁星在附近的星系。超耀斑的亮度大约是典型的磁星巨星耀斑的一千倍。在衰减光变曲线中检测到显著的$\sim 80$毫秒周期。将这一时期解释为旋转周期,并考虑到年轻磁星典型的磁场强度,磁星的年龄被限制为只有几周。在事件发生前几周,既没有探测到(超亮)超新星,也没有探测到伽马射线暴,这进一步限制了磁星可能是由两颗中子星的离轴合并事件产生的。我们的发现弥合了假设的毫秒磁星和观测到的银河系磁星之间的差距,并指向一个更广泛的磁星供电的伽马射线瞬变通道。
2022-05-16 astro-ph.HE