Looking Into the Fireball: ROTSE-III and Swift Observations of Early GRB Afterglows
我们报告了一套完整的早期光学余辉的伽马射线暴（GRB）获得的ROTSE-III望远镜网络从2005年3月至2007年6月。这一组由12个余辉组成，有早期的光学和Swift/XRT观测，ROTSE-III响应时间的中位数为伽马射线发射开始后45秒（GCN通知时间后8秒）。这些余辉在光学光度上跨越了四个数量级，同时X射线探测允许多波长光谱分析。不包括X射线耀斑，宽带同步辐射光谱表明，光学和X射线发射起源于一个共同的区域，与火球模型中的外部前向激波的预测一致。然而，火球模型是不足以预测的时间衰减指数的早期余辉，即使在占可能的长时间连续的能量注入。我们发现光学余辉是前向激波的一个清晰的示踪物，我们用前向激波的峰值时间来估计GRB外流的初始体积洛伦兹因子，发现100<Gamma_0<1000，与预期一致。
2009-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Extraordinary Outburst of the Magnetar Swift J1822.3-1606
2011年雨燕J1822.3- 1606的爆发是非同寻常的;在下面的中子星的自旋周期的周期性调制是清晰可见的，非常类似于磁星巨星耀斑的衰变尾巴期间观察到的。我们研究了爆发早期阶段X射线发射的时间特征。我们用光谱硬度比（HR）进行了周期性搜索，发现了一个相干信号，它位于中子星的自旋周期附近，但滞后约3弧度。因此，HR与X射线强度是强反相关的，这在巨型耀斑中也可以看到。我们研究了脉冲轮廓的时间演化，发现它在大约一个月内从复杂的形态演变为简单得多的形状。脉冲轮廓简化也发生在巨大的耀斑，但在一个更短的时间尺度约几分钟。我们发现，在爆发的前25天内发出的能量与在巨型耀斑衰变尾部的几分钟内检测到的能量相当。基于这些相似之处，我们认为巨耀斑和磁星爆发的触发机制可能是相同的。我们认为，在爆发开始时在磁层中形成的被捕获的火球在几分钟内有效地辐射出去，而在其他磁星中，如斯威夫特J1822.3- 1606，火球的辐射效率不高，因此，持续时间更长。
2015-09-28 astro-ph.HE
The GROND GRB sample: II. Fireball parameters for four GRB afterglows
本研究利用GROND望远镜观测数据结合多波段公开及自有数据，测定四个伽马射线暴的火球模型参数，证实其爆发于风型环境并发现磁场激波放大的证据。
2025-07-11 astro-ph.HE
Evidence of an initially magnetically dominated outflow in GRB 080916C
伽马射线暴（GRB）喷出物的成分至今仍是一个谜。标准模型调用了一个最初由重子物质组成的热“火球”。本文分析了Fermi卫星探测到的GRB 080916 C的宽带谱。所有五个时期的无特征带谱以及在这次爆发中探测到的>~10 GeV光子对瞬发发射半径（通常>~ 10^{15} cm）产生了强烈的约束，与发射过程的细节无关。没有检测到重子模型预测的热分量，这强烈表明流出能量的很大一部分最初不是以“火球”的形式，而是很可能以重子物质夹带的坡印廷通量的形式。如果玻印廷通量不直接转换为光球层以下的动能，那么在光球层半径处玻印廷通量与重子通量之比至少为~（15-20）。
2009-07-11 astro-ph.HE
GRB 210121A: A Typical Fireball Burst Detected by Two Small Missions
中国立方体卫星任务-伽马射线综合探测器最近探测到了其第一次伽马射线暴，即GRB 210121 A，这是由引力波高能电磁对应物全天监测器联合观测到的。这一爆发得到了包括\fermi和\textit{Insight} -HXMT在内的其他几个飞行任务的证实。我们结合多任务的观测数据，并进行了全面的分析爆发的时间和光谱特性。我们的结果表明，爆发是比较特殊的，其高峰值能量，热的类低能指数，和大通量。把它放到$E_{\rm p}$ - $E_{\rmγ, iso}$关系图上，在假定的距离下，我们发现这个爆发可以被限制在[0.3，3.0]的红移范围内。的热光谱分量也证实了直接拟合的物理模型所观察到的光谱。有趣的是，物理光球模型也限制了这次爆发的红移为$z\sim$ 0.3，这有助于我们在位置误差框内确定这样一个距离的宿主星系候选者。假设宿主星系是真实的，我们发现爆发可以最好地解释的光球发射的一个典型的火球与$r_0\sim$ 3.2 $\times 10^7$厘米的初始半径。
2021-09-23 astro-ph.HE
EP241113a: dissipative photospheric emission from a dirty fireball
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University（南京大学天文与空间科学学院）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, the University of Hong Kong（香港大学天文及天体物理研究所）；Department of Physics, University of Hong Kong（香港大学物理系）；Nevada Center for Astrophysics and Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校天体物理中心及物理与天文学系）
本研究针对软X射线暂现源EP241113a的特殊能谱与余辉特征，提出其低峰值能量源于低洛伦兹因子脏火球的耗散光球层辐射，并推测喷流由中微子湮灭驱动，为大质量坍缩恒星喷流研究提供新视角。
2026-08-05 astro-ph.HE
A Comptonized Fireball Bubble: Physical Origin of Magnetar Giant Flares
长期以来，人们一直认为磁星巨耀斑（MGFs）至少是观测到的短伽马射线暴（GRB）的一个子样本。最近在附近星系NGC 253中发现的短GRB 200415 A在这两种现象之间建立了教科书版本的联系。与以往对银河系MGF的观测不同，GRB 200415 A的不饱和仪器光谱首次提供了一个用观测到的$γ$射线光子测试理论模型的机会。本文提出了一个新的适用于MGFs的模型，该模型引用了一个在光球半径处被相对论磁星风康普顿化的膨胀火球。在这个模型中，由于磁重联或恒星表面的星震，大量的能量从磁星壳释放出来，注入到封闭的磁力线中，形成一个被困的火球气泡。在突破束缚并扩展到光球半径后，火球的热光子最终被磁星风区的相对论性$e^{\pm}$对康普顿化，从而产生额外的高能伽马射线辐射。该模型预测了一个修改后的类热光谱，其特征在于在瑞利-金斯制度的低能量分量，在中间能量范围内的相干康普顿散射（CC）的影响，和高能量的尾巴由于逆康普顿过程的平滑组件。通过对GRB 200415 A的观测光谱进行Monte-Carlo拟合，我们发现观测到的爆发与我们的模型预测完全一致。
2023-02-27 astro-ph.HE
MultiPulse {\it Fermi} Gamma-Ray Bursts. I. Evidence of the Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow
在伽马射线暴（GRB）中，喷流的成分是一个尚未解决的问题。以前的一些研究表明，伽玛暴的瞬发发射光谱很可能是由几个成分，可能产生于不同的喷流成分。在这里，我们提出了一个系统的分析，以寻找伽玛暴，似乎显示过渡从火球之间的坡印廷通量主导的外流以及分离脉冲在一个单一的爆发，如伽玛暴160626 B，使用伽马射线暴监测数据的\emph{Fermi}卫星。我们获得了43个具有明显多脉冲的伽玛暴，通过时间积分谱分析，发现其中有9个（21%）暴可能存在这种跃迁。然后，我们选择了进一步的四个突发与足够的质量的数据进行详细的时间分辨光谱分析，我们发现，在三个突发的热脉冲是一个前兆。此外，基于时间分辨光谱，我们约束这些热脉冲的外流性质，并发现它们与光球发射的典型性质一致。此外，较软的低能量光谱指数的后期脉冲是兼容的光学薄同步辐射模型。我们的分析表明，多脉冲{ \it Fermi}爆发的一个很好的分数可以获得从火球到坡印廷通量主导流出的转变。
2019-11-08 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
X-ray detection of a nova in the fireball phase
新星是由吸积中的白矮星的富氢包层中失控的热核燃烧引起的，这导致包层迅速膨胀并喷射出大部分质量。30多年来，新星理论一直预测在失控聚变之后会直接出现“火球”阶段，在新星在光学上可见之前，这应该是一个短暂、明亮、柔和的X射线闪光。在这里，我们提出了一个非常明亮和非常软的X射线闪光的经典银河新星YZ网丘利明确检测11小时前，其9等光学增亮。事件前后4小时未检测到X射线源，将闪光持续时间限制在8小时以内。与理论预测一致，该源的光谱形状与$3.27^{+0.11}_{-0.33}\times 10^5$ K（$28.2^{+0.9}_{-2.8}$ eV）的黑体或白矮星大气一致，辐射在爱丁顿光度下，光球仅略大于典型的白矮星。这一探测到的膨胀白矮星光球在弹出的信封提供了最后一个环节的预测光球光变曲线的演变，并打开了一个新的窗口来衡量总新星能量。
2022-09-12 astro-ph.HE hep-ex
Relativistic Fireball Reprise: Radio Suppression at the Onset of Short Magnetar Bursts
越来越多的证据表明，磁星和射电暴之间可能并不存在明显的区别，这意味着同时表现出射电脉动和爆发活动的中子星的数量可能很大。在这种情况下，通过结合射电脉动的时间行为，可以获得对爆发机制的新见解。我们提出了一个相对论性$e^{\pm}$等离子体外流在磁星耀斑爆发时的射电抑制的一般模型。突然向磁层喷射磁能会产生火球等离子体，并迅速以相对论速度膨胀。这将使等离子体截止频率显著高于静止帧射频，导致无线电波的抑制。我们分析表明，任何GHz的无线电发射所产生的磁层被抑制$\sim100\ {\rm s}$，取决于总的火球能量。另一方面，热辐射预计来自恒星表面上的热点（S），该热点由稠密等离子体的流入产生，这可能是短暴的起源。由于我们的假设预测射电抑制与短爆发一致，这可能是一种间接的方法，以限制短爆发在暗端的发生率，仍然没有被X射线探测器检测到。此外，来自火球光球层的超快伽马射线闪光也被认为是确凿的证据，尽管由于其极短的持续时间$\simμ$ s，机载探测具有挑战性。最后，我们的模型被应用到无线电脉冲星与类磁星活动，PSR J1119-6127在最近的观测。快速射电暴和等离子体透镜的可能性的影响也进行了讨论。
2018-12-12 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
GRB 091029: At the limit of the fireball scenario
利用GRB 091029的高质量宽带余辉数据，我们检验了伽马射线暴余辉前向激波模型的有效性。我们使用了多波长（近红外到X射线）的后续观测，这些观测是通过GROND、BOOTES-3/YA和Stardome光学地面望远镜以及Swift卫星上的UVOT和XRT获得的。为了解释几乎完全解耦的光变曲线在X射线和光学/近红外域，提出了一个两个组件的流出。几个模型进行了测试，包括连续的能量注入，组件与不同的电子能量指数和组件在两个不同阶段的光谱演变。只有最后一个模型才能解释具有异步峰的解耦光变曲线和特殊的SED演化。然而，这个模型有太多未知的自由参数，我们无法可靠地证实或反驳其有效性，使得GRB 091029的余辉难以在最简单的火球模型框架内解释。
2012-09-20 astro-ph.HE
XMM-Newton and Swift observations of the Type IIb SN 2011dh in Messier 51
IIb型SN 2011 dh在附近的星系M51（漩涡星系）中爆炸，为我们提供了研究SNe早期高能辐射的最佳实验室之一。我们在这里给出了一个全面的看法SN 2011 dh的X射线特性的分析，两个点XMM-牛顿早期观测以及完整的斯威夫特X射线望远镜（XRT）数据集（163 ks）。由于XMM-牛顿的高吞吐量，我们能够令人满意地拟合X射线光谱与两个热扩散气体成分，包括一个额外的吸收成分，我们的银河系。幂律模型对数据的描述较差。此外，早期的雨燕XRT光变曲线暗示了早期（< 3 d）的通量过剩，这与激波爆发后几天恒星光球层的绝热冷却相一致。
2012-09-04 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
Optical counterpart to Swift J0243.6+6124
Swift J0243.6+6124是在2017年10月的一次巨大X射线爆发中发现的。虽然在X射线波段有许多研究，但对光学对应物知之甚少。我们已经进行了光谱和光度分析的光学对应的这个有趣的来源。我们发现Swift J0243.6+6124的光学对应物是一颗V = 12.9，O 9.5Ve的恒星，位于距离$\sim5$ kpc处。在光源方向上的消光为$A_V=3.6$ ma。O型星的自转速度为210 km/s $^{-1}$。长期的光学变率同意的增长和随后的耗散的Be拱星盘后，巨大的X射线爆发。在爆发期间，光学和X射线光度是强烈相关的，表明一个共同的起源。我们没有检测到短期的周期性变化，可能与非径向脉动从Be恒星光球。
2020-09-22 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
Pair Fireball Precursors of Neutron Star Mergers
如果至少有一颗中子星（NS）在NS合并过程中被磁化，那么在最后的螺旋过程中，导电伴星的轨道运动会沿着连接NS的磁场线感应出强电压和电流。如果提取的电磁能量的一小部分，η，加速相对论粒子，产生的伽马射线发射紧凑的体积将导致形成电子-正电子对火球。应用稳态对风模型，我们量化的探测能力的前体火球与伽马射线卫星。对于eta ~ 1，γ射线探测视界D_max ~ 10（Bd/1 e14 G）^{3/4} Mpc比Advanced LIGO/Virgo的200 Mpc近得多，除非NS表面磁场强度很大，Bd > 1 e15 G。由于辐射的准各向同性性质，具有较弱NS场的合并可能会在附近产生短伽马射线暴。接近双星时未耗散的能量被大尺度的坡印亭通量沿着开放磁力线带到无穷远。在这个外流中的重新连接，远在对光球之外，为非热发射提供了一个潜在的场所，例如相干毫秒射电爆发。
2016-06-24 astro-ph.HE gr-qc
Hot Electromagnetic Outflows. III. Displaced Fireball in a Strong Magnetic Field
在强磁化和非常高的致密性（1 ~10^3-10^8）区域计算了稀正负电子火球的演化。在低有效温度（< 25 keV）下加热，允许火球膨胀，从而通过对湮灭抑制黑体光谱分布的形成。康普顿散射的扩散方程耦合到一个单温对气体和一个精确的（trans-relativistic）回旋同步光子源。我们发现，光子谱发展的准热峰，其下的幂律斜率是伽马射线暴的特征。热高频谱的形成是用l ~ 10 ^3的完整动力学方程来检验的。这些结果对伽玛暴的中心引擎和能量传输机制有一定的启示。1.在距发动机约10^{12} cm处的喷流爆发时，重子静止质量携带的能通量不到约10^{-5}，大部分由磁场携带。2.这种程度的重子纯度表明发动机中存在事件视界，中子在瞬发发射机制中的作用可以忽略不计。3. X射线闪光是由携带足够的重子的外流发射的，光球是对耗尽的，我们表明这会导致更快的热化。4.观测到的峰值频率和爆发亮度之间的关系由Amati等人观测到的关系限定，如果爆发时喷流洛伦兹因子~ 1/（张开角）。5.恒星模型被用来证明最高观测到的伽玛射线暴能量之间的不一致性，和流体动力喷嘴：磁准直是必需的。6.磁化的成对气体足够稀，使得高频阿尔芬波可能变得缺乏电荷。最后，我们认为等离子体碰撞对磁重联的限制被高估了。
2013-10-09 astro-ph.HE
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
Testing a model for subphotospheric dissipation in GRBs: fits to Fermi data constrain the dissipation scenario
有人认为，伽马射线暴（GRB）中的瞬发辐射可以用热火球中光球的辐射来描述。这些模型必须通过直接将其与数据拟合来进行测试。在这项工作中，我们使用费米伽玛射线太空望远镜的数据，并考虑一个特定的光球模型，其中动能的低磁化外流耗散本地的内部冲击下面的光球。我们构造了一个表模型与物理动机的参数空间，并适合它的时间分辨光谱的36个最明亮的费米伽玛暴与已知的红移。我们发现，约三分之二的检查光谱不能描述的模型，因为它通常低于预测所观察到的通量。然而，由于样本强烈偏向于明亮的伽玛暴，我们认为，这部分将显着降低时，考虑到整个人口。从成功的拟合，我们发现，该模型可以重现整个范围内的光谱斜率存在于样品中。对于这些情况，我们还发现耗散始终发生在半径为$\sim 10^{12}$ cm处，并且仅需要百分之几的效率。此外，我们发现火球光度与洛伦兹因子之间存在正相关关系。这种相关性先前已通过独立方法报道。我们的结论是，如果伽玛射线暴光谱是由于光球发射，耗散不能只考虑我们在这里的具体情况。
2019-01-21 astro-ph.HE
A Comptonized Fireball Bubble Fits the Second Extragalactic Magnetar Giant Flare GRB 231115A
本文利用康普顿化火球气泡模型分析第二个河外磁星巨耀发 GRB 231115A 的光谱和时间特性，成功拟合观测数据并约束其物理参数，证实其磁星巨耀发起源。
2024-02-18 astro-ph.HE
Spectral Modification of Magnetar Flares by Resonant Cyclotron Scattering
研究了磁星耀斑的共振回旋散射光谱修正。在高能耀斑期间，从恒星表面附近的磁捕获火球发射的光子应该与磁层电子或正电子共振相互作用。我们通过一个简单的思想实验表明，这样的散射粒子预计将沿着封闭的磁场线以温和的相对论速度移动，这将使入射光子能量由于多普勒效应而略有偏移。我们开发了一个玩具模型的光谱修改由一个单一的RCS，它结合了一个现实的种子光子光谱从被困的火球和粒子的速度场，这是独特的耀斑磁层。我们表明，我们的光谱模型可以有效地由一个单一的参数，火球的有效温度，这使我们能够以较低的计算成本，以适应观察到的光谱。我们证明，我们的单散射模型是在显着的一致性与斯威夫特/BAT数据的中间耀斑从SGR 1900+14，相应的有效火球温度为$T_{\rm eff}=6$ - $7$ keV，而BeppoSAX/GRBM数据的巨耀斑从同一来源可能需要更精细的模型，包括多重散射的影响。然而，由于没有标准的物理动机模型的磁星耀斑光谱，我们的模型可能是一个有用的工具来研究磁星爆发，揭示隐藏的属性的耀斑磁层。
2020-07-25 astro-ph.HE
Spectral evolution and the onset of the X-ray GRB afterglow
基于光变曲线从雨燕爆发分析仪，我们调查是否'浸'功能常见于早期的硬度比的Swift-XRT数据可能会产生的衰变的即时发射和上升的余辉的并列。我们能够模拟这样一个特征，假设余辉上升，如Sari和Piran（1999）所预测的那样。使用这个模型，我们测量了火球的初始体积洛伦兹因子。对于一个23个伽玛暴的样本，我们发现伽玛暴的中值γ_0 =225，假设是一个密度恒定的环爆介质;或者γ_0 =93，如果我们假设是一个风状介质。
2011-01-31 astro-ph.HE
Swift spectra of AT2018cow: A White Dwarf Tidal Disruption Event?
AT 2018 cow的明亮瞬变与任何其他已知类型的瞬变都不同。它的高亮度，快速上升和衰减以及最初几乎没有特征的光谱是前所未有的，很难用类似爆发源的模型来解释。我们提供的证据表明，微弱的伽马射线发射至少持续了8天，紫外波段的光谱没有特征，这两种情况对于喷发源来说都是不寻常的。该源的X射线变化具有类似爆发的特征。紫外-光谱没有显示任何CNO线，但很好地描述了黑体。我们证明了位于星系Z~137-068外围的一个10万到100万太阳质量的黑洞（BH）对0.1 - 0.4百万太阳质量的氦白矮星（WD）的潮汐扰动模型可以解释多波长观测中所显示的大部分特征。一个类似黑体的发射是从一个不透明的光球中发射出来的，光球是由WD破裂的碎片形成的。在光/红外光谱的早期阶段出现的广泛的特征可能是在一个短暂的高速向外运动的茧产生的速度增宽线。后来出现的不对称光学/红外线是大气层与光球脱离热平衡时发出的，光球经历了更快的冷却。光球层在温度下降时收缩，随后的大气层下沉产生了不对称的线轮廓。此外，可能存在非热射流，发射10-150 keV波段的X射线。
2019-01-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigating subphotospheric dissipation in gamma-ray bursts using joint Fermi-Swift observations
喷流光球被认为是伽马射线暴（GRB）瞬发的起源。在许多这样的模型中，光谱中的特征出现在$\textit{Fermi}$ GBM探测器的能量范围之下，因此与X射线数据的联合拟合对于评估光球情景是重要的。在这里，我们考虑一个特定的光球模型，假设本地化的亚光球耗散的内部冲击在非磁化流出。我们使用贝叶斯推断和一个样本的8个伽玛暴与已知的红移，同时观察到与$\textit{Fermi}$ GBM和$\textit{Swift}$ XRT。这为我们提供了$0.3$ ~keV到$40$ ~MeV的能量范围和更严格的参数约束。我们分析了32个光谱，发现16个很好地描述了模型。我们还发现，估计的散装洛伦兹因子，$Γ$，和火球光度，$L_{0,52}$，减少，而耗散能量的分数，$\varepsilon_{\mathrm{d}}$，增加在联合适合相比，GBM只适合。这些变化是由XRT数据中的计数略微过量引起的，相对于仅GBM数据拟合的模型预测。事实上，我们有限的实现的物理方案产生50%的接受光谱是有希望的，我们讨论了可能的模型修订的新数据。具体来说，我们认为，包括显着的磁化，以及删除内部冲击的假设，将提供更好的适合在低能量。
2019-06-05 astro-ph.HE
Multi-Wavelength Observations of GRB 111228A and Implications for the Fireball and its environment
观测极早期的多波长余辉对于揭示辐射火球及其环境的性质以及伽马射线暴（GRB）的中心引擎至关重要。本文报道了我们对GRB 111228 A在爆发触发后95秒到50小时的光学观测结果，并利用我们的观测数据和{ \em Swift}和{ \em Fermi}任务的观测数据，研究了它的瞬发γ射线和环境介质的性质。我们的联合光学和X射线光谱拟合的余辉数据表明，环境介质的特点是低尘气比。为了说明能量注入效应，我们用标准余辉模型通过马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术对余辉光曲线进行了最佳拟合，结果表明：$ε_e=(6.9\pm 0.3)\times 10^{-2}$，$ε_B=(7.73\pm 0.62)\times 10^{-6}$，$E_{\rm K}=(6.32\pm 0.86)\times 10^{53}\rm erg$，$n=0.100\pm 0.014$ cm $^{-3}$。低的介质密度可能意味着余辉喷流可能处于晕或热ISM中。在光学和X射线波段观察到的无色浅衰变段很好地解释了中央发动机的持久能量注入，这将是一个磁星，从数据推断周期约为1.92毫秒。其时间积分瞬发γ能谱的$E_p$为$\sim 26$ KeV。利用余辉模型拟合得到的初始洛伦兹因子（$Γ_0=476^{+225}_{-237}$），发现GRB 111228 A满足$L_{\rm iso}-E_{\rm p,z}-Γ_…
2015-12-25 astro-ph.HE
The energy budget of GRBs based on updated prompt \& afterglow observations
我们比较了由91个具有已知红移的快速伽马射线暴（GRB）样品发射的各向同性等效15 - 2000 keV伽玛射线能量E_gamma，以及在火球模型框架内由这些暴的X射线余辉观测估计的各向同性等效火球能量E_fb。E_gamma的不确定度范围为~10^51 erg~~10^53.5 erg，平均约为25%，主要是由于从BAT探测器波段外推到15 - 2000 keV波段。E_fb的不确定性大约是2的因子，主要是由于X射线测量的散射。我们发现E_gamma和E_fb是紧密相关的。η ^11hr_gamma的平均值（std）约为log_10（E_gamma/（3 ε_eE^11hr_fb））=-0.34（0.60），η_gamma的本征扩散上限约为0.5（ε_e是电子携带的冲击等离子体能量的分数，E ^x hr_fb是从x小时的X射线通量推断的）。我们还发现，由3小时和11小时的X射线观测结果推断的E_fb是相似的，log_10（E^3hr_fb/E^11hr_fb）的平均值（标准差）为0.04（0.28）。η_gamma的小变化意味着ε_e和火球能量转换为γ射线的效率在爆发间的变化很小，并表明两者都是一阶的。η_gamma的小变化以及E^3hr_fb和E^11hr_fb的相似性进一步表明，ε_e并不随激波洛伦兹因子而显著变化，并且对于大多数爆发，在余辉阶段，通过辐射损失或延长持续时间的…
2015-11-23 astro-ph.HE
Closure relations during the plateau emission of Swift GRBs and the fundamental plane
尼尔·盖雷尔斯·斯威夫特天文台观测X射线中的伽马射线暴（GRB）平台。在处理伽玛暴平台辐射时，我们通过火球模型检验了闭合关系的可靠性。我们分析了\emph{Swift}从2005年（1月）到2019年（8月）收集的455条X射线光变曲线（LC），其中红移是已知的和未知的，使用唯象Willingale 2007模型。利用这些拟合，我们分析了这些伽玛暴的发射机制和天体物理环境，通过关闭关系的时间间隔内的平台发射。最后，我们测试的3D基本平面关系（Dainotti关系），它连接提示峰值亮度，在平台（休息帧）结束的时间，并在当时的亮度，在与红移的伽玛暴，有关的封闭关系所确定的群体。这使我们能够检查这些组中的任何组的本征散射σ_{int}与以前的文献相比是否减小。对于p>2的电子光谱分布，最符合的环境是风慢冷却（SC）和ISM慢冷却，其中参数q表示平台发射的平坦度并说明能量注入，分别为=0和=0.5，在已知和未知红移的情况下。我们还发现，对于sGRB，所有具有$q=0$的ISM环境都具有最小的σ_{int}=0.04 \pm 0.15，其基本平面关系保持偶然发生概率p=0.005。我们已经表明，大多数的伽玛暴呈现平台排放满足封闭关系，包括能量注入，特别是风SC环境的偏好。满足给定关系的伽玛暴子样本可以用作可能的标准烛光，并可以提出一种方法来减少这些研究关系的内在散射。
2021-05-22 astro-ph.HE
GRB Afterglow Light Curves from a Hydrodynamic Model
在这项工作中，我们已经模拟了流体动力学演化的伽玛暴火球与外部介质（ISM）周围的爆发源的剧烈相互作用，假设一个幂律分布的加速相对论电子。为此，开发了一种仅基于占主导地位的同步辐射机制的贡献的计算机代码。计算了几个伽玛暴在X射线和可见光R波段的余辉辐射的光变曲线。它们分别与XRT/Swift卫星和地球望远镜观测到的数据进行了比较，指出了公平的总体一致性，从而证实了我们基于Feng等人（2002）模型的流体动力学模拟的有效性。
2021-06-19 astro-ph.HE
Magnetar Fireballs and Short Bursts: Curved Spacetime Lensing, QED Effects, Spectra, Polarization, and Impulse Responses
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC（NASA/GSFC空间科学与技术研究探索中心）；Rice University（莱斯大学）；Washington University in St. Louis（华盛顿大学圣路易斯分校）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩县分校）；University of Toulouse（图卢兹大学）
本文提出结合广义相对论光线弯曲、磁化光球中偏振传输、磁光分裂衰减和磁层真空双折射的新火球模型，以解释磁星短爆发的高能光谱、偏振特性及能量-时间脉冲响应，同时探讨其在磁星巨大耀斑脉动尾部中的应用。
2026-08-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The 999th Swift gamma-ray burst: Some like it thermal
本文介绍了GRB 151027 A的多波长研究。这是雨燕卫星探测到的第999个伽玛暴，它在X射线和光学波段有密集的采样发射，并在提示后的140天内在无线电中被观测和探测到。从500秒到140天的多波长光变曲线可以通过一个标准的前向激波余辉来模拟，但需要一个额外的组件来重现早期的X射线和光发射。我们目前的TNG和LBT光学观测进行了19.6，33.9和92.3天后，触发器，这表明一个颠簸相对于一个标准的余辉通量衰减，并可能被解释为由于底层SN和宿主星系（0.4 uJy的R波段）。SRT、Medicina、EVN和VLBA在第4天至第140天之间进行的无线电观测表明，爆发发生在一个以密度分布图（风分布图）为特征的环境中。一个显着的特点，即时发射是一个明亮的耀斑的存在100秒后，触发，持续70秒的软X射线波段，同时检测到从光学波段到MeV的能量范围。通过结合Swift-BAT/XRT和Fermi-GBM数据，耀斑的宽带（0.3-1000 keV）时间分辨光谱分析揭示了非热（幂律）和热黑体分量的共存。BB分量在0.3-1000 keV波段贡献了高达35%的亮度。在Swift-BAT和Fermi-GBM中观测到的伽马射线发射比Swift-XRT观测到的软X射线发射预期和持续时间要短，这与康普顿化的起源相矛盾。BB分量既可以由流出变得透明产生，也可以由快速壳层与在爆发的初始和后期耀斑之间的静止…
2016-11-14 astro-ph.HE
X-raying extended emission and rapid decay of short gamma-ray bursts
在短伽马射线暴（SGRB）中，扩展发射是一个谜。通过对${\it Swift}$ XRT观测到的最亮的9个事件的时间分辨谱分析，我们将SGRB的早期X射线辐射明显地分为两类。一种是具有指数快速衰减的扩展发射，其在SGRB触发后的数百秒期间显示出显著的光谱软化，并且也被${\it Swift}$ -BAT检测到。另一个是暗淡的余辉，只显示出在$10^4$ s上的幂律衰减。扩展辐射的时间衰减和光谱指数之间的相关性与均匀急流高纬曲率辐射的$α$ - $β$相关性不一致。观测到的过快衰减表明来自光球层或斑块表面的发射，并通过黑洞的磁重联等方式表明停止的中央引擎。
2015-11-27 astro-ph.HE
Critical Test Of Gamma Ray Burst Theories
对非常强的伽马射线暴（GRB）的X射线余辉进行长时间的精确跟踪测量，可以对GRB理论进行严格的检验。在这里，我们表明，单一的幂律衰减随时间的X射线余辉的伽玛暴130427 A，记录长和最准确的测量X射线余辉的强烈伽玛暴的斯威夫特，钱德拉和XMM牛顿空间天文台，和所有其他已知的强烈伽玛暴，是预测的炮弹（CB）模型的伽玛暴从他们的测量光谱指数，而这与被广泛接受的伽玛暴火球（FB）模型所预测的结果不一致。
2016-07-25 astro-ph.HE
The Evolution of Thermal and Non-thermal Emission Components in GRB 250920C
Yunnan University（云南大学）；Yunnan Normal University（云南师范大学）
通过Fermi/GBM和Swift/BAT数据的时间分辨光谱分析，发现GRB 250920C的EI阶段由热辐射主导，而EII阶段由非热同步辐射主导，表明喷流从火球主导向坡印廷通量主导转变。
2026-09-10 astro-ph.HE
SWIFT-BAT observations of the recently discovered magnetar SGR 0501+4516
我们目前的结果软伽马中继器（SGR）0501+4516，发现SWIFT突发警报望远镜（BAT）在2008年8月22日。从这个来源中识别出50多个爆发，其中18个爆发有足够的计数进行频谱分析。我们使用8种模型对这18个爆发进行了时间平均谱分析，其中截止幂律模型和双黑体模型在15-150 keV能量范围内提供了最佳拟合。截断幂律模型拟合得到爆发的平均光子指数Gamma_{CPL} = 0.54+/-0.11和截断能量E_C = 19.1+/-1.8 keV。发现硬黑体和软黑体的平均温度分别为kT_{BB_h} = 12.8+/-0.7 keV和kT_{BB_s} = 4.6+/-0.5 keV，并且分别与硬发射区和软发射区（R_{BB_h}和R_{BB_s}）的半径平方反相关为R_{BB_h} ^2 $\propto$ kT^{-5.8}和R_{BB_s} ^2 $\propto$ kT^{-2.7}。具有不同折射率的软组分和硬组分温度支持两个不同的发射区域的想法，其中硬组分对应于较小的半径，软组分对应于较大的半径，这进一步证实了异常（E）和普通（O）模式光子在光球中传播的想法，如磁星模型中所预测的。我们注意到SGR 0501+4516爆发的强爆发注量-持续时间相关性以及硬度比-持续时间和硬度比-注量反相关性。爆发注量范围为~ 4.4 \times 10^{-9}尔格/cm^-2 ~~…
2010-04-23 astro-ph.HE
Spectro-polarimetric analysis of prompt emission of GRB 160325A: jet with evolving environment of internal shocks
GRB 160325 A是AstroSat CZT成像仪迄今为止在其主要视野中探测到的唯一明亮爆发。在这项工作中，我们提出了光谱和偏振分析的即时发射的爆发使用AstroSat，费米和尼尔Gehrels斯威夫特观测。即时发射由两个不同的发射事件组成，由几秒钟的静止/轻度活动期隔开。第一次发射事件显示了热分量以及$1.5\, σ$置信水平下$PF < 37\, \%$的低极化分数。另一方面，第二次发射事件显示出非热光谱，并发现在$1.5 σ$置信水平下与$PF > 43\, \%$高度极化。我们还利用{ \it Swift}/XRT数据研究了喷流的余辉性质。观测到的喷流破裂表明喷流是指向观测者的，对于假设的红移$z = 2$，喷流的张开角为$1.2^{\circ}$。与复合模型的偏振，光谱的即时发射和余辉，我们推断，第一集的发射起源于光球与本地化的耗散发生在它下面，第二次从上面的光球光学薄区域。光球层的辐射主要由逆康普顿散射产生，而光学薄区的辐射则由同步辐射过程产生。爆发的低辐射效率表明，流出仍然重子占主导地位的整个爆发期间，只有一个次主导的坡印亭通量分量，和喷流的动能很可能是通过内部的冲击，从光学厚光学薄的环境内喷流演变消散。
2020-03-04 astro-ph.HE
A multiwavelength study of Swift GRB 060111B constraining the origin of its prompt optical emission
在这项工作中，我们提出了从一个多波长的运动，以及从公共的雨燕/BAT，XRT，和UVOT数据的GRB 060111 B的明亮的光发射测量具有良好的时间分辨率在提示阶段的结果。我们确定了R~25等的宿主星系;其无特征的光谱连续体和亮度，以及触发后16天未检测到任何相关的超新星和其他独立的红移估计，收敛到z~1-2。从早期余辉SED的分析，我们发现，不可忽略的主机星系尘埃消光，除了银河系之一，影响所观察到的光学制度中的流量。在瞬发过程中，经折射率校正的光学-伽马射线光谱能量分布显示出通量密度比$F_γ/F_{opt}$ =0.01-0.0001，光谱指数为$β_{γ,opt}> β_γ$，强烈表明光学和伽马射线成分的起源是分开的。这一结果得到了支持，在两个能量域中观察到的即时发射光变曲线中缺乏相关行为。在GRB 060111 B期间观察到的即时光发射的性质有利于解释这种光学光作为辐射的反向冲击在厚壳极限和缓慢冷却制度。预期的峰值通量与观测到的经宿主灭绝校正的峰值通量一致，这可能表明TAROT观测的开始时间非常接近或与峰值时间一致。在z=1-2时，火球的初始洛仑兹因子大于260-360，与其它伽玛暴的洛伦兹因子相似。GRB 060111 B是一个罕见的，在X射线和光能范围内的反向冲击发射机制的良好测试案例。
2009-07-01 astro-ph.HE
Episodic Jets as the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
大多数伽马射线暴（GRB）具有不稳定的光变曲线，这就要求GRB的中心引擎发射一个偶发的外流。最近的费米观测表明，一些伽玛暴缺乏重子火球模型预测的热光球成分，这表明伽玛暴的磁起源。鉴于在其他天体物理黑洞系统中观测到了强的幕式喷流和连续喷流，本文提出了伽玛暴中心引擎的一个本征幕式磁主导喷流模型。积累和喷发的自由磁能的差异旋转，湍流吸积流的超吸积黑洞周围的日冕导致喷射的情节，磁为主的等离子体斑点。这些团块被磁加速，在大半径处相互碰撞，触发快速的磁重联和湍流，有效的粒子加速和辐射，并为观测到的伽马射线暴的偶发性瞬发伽马射线发射提供动力。
2012-07-26 astro-ph.HE
Evidence for the transition from thermal to non-thermal emission in the prompt emission of GRB 161117A
Chuxiong Normal University（楚雄师范学院）；Guangxi University（广西大学）；Yunnan University（云南大学）
GRB 161117A的热辐射向非热辐射转变的证据，通过分析光谱演变推断喷流特性及内部冲击主导的加速机制。
2025-12-31 astro-ph.HE
Thermal Components in Gamma-ray Bursts. II. Constraining the Hybrid Jet Model
在解释伽马射线暴喷流成分的物理起源时，Gao & Zhang等人提出了一种更为普遍的模型，即混合喷流模型（在传统的火球模型的基础上引入了另一个磁化参数$σ_{0}$）。然而，它仍然没有被应用到一个大的伽玛暴样品。在这里，我们首先采用“自上而下”的方法，高\张诊断光球属性的中央引擎，看看如何混合模型可以解释观测到的数据，以及通过应用{ \it费米} GRB样本（八个爆发）与检测到的光球组件，在李（我们的论文I）。我们推断的混合问题的所有物理参数与三个典型值的射流基地的半径（$r_{0}$ = 10 $^{7}$，10 $^{8}$，和10 $^{9}$厘米）。我们发现所有爆发的无量纲熵显示$η\gg$为1，而5个爆发（GRB 081224，GRB 110721 A，GRB 090719，GRB 100707和GRB 100724）的导出（1+ $σ_{0}$）大于1，这表明除了热火球分量外，另一个冷坡印廷通量分量也可能起着重要作用。我们的分析还表明，在GRB 081224和GRB 110721 A的所有$r_{0}$的几个时间仓中，在$\sim$ 10 $^{15}$ cm（1+ $σ_{\rm r15}$）处的磁化参数大于1，这意味着内部碰撞诱导的磁重联和湍流可能是驱动非热发射的机制，而不是内部冲击。我们的结论是，大多数的爆发（可能是所有）可以很好地解释的混合射流问题。
2020-05-20 astro-ph.HE hep-ph
A time domain experiment with Swift: monitoring of seven nearby galaxies
我们的目标是在时间域中探测超新星（SN）激波爆发（SBO）。SBO标志着爆炸波的第一次辐射逃逸，爆炸波突破了恒星的光球层并发射了SN喷出物，并在紫外线和软X射线波段达到峰值。探测SBO可以确定爆炸的开始，精确度从几小时到几秒钟。利用Swift卫星上的XRT和UVOT仪器，我们对7个邻近星系（距离<50 Mpc）进行了为期6个月的每周监测，即NGC 1084，NGC 2207/IC 2163，NGC 2770，NGC 4303/M61，NGC 3147，NGC 3690，NGC 6754。我们在收集的数据中搜索变量/瞬态源。我们没有发现SN SBO事件的证据，但我们发现了五个位于样品星系的光中的物体，它们在X射线和/或紫外线中是可变的。我们的样本星系在宇宙体积内，即将到来的高级引力波（GW）探测器（a-LIGO/a-Virgo）将到达宇宙体积，因此这项工作提供了一个例子，说明如何进行Swift调查，以检测来自SNe的GW信号，并检测GW触发器的对应物。
2016-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Comprehensive Analysis of Swift/XRT Data: IV. Single Power-Law Decaying Lightcurves vs. Canonical Lightcurves and Implications for a Unified Origin of X-rays
通过分析2009年7月之前观测到的雨燕/XRT光变曲线，发现19个事例在伽玛暴触发后的几十秒（或几百秒）到10^5秒内，以1 ~ 1.7的指数单调幂律衰减，明显不同于典型的由浅到正态衰减转变的光变曲线。两个样品的瞬发γ射线没有统计学差异，X射线性质也相似，尽管SPL样品的宿主星系的NH值略低，能量释放比典型样品大。在爆发标架中，SPL XRT光变曲线逐渐合并为一个汇流，而正则样品的正常衰变段也具有相同的特征。与正常衰变段类似，SPL光变曲线满足外激波模型的闭合关系。如果X射线是伽玛暴火球的余辉，我们的研究结果表明，浅衰变将是由于能量注入和总能量预算注入后的两个样本的伽玛暴是可比的。更有趣的是，我们发现山崎提出的一个先前的X射线发射模型更直接地解释数据。结果表明，X射线的零时间（T0）满足对数正态分布，SPL样品的T0可以忽略不计，这与T0分布在低端的尾部是一致的。以T0为参考，正则XRT光变曲线很好地跟踪SPL光变曲线。在我们的分析中，典型光变曲线的T0通常比已知的前兆从主伽玛暴的偏移大得多，这表明X射线可能是伽玛暴触发前外部冲击的发射分量。在大多数XRT光变曲线中没有检测到类似喷流的破裂，这意味着它的喷流的张开角通常很大。
2009-10-24 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
The interpretation of the multi-wavelength afterglow emission of short GRB 140903A
GRB 140903 A是由{ \it Swift}探测到的一个短持续时间的$γ-$射线暴（SGRB），其特征是它在SGRB之间的持久射电发射。除了$\sim 10^{6}$ s的射电余辉发射外，GRB 140903 A的余辉在X射线中显示出从$10^3$ s到$7 \times 10^3 $ s的平台。在这项工作中，我们属性的X射线平台到减速冲击波的能量注入，然后在标准的火球余辉模型内的无线电/光学/X射线余辉发射模型。利用合理的物理参数，包括射流半张角$\sim 0.05$，很好地再现了余辉发射。我们还比较了有和没有射电余辉探测的SGRB的物理特性，发现附近的SGRB更亮，更容易被射电探测到。这种现象已在余辉模型中得到解释。
2016-12-07 astro-ph.HE
A comprehensive view of blackbody components in the X-ray spectra of GRBs
在X射线谱中，有一小部分伽马射线暴（GRB）表现出黑体辐射，其起源一直存在争议。为了更全面地理解这一现象，我们用{ \it Swift}~XRT对116个已知红移的伽玛暴进行了黑体成分的搜索。进行时间分辨光谱分析和黑体的重要性进行评估相对于一个吸收的幂律模型。我们报告了9个新的探测结果，证实了以前报道的GRB~ 171205 A中的黑体。加上我们以前的结果，在{ \it Swift} 13年来观测到的199个伽玛暴样本中，总共有19个伽玛暴具有显著的黑体发射。探测到一个短伽玛暴和两个低光度伽玛暴。我们根据黑体分量估计火球参数，并注意到黑体亮度与温度和推断的洛伦兹因子相关。黑体成分和光变曲线的性质有很大的差异，这表明发射的来源不同。在大约三分之一的伽玛暴中，黑体显然与喷流的晚期瞬发辐射有关。样本的其余部分包括与茧的预期完全一致的情况，以及可能由高纬度排放或更有活力的茧解释的情况。这些结果表明，热辐射与射流的所有部分。
2021-01-20 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
The unusual afterglow of the Gamma-Ray Burst 100621A
为了限制GRB 100621 A余辉的宽波段光谱能量分布，在2.2 m MPG/ESO望远镜上用7通道"伽马射线暴光学和近红外探测器"（GROND）在光学/近红外波段、在APEX望远镜上用大型测辐射热计阵列LABOCA在亚毫米波段和用ATCA在射频波段进行了专门观测。利用斯威夫特X射线观测，我们试图解释的观测数据内的火球的情况。GRB 100621A的余辉表现出非常复杂的时间和光谱演化。我们确定了三种不同的发射成分，最壮观的一个引起一个突然的强度跳跃约一小时后，即时发射。这个成分的光谱比典型的余辉陡得多。我们使用Vlasis等人（2011）的公式解释了第一个壳层被环爆介质减速后的两壳层碰撞。我们使用火球的情况下，得到的第一壳的微物理参数的约束。窄喷流的长期能量注入似乎提供了一个充分的描述。另一个值得注意的结果是在一个非常蓝的宿主星系中，有一个大的（$A_V$ = 3.6等）视线宿主余辉消光。
2013-04-22 astro-ph.HE
The Internal-Collision-Induced Magnetic Reconnection and Turbulence (ICMART) Model of Gamma-Ray Bursts
最近费米对GRB 080916 C的观测表明，与假定的火球相关的明亮光球发射消失了，这表明坡印廷通量占主导地位的外流。本文提出了一个坡印廷通量占优区伽马射线暴瞬发辐射模型，即内碰撞诱发磁重联和湍流（ICMART）模型。据设想，伽玛射线暴中央发动机发射间歇性的，磁主导的风，在伽玛射线暴发射区，喷出物仍然适度磁化。与内激波（IS）模型类似，微型壳体在传统的内激波半径处发生内部相互作用。这些早期碰撞中的大多数几乎没有能量耗散，但会使有序的磁场线发生畸变。在某一时刻，磁场位形的畸变达到了允许快速重联种子产生的临界条件，从而在相互作用区产生相对论MHD湍流。湍流进一步使磁力线扭曲，使额外的磁重联变得容易，导致存储的磁场能量的跑道释放（ICMART事件）。在ICMART区域加速的粒子辐射出同步加速器光子，为观测到的伽马射线提供能量。每个ICMART事件对应于GRB光变曲线中的一个宽脉冲，一个GRB由多个ICMART事件组成。该模型保留了IS模型和其他模型的优点，但可以克服IS模型面临的一些困难/问题（例如，低效率，快速冷却，电子数过剩，Amati/Yonetoku关系不一致，以及缺少明亮的光球）。它预测了两个组件的变化时间尺度，并在每个ICMART事件的EP和极化程度下降。该模型可以适用于大多数费米LAT伽玛暴的时间分辨，无特征的带函数谱（删节）。
2010-11-27 astro-ph.HE
Evidence of X-ray plateaus driven by the magnetar spindown winds in gamma-ray burst afterglows
伽马射线暴（GRB）的核心引擎仍然是多信使天体物理学时代的一个开放和前沿话题。X射线平台出现在一些伽玛暴余辉中，这被广泛认为是起源于磁星的自旋下降。根据伽玛暴的稳定磁星假设，在X射线余辉中，应该出现一个X射线平台和一个$\sim t^{-2}$衰变相。同时，“正常”的X射线余辉是由伽玛暴火球的外激波产生的。我们分析了Neil Gehrels的\emph{Swift} GRB数据，然后找到了三个金样品，它们具有X射线平台和$\sim t^{-2}$叠加在喷流驱动的正常分量上的衰变相。基于光变曲线的这些特征，我们认为磁星应该是这三个伽玛暴的中心引擎。未来的多信使联合观测可能会进一步验证这种可能性，从而有助于约束伽玛暴物理。
2021-10-02 astro-ph.HE
Testing an unifying view of GRB afterglows
雨燕卫星发射四年后，伽玛暴宽带余辉行为的性质仍然是一个悬而未决的问题。标准的外激波火球模型不能很容易地解释光学余辉到X射线余辉的时间和光谱特性。我们分析了33个已知红移和消光的伽玛暴样品的静止帧去吸收和K校正的光学和X射线光变曲线。我们模拟他们的宽带行为的总和标准的前向冲击波发射由于相互作用的火球与环爆介质和一个额外的组件。这种描述提供了一个很好的协议与所观察到的光变曲线，尽管其复杂性和多样性，也可以解释缺乏消色差的后期射流休息和存在的彩色休息在几个伽玛暴光变曲线。为了测试这种模型的预测，我们分析了X射线时间分辨光谱，在观察到的XRT能带内寻找可能的光谱断裂，发现7个GRB显示出这样的断裂。这些伽玛暴的光学到X射线SED演化与我们的解释所预期的一致。
2009-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Optical outburst evolution of the transient black hole X-ray binary Swift J1727.8-1613: Disc response to jet ejections and late-outburst emergence of powerful disc winds
研究Swift J1727.8-1613暂现黑洞X射线双星2023次爆发的光学光谱，探讨盘对喷流喷射的响应及晚期爆发中强大盘风的形成机制。
2026-03-17 astro-ph.HE
Swift X-ray and UV monitoring of the Classical Nova V458 Vul (Nova Vul 2007)
我们描述了V458 Vul（Nova Vul 2007）的高度可变的X射线和紫外线发射，在爆发后1到422天之间由Swift观测到。V458 Vul最初只在紫外线下明亮，但在第71-140天期间，由于kT=0.64 keV的光学薄热发射，X射线波段未吸收光度为2.3 x10 ^{34} erg s^{-1}，因此成为可变硬X射线源。此时的X射线光谱需要一个低的铁丰度（0.2^{+0.3}_{-0.1}太阳），与朱雀号在同一时间的测量结果一致。在第315天，我们发现了一个新的X射线谱分量，它可以用一个温度为kT=23^{+9}_{-5} eV的黑体来描述，而以前的硬X射线谱分量下降了3.8倍。这种软X射线成分的光谱类似于那些通常在超软源（SSS）中看到的，这表明新星喷出物开始清除和/或WD光球正在收缩到其热发射达到X射线波段的点。我们发现一个高度的变化，在软组件与耀斑上升的数量级计数率在0.2天。在第342.4-383.6天的以下观察中，未观察到柔软组分，仅在第397天再次出现。硬组分继续发展，我们发现硬X射线发射和紫外发射之间的关系，产生斯皮尔曼秩概率为97%。在第397天之后，硬组分仍然存在，是可变的，并且继续以极慢的速率褪色，但是由于来自亮SSS组分的污染物堆积而无法分析。
2009-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Correlation between Peak Energy and Peak Luminosity in Short Gamma-Ray Bursts
Yonetoku等人发现了11个雨燕前长伽马射线暴的峰值亮度和峰值能量之间的相关性，称为$L_{p}\propto E_{p,i}^{2.0}$。在这项研究中，对于斯威夫特时代148个长伽马射线暴的大幅扩展样本，我们发现相关性仍然存在，但很可能具有略微不同的幂律指数，即，$L_{p}\propto E_{p,i} ^{1.7}$。此外，我们还收集了17个短伽马射线暴，并提供了必要的数据。研究发现，该样本短事件也存在$L_{p}\propto E_{p,i} ^{1.7}$的相关性。有人认为，长、短伽马射线暴的辐射机制应该是相似的，即，由光球层引起的准热起源和发生在中心发动机附近的耗散。该过程的一些关键参数受到约束。我们的结果表明，无论是长爆发还是短爆发的辐射过程都可能是由热辐射主导的，而不是单一的同步辐射。这可能会对理论模型施加强大的物理约束。
2012-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
