The Observed Luminosity Correlations of Gamma-Ray Bursts and Their Applications
本文综述了伽马射线暴的观测光度相关性，探讨其理论解释及在宇宙学中作为探针的应用，并重点解决低红移样本稀缺导致的循环性问题，以校准伽马射线暴并约束宇宙学参数。
2025-01-27 astro-ph.HE
Slope evolution of GRB correlations and cosmology
观测到的高达红移$z>9.4$的伽玛射线暴可以作为检验宇宙学模型的可能探针。在这里，我们显示的斜率的变化的{\it光度$L^*_X$-休息时间$T^*_a$}相关的GRB余辉，以下的LT相关，影响宇宙学参数的测定。与一个模拟的数据集的101个伽玛暴的相关斜率的中心值，不同的内在的一个$5σ$因子，我们发现一个高估的物质密度参数，$Ω_M$的值相比，与SNe Ia获得的值，而哈勃常数，$H_0$，最佳拟合值仍然是兼容的1 $σ$相比，其他探头。我们表明，这种兼容性的$H_0$是由于大的固有散射与模拟样品。相反，如果我们考虑一个子样本的高亮度伽玛暴（$HighL$），我们发现，这两个评价$H_0$和$Ω_M$是不兼容的1 $σ$和$Ω_M$是低估了$13\%$。然而，$HighL$样本选择显著降低了相关性的内在分散性，因此可能将该样本识别为标准规范"伽马射线暴"，证实了Dainotti等人（2010，2011）中提出的先前结果。这里，我们考虑LT相关作为一个例子，但这个推理也可以扩展到所有其他GRB相关。在迄今为止的文献中，GRB相关性没有被修正为红移演化和选择偏差，因此我们不知道它们的内在斜率，因此在多大程度上使用所观察到的相关性可以影响所得出的“最佳”宇宙学设置。因此，我们得出结论，任何涉及宇宙学的方法都应该只考虑内在的相关性，而不是观察到的相关性。
2013-08-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray burst cosmology: Hubble diagram and star formation history
简要介绍了Ia型超新星（SNe Ia）作为标准烛光测量宇宙的缺点，指出伽马射线暴（GRB）是探测高红移宇宙性质的有力工具。我们使用伽玛暴作为距离指标，在构建哈勃图的红移超出了目前的超新星Ia观测。由于长伽玛暴的前身星被证实是大质量恒星，因此长伽玛暴被认为是研究宇宙恒星形成率的有效途径。详细介绍了如何利用伽玛暴测量高$z$ SFR。此外，第一颗恒星只能在适当密度的结构中形成，这可以通过定义最小暗物质晕质量$M_{\rm min}$来参数化。$M_{\rm min}$一定在恒星形成过程中扮演着至关重要的角色。长伽玛暴与大质量恒星坍缩的关联也表明伽玛暴数据可以用来约束最小晕质量$M_{\rm min}$和研究暗物质晕中的恒星形成。
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Pulse-wise GRB correlation: implication as a cosmological tool
伽马射线暴（GRB）是一种宇宙学爆炸，它携带着来自遥远的过去膨胀宇宙的宝贵信息。现代宇宙学中最伟大的发现之一是使用Ia型超新星（SN Ia）作为标准烛光发现宇宙的加速膨胀。然而，由于星际消光，Ia型超新星只能在红移达到$z\sim 1.5$时才能看到。伽马射线暴被认为是将这一极限推高到$z\sim 10$的潜在替代方案，这是一个红移区域，对应于宇宙刚刚开始形成第一个结构的时期。伽玛暴的能量与可观测量之间存在着几种相关关系，可以用来推导光度距离。在最近的工作中，我们已经研究了单个脉冲内的光谱演化，并获得了脉冲内的这种相关性。在这里，我们总结了脉冲伽玛暴相关研究的结果。值得一提的是，所有的伽玛暴关联仍然是经验的，除非我们理解伽玛暴的基本物理，否则我们不能在宇宙学中使用它们。为此，我们需要研究迄今为止通常由经验能带函数描述的瞬发发射光谱。我们将讨论我们目前对辐射过程的理解，特别是发现两个黑体和一个幂律（2BBPL模型）作为一般的光谱模型及其含义。这是一个正在进行的工作，我们希望得到最基本的伽玛暴相关的基础上，我们改进的光谱模型。
2016-06-14 astro-ph.HE
Cosmology with Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最亮的源，主要发射硬X射线能带，并且在红移高达~8.1处被探测到。因此，它们在原则上是宇宙学非常强大的探测器。本文简要回顾了利用伽玛暴测量宇宙学参数的研究，这些研究主要是基于光谱峰值光子能量与总辐射能量或光度之间的相关性。特别是，基于95个伽玛暴的富集样本，我将提供Amati等人（2008）的分析的更新，该分析旨在从Ep，i-Eiso相关性中提取关于Omega_M的信息，并在较小程度上提取关于Omega_Lambda的信息。我还简要讨论了使用伽玛暴作为IGM高分辨率吸收光谱学宇宙学信标的前景（例如，WHIM），并作为SFR的示踪剂，直到宇宙的“黑暗时代”（z > 6）。
2009-08-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-redshift Cosmology by Gamma-Ray Bursts: an overview
本文综述 GRB 相关关系及其作为高红移宇宙学探针的应用，强调偏差校正、多探针联合、似然选择、宇宙志和机器学习的重要性。
2024-10-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-redshift star formation rate up to z~8.3 derived from gamma-ray bursts and influence of background cosmology
高红移恒星形成率（SFR）即使用现代方法也很难直接测量。长持续时间的伽马射线暴（GRB）由于其高亮度，可以在可见宇宙的边缘被探测到。长伽马射线暴的Eksar模型表明，它们可以追踪恒星形成的历史。因此，长伽马射线暴可能是测量高红移SFR的有用工具。观测表明，长伽马射线暴更倾向于在低金属含量的环境中形成。在不同的背景宇宙学模型（包括$Λ$ CDM、quintessence、quintessence with a time-varying equation of state和brane-world model）下，研究了追踪恒星形成历史和宇宙金属丰度演化的Swift伽玛暴的高红移SFR（z~8.3）。我们使用最新的Swift伽玛暴，包括两个最高的$z$伽玛暴，$z=6.7$的GRB 080913和$z=8.3$的GRB 090423。我们发现，在$z>4$的SFR表现出陡峭的衰减与$\sim -5.0$在$Λ$ CDM的斜率。在其他三个模型中，高红移SFR与$Λ$ CDM模型略有不同，也表现出陡峭的衰减。
2010-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Can X-ray emission powered by a spinning-down magnetar explain some GRB light curve features?
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为是由快速旋转的大质量恒星的核心坍缩产生的。这一事件产生了高度相对论性喷流和瞬发的伽马射线和X射线辐射，这些辐射来自喷流或磁化外流中的内部冲击。如果恒星核心没有立即坍缩成黑洞，它可能会形成一颗不稳定的、高度磁化的毫秒脉冲星或磁星。当它向下旋转时，磁星会向喷流注入能量，导致GRB光变曲线出现明显的凸起，在那里，发射变得相当恒定，然后在磁星坍缩时发生急剧衰减。我们假设大质量恒星坍缩成磁星可以发射最初的喷流。通过自动拟合雨燕卫星观测到的所有伽马射线暴的X射线光变曲线，我们确定了一个在其光变曲线中具有我们称之为内部平台的特征的爆发子集-异常恒定的发射，随后是陡峭的衰变-这可能是由磁星提供动力的。我们使用的持续时间和亮度的内部高原放置限制磁星的自旋周期和磁场强度，并发现它们是一致的最极端的预测值的磁星。
2009-08-26 astro-ph.HE
Are Ultra Long Gamma Ray Bursts powered by black holes spinning down?
伽马射线暴（GRB）是来自宇宙学距离的剧烈爆炸。它们几乎每天都在伽马射线（也包括X射线、紫外线、光学、无线电）中被检测到，通常持续几秒到几分钟。有些伽玛射线暴的持续时间已经超过10^4秒，这就是所谓的超长伽玛射线暴。人们一直在争论这些事件是否形成了一个新的独特类别，或者它们是否类似于长伽玛暴。根据Blandford & Znajek（1977）的观点，旋转黑洞的自旋能量可以通过电磁方式提取，只要黑洞周围的圆盘中有电流支持的磁场。我们认为，这可能是中央引擎的伽玛暴的情况下，我们表明，爆炸的持续时间取决于磁通量积累的事件视界的黑洞。因此，我们估计的表面磁场的一个可能的祖星，我们的结论是，一个超长伽玛暴可能起源于一个祖星与一个相对较低的磁场。
2015-06-09 astro-ph.HE
Near-extremal black holes as initial conditions of long GRB-supernovae and probes of their gravitational wave emission
与超新星有关的长伽马射线暴（GRB）和合并产生的短伽玛射线暴（SGRBEE）可能是由黑洞作为共同的内部引擎提供动力的，因为它们的瞬发伽玛射线暴辐射满足$E_{p,i}-E_{iso}$平面上相同的Amati相关性。我们引入修改后的Barnikh方程，以确定超吸积驱动新形成的黑洞在核心坍缩超新星的近极值自旋作为一个前兆，以促进伽玛射线暴的排放。在BATSE长伽玛暴目录中观察到随后的自旋下降。自旋下降提供了一个自然的统一与正常的长伽玛暴和SGRBEE的黑洞自旋的寿命长的持续时间，在合并的主要后备物质的情况下。结果指出了在高频引力波中看不到的主要发射。描述了一种新的匹配滤波方法，用于LIGO-Virgo和KAGRA在基本上最大灵敏度下对附近核心坍缩超新星的宽带探测。
2015-08-31 astro-ph.HE
X-ray Plateaus in Gamma-Ray Burst Afterglows and Their Application in Cosmology
对于在X射线余辉中具有平台相的γ射线暴（GRB），发现了一个所谓的$L-T-E$关联，它将瞬发GRB的各向同性能量（$E_{γ,\rm{iso}}$）与X射线平台的结束时间（$T_{a}$）以及相应的X射线亮度（$L_{X}$）紧密联系起来。在这里，我们表明，有一个明确的红移的相关性的演变。此外，由于关联函数中$L_{X}$和$E_{γ,\rm{iso}}$的幂律指数几乎相同，因此$L-T-E$关联对宇宙学参数不敏感，不能作为满意的标准烛光。另一方面，基于一个包含121个长伽玛暴的样本，我们建立了一个新的三参数关联，它将$L_{X}$、$T_{a}$和谱峰能量$E_{\rm{p}}$联系起来，即$L-T-E_{\rm{p}}$关联。这种相关性强烈支持Izzo et al.（2015）建立的所谓组合关系。在对红移演化进行校正后，我们证明了去演化的$L-T-E_{\rm{p}}$关联可以作为标准烛光。通过单独使用这种相关性，我们能够约束的宇宙学参数为$Ω_{m}=0.389^{+0.202}_{-0.141}$（$1σ$）平坦的$Λ$ CDM模型，或$Ω_{m}=0.369^{+0.217}_{-0.191}$，$w=-0.966^{+0.513}_{-0.678}$（$1σ$）平坦的$w$ CDM模型。结合其他宇宙学探测，给出了宇宙学模型更精确的约束条件。
2021-08-27 astro-ph.HE
Cosmology with gamma-ray bursts: I. The Hubble diagram through the calibrated $E_{\rm p,i}$ - $E_{\rm iso}$ correlation
伽马射线暴是宇宙中能量最大的爆炸。它们可以被探测到非常高的红移，因此可以被用来研究宇宙的膨胀率和研究暗能量的观测特性，前提是光谱和强度特性之间的经验相关性被适当地校准。我们使用Ia型超新星的光度距离来校准伽玛暴中峰值光子能量$E_{p, i}$和各向同性等效辐射能量$ E_{iso}$之间的相关性。利用这种关联，我们检验了利用伽玛暴测量宇宙学参数和获得暗能量基本性质和演化指示的可靠性。利用162个具有实测红移和光谱的伽玛暴，我们应用局域回归技术，用Ia型超新星数据校准了$E_{p, i}$ - $E_{iso}$相关，建立了校准后的伽玛暴哈勃图。我们测试了可能的红移相关性及其对哈勃图的影响。最后，我们利用GRB哈勃图研究了暗能量状态方程。为此，我们专注于所谓的Chevalier-Polarski-Linder（CPL）参数化的暗能量状态方程和实现马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，有效地采样宇宙学参数的空间。我们的分析再次表明，$E_{p, i}$ - $E_{iso}$关联没有明显的红移依赖性。因此，高红移伽玛暴可以作为一种宇宙学工具，用来确定基本的宇宙学参数和检验在SNIa和重子声学振荡数据所未探测到的红移区（$z\geqslant 3$）中的各种暗能量模型。我们更新的伽马射线暴校准哈勃图提供了一些边缘指示（在$1σ$水平）的演变暗能量EOS。
2016-10-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of Cosmology on Lorentz Invariance Violation Constraints from GRB Time-Delays
本文结合时间延迟GRB、Pantheon、BAO和CMB等数据集，研究多种暗能量模型对LIV约束的影响，发现宇宙学可导致能量约束至少20%的偏差。
2023-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multi-TeV $γ$-ray candidates from GRB 221009A: a downturn in the intrinsic $γ$-ray spectrum, an echo of the prompt emission phase, and intergalactic electromagnetic cascades
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿亚巴塔观测科学研究所）；Centre for Astro-Particle Physics (CAPP) and Department of Physics, University of Johannesburg（约翰内斯堡大学天体粒子物理中心及物理系）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN/Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所/格兰萨索国家实验室）；Department of Physics, Federal State Budget Educational Institution of Higher Education M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学物理系）；Federal State Budget Educational Institution of Higher Education, M.V. Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics (SINP MSU)（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯科别尔辛核物理研究所）
GRB 221009A的高能γ射线候选者检测揭示了内在谱的下降，可能由火球内中子的光电核相互作用产生，随后产生高能回声辐射。
2026-04-11 astro-ph.HE
A search for lensed gamma-ray bursts in 11 years of observations by Fermi GBM
伽马射线暴（GRB）的宏观透镜效应预计将表现为一个GRB，它与前一个GRB具有相同的光变曲线和光谱，但具有不同的通量和略微偏移的位置。识别这种透镜状的伽玛暴可能会提供关于透镜、宇宙学以及伽玛暴本身的重要信息。在这里，我们提出了一个搜索的$\sim 2700$伽玛暴的费米伽马射线暴监测器（GBM）在11年的操作中观察到的透镜伽玛暴。为了识别透镜伽玛暴，我们执行初始切割的位置，时间平均光谱特性和相对持续时间。然后我们使用交叉关联函数来评估光变曲线的相似性，最后分析最有希望的候选者的时间分辨光谱。我们找不到令人信服的镜头候选人。最相似的一对是单脉冲伽玛暴，用于光谱分析的时间仓相对较少。这是最好的解释，在伽玛射线暴人口的相似性，而不是透镜。然而，零结果并不排除样品中存在巨透镜伽玛暴。特别是，我们发现，观测的不确定性和泊松波动可以导致显着差异内的一对透镜伽玛暴。
2020-06-12 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
Non-detection of the Gamma-ray Burst X-ray Emission Line: The Down-Comptonization Effect
伽马射线暴（GRB）X射线发射线的探测对于研究GRB物理和约束GRB红移具有重要意义。自1999年首次报道伽玛射线暴X射线谱中的线状特征以来，在过去的二十年里，已有一些关于线搜索的工作发表。尽管对X射线线状特征进行了一些观察，但迄今为止其意义仍存在争议。本文利用下康普顿化机制，给出了伽玛暴中心发动机附近发射的Fe K $α$线的时间演化。谱线强度随演化时间的增加而减小，时间演化依赖于电子密度和电子温度。此外，具有较大加宽的初始线随时间减小较少。例如，当发射谱线以1 keV的电子密度高于$10^{12}$ cm $^{-3}$的电子密度穿透材料时，其通常在100 s后变得足够不显著，以至于不能被检测到。线状轮廓偏离高斯形式，并且最终在线状光子与周围物质之间的热平衡时改变为类似于黑体形状。
2020-08-13 astro-ph.HE
Supernovae Ia and Gamma-Ray Bursts together shed new lights on the Hubble constant tension and cosmology
本文通过分箱分析Pantheon样本发现哈勃常数随红移呈缓慢下降趋势，并结合伽马射线暴基本面关系等探针，为解决哈勃常数危机及探索高红移宇宙提供了新见解。
2023-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Modeling the Multi-Band Afterglow of GRB 130831A: Evidence for a Spinning-Down Magnetar Dominated by Gravitational Wave Losses?
GRB 130831 A的X射线余辉显示出一个"内部平台"，衰减斜率为$\sim$ 0.8，随后在$10^5$ s附近急剧下降，斜率为$\sim$ 6。在下落之后，X射线余辉继续以更浅的衰减进行。光学余辉表现出两个部分的平台分开的发光的光学耀斑，其次是正常的衰减与斜率基本一致的晚时间的X射线余辉。内部X射线平台的衰减比我们在最简单的磁星模型中预期的要陡峭得多。我们提出了一个假设，在磁星经历引力波驱动的r-模不稳定性，自旋下降是由引力波损失占主导地位的陡峭的高原的结束，这样一个相对陡峭的高原可以解释为磁星风的内部发射和急剧下降时，磁星崩溃成一个黑洞可以产生。这种情况还预测了一个持续数百秒的初始X射线平台，其通量近似恒定，这与观测相符。假设磁星风在光学波段的贡献可以忽略不计，我们解释为前向冲击发射的光学余辉调用的能量注入从一个不断刷新的冲击后的即时发射阶段。结果表明，我们的模型基本上可以描述GRB 130831A多带余辉的时间演化。
2016-04-17 astro-ph.HE
Optical Observations of GRB Afterglows
伽玛射线暴余辉是需要真正的多波长观测方法的天体物理源的最好例子之一。辐射过程和主要的物理成分只能通过尽可能大的波段，即从X射线到无线电，了解它们的光谱和时间特性。现在我们简要回顾一下最近通过光学观测获得的一些最相关的观测结果。
2010-03-20 astro-ph.HE
A long optical plateau in the afterglow of the Extended Emission short GRB 150424A: Evidence for energy injection by a magnetar?
具有扩展发射的短持续时间伽玛暴形成短持续时间伽玛暴的一个子类，约占短持续时间样本的15%。短伽玛暴的余辉探测也很罕见（约30%），因为它们的光度较小。我们提出了一个多波段数据集的短爆发与扩展发射GRB 150424 A，包括GROND观测，补充数据从雨燕/UVOT，雨燕/XRT，HST，凯克/LRIS和数据点从文献中。GRB 150424 A的余辉显示出一个延长的平台相，持续约8小时。这一独特的余辉的分析可能有助于理解余辉发射的平台，其性质仍在争论之中。我们提出了一个现象学的分析，通过应用火球闭合关系，并解释在火球模型的背景下的研究结果。我们讨论了磁星作为一个中央引擎，负责额外的和长期的能量注入火球的可扩展性。我们找到了令人信服的证据，能量注入到余辉的GRB 150424 A。我们发现，磁星自旋下降作为一个长期的能量注入源需要至少4%的自旋下降的能量转换为辐射。
2017-07-05 astro-ph.HE
Can magnetar spin-down power extended emission in some short GRBs?
扩展发射伽马射线暴是“短”类暴的一个子集，在其光变曲线中表现出伽玛发射的早期再增亮。这种延长的发射在初始发射尖峰之后立即出现，并且可以在触发后持续长达数百秒。当它们的光变曲线重叠时，我们的14个扩展发射爆发的样本在它们的演化中显示出显着的一致性，强烈表明一个共同的中心引擎为发射提供动力。一个潜在的中心引擎是一个高度磁化的，快速旋转的中子星，被称为磁星。磁星可以由两个紧凑的物体合并而成，这种情况是一般短爆发的主要祖先模型之一。假设磁星形成，通过拟合Zhang & Meszaros（2001）的磁偶极子自旋下降模型，我们得到了其中9个扩展发射爆发的磁场和晚时自旋周期值。假设磁场是恒定的，并且在延长发射期间观察到的能量释放完全是由于该磁星的自旋下降，然后我们推导出样品出生时的自旋周期。我们发现所有的出生自旋周期与预测的新诞生的磁星。
2013-02-14 astro-ph.HE
Accurate Standard Siren Cosmology with Joint Gravitational-Wave and $γ$-Ray Burst Observations
针对引力波与γ射线暴联合观测的选择效应偏差，提出从多信使数据推断电磁探测概率的方法，实现哈勃常数无偏测量等，并给出新型精确似然近似方案。
2024-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Magnetar powered GRBs: Explaining the extended emission and X-ray plateau of short GRB light curves
扩展发射（EE）是在短伽马射线暴（GRB）的光变曲线中有时可以看到的一种高能、早期的再亮现象。我们提出了第一个连续的适合EE尾部和后来的X射线高原，统一在一个单一的模型。我们的中心引擎是一颗被回退吸积盘包围的磁星，该回退吸积盘由两个致密物体合并或白矮星的吸积引发的坍缩形成。在EE阶段，物质被加速到超开普勒速度，并通过快速旋转（$P \approx 1 - 10$ ms）和非常强的（$10^{15}$ G）磁场从系统中喷出，这一过程称为磁推进。X射线平台被建模为磁偶极子自旋下降发射。我们首先探索的范围内的伽玛射线暴现象，螺旋桨可能会重现，使用一系列的模板光变曲线设计一个分类方案的基础上现象学。然后，我们得到适合的光变曲线的9个伽玛暴与EE，同时拟合螺旋桨和磁偶极子自旋下降，并找到几个$10^{-3}$ $M_{\odot}$几个$10^{-2}$ $M_{\odot}$典型的光盘质量。这是弹道，粘性盘和指数吸积率。我们发现，从动能到EM发射的转换效率为propellered材料需要$\gtrsim 10\%$和最好的拟合结果来自一个指数吸积剖面。
2013-11-06 astro-ph.HE
The multiwavelength correlations quest for central engines of GRB plateaus: magnetar vs black hole spin-down
本文通过多波段观测相关性分析，提出GRB平台期由磁囚禁盘驱动的黑洞自旋减速供能的新范式，并展示了三维Dainotti关系作为GRB类别判别器的应用价值。
2025-04-08 astro-ph.HE
Rocking the BOAT: the ups and downs of the long-term radio light curve for GRB 221009A
本研究基于475天、0.15至230GHz的详尽射电观测，发现GRB 221009A余辉需用三个同步辐射成分（前向激波、反向激波及额外激波）解释，且标准解析模型无法拟合其演化，未观测到喷流间断特征。
2024-08-29 astro-ph.HE
The Arcminute Microkelvin Imager Catalogue of Gamma-ray Burst afterglows at 15.7 GHz
本文介绍了弧分微开尔文成像仪（AMI）大阵记录的139个伽马射线暴（GRB）。AMI以15.7 GHz的中心频率进行观测，并配备了全自动快速响应模式，使望远镜能够对Swift检测到的高能瞬变做出响应。在收到瞬态警报后，AMI可以在两分钟内到达目标，如果源低于地平线，则安排稍后的启动时间。在触发后的几天内手动安排进一步的AMI观察。AMI伽玛暴计划探测伽玛暴的早期（< 1天）无线电特性，并获得了一些最早的无线电探测结果（伽玛暴130427 A在爆发后0.36天和伽玛暴130907 A在爆发后0.51天）。由于所有的雨燕伽玛暴可见AMI观察，这个目录提供了伽玛暴射电性质的第一个代表性的样本，多波长选择标准的偏见。我们报告检测到6个伽玛射线暴射电余辉，以前没有发现其他射电望远镜，增加了50%的无线电探测率超过18个月的时间。AMI目录表明雨燕伽玛暴射电探测率> 15%，低至~0.2 mJy/束。然而，通过在Chandra & Frail样本中检测到的伽马射线暴的比例（1997 - 2011年期间所有射电观测到的伽马射线暴），可能有44 - 56%的雨燕伽马射线暴是射电亮的，低至0.1 - 0.15 mJy/束。相对于Chandra & Frail比率（~30%）的增加可能是由于AMI快速响应模式，该模式允许在反向冲击对无线电余辉有贡献时开始观测。
2017-09-19 astro-ph.HE
Classical and relativistic models for time duration of gamma-ray bursts
基于超新星（SN）膨胀的半径-时间关系的幂律假设，建立了经典模型，导出了伽马射线暴（GRB）的机械动能流和持续时间的解析表达式。基于光度和光度距离的两个截断对数正态分布的比率的随机过程允许导出伽玛暴持续时间的统计分布。SN膨胀的第一阶段所涉及的高速度需要相对论处理。假设星周介质遵循Plummer型密度分布，eta=6。相对论性动能流的级数解允许以数值方式导出伽玛暴的持续时间。在这里，我们分析两种宇宙学：标准宇宙学和等离子体宇宙学。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Toward a standard Gamma Ray Burst: tight correlations between the prompt and the afterglow plateau phase emission
为了揭示和理解导致伽马射线暴（GRB）现象的天体物理过程，发现和理解它们的观测性质之间的关系至关重要。所提出的研究是在伽玛暴静止框架中进行的，它使用了我们的样本中的77个具有已知红移的雨燕伽玛暴的62个长伽玛暴的样本。继较早的分析余辉{ \it特征光度$L^*_a$ --休息时间$T^*_a$ }的相关性为一个样本的长GRB \citep{Dainotti2010}，我们扩展到余辉和即时发射GRB物理参数之间的相关性。我们揭示了上述余辉光度$ L^*_a$和即时发射{ \it平均}光度$<L^*_p>_{45} \equiv E_{iso}/T^*_{45}$之间的紧密的物理标度。分布，与斯皮尔曼相关系数达到0.95的数据子样本与最规则的光变曲线，可以拟合近似$L^*_a \propto {<L^*_p>_{45}}^{0.7}$。我们还分析了$L^*_a$与其他几个瞬发发射参数的相关性，包括各向同性能量$E_{iso}$、$νF_ν$谱中的峰值能量$E_{peak}$和由\cite{N000}定义的变异性参数$V$。因此，我们揭示了显着的相关性，这些数量之间，除了变异性参数。本研究的主要结果是发现，在\citet{Dainotti2010}余辉分析中，对于具有正则X射线光变曲线的伽玛暴，关联最高的子样本也导致最高的{ \it余辉}关联，这样的事件可以被认为是天体物理学和宇宙学的标…
2011-03-06 astro-ph.HE
GRB Astrophysics in the Swift Era and Beyond
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子发射的理论预期位置伽玛暴在天体物理学的关系，在我们的理解宇宙的变形。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的这一新曙光是由现有的设施提供的，这些设施使高能中微子的新天文学成为可能，并与前所未有的电磁覆盖范围相一致。在这方面，伽马射线暴代表了一个引人注目的科学主题，可能有助于在Swift，Fermi和IceCube的背景下取得根本性的突破。将通过利用同期地面观测站和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同增效，从而优化其集体发现潜力。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年内通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-04-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Photosphere emission from a hybrid relativistic outflow with arbitrary dimensionless entropy and magnetization in GRBs
鉴于最近费米观测到的伽玛暴瞬发辐射谱，我们发展了一个混合相对论性出流的光球辐射理论，该出流具有热火球分量（由无量纲熵$η$定义）和冷坡印廷通量分量（由中央引擎处的磁化强度$σ_0$定义）。我们考虑的情况下，没有和亚光球磁耗散。基于一个简化的玩具模型的射流动力学，我们开发了两种方法：一个“自下而上”的方法来预测的温度（非耗散光球）和光球发射的光度和相对亮度为一对给定的$(η,σ_0)$ ;和一个“自上而下”的方法来诊断中央发动机参数（$η$和$σ_0$）所观察到的准热光球发射特性的基础上。我们发现，各种观测到的伽玛暴即时发射光谱与不同程度的光球热发射可以复制不同的$η$和$σ_0$内的非耗散光球的情况。为了重现观测到的光谱，大多数伽玛暴的外流都需要有一个显著的$σ$，无论是在中央引擎，并在光球。在距离中心发动机（一个可能的非热发射点）$10^{15}$ cm处的$σ$值通常也大于1，因此内部碰撞诱导的磁重联和湍流（ICMART）可能是驱动非热发射的机制。我们应用我们的自上而下的方法GRB 110721 A，并发现其黑体分量的时间演化行为可以很好地解释与时变的$(η,σ_0)$在中央引擎，而不是调用一个不同的引擎基础大小$r_0$的建议，由以前的作者。
2015-01-16 astro-ph.HE
Signature of a New-Born Black Hole from the Collapse of a Supra-massive Millisecond Magnetar
在长、短的伽马射线暴中都观察到X射线平台和陡峭的衰变（“内部平台”），这意味着在某些伽玛射线暴中存在毫秒磁星。磁星中心引擎的突然停止被认为是一个超大质量磁星在自旋下降时坍缩成一个黑洞的过程。如果“内部高原”确实是磁星中心引擎的证据，那么自然的预期是某些候选者中新生的BH的签名。在这项工作中，我们发现GRB 070110是一个特殊的情况下，它显示了一个小的X射线凸起后，其“内部平台”。我们解释了一个自旋下降的超大质量磁星和X射线碰撞与回落BH吸积的高原。这表明新生的BH可能在某些GRB中是活跃的。因此，类GRB 070110事件可以为磁星中心引擎模型提供进一步的支持，并使我们能够研究磁星以及新生BH的性质。
2017-09-25 astro-ph.HE
Search for UHE neutrinos from GRBs with the Pierre Auger Observatory
本研究利用皮埃尔·奥格天文台第一阶段表面探测器数据，结合NeuCosmA软件建模搜寻GRB瞬时辐射的超高能中微子，未发现候选体，得到的10^18 eV以上注量上限为当前最强约束，还推导了替代模型的注量上限。
2025-09-30 astro-ph.HE
GRB 090423: Marking the Death of a Massive Star at z=8.2
GRB 090423是z~ 8.2的伽马射线暴的新的高z记录保持者。我们提出了一个详细的分析的光谱和时间的特点，GRB 090423观察到的雨燕/BAT和费米/GBM。我们发现在15-150 keV波段用BAT观察到的T90为13.2 s，对应于z=8.2时的~ 1.4 s。自从发现z=6.7的GRB 080913以来，它再次引起了一个问题，即高z GRB的祖先是大质量恒星还是合并。与目前已知红移的GRB样品暴帧中的T90分布相比，我们发现它被边缘地归入长组（II型GRB）。BAT和GBM观察到的光谱与指数截止的幂律很好地拟合，得出Ep=50.4+/-7.0 keV。该事件很好地满足Amati关系的第二型伽玛暴在其3 σ的不确定性范围内。我们的研究结果表明，这一事件可能是由一颗大质量恒星的死亡造成的。基于Amati关系，我们导出了它的距离模，它在红移~8.2处符合和谐宇宙学模型的哈勃图。
2009-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Spectrum with Decaying Magnetic Field
在伽马射线暴的内激波模型中，由于下游均匀磁场中快冷电子的同步辐射谱太软，不能产生低能的伽玛暴谱。然而，磁场可能随着与冲击波阵面的距离而衰减。在这里，我们表明，同步辐射光谱变得更难，如果电子在衰减MF进行同步辐射和逆康普顿冷却。为了使其与具有低能量斜率$νF_ν\proptoν$的典型伽玛射线暴谱相一致，需要激波后MF衰变时间与体电子的冷却时间相当（对应于MF衰变长度，通常为$\sim10^5$趋肤深度）;在MF衰变时间之后，逆康普顿冷却应该主导同步加速器冷却;和/或MF衰变的共动时间大致为$B\propto t^{-1.5}$。一个内激波同步加速器模型与衰减MF可以解释大多数的伽玛暴与低能量斜率不硬比$ν^{4/3}$。
2013-10-02 astro-ph.HE
The Diversity of Transients from Magnetar Birth
强磁化、快速旋转的中子星是长时间伽马射线暴（LGRB）和贫氢超亮超新星（SLSNe-I）的核心引擎。典型的（~分钟长）LGRB的模型调用磁星具有高偶极磁场（Bd > 1 e15 G）和短的自旋下降时间，而SLSNe-I的模型调用中子星具有较弱的磁场和较长的自旋下降时间。在这里，我们确定了一个过渡区的空间中的Bd和诞生期的磁星可以电源都长GRB和发光SN。特别是，我们表明，2毫秒周期的磁星与自旋下降时间为1 e4秒可以解释超长GRB 111209和它的相关发光SN 2011 kl的观测。对于具有较长自旋时间的磁星，我们预测甚至更长的持续时间（~ 1 e6 s）GRB和更明亮的超新星，这种相关性延伸到Swift J2058+05（通常被解释为潮汐破裂事件）。我们进一步表明，以前的估计的最大旋转能量的原磁星是过于保守和能量高达Emax ~1- 2 e53 erg是可能的。因此，磁星模型可以轻松地适应最近最明亮的超新星ASASSN-15 lh所带来的极端能量需求。脉冲星风星云为ASASSN-15 lh提供动力，其高电离通量可能会在未来几个月内导致“电离爆发”X射线爆发，这将伴随着光谱的突然变化。最后，我们简要对比毫秒磁星和黑洞模型SLSNe和超长GRB。
2015-08-11 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
Constraining the GRB-magnetar model by means of the Galactic pulsar population
大部分的伽马射线暴（GRB）显示出X射线平台期，从瞬发辐射开始不到10^{5} s，被认为是由快速旋转的新生磁星的自旋能量驱动的。在这项工作中，我们使用银河系中子星人口的属性来约束GRB磁星的情况。我们重新分析了2005年1月至2014年8月期间所有具有已知红移的雨燕GRB的X射线平台。从GRB留下的磁星的初始磁场分布出发，利用磁场演化的数值模拟，结合脉冲星布居合成的蒙特卡罗模拟，研究了银河系中GRB磁星布居的演化和性质.我们发现，如果GRB X射线平台是由一个新形成的磁星的旋转能量，银河系磁星人口的当前观测属性是不兼容的GRB场景内形成（无论GRB类型或速率在z=0）。直接的结果是，我们应该允许磁星和“超磁星”的存在，它们具有不同的祖先，与长伽玛暴相关的Ib/c型超新星系统地形成具有更高初始磁场的中子星。我们认为在过去的百万年里（99% c.l.），我们银河系中由伽马射线暴形成的“超磁星”的上限为<16个。这个极限比从长期GRB率中粗略预期的要小一些，尽管非常大的不确定性不允许我们在这方面得出强有力的结论。
2015-10-06 astro-ph.HE
Redshift evolution of the Amati relation: calibrated results from the Hubble diagram of quasars at high redshifts
伽马射线暴（GRB）一直被认为是Ia型超新星（SNe Ia）和宇宙微波背景的补充探测器，以探索高红移宇宙的膨胀历史，主要是因为它们足够明亮，可以在更远的距离被探测到。虽然缺乏明确的物理解释，但已有许多关于伽玛暴各向同性能量/光度与一些直接可探测的光谱/时间特性之间的经验关系被提出来作为伽玛暴标准烛光。由于观测到的伽玛射线暴速率在低红移时迅速下降，从而阻止了这些相关性的宇宙学独立校准。为了避免圆度问题，通常利用Ia超新星数据标定低红移区（受Ia超新星样本红移范围的限制）的伽玛暴光度关系，然后将其外推到高红移区。这种方法是基于没有红移演化的伽玛暴光度关系的假设。在这项工作中，我们建议使用一个完整的类星体样本的红移范围内的$0.5<z<5.5$来测试这样一个假设。我们将类星体样本分成若干个具有不同红移仓的子样本，并利用每个子样本标定相应红移仓中的伽马暴各向同性$γ$射线等效能量。通过拟合新校准的数据，我们发现强有力的证据表明，最常用的光谱峰值能量和各向同性等效辐射能量之间的Amati关系显示没有，或边际，与红移的演变。事实上，在不同的红移，在阿马蒂关系的系数可以有一个最大的变化为0.93\%，在1 $σ$的范围内可能没有重合。
2021-11-10 astro-ph.HE
Electromagnetic Emission from newly-born Magnetar Spin-Down by Gravitational-Wave and Magnetic Dipole Radiations
新诞生的磁星被认为是某些长伽马射线暴（GRB）的核心引擎。研究了磁偶极辐射风通过四极引力波（GW）和磁偶极辐射（MD）两种方式注入的电磁辐射的演化。结果表明，在GW和MD辐射主导的情况下，EM光度分别演化为$L_{\rm em}\propto (1+t/τ_c)^α$和$α$和$-2$.从GW到MD辐射主导时期的过渡可能表现为斜率从$-1$到$-2$的平滑突变。如果磁星在$τ_c$之前坍缩成黑洞，MD辐射应该关闭，那么EM光变曲线应该是一个平台，然后急剧下降。在这个范例中，预期的一般光变曲线与{ \em Swift}长伽玛暴的正则X射线光变曲线一致。几个长伽玛暴的X射线辐射被识别和解释为磁星通过GW或MD的自旋下降，以及约束磁星的物理参数。MD辐射和GRB余辉的组合可能使观测到的X射线光变曲线具有多样性。这可能解释了观测到的X射线和光学余辉光变曲线的色性行为以及长伽玛暴X射线余辉光变曲线中极低的喷流状破裂探测率。
2018-08-08 astro-ph.HE hep-ph
GRBs and fundamental physics
伽马射线暴（GRB）是宇宙学距离上短暂而强烈的闪光，是宇宙中最明亮的爆炸。伽玛射线暴的高亮度使它们在可见宇宙的边缘都能被探测到。因此，它们是探测高红移宇宙性质的独特工具：包括宇宙膨胀和宇宙的暗能量、恒星形成率、再电离期和宇宙的金属演化。首先，它们可以用来限制宇宙加速的历史和暗能量在其他宇宙探测器难以达到的红移范围内的演化。第二，长伽玛暴被认为是由大质量恒星的坍缩形成的。因此，它们可以用来推导高红移恒星的形成率，这是目前的观测所不能探测的。此外，伽玛暴作为宇宙学工具的使用可以揭示宇宙的再电离历史和金属演化，星系际介质（IGM）的性质和早期宇宙中第一批恒星的性质。但除此之外，伽玛暴高能光子还可以用来约束洛伦兹不变性破坏（LIV）和检验爱因斯坦等效原理（EEP）。本文综述了伽玛暴宇宙学和伽玛暴探测基础物理的研究进展。
2016-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Model-independent cosmology with joint observations of gravitational waves and $γ$-ray bursts
本文利用双中子星并合的多信使模拟数据，结合Fisher矩阵与高斯过程方法，实现模型无关的暗能量重建，并表明少于40次引力波-γ射线暴探测即可高精度约束哈勃常数和物质密度。
2024-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Perspectives on Gamma-Ray Burst Physics and Cosmology with Next Generation Facilities
超过红移$\sim6$的高红移伽马射线暴（GRB）是探测遥远的早期宇宙的潜在有力工具。要在真正的高红移下大量探测到它们，就需要下一代高能宽场仪器，其灵敏度要比目前轨道上的仪器高出至少一个数量级。另一方面，对高红移伽玛暴的余辉进行后续观测并识别其宿主星系，这对于目前正在运行的望远镜来说是困难的，需要新的，非常大的多波长设施。本章介绍了未来的实验，预计将推进这一令人兴奋的领域，目前正在建设和正在提出。Swift的遗产将由SVOM继续，SVOM配备了一套天基多波长仪器以及地面部分，包括一个广角相机和两个后续望远镜。已经建立的龙虾眼X射线聚焦光学系统为探测非常远距离的微弱伽玛暴提供了一种有前途的技术，在此基础上，提出了THESEUS、Einstein Probe和其他任务概念。利用射电望远镜{SKA}、光学/近红外30米级望远镜、光学/近红外/中红外星载望远镜{WFIRST}和{JWST}等大型设备，对再电离时代进行后续观测和探索，并介绍X射线和$γ$射线偏振实验POLAR。
2016-06-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
To power the X-ray plateaus of gamma-ray bursts through larger amplitude electromagnetic waves
伽马射线暴X射线坪，特别是内部坪的起源至今仍不清楚，但它可能与伽玛射线暴的中心引擎磁星有关。一般认为磁星的下旋能量是注入到前向外激波中的，而我们认为大部分的下旋能量是通过大振幅电磁波（LAEMW）耗散在伽玛暴喷流后面的。在此基础上，分析讨论了有关的物理条件和观测意义，并给出了再现各种X射线光变曲线的可能性。虽然标准外余辉火球模型中的彩色多波段余辉仍然是一个有争议的问题，但我们可以在这个建议下自然地解释这个特征，即，产生X射线平台和发射光学余辉的电子由不同的机制加速。此外，我们还预测，如果LAEMW的能量先被耗散，而喷流中的激波感应辐射产生较晚，则下旋风的X射线发射可能先于伽玛暴喷流的瞬发发射。强调了伽玛暴喷流和自旋向下风在磁星情景中应具有重要的观测结果，并应在伽玛暴物理学中同等重视。
2020-08-21 astro-ph.HE hep-ph
Optical and X-ray GRB Fundamental Planes as Cosmological Distance Indicators
伽马射线暴（GRB），可以作为标准化的烛光，将距离阶梯扩展到Ia型超新星（SNe Ia，$z=2.26$）之外。我们使用3D基本平面关系（Dainotti关系）之间的休息帧结束时间的X射线平台发射，其相应的亮度，和峰值提示亮度标准化伽玛暴。结合超新星Ia和伽玛暴，我们约束$Ω_{\text{M}}= 0.299 \pm 0.009$假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学和不纠正伽玛暴的选择偏差和红移的演变。使用3D光学Dainotti相关，我们发现该样品在测定$Ω_{\text{M}}$方面与X射线样品一样有效。我们修剪我们的伽玛暴样品，以实现更紧密的平面，以模拟额外的伽玛暴。我们确定了需要多少伽玛暴作为独立的探针，以实现一个相当的精度在$Ω_{\text{M}}$上获得的SNe Ia。我们分别在2011年和2014年使用142和284个模拟光学伽玛暴获得了相同的误差测量，考虑变量的误差线减半。这些误差极限将分别在2038年和2047年达到。与当前样本相比，使用加倍的样本（通过未来的机器学习方法获得，允许在z未知时进行光变曲线重建和GRB红移的估计），误差线减半，我们将分别在2011年和2014年达到与SNe Ia相同的精度。如果我们考虑目前的SNe精度，到2054年将达到390个光学伽马射线暴。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-Messenger Astronomy with GRBs: A White Paper for the Astro2010 Decadal Survey
伽马射线暴（GRB）是相对论性的宇宙学信标，其余辉跨越电磁波谱。相关中微子和/或引力波（GW）发射的理论预期在我们对宇宙的理解的变形的天体物理学关系的伽玛暴的位置。实验（粒子）天体物理学和宇宙学时代的新曙光是由当前和计划中的设施提供的，这些设施使高能中微子和引力波的新天文学与前所未有的电磁覆盖相一致。在本白皮书中，我们将伽马射线暴作为一个引人注目的科学主题，并强调了可能促进Swift，Fermi，IceCube和LIGO（激光干涉仪引力波天文台）的根本突破的关键技术进步，其能力将通过JANUS（联合天体物理新生宇宙卫星），EXIST（高能X射线成像巡天望远镜）和LISA（激光干涉仪空间天线）得到增强。将通过利用同期地面和卫星观测站的综合灵敏度实现科学协同作用，从而优化它们的集体发现潜力，以便：㈠揭示宇宙射线的起源和加速机制，㈡暴露伽马射线暴的前身，㈢探索高z宇宙。因此，GRB多信使天文学的出现可能会在未来十年及以后通过新生的宇宙窗口巩固与基础物理学的明确联系。
2009-02-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Does the Amati Correlation Exhibit Redshift-Driven Heterogeneity in Long GRBs?
本研究通过分析221个长GRBs，发现Amati关系参数在红移阈值1.5和2处存在显著差异，挑战其普遍性，并强调需更大数据集和未来任务以深化理解。
2024-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intermediate redshift calibration of Gamma-ray Bursts and cosmic constraints in non-flat cosmology
我们提出了如何校准长伽玛射线暴（GRB）的相关使用中间红移数据集，而不是限制在$z\simeq0$目录。为此，我们检查了最新的哈勃观测数据（OHD）和重子声振荡（BAO）。我们利用模型无关的技术贝塞尔多项式插值，事实上缓解了著名的影响伽玛暴相关性的圆形问题。为了得到对宇宙参数的约束，利用马尔可夫链蒙特卡罗Metropolis算法，区分了对BAO尺度、$r_{\rm s}$、Hubble常数$H_0$、光度距离$D_{\rm L}(z)$和空间曲率$Ω_k$的影响。受普朗克结果对$r_{\rm s}$的$\%$误差仅为0.4的事实的启发，与当前的BAO测量误差相比，我们区分了两种主要情况，即$(r_{\rm s}/r_{\rm s}^{\rm fid})=1$和$(r_{\rm s}/r_{\rm s}^{\rm fid})\neq1$。对于每一次出现，我们首先修复，然后让宇宙的空间曲率自由。在我们所有的治疗中，我们利用了巩固良好的\textit{Amati}相关性，提供更严格的约束质量密度比以前的文献。特别是，我们的研究结果变得更加兼容，采用$Λ$ CDM范式，与标准蜡烛指标。最后，我们批判性地重新审视最近的$H_0$紧张局势，鉴于我们的成果。
2022-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new luminosity relation for gamma-ray bursts and its implication
伽马射线暴（GRB）是迄今为止观测到的最明亮的天体物理事件。它们通常根据其持续时间$T_{90}$分为长和短。由于伽玛射线暴的高红移所带来的优势，许多人努力将其应用于宇宙学。这其中的关键是找到伽玛暴的一些可测量性质与伽玛暴的能量或亮度之间的相关性。这些相关性通常被称为光度关系，有助于理解伽玛暴本身。在本文中，我们探讨了这种相关性的X射线辐射的伽玛暴。由\emph{Swift}观测到的伽玛暴的X射线辐射在瞬发相中具有指数函数形式，在时间$T_p$弛豫为幂律衰减。我们假设$\log L_{X, p}$（$L_{X, p}$是$T_p$的X射线光度）和$\log [T_p/(1+z)]$之间存在线性关系，但数据中存在一些弯曲的证据，$L_{X, p}$和$T_p/(1+z)$之间的真实关系可能是一个破幂律。在我们的分析中使用的有限的GRB样本仍然不足以让我们得出结论，是否突破是真实的或只是一个错觉造成的离群值。我们在分析中考虑了这两种情况，并讨论了光度关系的含义，特别是对伽玛暴的持续时间和分类。
2010-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the detection of TeV gamma-rays from GRB with km-cube neutrino telescopes --- I. Muon event rate from single GRBs
这是一个初步的研究，以检查的前景，探测TeV光子从$γ$射线暴（GRB）使用公里大小的中微子望远镜，特别是ANTARES中微子望远镜。虽然中微子望远镜被优化用于探测上行中微子诱导的μ子，但它仍然有可能通过探测TeV光子与地球大气相互作用引起的电磁级联中下行μ子来探测高能光子。伽玛射线暴的光子能谱由一个简单的幂律模型，并通过简单的能量考虑归一化。考虑到宇宙红外背景对TeV光子的吸收，利用由\cite{fin10}模型计算的光学厚度表，确定了到达地球大气层顶的光子数。大气中的μ子产生是通过考虑μ子产生的两个主要通道来确定的：π介子光生和直接μ子对产生。利用标准μ介子能量损失公式确定了μ介子从海面到海底穿越过程中的能量损失。假设不同的探测器尺寸，从单个伽玛暴事件位于不同的红移和天顶距离的可检测的μ子的数量被确定。背景的计算假设它主要由宇宙射线引起的下行μ子。计算了探测意义，可以得出结论，为了获得至少$3σ$探测意义，如果探测器的μ子有效面积是$A^μ_{\rm eff} \sim 10^{-2}\;{\rm km}^{2}$，则典型的GRB必须位于红移$z \lesssim 0.07$，或者如果μ子有效面积是$A^μ_{\rm eff} \sim 1\;{\rm km}^{2}$，则必须位于红移$z \lesssim 0.15$。
2011-08-08 astro-ph.HE hep-ph
Possible structure in the GRB sky distribution at redshift two
上下文过去三十年的研究在支持标准宇宙学模型的同时彻底改变了宇宙学。然而，宇宙均匀性和各向同性的宇宙学原理一直受到质疑，因为每次调查规模增加时都会发现像调查规模一样大的结构。直到2013年，我们宇宙中最大的已知结构是斯隆长城，它位于大约10亿光年之外，长超过400 Mpc。目的。伽马射线暴是宇宙中能量最大的爆炸。由于它们与大质量恒星的恒星端点有关，并且在遥远的星系中或附近被发现，它们是宇宙中含有正常物质的致密部分的可行指标。因此，伽马射线暴的空间分布有助于揭示宇宙的大尺度结构。方法.截至2012年7月，已经测量了283个伽玛暴红移。将这个样本细分为9个径向部分，每个部分包含31个GRB，表明具有1.6 < z < 2.1的GRB样本与其他GRB样本的显著不同在于，31个GRB中的14个集中在大约1/8的天空中。二维Kolmogorov-Smirnov检验，最近邻检验和Bootstrap点半径方法探讨了这种聚类的意义。结果所使用的所有检验表明，在1.6 < z < 2.1处，GRB样本存在统计学显著的聚类。此外，这种角度过度不能完全归因于已知的选择偏差，使其不太可能因偶然而存在。结论.这个巨大的结构位于十倍于斯隆长城，在大约一百亿光年的距离。由这些伽玛暴定义的结构的大小约为2000-3000 Mpc，或超过斯隆长城大小的六倍。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
The environment of the SN-less GRB 111005A at z = 0.0133
在解释长伽马射线暴（GRB）的性质方面，Bracksar模型已经被证明是非常成功的，最直接的确认是发现了一颗超新星（SN），与附近的大多数长GRB相吻合。在这个模型中，一个长的GRB是由一颗贫金属、快速旋转的大质量恒星的核心坍缩产生的。在富含金属的环境中探测到一些长伽玛暴，更重要的是，在很深的极限下没有同时探测到SN的三个长伽玛暴（GRB 060505，GRB 060614和GRB 111005A）的例子与理论预期有很大的争议。在本文中，我们提出了MUSE观测GRB 111005A的宿主星系，这是最近和令人信服的例子，但SN少，长GRB。在z=0.01326处，GRB 111005A是有史以来第三个最近的GRB，第二个最近的长持续时间GRB，使附近的环境能够以270 pc的分辨率进行研究。通过对MUSE数据立方体的分析，我们发现GRB 111005A发生在一个富含金属的环境中，几乎没有恒星形成的迹象。对伽玛暴位置的光谱分析表明存在一个古老的恒星星族（τ> 1000万年），这将伽玛暴祖先的质量限制在M_ZAMS<15 Msolar，这直接与天体模型相冲突。我们的深度限制在GRB 111005A的位置结合环境条件的任何SN排放的存在下，需要探索一种新的长GRB形成机制，是无关的大质量恒星。
2018-05-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Science in the Era of the Cherenkov Telescope Array
我们概述了伽马射线暴（GRB）的科学前景与切伦科夫望远镜阵列（CTA），下一代地基伽玛射线天文台运行在几十GeV以上的能量。由于其低能量阈值，大有效面积和快速回转能力，CTA将能够以前所未有的光子统计测量多GeV能量的GRB的光谱和变化，从而在阐明GRB物理学方面开辟新天地，这仍然是知之甚少。这些测量还将提供对伽玛暴中超高能宇宙射线和中微子产生的重要诊断，通过探测高红移的河外背景光和星系间磁场推进观测宇宙学，并通过高精度测试洛伦兹不变性破坏为基础物理学做出贡献。为了量化这些目标，我们提出了一些模拟观测的伽玛射线暴光谱和光变曲线，连同估计其探测率与CTA。虽然预期的探测率是适度的，每年几个伽玛暴的数量级，但一旦被探测到，每次爆发可能会达到数百个或更多的高能光子。我们还讨论了与CTA的卫星和其他设施的后续警报有关的各种问题，以及其他波长的后续观测。本文还简要讨论了在宽场观测模式下发现和观测伽玛暴的可能性。
2013-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Atacama Cosmology Telescope: Flux Upper Limits from a Targeted Search for Extragalactic Transients
本文利用ACT九个观测季的毫米波数据对88个GRB、12个TDE及203个其他暂现源进行叠加搜寻，仅发现一个由AGN活动引起的候选事件，并给出了各类源的流量上限。
2024-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
