Is gamma-ray burst polarization from photosphere emission?
School of Science, Guangxi University of Science and Technology(广西科技大学理学院);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台)
研究通过结合光谱和偏振观测,揭示了伽马射线暴瞬时辐射可能源于光球的证据,发现光谱指数与偏振度的正相关性支持光球起源模型。
2025-12-16 astro-ph.HE
Observational evidence of dissipative photospheres in gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)光球的辐射可以产生多种光谱形状。光谱可以保持普朗克函数的形状,也可以加宽并具有带函数的形状。GRB 090902 B的研究最好地说明了这一事实:主要的伽马射线光谱分量最初接近普朗克函数,这只能用喷流光球的发射来解释。后来,同一个组件演变成一个更广泛的Band函数。因此,这次爆发提供了观测证据,证明光球层可以产生非热光谱。我们表明,这种扩大是最自然的解释,在射流的亚光球耗散。展宽主要取决于耗散的强度和位置、磁场强度以及热光子和电子的能量密度之间的关系。我们认为,在GRB 090902 B中观察到的光谱形状的演变是由于大量的洛伦兹因子的流动,导致主要的耗散成为亚光球减少。这种流动参数的变化也可以解释观测到的谱峰能量和低能幂律斜率α之间的相关性,这种相关性通常在伽玛暴中观测到。我们的结论是,光球发射确实可能是一个无处不在的功能,在伽玛暴的提示阶段,并在创建不同的光谱形状和光谱演化的观察发挥了决定性的作用。
2011-03-03 astro-ph.HE
Quasi-thermal Photosphere Emission from Structured Jets of Gamma-Ray Bursts
本文数值模拟结构化伽马射线暴喷流在不同观测角度下的瞬时光球层光谱,揭示其时间与光谱特征,并证明爱因斯坦探针等设备可探测离轴角小于10度的短暴至200Mpc。
2025-04-21 astro-ph.HE
Significant cocoon emission and photosphere duration stretching in GRB 211211A: a burst from a neutron star - black hole merger
本文利用结构化喷流的概率光球模型,通过持续时间拉伸效应解释了GRB 211211A异常长持续时间的成因,结合热茧辐射和红千新星分量拟合光曲线,论证了其中子星-黑洞并合起源,并给出了X射线余辉平台的新解释。
2023-05-21 astro-ph.HE
Evidence of Photosphere Emission Origin for Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴瞬发辐射的物理起源(光球还是同步辐射)在50年后仍有争议。首先,我们发现了15个瞬发效率最高的长伽玛暴的许多观测特征$ε_γ$($ε_{γ}\gtrsim 80\%$),强烈支持光球(热)发射起源:(1)$E_{\text{p}}$和$E_{\text{iso}}$之间几乎是$E_{\text{p}}\propto (E_{\text{iso}})^{1/4}$关系,色散很小;(2)X射线余辉光变曲线呈简单的幂律形状,光学余辉光变曲线中存在明显的逆激波信号,(3)时间积分谱的截止幂律模型拟合最好;(4)观测(用$E_{\text{iso}}/E_{k}$)和光球发射模型(用$η/Γ$)的一致性效率。然后,我们进一步研究了两个不同的样品($ε_{γ}\gtrsim 50\%$和$ε_{γ}\lesssim 50\%$)的长伽玛暴的特征。结果表明,$E_{\text{p}}$和$E_{\text{iso}}$的不同分布,以及X射线余辉的观测效率和理论预测效率(瞬发或光学余辉)的相似性,都很好地符合光球层发射模型的预测。此外,基于相同的效率,我们推导出一个很好的相关性的$Γ\propto E_{\text{iso}}^{1/8}E_{\text{p}}^{1/2}/(T_{90})^{1/4}$估计$Γ$。最后,对于短伽玛暴,$E_{\text{p}}$和$E_{\text{i…
2022-12-12 astro-ph.HE
Non-Thermal emission from the photospheres of Gamma-Ray Burst outflows. I: High frequency tails
我们研究了从长持续时间伽马射线暴流出的轻度耗散光球中发出的高频辐射谱。建立在最近的数值研究的结果,我们假设,电子被加热冲动温和的相对论能量的冲击或磁耗散在汤姆逊光学深度的几个,随后冷却逆康普顿,散射的光球的热光子。我们表明,即使在没有磁场和非热轻子,逆康普顿散射产生的幂律尾延伸从热辐射的峰值,在几百keV,几十兆电子伏,并可能高达GeV的能量。预测的斜率的高频幂律变化很大,在一个单一的突发,该模型可以很容易地解释由BATSE观察到的高频频谱的多样性。只要磁场分量不占绝对优势,我们的模型在重子流和磁主导流出流中都适用。
2010-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral components in the bright, long GRB 061007: properties of the photosphere and the nature of the outflow
我们提出了一个时间分辨光谱分析的明亮,长GRB 061007(z=1.261)使用雨燕BAT和朱雀WAM数据。我们发现,即时发射的GRB 061007可以同样很好地解释了光球组件连同幂律的带函数,我们探讨了前一个模型的影响。光球的组成部分,我们的模型与多色黑体,占主导地位的排放,并有一个非常稳定的形状在整个爆发。这个分量为在爆发中看到的硬度-强度相关性提供了一个自然的解释,也使我们能够估计光球层的体积洛伦兹因子和半径。幂律分量在高能量下主导拟合,并且具有几乎恒定的斜率-1.5。我们讨论的可能性,这部分是相同的起源最近观察到的一些费米LAT爆发的高能幂律。
2011-02-23 astro-ph.HE
Constraining the bulk Lorentz factor from the photosphere emission
我们提出了一个直接的和模型无关的方法来约束相对论膨胀的对象,如伽马射线暴的洛伦兹因子。只有测量,如热分量的发射,距离和可变的时间尺度的光变曲线,使用。如果考虑不确定性,我们将得到洛伦兹因子的下限。我们将此方法应用于GRB 090618,得到了洛伦兹因子的下限为22。该方法可用于任何相对论运动的物体,如伽马射线暴,耀变体和软伽玛射线中继器,提供被观察到的发射的热分量。
2015-01-25 astro-ph.HE
Synchrotron emission in GRBs observed by Fermi: Its limitations and the role of the photosphere
有人提出,伽马射线暴中的瞬发辐射由几个分量组成,从而产生所观测到的谱形。在这里,我们研究了8个最明亮的,单脉冲{ \it费米}爆发的光谱建模,使用同步辐射作为组件之一的样本。其中五个爆发需要额外的光球成分(黑体)。特别是,我们调查的喷气机的推断属性和物理要求所设置的观察到的组件,这五个突发,在重子为主的外流的背景下,由强烈的光球组件的动机。我们发现类似的射流属性的所有五个突发:批量洛伦兹因子单调下降的脉冲和谎言之间的1000和100。这种演变是强大的,既不能解释为一个不同的辐射效率,也不是一个不同的磁化强度的射流假设光球半径是以上的滑行半径。这种行为挑战了几种耗散机制,例如,内部冲击。此外,在所有8种情况下,数据清楚地拒绝了快速冷却的同步加速器光谱(其中发射电子的显着部分已冷却到低于最小注入能量的能量),推断出一个典型的电子洛伦兹因子$10^4 - 10^7$。这些数值远远高于内部冲击的通常预期值。因此,虽然同步加速器方案没有被数据拒绝,但解释确实存在一些需要解决的限制。最后,我们指出并讨论替代解释。
2015-11-23 astro-ph.HE
Detection of burning ashes from thermonuclear X-ray bursts
当中子星(NS)从低质量的双星伴星中吸积气体时,NS包层中的爆炸性核燃烧反应将氢和氦融合成更重的元素。由此产生的热核(I型)X射线爆发产生的能谱与黑体很好地吻合,但大量的爆发观测显示出与普朗克谱的偏差。在这里,我们提出了我们的分析RXTE/PCA观测的X射线爆发从NS低质量X射线二进制HETE J1900.1-2455。我们发现非普朗克谱是由光电离边引起的。边缘强度和色温之间的反相关性表明,边缘是由核燃烧的灰烬产生的,这些灰烬通过对流向上传输并暴露在光球层中。大气模型拟合表明,有时光球可以完全由金属组成,黑体温度和半径的特殊变化可以归因于光球中金属的出现和消失。由于金属已经在爱丁顿极限阶段被探测到,因此有可能是辐射驱动的风将一些燃烧的灰烬吹到星际空间中。
2016-08-24 astro-ph.HE
Failed Gamma-Ray Bursts: Thermal UV/Soft X-ray Emission Accompanied by Peculiar Afterglows
我们发现,“失败”的伽马射线暴(GRB),其体积洛伦兹因子远低于100的光球,可以是外部的内部冲击。从光球产生的辐射是热的和明亮的UV/软X射线波段。光球层的辐射持续约1000秒,亮度约为10^46 erg/s的数倍。这些事件可以通过当前和未来的卫星观测到。研究还表明,失败的伽玛暴的余辉在早期阶段是特殊的,这使得它有可能区分失败的伽玛暴与普通的伽玛暴和束流引起的孤儿余辉。
2011-11-30 astro-ph.HE
Relaxation of time-variable neutron-loaded relativistic jets across the photosphere and their GeV-TeV neutrino counterparts
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohokku University(东北大学理学研究科天文学研究所);ICEHAP, Chiba University(千叶大学ICEHAP)
研究通过中子-质子相互作用计算GeV-TeV中微子对应物,发现其峰值能量在10-30 GeV,且高能尾部延伸至TeV范围,表明低伽马射线亮度GRB和X射线丰富暂现源是中微子暂现搜寻的潜在目标。
2025-12-11 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
The time-resolved spectra of photospheric emission from a structured jet for gamma-ray bursts
在许多费米伽马射线暴(GRB)中发现的准热成分意味着光球辐射确实对许多GRB的瞬发辐射有贡献。但用能带函数或截止幂律经验拟合的观测光谱,特别是光谱和峰值能量($E_{p}$)的演化是否能用光球发射模型单独解释,还有待进一步讨论。在这项工作中,我们详细研究了光球发射的时间分辨光谱和$E_{p}$演变的结构射流,具有内恒定和外减小的角洛伦兹因子的配置文件。此外,一个连续的风与时间相关的风光度已被认为是。结果表明,光球在峰值附近的光谱类似于幂律截止光谱。该光谱可以具有观测到的平均低能光谱指数$α$ $ \sim -1$,并且我们的光球模型中的低能光谱指数的分布与观测到的($-2\lesssim $ $α\lesssim 0$)相似。此外,衰变阶段的两种谱演化(以核宽($θ_{c}$)为间隔)分别与几个Fermi多脉冲和单脉冲伽玛暴的时间分辨谱分析结果一致。对于光球模型,我们也能很好地再现观测到的两种$E_{p}$演化模式。因此,通过考虑光球发射的结构喷流,我们再现的观测以及最适合的截止幂律模型的峰值通量谱或时间积分谱的伽玛暴。
2019-08-30 astro-ph.HE
From Internal Collision to Photon Escape: First-Principles Modeling of Radiation-Mediated Shocks in Gamma-Ray Burst Photospheres
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics, AlbaNova University Centre(阿尔巴诺瓦大学中心的奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心)
研究通过首原理辐射-流体动力学模拟,探讨伽马射线暴中亚光球层冲击波的形成与演化,揭示辐射介导冲击波对光子场的影响及光变曲线特征。
2026-04-08 astro-ph.HE
GRB 110721A: photosphere "death line" and the physical origin of the GRB "Band" function
伽马射线暴(GRB)的瞬发辐射谱通常有一个占主导地位的分量,它可以用唯象的“带”函数很好地描述。这一光谱成分的物理起源是有争议的。虽然传统的解释是同步辐射的非热电子加速内部冲击或磁耗散区,在社会上的一个日益增长的趋势是解释这一组成部分作为修改热辐射从一个伽玛射线暴火球耗散光球。我们分析了用{ \em Fermi} GBM和LAT探测到的GRB 110721 A的含时谱,特别注意了峰值能量$E_p$的快速演化。在$E_p - L$平面上定义了一条热控耗散光球辐射的“死亡线”,并证明了GRB 110721 A的$E_p$在最早期具有很高的$E_p \sim 15$ MeV,超过了“死亡线”。连同发现,一个额外的“肩”组件存在于这个突发是一致的光球起源,我们建议,至少对于某些突发,“带”组件是不是从耗散光球,但必须调用非热起源(如同步加速器或逆康普顿)在光学薄区域的伽玛暴外流。我们还认为,快速的“硬到软”光谱演变与光学薄区域中以磁为主的外流中磁能的快速释放是一致的。
2012-09-18 astro-ph.HE
Short gamma ray bursts: formation and offsets
短伽马射线暴已被观测到的各种类型的星系与其宿主星系的中心不同的角度偏移。为了研究短伽玛射线暴偏移的性质,收集了一个与宿主星系有关的短伽马射线暴样本。本文讨论了两种解释短伽马射线暴与宿主星系偏移的形成通道。短伽马射线暴到这些形成通道的分类证明了短伽马射线暴与宿主星系。还探讨了暗矮星系作为观测到的短伽马射线暴的宿主环境的可能性。然而,通过外推银河系周围的矮星系的分布到对应于短伽马射线暴的红移,我们表明,矮星系是短伽马射线暴的主机是不可能的。
2014-01-30 astro-ph.HE
The peak energy of dissipative GRB photospheres
如果在光球下区域有足够的能量耗散,则在超相对论流的透明半径处释放的辐射可以解释观测到的伽马射线暴(GRB)的性质。在这里,我调查的E*f(E)谱的峰值能量和它的整体形状取决于各种“耗散光球”的射流的属性。我发现,持续的能量释放,导致电子加热在很大的距离可能是解释伽玛射线暴发射的关键。在这幅图中,光谱的峰值形成在几十的汤姆逊光学深度处。峰值主要取决于流量的体积洛伦兹因子Gamma,因此,可以用来确定它。伽玛的范围从10到1000的X射线闪光的最明亮的观察到的伽玛暴与最近的观测推断一致。如果最亮的爆发是最轻的重子爆发,那么阿马蒂关系就可以理解。从这个解释的中央引擎的伽玛射线暴排放的影响进行了讨论。
2012-03-19 astro-ph.HE
Spectral-Temporal Simulations of Internal Dissipation Models of Gamma-Ray Bursts
我们提出的伽马射线暴模型,涉及通用的内部耗散区,包括内部冲击,无论是本身或在存在的外部光子源,如光球的时间演化的提示光谱的计算。该方法使用一个新开发的时间依赖性的代码,涉及同步辐射和吸收,逆康普顿散射和对形成。该模型再现了典型的观察到的带谱和它们的一般时间演化,包括一个额外的keV-GeV分量的出现,其在简单的SSC模型中的延迟,但是,只能部分地解释几秒钟观察到的GeV延迟。另一方面,模型涉及光球和内部耗散区在一个较大的半径产生额外的GeV组件和时间延迟的观测范围内。
2011-08-01 astro-ph.HE
Dissecting the Energy Budget of a Gamma-Ray Burst Fireball
喷流成分和辐射效率的伽玛射线暴的数据约束不足。如果喷流成分是物质主导的(即火球),伽玛射线暴的瞬发光谱将包括一个主要的热成分来自火球光球,和一个非热成分可能来自内部的冲击,其半径大于光球半径。我们提出了一种方法,直接解剖的伽玛暴火球的能量收支分为三个组成部分,并测量其值相结合的即时发射和早期余辉数据。测量的参数包括初始无量纲比焓密度($η$)、光球半径处的体洛伦兹因子($Γ_{\rm ph}$)和火球减速前的体洛伦兹因子($Γ_0$)、质量负荷量($M$)以及γ射线暴辐射效率($η_γ$)。所有的参数都可以从一个伽玛暴的数据与占主导地位的热谱分量,减速颠簸功能的早期余辉光变曲线,和测量的红移。当成分${\cal Y}$参数(通常为1)被指定时,结果仅微弱地依赖于星际介质的密度$n$。
2021-03-08 astro-ph.HE
From gamma-ray bursts to fast radio bursts
伽马射线暴天文学领域在走向成熟之前,可以说经历了30年的成长阵痛。对于快速射电暴天文学的青少年领域,可以吸取哪些发展经验教训?
2018-11-01 astro-ph.HE
Stellar Sources of Gamma-Bursts
我们对雨燕伽马射线暴坐标和附近恒星位置(格利泽星表)的相关分析揭示了4个角度精度优于0.1度的重合。随机概率为2 \times 10^{-4},因此证明重合星确实是伽马射线暴源。第五个重合伽玛暴可以以5个事件\sim 10^{-5}的随机概率添加(角度精度0.14度)。
2009-07-01 astro-ph.HE
A Photosphere-Internal Shock Model of Gamma-Ray Bursts: Case Studies of Fermi/LAT Bursts
径向不均匀的伽马射线暴(GRB)喷流释放可变的光球辐射,并可能有内部冲击发生在光球之上。我们建立了一个包含内激波中电子(和正电子)的康普顿上散射光球(UP)辐射的GRB光球辐射模型,发现在<1 MeV时光球辐射可能对应于传统的(能带)辐射,在> 10 MeV时UP辐射可能对应于Fermi/LAT观测到的高能辐射。在某些情况下,这两种成分可以在光谱中分离,或者在其他情况下可以模拟平滑的宽带光谱。我们将我们的配方应用于研究充分的长和短LAT GRB,GRB 080916 C,GRB 090902 B和GRB 090510,通常会找到合理的参数来拟合时间分箱光谱,尽管需要微调几个参数。所观察到的延迟的高能量发射相对于兆电子伏的排放是大的相比,可变时间是不太可能是由于简单的运动学效应的非演变射流。这些延迟可能归因于射流的物理参数的时间演化,因此延迟时间尺度可以提供一个潜在的工具,用于研究伽玛暴射流本身及其祖先的结构。由费米数据推断的长短暴延迟时标的差异可能是由于长短暴的前身源不同。这个模型的其他一些属性和后果进行了讨论,包括时间之间的相关性提示光学,软X射线,以及不同的高能量分量以及带分量。
2011-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Comptonization of photons near the photosphere of relativistic outflows
本文讨论了在超相对论膨胀出流光球中光子谱的形成。我们使用Fokker-Planck近似的玻尔兹曼方程,并得到广义Kompaneets方程,它考虑了各向异性分布的光子附近的光球。这个方程数值求解相对论稳定风和观测到的频谱与以前的研究一致。我们还研究了在这种外流中,不同温度对半径的依赖关系的光球辐射。特别是,我们发现,对于$T\propto r^{-2}$的带低能量光子指数所观察到的光谱是$α\simeq -1$,通常观察到的伽马射线暴。
2013-08-08 astro-ph.HE
Gamma-ray Bursts: Light on the distant Universe
观测一个持久的伽马射线暴,一个拥有迄今为止发现的最明亮的光学对应物,挑战了对这些暴的理论理解,但可能会增强它们作为宇宙探测器的有用性。
2008-12-31 astro-ph.HE
Bimodal distribution of short gamma-ray bursts: evidence for two distinct types of short gamma-ray bursts
最近,GRB 170817 A被证实与GW 170817有关,GW 170817是由中子星-中子星合并产生的。这表明至少有一些短的伽马射线暴来自于双中子星合并。理论上,人们普遍认为短伽马射线暴可以由两种截然不同的机制产生,即双中子星合并和中子星-黑洞合并。这两类爆发由于触发机制不同,在观测上应该是不同的。基于这一想法,我们收集了一个由$Swift$ /BAT观测到的51个短伽马射线暴组成的通用数据集,其中14个事件具有扩展发射分量。我们统计研究了这51个事件的观测特征。结果发现,我们的样品是由两个不同的群体。当它们在15-150 keV波段的峰值光子通量相对于相应的注量作图时,它们清楚地显示出双峰分布。最有趣的是,所有14个短爆发的扩展发射位于一个特定的区域。当将注量与爆发持续时间作图时,具有延长发射的短爆发再次倾向于集中在长持续时间段。这些特征强烈地表明,短伽马射线暴确实可能来自两种不同类型的祖先。我们认为,那些具有扩展发射的短伽马射线暴来自中子星的合并,而没有扩展发射的短伽马射线暴则来自中子星-黑洞的合并.
2019-10-04 astro-ph.HE
Gravitational wave bursts from long gamma-ray bursts
伽马射线暴,特别是所谓的长持续时间暴,是探测到的最明亮的爆炸之一,它很可能是由超大质量恒星内部的黑洞的内在核心坍缩组成的。我们指出,这种坍缩本身将产生一个普通的引力波爆发。已经表明,这种爆发的强度取决于坍缩物体的无量纲自旋参数。在下降假设下,由于新形成的黑洞的旋转,伽马射线暴的中心引擎以电磁方式为爆炸提供动力。我们认为,峰值亮度和各向同性能量的伽马射线暴可以与自旋的黑洞,由于这一机制。由于引力辐射和电磁辐射都依赖于自旋,因此当我们手头有一个已知距离的伽马射线暴时,它们可以相互关联,从而给出引力波暴的直接估计。我们讨论了目前和未来的探测器的可探测性限制。
2018-01-22 astro-ph.HE
Gamma-ray burst models with general dynamics and fits to Fermi LAT bursts
我们提出了一个耗散光球模型的伽马射线暴,通常带峰周围MeV的能量出现同步辐射从光球周围。我们以一般的方式处理初始加速,GeV发射是光球辐射与减速半径处受冲击电子的相互作用产生的。我们展示了这个模型的一些应用。
2013-09-05 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts - Maybe not so old after all
在宇宙历史上一个令人惊讶的早期发现了一个短暂的伽马射线暴,这表明人们对这种暴的母系统的演化仍然一无所知。
2009-09-08 astro-ph.HE
Very high efficiency photospheric emission in long duration gamma-ray bursts
我们数值分析了一个长时间的伽马射线暴射流的演变,因为它离开祖星和传播到光球半径,辐射可以释放。我们发现,相对论性物质与祖星的相互作用的影响远远超出了恒星表面。切向准直冲击观察整个喷流的演变,约100恒星半径,这是我们的模拟的整个范围。我们发现,喷流是内部热的光球半径,我们计算的光球辐射。光球是一个非常有效的辐射体,能够将喷流总能量的一半以上转化为辐射。我们表明,明亮的光球是一个共同的特点,大质量的祖星内出生的喷流,这种效果可以解释在长时间的爆发中观察到的高辐射效率。
2009-06-23 astro-ph.HE
Non-dissipative photospheres in GRBs: Spectral appearance in the Fermi/GBM catalogue
大部分的伽马射线暴(GRB)谱在峰值以下是非常硬的。事实上,观测到的次峰值幂律指数分布,$α$,已被用作伽玛射线暴光谱光球起源的一个论据。在这里,我们调查什么分数的伽玛暴的光谱是一致的,在非耗散流出从一个单壳的发射。这是最简单的光球发射情景。我们创建合成光谱,峰值能量的范围内,通过折叠的理论预测,通过探测器响应的FERMI/GBM探测器。这些模拟的光谱数据与通常采用的经验模型拟合。我们发现,低能量光子指数获得的值范围为$-0.4 < α< 0.0$,峰值在$-0.1$左右,从而覆盖了不可忽略的一部分观测值。这些值明显比$α\sim 0.4$的理论光谱的渐近值更软。$α$值比预期的要软得多的原因是经验函数捕获理论光谱的真实曲率的限制。我们的结论是,超过$1/4$的GBM目录中的爆发至少有一个时间分辨的频谱,其$α$值是一致的非耗散流出,释放其热能在光球。如果流中的动能耗散发生在光球层以下,那么与光球层发射一致的光谱部分将增加得更多。
2019-06-04 astro-ph.HE
Erratum: Primordial black hole origin for thermal gamma-ray bursts
本勘误修改了题为“热伽马射线暴的原始黑洞起源“的原始文章,该文章发表在皇家天文学会月刊506,806(2021)上。
2022-02-13 astro-ph.HE
The Pioneer Venus Orbiter Catalog of Gamma-Ray Bursts
先锋金星轨道器(PVO)伽马射线暴实验在1978年至1992年的14年间探测到318次伽马射线暴,覆盖范围接近$4π$。该数据集通过确定最亮的伽马射线暴的特性来补充BATSE。PVO对Log N-Log P分布的亮端的斜率施加约束。斜率为-1.52 $\pm 0.15$。
2023-02-24 astro-ph.HE
Very High Lorentz Factor Fireballs and Gamma-Ray Burst Spectra
在伽马射线暴(GRB)火球框架中,周围物质的无碰撞卷吸引入了相对论性重子分量。我们发现,一半的火球能量可以从辐射转移到光球下的重子的共动热运动。然而,贫重子的火球可以通过光球层之外的相对论性无碰撞压力(所谓的无碰撞体加速)再膨胀到非常高的洛伦兹因子(VHLF)Γ~ 10^3-10^6,导致内部和外部冲击。VHLF内激波的简单同步辐射产生(i)在费米GeV爆发中观察到的具有可变性的额外幂律谱分量,直到未来切伦科夫望远镜阵列(CTA)的TeV范围,(ii)具有弱光度依赖性的GeV起始延迟t_{delay} ~ L^{-1/5},GRB 090926的光谱中断是由同步辐射冷却中断或由动力学时间限制的最大同步辐射截止引起的,而不是由e+-产生截止引起的。相对论性重子分量还可以通过pp、pγ(Bethe-Heitler和photomeson)和库仑热化过程将光球热光子加热到GRB主带谱。在这个热光球-内-外激波模型中,我们可以预言~TeV中微子和GeV γ射线的相互关系,这可能是用IceCube探测到的。光谱峰值和光度(米德)的关系也重现,如果祖星几乎是相同的。我们还讨论了早期X射线余辉和短伽玛暴的陡/浅衰减。
2010-10-30 astro-ph.HE
How Pulses in Short Gamma-Ray Bursts Constrain HMXRB Evolution
我们演示了如何在短伽马射线暴(SGRB)的脉冲结构,再加上GRB/GW 170817 A的观测,约束的几何形状垂死的HMXRB系统合并中子星组成。
2019-05-31 astro-ph.HE
Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Science Highlights
费米伽马射线太空望远镜发射三年后,它的两个科学仪器都在完美地运行,并继续在天体物理学,粒子物理学和大气科学方面取得突破。我在这里报告费米伽马射线暴监测器(GBM)科学计划的重点。
2012-02-24 astro-ph.HE
Sub-Photospheric Emission from Relativistic Radiation Mediated Shocks in GRBs
有人建议,在爆发中观察到的即时发射,表现出热成分起源于相对论辐射介导的冲击,形成下面的光球的伽玛射线暴外流。有人认为,这种冲击预计将形成在发光的爆发通过碰撞的壳层,传播与温和的洛伦兹因子$Γ\lesssim 500$。更快的壳层将在光球层上方碰撞,形成无碰撞冲击。我们证明,在事件GRB 090902 B的爆炸能量的相当大的一部分是消散在光球层以下,在一个区域的中等光学深度$τ\lesssim300$,而在GRB 080916 C的能量消散的主要部分以上的光球层。我们表明,在许多伽玛暴预期的条件下,这种相对论辐射介导的冲击对流足够的辐射上游,使光子生产的冲击过渡可以忽略不计,不像在超新星的冲击爆发的情况下。由此产生的光谱,在冲击框架中测量,有一个相对较低的热峰,其次是一个广泛的,非热的组成部分延伸到KN限制。
2011-01-21 astro-ph.HE
Verifying Gamma-Ray Burst Duration Analysis Using the Compton Gamma-Ray Observatory T50 Data
NKE HHK Természettudományi tanszék(匈牙利国家军事科技大学自然科学系)
本研究利用康普顿伽马射线天文台的T50数据,验证了此前用T90数据发现第三种伽马射线暴类别的结论,表明该类别也可在T50数据中被检测到。
2026-08-26 astro-ph.HE
A Search for the Intermediate Subgroup of Gamma-Ray Bursts in the Swift Dataset
我们在雨燕卫星观测到的近400个伽马射线暴中寻找了第三个“中间”的伽马射线暴亚群。应用标准卡方检验和F检验支持该子群的存在性。
2010-04-20 astro-ph.HE
Neutrinos And Cosmic Rays From Gamma Ray Bursts
IceCube合作组最近报道的来自伽马射线暴(GRB)的超高能中微子通量的上限与基于GRB火球模型的预测相矛盾,但并不排除GRB是超高能宇宙射线的主要来源。
2012-05-17 astro-ph.HE
Turbulence induced additional deceleration in relativistic shock wave propagation: implications for gamma-ray burst
伽马射线暴的晚期余辉被认为是由于伽马射线暴喷出物在星际介质中传播时驱动的前向冲击波逐渐减速所致。研究了星际湍流对激波传播的动力学影响。结果表明,激波减速比以前假设的更快,没有湍流。作为观测结果,在前向激波的光变曲线中将出现较早的喷流中断。从喷流破裂推断的伽马射线暴的喷流修正能量释放的散射,可能部分是由于湍流/冲击波相互作用的物理不确定性。这种不确定性也存在于著名的伽马射线暴瞬发内激波模型中的两壳层碰撞中。已知伽马射线暴光度关系的大散射体可能是固有的,因此伽马射线暴不是一个好的标准烛光。我们还讨论了其他影响。
2012-06-25 astro-ph.HE
INTEGRAL results on gamma-ray bursts and soft gamma-ray repeaters
INTEGRAL卫星虽然不是专门为研究伽马射线暴而设计的,但它对这一领域作出了重要贡献,每年在IBIS的视场中探测到约10个伽玛射线暴。地面的综合爆炸警报系统(IBAS)为大多数这些事件提供了2-3弧分精度的实时定位。INTEGRAL样本现在包括81个爆发,包括4个短类。IBAS还揭示了来自不同类别的银河系源的其他瞬变事件,最著名的是来自候选磁星的短爆发和耀斑。在这里,我提出了一个总结的IBAS的性能在8年以来的积分发射和审查的一些积分结果的伽玛暴和软伽玛射线中继站。
2011-02-18 astro-ph.HE
Estimates for Lorentz factors of gamma-ray bursts from early optical afterglow observations
光学余辉的峰值时间可以作为约束伽马射线暴(GRB)喷出物洛伦兹因子γ的代用指标。我们重新审视这种方法,包括爆发与光学观测时,余辉通量已经衰减,这些爆发可以提供有用的伽玛下限。结合我们样本中所有分析的爆发,我们发现以前报道的伽玛和爆发光度L_gamma之间的相关性并不成立。然而,数据清楚地示出了下限Gamma_min,其随着L_gamma而增加。我们对这一功能:大喷流光度且Gamma < Gamma_min的爆炸在其辐射释放到光球层之前经历了强烈的绝热冷却;它们产生微弱的爆发,用现有的仪器几乎探测不到。为了验证这一解释,我们研究了绝热冷却对伽玛暴在L_gamma - Gamma平面位置的影响,用蒙特卡罗模拟的伽玛暴人口。我们的研究结果预测检测轴上的“孤儿”余辉。我们还推导出的周围介质,减速爆炸喷出物的密度上限。我们发现,在许多情况下,密度小于预期的恒星风从正常的沃尔夫-拉叶祖。爆发的前身可能是具有较弱风的特殊大质量恒星,或者可能存在一种机制,在爆炸前几年减少了恒星风。
2014-01-03 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Theory in the Fermi Era
费米卫星上的大面积望远镜(LAT)只在费米伽马射线暴监测器(GBM)探测到的8 keV-40 MeV长伽玛射线暴(GRB)中的一小部分中探测到20 MeV以上的辐射。LAT探测到的这些爆发是最明亮的GBM爆发之一。LAT检测到的发射似乎比GBM检测到的发射延迟。在这篇评论中,我将展示这些LAT观测对GRB模型的主要影响,并讨论费米望远镜和其他望远镜之间协同作用的重要性。
2013-03-07 astro-ph.HE
The Fermi Gamma-ray Burst Monitor: Results from the first two years
在费米天文台发射后的头两年里,伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到了500多个伽马射线暴(GRB),其中18个是由大面积望远镜(LAT)可靠地探测到的,能量超过100 MeV。除了伽玛暴,GBM还触发了其他瞬变源,如软伽玛中继器(SGR)、地面伽玛射线闪光(TGF)和太阳耀斑。在这里,我们介绍了GBM观测的科学亮点。
2011-01-19 astro-ph.HE
Fermi-LAT Observations of Gamma-Ray Bursts
费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)的大面积望远镜(英语:Large Area Telescope)是一个对转换望远镜,对超过40个能量十年的伽马射线敏感,介于20 MeV和300 GeV之间。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)-任务上的另一种仪器-协同作用,在研究伽马射线暴(GRB)方面,在光谱覆盖范围、有效面积和仪器死时间方面具有前所未有的灵敏度。我们将回顾GRB的Fermi-LAT观测的主要结果,介绍GeV能区GRB的主要性质。
2009-07-03 astro-ph.HE
GN-z11-flash in the context of Gamma-Ray Burst Afterglows
最近发现的快速瞬变GN-z 11闪光被认为是与超高$z$星系GN-z 11中偶然爆发的伽马射线暴有关的非辐射紫外闪光。我们把这一闪光放在伽马射线暴早期紫外辐射的背景下,发现它与这些事件的光度分布是一致的。
2020-12-16 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts from massive Population III stars: clues from the radio band
目前的模型表明,伽马射线暴可以用来探测星族III的恒星--早期宇宙中的第一批恒星。在本文中,我们使用数值模拟来证明,晚时间的无线电观测的伽马射线暴余辉可以提供一种手段来识别爆发,起源于人口III的恒星,如果这些是非常大的质量,独立于他们的红移。然后,我们提出的结果,从一个试点研究使用澳大利亚望远镜紧凑阵列在17 GHz,旨在测试的假设,即可能有人口III伽马射线暴之间的当前样本的已知事件。我们观察到三个候选者加上一个控制伽马射线暴,并没有检测到上限为20-40 μ J在爆炸后500-1300天。
2016-04-13 astro-ph.HE
Subphotospheric emission from short gamma-ray bursts: Protons mold the multi-messenger signals
本文通过首次对高磁化短暴喷流进行广义相对论磁流体模拟并耦合多粒子输运,揭示亚光球强子过程可解释 sGRB 的非热光子谱并伴随 GeV 中微子信号。
2023-12-18 astro-ph.HE
The Rate of Short Duration Gamma-Ray Bursts in the local Universe
中子星双星合并导致了引力波事件,GW 170817,在探测到短持续伽马射线暴(SGRB)对应物GRB 170817 A之后,加强了与SGRB的合并关联。在这里,我们认为人口的本地伽马射线暴的持续时间适度短($T_{90}<4 \textrm{ s}$)和$d < 200 \textrm{ Mpc}$内,可能起源于类似的紧凑的二进制合并的约束。利用雨燕/爆发警报望远镜监测的$\sim14.5 \textrm{ years}$的局部伽马射线暴,我们没有发现在这个距离范围内有很高可能性的事件,并为$<4\ \textrm{y}^{-1}$的这种事件的全天速率设定了上限。对于费米/伽玛射线暴监测器(GBM)和CGRO/暴和瞬变源实验(BATSE)探测到的暴,其定位具有相当大的不确定性,我们与$d<100 \textrm{ Mpc}$的2 MASS红移巡天星系进行了交叉相关,得到了较弱的$< 12\ \textrm{y}^{-1}$约束。从GBM和BATSE爆发中对起源于邻近星系软伽马射线中继器($d < 11 \textrm{ Mpc} $)的巨型耀斑进行单独的相关搜索,得出$<3\ \textrm{y}^{-1}$的上限。
2019-07-31 astro-ph.HE
The supernova/gamma-ray burst/jet connection
超新星和伽马射线暴之间的关联是我们理解伽马射线暴本质的基石。坍缩星模型为这种联系提供了理论框架。一个关键因素是双极喷流的发射(被视为伽马射线暴)。由此产生的热茧破坏了恒星,而产生的56镍引起了喷出物的放射性加热,被视为超新星。在这篇讨论论文中,我总结了超新星/伽马射线暴联系的观测状况,在喷流驱动超新星的“引擎”图片的背景下,并突出SN 2012 bz/GRB 120422 A-其明亮的超新星,但中间的高能光度-作为一个可能的过渡对象之间的低光度和喷流伽马射线暴。超新星爆炸的喷流通道可能为超新星爆炸提供新的见解。
2013-04-29 astro-ph.HE
Do the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor and Swift Burst Alert Telescope see the Same Short Gamma-Ray Bursts?
紧凑的二元系统合并预计将产生可由地面干涉仪检测到的引力辐射。中子星与另一颗中子星或黑洞的合并,也是产生短伽马射线暴(GRB)的最流行模型。雨燕暴警报望远镜(BAT)和费米伽马射线暴监测器(GBM)以反映其相对天空曝光的速率触发短伽马射线暴(SGRB),BAT每年检测10个,而GBM每年检测约45个。我们研究了由Swift BAT和Fermi GBM检测到的SGRB种群。我们发现,斯威夫特BAT触发较弱的SGRB比费米GBM,提供它们发生在靠近BAT的视场中心,和费米GBM SGRB检测阈值保持平坦的整个视场。总的来说,这些效应结合在一起,使这些工具具有相同的平均灵敏度,并解释了触发一种工具而不是另一种工具的SGRB。我们没有发现任何证据表明BAT和GBM检测到显著不同的SGRB群体。这两种仪器都可以使用时间和位置进行地面搜索来检测未触发的SGRB。低于Swift BAT和Fermi GBM的机载触发灵敏度的SGRB的检测增加了检测和定位新一代引力波探测器所看到的引力波事件的电磁对应物的可能性。
2015-12-03 astro-ph.HE
Gamma-ray burst observations with new generation imaging atmospheric Cerenkov Telescopes in the FERMI era
在FERMI卫星发射并成功开始运行之后,与伽马射线暴的高能观测有关的议题得到了科学界的极大关注。毫无疑问,高能观测在限制发射过程和伽马射线暴的物理条件方面的诊断能力是相关的。我们简要地讨论了如何伽马射线暴观测与地面成像阵列切伦科夫望远镜,在GeV-TeV的范围内,可以竞争和合作的费米观测,在MeV-GeV的范围内,让研究人员获得更详细和完整的图片的提示和余辉阶段的伽马射线暴。
2009-01-12 astro-ph.HE
Spectral and Timing Analysis of the Prompt Emission of Gamma Ray Bursts
向孟买塔塔基础研究所提交的物理学哲学博士学位论文(导师:A教授)。R.饶)
2014-09-19 astro-ph.HE