GRB 081008: from burst to afterglow and the transition phase in between
利用Swift、ROTSE-III和GROND对红移为1.967的GRB 081008进行了多波长研究。与其他雨燕伽玛暴相比，GRB 081008在瞬发相具有典型的各向同性γ射线等效能量输出（10^53 erg），并显示出两个时间上分离的脉冲簇。雨燕/XRT观测到的早期X射线辐射主要是瞬发辐射的软化尾部，在雨燕/BAT探测期间和之后产生了多个耀斑。在伽马射线发射的第一个活跃阶段后不久开始的光学观测显示出两个连续的峰值。我们解释的第一个光学峰的余辉与早期爆发活动的开始。第二个光学峰，与后来的伽马射线脉冲相一致，对原本平滑的光变曲线施加了一个小的修改，因此表明可能的内部组件的贡献最小。我们认为，早期的光学变化可能是从连续的能量注入到向前的冲击波阵面由后来的壳产生的第二个时代的爆发活动。因此，这些早期的观测结果提供了一个潜在的探测从即时到余辉阶段的过渡。GRB 081008的后期光变曲线在所有的光学波段和X射线波段都表现出平滑的陡化。这种时间突变与观察到的波长处的消色差一致。我们的广泛的能量覆盖范围后不久，打破限制光谱内的光学突破。然而，没有观察到突变频率的演变。我们讨论这种行为的合理解释。
2010-02-02 astro-ph.HE
Study of prompt emission of short gamma ray bursts using multi-color blackbody: a clue to the viewing angle
利用多色黑体模型分析了具有已知红移的短伽马射线暴（sGRB）的瞬发辐射，考虑了幂律喷流结构和观测几何，将其解释为来自非耗散光球的辐射。我们发现样品的$69\%$和$26\%$分别与多色黑体和纯黑体模型基本一致。使用这种解释，我们推断，在我们的样本中，几乎$57\% \, (18\%)$的sGRB内（或沿边缘）的喷流核心观察。sGRB喷流被推断为具有窄的核心与中值$θ_c \sim 3^{\circ}$。这表明在喷流核心内观察到的sGRB速率为$1.8 - 26 \, \rm Gpc^{-3} \, yr^{-1}$。推导出射流结构洛仑兹因子递减的幂律指数为$1.3 - 2.2$。内禀光度的范围为$10^{48} - 10^{53}\, \rm erg/s$。当光球层形成于滑行（加速）阶段时，sGRB喷流的洛仑兹因子和喷口半径的平均值分别为$210\, (85)$和$10^{7.7} \, (10^{9.6}) \, \rm cm$。不同参数的伽玛暴外流和观看几何形状在这个物理解释的推断值的可行性增强了光球发射模型的前景来解释观测到的伽玛暴光谱。
2021-05-16 astro-ph.HE
The Event Rate and Luminosity Function of Fermi/GBM Gamma-Ray Bursts
本文利用115个Fermi/GBM伽马射线暴样本，通过非参数方法研究光度函数与事件率，发现亮暴事件率符合恒星形成率，提示其可能源于大质量恒星核心坍缩。
2025-07-22 astro-ph.HE
Determining the efficiency of converting magnetar spin-down energy into gamma-ray burst X-ray afterglow emission and its possible implications
在伽马射线暴的X射线余辉中，高原是常见的。在关于它们起源的几种情况中，最主要的一种是内部存在一颗磁星，并持续将其自旋向下的能量注入余辉。在以前的研究中，假设这个过程的辐射效率是一个常数$\gtrsim0.1$，这是相当简单和强大的。在这项工作中，我们得到的效率从物理的角度来看，发现这个效率强烈依赖于注入的光度。这一结果的一个含义是，那些在平台期之后表现出比$t^{-2}$更陡的时间衰减的X射线余辉光变曲线现在可以自然地理解。此外，余辉拟合得到的制动指数比以往的研究结果要大，这对于新生磁星来说更合理。
2019-05-22 astro-ph.HE
Hypernova and Gamma-Ray Burst Remnants as TeV Unidentified Sources
我们研究了银河系中作为TeV γ射线源的超新星（hypernova）和伽马射线暴（GRB）遗迹，特别是潜在的TeV不明源的作用，这些源在其他波长没有明确的对应物。我们发现，在TeV的天空中观察到的明亮的源可以占主导地位的GRB/超新星遗迹，即使他们是少于超新星遗迹（SNRs）。如果是这种情况，TeV SNR比从当前观测中推断的更广泛（和更多）。为了与它们作为宇宙射线加速器的作用保持一致，我们讨论了π ^0衰变产生的强子γ射线发射，从β衰变到逆康普顿发射，并提出了第三个新的TeV γ射线发射过程，该过程产生于加速放射性同位素的衰变，如在GRB/超新星中被相对论或半相对论喷流夹带的56 Co。我们讨论了相关的观察签名，可以区分这三种机制。
2009-12-14 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 astro-ph.HE
Evolution of the afterglow optical spectral shape of GRB 201015A in the first hour: evidence for dust destruction
ROTSE、TORTORA、Pi of the Sky、MASTER-net等仪器已经记录了伽马射线暴的单波段光通量测量，这些测量早在伽马射线触发后的$\thicksim$ 10秒开始。最早的光谱形状测量是在很久以后才进行的，通常是在小时的时间尺度上，直到现在，从未在触发后不到一分钟开始。在GRB 201015 A上\emph{Swift} BAT发生错误后仅58秒开始，我们观察到光通量急剧上升至峰值，随后是幂律时间衰减$\propto t^{-0.81 \pm 0.03}$。在NUTTelA-TAO望远镜上使用我们的突发同步三通道成像仪（BSTI），在三个光学波段g \p、r \p和i \p中同时测量通量。我们的数据在衰变过程中表现出强烈的颜色从红色到蓝色的演变，与$+0.72 \pm 0.14$的光学对数斜率的变化，在此期间的X射线对数斜率保持不变。我们没有发现证据的两个组成部分喷流结构或从反向过渡到向前冲击或即时排放组件，将解释这种变化的斜率。我们发现，大部分光谱斜率演化与消光的单调衰减一致，这是尘埃破坏的证据。假设一个恒定的源光谱斜率和SMC样消光曲线，我们推导出局部消光$A_\mathrm{v}^\mathrm{local}$在$\thicksim$ 2500秒内从$\thicksim$ 0.8等变化到0.3等。这项工作表明，如果没有同时使用多波段仪器进行早期观测，则会错…
2023-02-15 astro-ph.HE
GRB 090902B: afterglow observations and implications
LAT探测到的长持续时间爆发GRB 090902 B的光红外余辉已经被几种仪器观测到。ROTSE-IIIa最早的探测发生在费米伽马射线太空望远镜上的GBM仪器探测到80分钟后，揭示了一个明亮的余辉和一个衰变斜率，暗示了一个反向激波的起源。随后的光学-IR观察遵循光变曲线6.5天。在光学-红外频率的时间和光谱行为与同步加速器火球模型预测一致;冷却中断位于爆发后约1.9天的光学和XRT频率之间。推断的电子能量指数是$p = 1.8 \pm 0.2$，然而这意味着X射线衰变斜率比观察到的更平坦。XRT和LAT数据具有相似的光谱指数，并且观察到的LAT时间指数的陡峭值与前向冲击模型的辐射机制中的预测时间衰减略微一致。在最初的6天内没有喷流中断意味着经过准直校正的$γ$射线能量$E_γ > 2.2\times10^{52}\rm$ ergs，这是在长持续时间伽玛暴中看到的最高能量之一。将需要更多的事件结合GeV光子发射与多波长观测，以限制为这些高能爆炸提供动力的中央引擎的性质，并探索高能量子和余辉发射之间的相关性。
2010-03-22 astro-ph.HE
The Swift/Fermi GRB 080928 from 1 eV to 150 keV
我们提出了一个全面的研究结果的伽马射线暴080928及其余辉。GRB 080928是由Swift/BAT和Fermi/GBM探测到的长爆发。这是一个例外的情况下，光发射已经被检测到时，伽玛射线暴本身仍然辐射在伽马射线波段。对于近100秒的同时光学，X射线和伽马射线数据提供了从约1 eV到150 keV的瞬态源的光谱能量分布的覆盖范围。特别是，我们表明，在主要的即时发射阶段的SED同意与同步辐射。我们构建了基于Swift/UVOT、ROTSE-IIIa（澳大利亚）和GROND（La Silla）数据的光学/近红外线曲线和光谱能量分布，并将其与从Swift/XRT储存库检索的X射线光变曲线进行了比较。我们发现它的凹凸不平的形状可以通过多次能量注入到前向激波中来模拟。此外，我们还研究了早期X射线光变曲线中第一个强耀斑尾部发射的时间和光谱演化是否可以用大角度发射（LAE）来解释。我们发现，一个非标准的LAE模型需要解释的意见。最后，我们报告的结果，我们的搜索伽玛射线暴的宿主星系，其中只有一个深上限可以提供。
2011-03-25 astro-ph.HE
Statistical search for angular non-stationarities of long gamma-ray burst jets using Swift data
在Budai等人（2020）的研究中，我们认为伽马射线暴（GRB）喷流的角度非平稳性可以导致从喷流破裂时间推导出的角度值与瞬发光变曲线的可变性之间的统计联系。如果喷流的光度密度遵循幂律或均匀分布，则这种联系应该是反相关的，如果它们具有高斯分布，则应该是相关的。在这篇后续论文中，我们通过测量雨燕卫星观测到的19个长伽玛暴样本中的斯皮尔曼秩相关系数来寻找这种联系。利用16个具有明确角度测量的伽玛暴，我们发现了$ρ= -0.20_{-0.09}^{+0.09}$和$p = 0.46_{-0.19}^{+0.23}$。在样本中再增加三个伽玛暴，每个伽玛暴都有一对可能的角度值，可以加强与$ρ=-0.31_{-0.08}^{+0.07}$和$p=0.19_{-0.09}^{+0.14}$的反相关性。我们发现，这些结果是不兼容的非平稳射流具有高斯分布，并与观测到的余辉$\gtrsim\!100$伽玛暴将需要确认潜在的存在的角度变率反相关与$3σ$的意义。如果这种联系是真实的，那么伽玛暴喷流角将可以从瞬发伽玛光变曲线中得到，而不需要余辉观测。
2021-12-24 astro-ph.HE
The Connection Between Thermal and Non-Thermal Emission in Gamma-ray Bursts: General Considerations and GRB090902B as a Case Study
光球（热）辐射是伽马射线暴（GRB）“火球”模型所固有的。我们在这里表明，在伽玛射线暴的即时发射阶段的分析包括这个组件自然解释了费米卫星在其整个能带上看到的一些即时伽玛射线暴光谱。亚MeV的峰值被解释为多色黑体发射，和高能量的尾巴，延伸到GeV带，结果从大致相似的贡献同步辐射，同步自康普顿（SSC）和康普顿热光子的高能电子起源后耗散的动能以上的光球。我们展示了这种分析方法如何在一个完整的，自洽的图片的物理条件在两个发射站点的热辐射和非热辐射。我们研究了光谱的热和非热部分之间的联系，并展示了如何从数据推导出自由模型参数的值。我们对GRB 090902 B进行了分析，得到了洛伦兹因子在920 <= η<= 1070范围内，光球半径r_{ph}为7.2 - 8.4 * 10^{11} cm，耗散半径r_γ>= 3.5 - 4.1 * 10^{15} cm。通过与余辉数据的比较，我们推断出大部分的动能被耗散，并且大部分的能量由电子和磁场携带。如此高的δ_d值对“内震”作为伽玛暴主要能量耗散机制提出了质疑。
2011-10-27 astro-ph.HE
Multi-wavelength observations of the energetic GRB 080810: detailed mapping of the broadband spectral evolution
GRB 080810是第一个触发斯威夫特和费米伽马射线太空望远镜的爆发之一。它随后被斯威夫特在X射线和紫外/光学波段监测，被ROTSE和其他许多望远镜在光学波段监测，并被VLA在无线电波段检测到。红移z= 3.355 +/- 0.005由Keck/HIRES测定，并由RTT 150和NOT证实。在0.3-10^3 keV范围内检测到的瞬发伽马/X射线发射会随着时间的推移而系统地软化，E_peak从开始时的~600 keV移动到触发后约100 s的~40 keV;或者，这种光谱演化可以通过准热模型的黑体温度在相同的时间间隔内从~60 keV移动到~3 keV来识别。第一次光学检测是在38秒时进行的，但整个光学覆盖范围的平滑、无特征的轮廓意味着这源自余辉分量，而不是脉冲/闪烁的即时发射。在最后一次X射线衰变（~8 ks）开始时，余辉的宽带光学和X射线覆盖显示，在10^15 - 2x10^16 Hz范围内，光学和X射线波段之间存在光谱中断。X射线和光学波段的衰减曲线表明，这个断裂最初向蓝移到这个频率，然后向红漂移到光学波段以下约3 × 10^5 s。GRB 080810的能量非常高，瞬发成分的各向同性能量输出为3x10^53 erg，余辉为1.6x10^52 erg;在爆发后的六天内，没有证据表明余辉中有喷流中断。
2009-07-27 astro-ph.HE
Multi-messenger light curves from gamma-ray bursts in the internal shock model
伽马射线暴是中微子和宇宙射线的重要来源。在内部激波的情况下，从中央发动机发射的等离子体团在相对论性喷流内碰撞并形成激波，导致粒子加速和发射。出于目前的实验约束和敏感性，我们提高粒子发射的预测调查的时间依赖性的影响，从多个冲击。我们根据中央引擎的特性产生具有不同可变性时间尺度的合成光变曲线。对于单个伽玛暴，可以从伽玛射线光变曲线的检查中推断出关于模型参数、中微子产生效率和高能伽玛射线延迟的定性结论。具有快速时间变化性而没有额外的突出脉冲结构的GRB往往是有效的中微子发射器，而具有快速变化性的GRB由宽脉冲结构调制可能是低效的中微子发射器，并产生延迟的高能伽马射线信号。我们的研究结果可以应用于超高能宇宙射线的GRB起源的定量测试，并有可能影响当前和未来的多信使搜索。
2017-01-27 astro-ph.HE hep-ph
GRB 081029: Understanding Multiple Afterglow Components
本文分析了发生在红移z = 3.8479$处的伽马射线暴GRB~081029的异常光变曲线。我们结合X射线和光学观测从雨燕X射线望远镜和雨燕紫外线/光学望远镜获得的光学和红外数据使用REM和ROTSE望远镜构建一个详细的数据集，从86秒延伸到大约100,000秒后BAT触发。我们的数据还涵盖了从10 keV到0.77 eV（1.24埃到16，000埃）的宽能量范围。X射线余辉显示了一个浅的初始衰变，然后是一个从大约18，000 s开始的快速衰变。然而，光学和红外余辉在约5000 s处显示出不典型的上升，其不对应于X射线光变曲线中的任何特征。我们的数据是不一致的同步辐射从一个单一的组件射流与外部介质相互作用。然而，我们发现，所观察到的光变曲线可以用多组分模型来解释。
2011-01-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
New $^{63}$Ga(p,$γ$)$^{64}$Ge and $^{64}$Ge(p,$γ$)$^{65}$As reaction rates corresponding to the temperature regime of thermonuclear X-ray bursts
本文利用最新实验数据和GXPF1A壳模型计算，确定了$^{63}$Ga(p,γ)$^{64}$Ge和$^{64}$Ge(p,γ)$^{65}$As在X射线暴温度范围内的反应速率及其不确定性。
2024-12-18 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Fermi/GBM observations of the ultra-long GRB 091024: A burst with an optical flash
本文分析了GRB 091024的伽玛射线和光学数据。GRB 091024是一个持续时间为T90~1020 s的极长伽马射线暴。我们目前的光谱分析的所有三个不同的发射事件使用费米/GBM的数据。由于这一事件的长期性质，许多地面光学望远镜在几分钟内就转向了它的位置，因此能够在它的活跃时期观察到伽玛射线暴。我们比较了光学和伽马射线的光变曲线。此外，我们根据GBM光曲线的变异性和光谱估计了体洛伦兹因子的下限，并将其与从光学余辉的前向冲击的峰值时间获得的值进行比较。从光谱分析中我们注意到，尽管它的持续时间异常长，但这个爆发与其他长伽玛暴相似，即存在光谱演化（峰值能量和光谱指数都随时间变化）和测量光谱滞后。我们发现，光学光变曲线是高度反相关的即时伽马射线发射，与光发射达到最大值在一个时代的静止的即时发射。我们将这种行为解释为反向冲击（光学闪光），预期在伽玛暴发射的内部-外部冲击模型，但迄今为止只在少数伽玛暴中观察到。由变率时标（$Γ_{min}=195_{-110}^+{90}$）导出的初始洛伦兹因子的下限与由前向激波峰值时间（$Γ_0=120$）得到的初始洛伦兹因子的下限在误差范围内是一致的，并且与其它长伽玛暴的洛伦兹因子也是一致的。
2011-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical and X-ray early follow-up of ANTARES neutrino alerts
高能中微子可以在带电的宇宙射线与天体物理源周围的物质或辐射相互作用中产生。即使最近冰立方实验探测到了地外高能中微子，也没有发现天体物理中微子源。瞬变源，如伽马射线暴，核心坍缩超新星，或活动星系核是有希望的候选者。多信使程序提供了一个独特的机会来检测这些瞬态源。通过将ANTARES中微子望远镜提供的信息与来自其他天文台的信息相结合，提高了探测源的概率，从而有可能从单个探测到的事件中识别中微子祖先。在ANTARES合作范围内，开发了一种基于高能中微子警报的光学和X射线跟踪的方法。这个程序被称为TAToo，它触发了机器人光学望远镜（TAROT和ROTSE）和Swift-XRT的网络，在中微子探测后只有几秒钟的延迟，因此非常适合寻找快速瞬变源。为了识别中微子信号的光学或X射线对应物，后续观测提供的图像通过专用管道进行分析。共分析了42个光学警报和7个X射线警报，这些警报是在中微子触发后最长延迟24小时拍摄的。没有光学或X射线对应的中微子触发器已被发现，和上限的瞬态源的幅度已经得出。针对每个警报计算了拒绝伽马射线暴起源假设的概率。
2015-08-05 astro-ph.HE
A method for quantifying the Gamma Ray Burst "bias". Application in the redshift range 0-1.1
长伽马射线暴（LGRB）与大质量恒星演化的最后阶段有关。因此，它们应该遵循星系的恒星形成率（SFR）。我们可以用它们来探测遥远宇宙中的恒星形成星系（SFG）。在一个给定的星系中，LGRB的发生率和它的SFR之间的关系（我们称之为LGRB的“偏差”）可能是复杂的，因为我们有迹象表明LGRB的宿主并不是SFG的一般种群的完美类似物。在这项工作中，我们试图量化的LGRB的偏差对它们的宿主星系的物理参数，如SFR或恒星质量的依赖。我们提出了一个经验的方法的基础上比较恒星质量函数（和SFR分布）的LGRB主机和SFG，以找到如何的偏差取决于恒星质量或SFR。通过将这种方法应用于红移低于1.1的LGRB宿主星系的样本，其中SFG的性质得到了很好的建立，并且LGRB宿主星系的性质可以从观测中推导出来（对于恒星质量大于10**9.25 Msun和SFR大于1.8 Msun / yr），我们发现LGRB偏差取决于恒星质量和SFR。我们发现，偏见减少与SFR，即我们看到没有偏好高SFG，一旦考虑到大量的大质量恒星的星系中具有较大的SFR。我们没有发现比恒星形成率（SSFR）的任何趋势，但在我们的研究SSFR的动力学范围是狭窄的。虽然通过间接的方法，我们将这些趋势与金属丰度的LGRB率/ SFR比的可能降低联系起来。我们提出的方法表明的趋势，可能是有用的约束模型的LGRB祖细胞，表现出明显的减少LGRB…
2013-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Late afterglows of GW/GRB 170817A
伽马射线暴是继第一次探测到中子星和低能中子星合并产生的引力波之后发生的，在许多方面都是不寻常的，挑战了我们对它们产生机制的理解。在以前的工作中，我们使用的相对论冲击和同步辐射的唯象公式来分析GW/GRB 170817 A的即时伽马射线发射。在这里，我们使用相同的模型来分析这一事件的后期余辉。主要的目标是看看是否同步辐射单独可以解释后期余辉。我们发现，一个温和的相对论流出合并与$\sim 1.2-3$的洛伦兹因子和ISM/circumburst材料之间的碰撞可以解释的意见，如果同步辐射自吸收的无线电发射和消光的光学/红外光子被考虑在内。或者，需要额外的X射线源来解释数据。这些结论与本文所用的模型无关，可以直接从数据中推导出来。我们还表明，在遇到环暴物质时，流出物可能仍然被轻度磁化。光学消光的起源可能是围绕BNS的一个富含尘埃的古老暗淡星团，这也有助于它的形成和合并。这样的环境避开了目前的观测限制，与我们从瞬发γ射线得到的关于祖先中子星性质和演化的结论一致。如果同步辐射是由密度壳层之间的碰撞产生的，那么消光可能发生在外流本身内部，而不是外部。额外X射线的一个合理来源是由千诺瓦产生的中重同位素的衰变，包括r过程和冷却电子的复合。这些过程的贡献应在今后的工作中量化。
2018-11-18 astro-ph.HE
