Multiwavelength Radiation from the Interaction between Magnetar Bursts and Companion Star in a Binary System
本研究分析双星系统中磁星爆发与伴星相互作用的多波段电磁信号,发现新生磁星爆发前强风的光学紫外持续辐射占主导,年老磁星的爆发相互作用再辐射更强,近邻星系中该现象可被光学望远镜探测。
2024-08-17 astro-ph.HE
The Fast Radio Burst FRB 20201124A in a star forming region: constraints to the progenitor and multiwavelength counterparts
我们提出的FRB 20201124 A,第三个最近的重复快速射电暴最近本地化在附近(z=0.0978)星系的多波长活动的结果。深VLA观测导致检测到静态无线电发射,钱德拉在X射线中也勉强可见。在22 GHz的成像使我们能够解决源的规模为$\gtrsim$ 1角秒,并将其定位在FRB的位置,在0.2角秒的误差。EVN和e-MERLIN观测采样小角度尺度,从2到100质量,提供了严格的上限存在一个紧凑的源和证据弥漫无线电发射。我们认为,这种发射与增强的恒星形成活动的FRB附近,对应的恒星形成率为$\approx 10\ {\rm M}_\odot {\rm yr}^{-1}$。在FRB 20201124 A位置的表面恒星形成率比在其他精确定位的FRB中通常观察到的大两个数量级。如此高的SFR表明FRB源是一个新生的磁星,由大质量恒星祖先的SN爆炸产生。在我们同时进行的FAST、SRT和Chandra活动中观察到的49个射电暴的X射线对应物的上限与磁星的情况是一致的。
2021-11-11 astro-ph.HE
Multiwavelength Constraints on the Origin of a Nearby Repeating Fast Radio Burst Source in a Globular Cluster
针对已知最近的河外重复FRB源FRB 20200120E开展多波段观测,通过严格限制其X射线发射并与各类模型对比,排除部分起源可能性,为区分FRB模型提供关键依据。
2024-11-27 astro-ph.HE
Multiwavelength Radio Observations of Two Repeating Fast Radio Burst Sources: FRB 121102 and FRB 180916.J0158+65
快速射电暴(FRB)的频谱编码了关于源的局部环境、潜在的发射机制以及沿视线的介入介质的有价值的信息。我们提出了两个重复FRB源,FRB 121102和FRB 180916.J0158+65,与美国宇航局深空网络(DSN)70米射电望远镜(DSS-63和DSS-14)的长期多波长无线电监测活动的结果。FRB 121102的观测是在2.3和8.4 GHz同时进行的,在2019年9月19日至2020年2月11日之间总共持续了27.3小时。我们在FRB 121102的2.3 GHz频段探测到2个射电爆发,但在我们的任何观测中都没有发现8.4 GHz的射电发射证据。我们在2.3和8.4 GHz同时观察到FRB 180916.J0158+65,并在1.5 GHz频段分别观察到FRB 180916.J0158+65,在2019年9月19日至2020年5月14日期间共观察了101.8小时。我们对FRB 180916.J0158+65的观测跨越了多个活动周期,在此期间,该源被认为是活跃的,并覆盖了广泛的活动阶段。我们的几次观测发生在用加拿大氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜从400-800 MHz之间的源检测到爆发的时候。然而,在我们使用DSN射电望远镜观测期间使用的任何频率下,都没有从FRB 180916.J0158+65中检测到射电暴。我们发现,FRB 180916.J0158+65的表观活…
2020-11-18 astro-ph.HE
Multiwavelength afterglow light curves from magnetized GRB flows
我们使用高分辨率的相对论MHD模拟加上辐射转移代码计算多波长余辉光曲线的磁化喷出物的伽马射线暴与均匀的环暴介质相互作用。我们的研究的目的是确定如何磁化的喷出物在大距离的中央发动机影响余辉发射,并评估是否可以可靠地使用观察来推断的磁场的强度。我们发现,对于典型的参数的喷出物,从反向冲击峰值的流动的磁化$σ_0 \sim 0.01 - 0.1$的发射,它是大大抑制较高的$σ_0$。前向激波的辐射在爆炸结束后不久出现消色差的间断,标志着爆炸波自相似演化的开始。用我们的数值模型拟合GRB 990123和090102的早期余辉,我们推断了这两个爆发的$σ_0 \sim 0.01$和$σ_0 \sim 0.1$各自的磁化强度。我们认为,如果是$σ_0 \simmore 0.1$,则可以理解大多数爆发中缺乏观察到的反向冲击发射,因为我们发现$σ_0 \sim 1$的反向冲击亮度显着降低。对于含有$σ_0 \simmore 0.1$的喷出物,我们的模型预测,如果磁能可以耗散(例如,由于电阻效应)并辐射出去,则至少在约10倍爆发持续时间的间隔期间,磁场中剩余有足够的能量来产生大量发射。
2010-04-15 astro-ph.HE
Multiwavelength Polarization of Rotation-Powered Pulsars
偏振测量提供了强有力的约束模型,从旋转动力的辐射。我们提出了多波长偏振预测表明,在一定范围内的频率的测量可以是特别重要的约束发射位置,辐射机制和系统的几何形状。结果假设一个通用的模型,从外磁层和电流片的发射,其中光学硬X射线发射产生的同步辐射的电子-正电子对和γ射线发射产生的曲率辐射或同步辐射的加速初级电子。假设无力磁层的磁场结构,并在惯性观测者的坐标系下计算了相位分辨和相位平均极化。我们发现,大的位置角摆动和深退偏谷发生在光变曲线的峰值在所有的能带。对于同步辐射,偏振特性强烈地依赖于光子发射半径,随着视线穿过电流片,对于光圆柱外部的发射,具有更大的、接近$180^\circ$的位置角摆动。对于同步辐射,在光柱内和光柱外发射的相位平均偏振度分别小于10%和20%左右,而曲率辐射的偏振度则大得多,可达40%-60%。在X射线和伽马射线光谱分量之间的过渡处观察到偏振度的急剧增加和位置角的变化将表明曲率辐射是伽马射线发射机制。
2017-04-20 astro-ph.HE
Modeling the high-energy emission in GRB 110721A and implications on the early multiwavelength and polarimetric observations
GRB 110721 A是由费米卫星上的伽马射线暴监测器和大面积望远镜以及IKAROS太阳任务上的伽马射线暴偏振计探测到的。先前对该爆发进行的分析显示:i)具有位置角稳定($ϕ_p= 160^\circ\pm11$)和高度$Π=84^{+16}_{-28}$的线性极化信号,ii)在15 $\pm$ 2 MeV处的破纪录的极端峰值能量,以及iii)在该爆发开始之后立即观察到的次显性瞬发热分量。本文用最新的软件分析了GRB 110721A在已报道位置附近的LAT数据,得到了100 MeV以上的LAT光变曲线。LAT的光变曲线的绝热早余辉外部冲击时,外流传播到恒星风。此外,我们还讨论了可能的起源,并研究了早期余辉外震的极端峰值能量在15 $\pm$ 2 MeV,偏振观测和次优势的提示热分量上观察到的影响。
2017-09-19 astro-ph.HE
Multiwavelength observations of Fast Radio Bursts
尽管经过十多年的努力,快速射电暴(FRB)的起源和现象仍然是未知的。虽然已经提出了几个模型来解释观测数据,但没有一个能够单独解释迄今为止记录的各种事件。主要的模型认为磁星是潜在的FRB源。最近从银河系磁星SGR J1935+2154探测到的FRB似乎支持了这一观点。尽管如此,排放持续时间和能量预算挑战所有这些模型。就像最初在单个波段探测到的其他类型的物体一样,很明显,FRB之谜的任何解决方案都只能来自尽可能宽的能带中的协调观测和理论努力。特别是,光学/近红外或/和高能对应物的检测和定位似乎是一个不可避免的起点,可以揭示FRB物理学。多波长(MWL)搜索活动进行了几个FRB,特别是中继器。在这里,我们总结了观测和理论的结果和观点,鉴于几个新的来源准确定位,将可能被世界各地的各种无线电设施确定。我们的结论是,更专门的MWL运动敏感的毫秒-分钟的时间尺度瞬变需要解决的各个方面参与FRB同行的识别。专用仪器可能是这方面的关键点之一。在光学/近红外波段,快速测光似乎是唯一可行的策略。此外,小型/中型射电望远镜与高能望远镜共同指向看起来是一种非常有趣和廉价的补充观测策略。
2021-03-25 astro-ph.HE
The multiwavelength counterparts of fast radio bursts
产生河外快速射电暴(FRB)的发动机,以及产生这种辐射的机制仍然未知。许多FRB模型预测即时多波长对应物,这可以用来完善我们对FRB现象的这些基本知识。然而,之前几次针对快速FRB对应物的有针对性的搜索没有产生检测,并且另外没有达到关于预测的足够灵敏度。在这项工作中,我们展示了一种技术来估计的比率,$η$,在各种波长的FRB对应的能量输出和无线电波长的发射之间。我们的技术相结合的FRB人口的通量分布的结果,从几个宽场盲调查的快速瞬变从光学到TeV波段。我们提出的限制$η$,改善以前的观察,即使在现有的调查中的所有未分类的瞬态事件是FRB的同行。在FRB发动机和排放机制的某些情况下,我们发现FRB对应物应该已经被检测到,从而表明我们的技术可以成功地测试预测$η$。然而,FRB对应物可能潜伏在未分类的瞬态事件目录中。虽然我们的技术是强大的,目前的不确定性FRB通量分布,其最终的应用程序,以准确地估计或绑定$η$将需要仔细分析的所有候选快速瞬变事件在多波长调查数据集。
2020-04-22 astro-ph.HE
The Nature of Optical Afterglows Without Gamma-ray Bursts: Identification of AT2023lcr and Multiwavelength Modeling
本文识别了无伽马射线暴的光学余辉AT2023lcr,并利用afterglowpy和emcee对AT2023lcr及三个历史事件进行多波段建模,发现多数事件符合轴上经典GRB特征,AT2021lfa则符合轴上低洛伦兹因子或离轴高洛伦兹因子喷流模型。
2025-03-31 astro-ph.HE
Multiwavelength observations of GRB 140629A. A long burst with an achromatic jet break in the optical and X-ray afterglow
我们研究了长GRB 140629 A通过多波长观测,其中包括光学,红外和X射线之间的40秒和3年的爆发,推导出的优势喷流和它的宿主星系的属性。MASTER望远镜的偏振观测表明,这次爆发是弱偏振的。光谱包含吸收特征,由此我们确认伽玛暴的红移起源于z=2.276。我们进行光谱拟合的X射线光学余辉数据,发现没有强烈的光谱演化。我们确定沿视线方向的氢柱密度为7.2 × 10^21 cm ^-2。在这个爆发的余辉可以解释为爆炸波射流与持久的中央发动机扩展到一个均匀的介质中缓慢冷却制度。在能量注入结束时,在光学和X射线波段都观察到正常的衰变相。在激发后0.4d的余辉光变曲线中也发现了消色差喷流间断。我们用一个基于数值模拟的模型同时拟合了多波长数据,发现观测结果可以用一个稠密环境中的窄均匀喷流来解释,该喷流的张角为6.7度,离轴3.8度,释放的总能量为1.4x10^54 erg。利用红移和张角,我们发现GRB 140629 A同时符合Ghirlanda和Amati关系。从光变曲线的峰值时间(被识别为前向冲击的开始(触发后181 s)),初始洛伦兹因子被限制在82-118的范围内。通过拟合宿主星系的测光,我们发现宿主星系是一个低质量的恒星形成星系,其恒星形成速率为logSFR=1.1^+0.9_-0.4Myr^-1。我们通过拟合光谱得到中性氢密度的值,logN(HI)=21.0 ± 0.3,将该宿…
2019-10-23 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton in a radiative-adiabatic fireball scenario: Modelling the multiwavelength observations in some Fermi/LAT bursts
本研究针对标准GRB余辉模型无法解释部分高能光子的问题,提出考虑不同电子能谱的辐射-绝热SSC解析模型,通过9个Fermi/LAT暴样本多波段观测建模约束相关物理参数。
2024-09-18 astro-ph.HE
Determining the origin of the X-ray emission in blazars through multiwavelength polarization
针对黑洞喷流高能辐射起源的争议问题,研究利用多波段偏振观测与先进偏振谱能量分布模型,分析耀变体BL Lacertae的两次X射线偏振数据,证实相对论电子逆康普顿散射主导其X射线辐射。
2025-06-12 astro-ph.HE
Long-term optical polarization variability and multiwavelength analysis of Blazar Mrk 421
介绍了2008年2月至2016年5月收集的Blazar Mrk 421的8年R波段天文学测量数据的结果,以及2008年5月,2010年3月和2013年4月观察到的耀斑周围从射电到TeV $γ$射线的广泛多波长观测。最重要的结果是在2013年发现的,当时源在4月10日在R波段显示非常高的亮度状态$11.29\pm 0.03$ mag($93.60\pm 1.53$ mJy),在5月13日显示偏振度($11.00\pm0.44$)。光学数据的分析表明,偏振变化是由于两个偏振分量的叠加,可能会产生在两个不同的发射区域。在2013年4月最大值之后的7个晚上进行了一项夜间天文偏振变率研究,发现4月14日,15日,16日和19日晚上的通量和偏振变化。此外,通量显示出$Δ\,t=$ 2.34 $\pm$ 0.12小时的最小变化时间尺度,并且偏振度在$Δ\,t\sim$分钟的时间尺度内呈现$\sim$(1 - 2)的变化。此外,对夜间数据的详细分析表明,大尺度磁场的相干长度为$l_B\simeq$ 0.3 pc,与相对论性冲击波传播的距离具有相同的数量级。这一结果表明,夜间偏振变化与磁场的空间变化之间存在联系。对R波段完整数据以及该天体历史光学光变曲线的分析表明,Mrk 421的变化周期为16.26 $\pm$ 1.78年。
2017-07-18 astro-ph.HE
Testing the Weak Equivalence Principle and Lorentz Invariance with Multiwavelength Polarization Observations of GRB Optical Afterglows
违反弱等效原理(WEP)和洛伦兹不变性都可以产生真空双折射,这导致来自给定天体物理源的线偏振辐射的偏振矢量的能量依赖旋转。然而,由于我们对不同能带中的本征偏振角的无知,双折射效应的研究受到了阻碍。考虑到内禀偏振角和由违反WEP和Lorentz不变性引起的旋转角对观测线偏振角的贡献,并假设内禀偏振角是未知常数,我们同时获得了WEP和Lorentz不变性的可能偏差的鲁棒界,通过直接拟合伽马射线暴(GRB)020813和GRB 021004光学余辉的多波长偏振测量数据,得到了两个不同的偏振测量结果。在这里,我们表明,在$3σ$的置信水平下,表征偏离WEP的参数化后牛顿参数$γ$值的差异被限制为$Δγ=\left(-4.5^{+10.0}_{-16.0}\right)\times10^{-24}$,并且量化洛伦兹不变性的破坏程度的双折射参数$η$被限制为$η=\left(6.5^{+15.0}_{-14.0}\right)\times10^{-7}$。这是第一次同时验证的WEP和洛伦兹不变性的光子部门。当这里提出的分析应用于未来伽玛暴瞬发γ射线辐射的多波长偏振观测时,可以预期会有更严格的限制
2020-06-20 astro-ph.HE gr-qc
Predicting Multiwavelength Emission Associated with X-Ray Flares and Extended Emission of Gamma-Ray Bursts
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University(东北大学理学研究科天文学研究所);Department of Earth Science and Astronomy, Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo(东京大学大学院综合文化研究科地球惑星科学专攻);Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(东北大学跨学科前沿研究院);Department of Astronomy and Astrophysics, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学天文与天体物理系);Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙学研究所);Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理学与量子信息研究中心);Key Laboratory of Particle Astrophysics and Experimental Physics Division and Computing Center, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室及计算中心);TIANFU Cosmic Ray Research Center(天府宇宙线研究中心)
假设X射线耀斑和延展发射是相对论性喷流中非热电子产生的光学薄同步辐射,计算多波段辐射,确定可探测参数空间,发现Swift/UVOT、SVOM/VT和CTAO约每三年可探测到相关紫外和甚高能伽马射线发射。
2026-06-15 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of the Gamma-Ray Blazar PKS 0528+134 in Quiescence
我们提出了多波长观测的超亮耀变体型射电大声类星体PKS 0528+134在平静期间,2009年7月至12月。在光学区,发现了在几个小时的时间尺度上显著的通量变化,伴随着随着通量增加而出现的光谱软化的微弱趋势。我们认为这可能是吸积盘在光谱蓝端的贡献的特征。光通量是弱偏振的偏振度和偏振方向的快速变化,而43 GHz的无线电核心的偏振保持稳定。光学分光偏振法表明,随着波长的增加,偏振度增加的趋势,提供了额外的证据,吸积盘的贡献对蓝端的光谱。我们构建了四个SED,表明即使在静止状态下,PKS 0528+134的热光度是由它的伽马射线发射占主导地位。一个轻子单区喷流模型产生了可接受的适合与贡献的同步加速器自康普顿辐射和康普顿化的直接吸积盘排放的高能排放的SED。拟合参数接近均分。在长时间尺度上的中等变化意味着正在进行的粒子加速的存在,而观察到的光学偏振变化似乎指向一个湍流加速过程。因此,沿着射流的静止特征处的湍流颗粒加速似乎是PKS 0528+134静止状态的一种可行可能性。
2011-04-19 astro-ph.HE
Multiwavelength properties of short gamma ray bursts with extended emission observed by Swift
Università degli Studi di Milano(米兰大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);Ioffe Institute(约费研究所);INFN Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所米兰分部)
研究具有延展发射的短伽马射线暴(SGRBEEs)是否与短伽马射线暴来自同一前身星。通过分析多卫星数据及对比,发现SGRBEEs不是中间类别,其瞬时发射和余辉特性有别于其他伽马射线暴。
2026-07-07 astro-ph.HE
Multiwavelength Observations of Gamma Ray Bursts
本文利用空间与地面设施的多波段观测,研究伽马射线暴的前身星、辐射机制、喷流成分及局域环境等未解问题。
2024-01-29 astro-ph.HE
Multiwavelength observations of GRB 110731A: GeV emission from onset to afterglow
我们报告了由\Fermi和\Swift天文台以及MOA和GROND光学望远镜对明亮的长伽马射线暴\GRB进行的多波长观测。对瞬发相的分析表明,\GRB与\Fermi在轨道上的前3年观测到的明亮的大面积望远镜爆发有许多共同的特征:在瞬发相期间,在整个能量范围内具有短时间变化的光变曲线,超过100 MeV的发射的延迟开始,额外的幂律分量和时间延长的高能发射。此外,这是第一个GRB,同步GeV,X射线和光学数据可在多个时代开始后触发时间和延长超过800秒,允许时间和光谱分析,有利于在风型介质中的前向冲击发射不同的时代。所观察到的时间延长GeV的排放是最有可能的余辉发射的高能量端的一部分。对瞬发信号的单区对透明性约束以及对前向激波余辉发射的光谱和时间分析都独立地导致对喷流$Γ\sim$ 500 - 550的体洛伦兹因子的估计。
2012-12-05 astro-ph.HE
The Statistical Polarization Properties of Coherent Curvature Radiation by Bunches: Application to Fast Radio Burst Repeaters
快速射电暴(FRB)是一种持续时间为毫秒级、亮度温度极高的河外射电瞬变现象。最近,在一个中继站FRB 20201124A中发现了一些高度圆偏振的爆发。当束团的视线偏离束团中心轨迹时,束团的相干曲率辐射可能产生显著的圆偏振。在这项工作中,我们进行了模拟研究的框架内的相干曲率辐射的带电聚束在中子星磁层的重复FRB的突发偏振的统计特性。在束团的张角范围内,磁通量几乎是恒定的。而当视线偏离束团张开角时,偏离角越大,圆极化越大,但通量越低。研究了FRB转发器射电爆发的圆极化和流量的统计分布,发现大部分具有高圆极化的爆发具有相对较低的流量。此外,我们还发现大部分爆发的去极化度在很宽的频带内变化很小。此外,我们模拟了偏振角(PA)的演变,发现大多数突发呈现出平坦的PA演变的突发相位,和一些突发呈现出摆动的PA。
2022-12-26 astro-ph.HE
Multiwavelength Polarization Observations of Mrk 501
本研究利用六次IXPE观测测量Mrk 501的X射线偏振,结合多波段偏振特征,支持喷流内激波加速粒子的能量分层模型。
2024-07-03 astro-ph.HE
Circular Polarization in two Active Repeating Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是宇宙学距离上明亮的毫秒级射电暴。只有一小部分FRB明显重复。极化是电磁信号的一个基本特性,它往往携带着关于FRB辐射过程、环境和中介介质的关键信息。在这里,我们报告的圆偏振探测两个活跃的重复FRB,即FRB 20121102A和20190520 B,与500米口径球面射电望远镜。我们在两个活跃的重复FRB中检测到圆偏振,这将具有圆偏振的重复FRB的数量增加到三个。在FRB 20121102A的一个突发中,我们检测到64%的圆偏振度。所观察到的圆极化不太可能由多径传播引起。我们的观察有利于法拉第转换或辐射机制固有的FRB源引起的圆偏振。在这两种情况下,产生圆偏振的条件必须是罕见的。
2022-12-12 astro-ph.HE
Cosmic Rays VI - Starburst galaxies at multiwavelengths
我们提出了一个解释的远红外/无线电相关的星系的星际介质的能量平衡,并确定从星暴星系的高能光子和中微子的流量。我们提出了一个目录的127个最明亮的星暴星系的红移z<0.03。为了研究无线电和远红外辐射之间的相关性,我们采用漏盒近似。此外,我们从超新星遗迹(SNRs)中的质子-质子相互作用得到光子和中微子光谱。在这里,我们假设SNR的能量的一小部分被转移到宇宙射线的加速。我们还调查了从附近的星暴星系检测伽马射线暴的可能性,使用这里定义的目录。我们表明,无线电发射是只有微弱的依赖于磁场。事实证明,无线电信号的强度与超新星爆炸的数量成正比,而超新星爆炸的数量与远红外线的光度成正比。此外,我们发现,在恒星爆发的信噪比质子-质子相互作用的高能光子可以弥补百分之几的弥漫伽马射线背景。来自相同来源的中微子通量的最大能量为~ 1 e5 GeV。另一方面,如果伽马射线暴发生在附近的恒星暴中,中微子就可以被观测到。预计整个目录中每年约有0.03个伽玛暴发生。真实的数字预计会更高,因为我们只包括最亮的光源。IceCube中每个突发的事件数量在大约一个事件和超过1000个事件之间变化。这为冰立方探测重大事件提供了良好的前景,因为伽玛射线暴搜索的背景接近于零。
2009-01-13 astro-ph.HE
Vacuum Polarization Effects in Baryon-Loaded Magnetar Bursts and Implications for X-ray Polarization
本文构建三组分等离子体真空共振通用框架,给出共振发生判据,并应用于重子加载磁星火球以估算X射线偏振特征,为探测真空极化和重子加载提供观测依据。
2025-11-10 astro-ph.HE
Re-Analysis of Breakthrough Listen Observations of FRB 121102: Polarization Properties of Eight New Spectrally Narrow Bursts
我们报告了来自FRB 121102的8个窄带爆发的偏振特性,这些爆发是在2017年8月26日使用绿岸望远镜进行的高频(4 - 8 GHz)突破性聆听观测中重新检测到的。发现爆发表现出接近100%的线性偏振,法拉第旋转措施(RM)的边界9.3 $\times$ 10 $^4$ rad-m $^{-2}$,和稳定的偏振位置角(PA),所有这些都同意先前报告的FRB 121102在同一时期的爆发属性。我们确认,这些检测确实是物理突发有限的频谱占用,并进一步支持使用子带搜索技术在FRB检测。
2021-01-19 astro-ph.HE
Linear Polarization, Circular Polarization, and Depolarization of Gamma-ray Bursts: A Simple Case of Jitter Radiation
伽马射线暴(GRB)的线偏振和圆偏振在最近几年被探测到。本文采用简化模型研究了伽玛暴的偏振特性。考虑了二维压缩湍流平板中随机磁场的存在,在这种特殊的磁场拓扑结构下,抖动辐射可以产生线极化。湍流法拉第旋转测量(RM)的这种板作出强烈的波长相关的去极化。抖动光子也可以与湍流板内的这些磁团一起散射,并且可以产生Stokes参数$V$的非零方差。此外,在光学和无线电波段中的线偏振和圆偏振的光子可能遭受来自板的重散射。因此,我们考虑偏振抖动辐射传输过程。最后,我们比较了我们的模型结果与GRB 091018,GRB 121024 A和GRB 131030 A的光学探测。我们建议在未来的同时观测伽玛暴多波长偏振。
2017-04-12 astro-ph.HE
Circular polarization of fast radio bursts in the curvature radiation scenario
曲率辐射被用来解释FRB的圆偏振。显著的圆偏振在明显的非重复和重复的FRB中都有报道。曲率辐射可以在辐射束的翼部处产生显著的圆偏振。在曲率辐射的情况下,为了在FRB中看到显著的圆极化,(1)更高能量的爆发,(2)具有更高洛伦兹因子的电子爆发,(3)中心需要缓慢旋转的中子星。中心中子星自转周期的不同可能解释了为什么有些FRB具有高圆极化,而有些则没有。考虑到电场的平行分量和垂直分量的折射率可能存在差异,位置角可能在辐射束的窄脉冲窗口内快速变化。FRB中的位置角摆动除了旋转矢量模型的非几何原点之外,还可以通过该非几何原点来解释。
2022-05-16 astro-ph.HE
Multiwavelength analysis of brightness variations of 3C~279: Probing the relativistic jet structure and its evolution
我们研究了3C~279在不同波长下亮度和偏振变化的相关性,时间间隔足够长,以覆盖由于不透明效应引起的时间滞后。利用这些相关性和VLBI图像约束射电和高能源的位置,2009 - 2014年对3C~279进行了7 mm射电连续谱和$R$波段偏振观测。无线电观测是在Itapetinga无线电观测站进行的,而偏振数据是在Pico dos Dias观测站获得的,两者都在巴西。我们将我们的观测结果与$γ$射线费米/LAT和$R$带SMARTS光变曲线进行了比较。我们发现7~mm和$R$波段光变曲线之间有很好的相关性,在射电上有$170 \pm 30$天的延迟,但与$γ$射线没有相关性。然而,2011年4月的一组$γ$射线耀斑可能与2011年底观测到的7 mm强活动的开始有关。我们还探测到与这些耀斑同时发生的$R$带偏振度的增加和偏振角的旋转。在同一射频下的同时期VLBI图像显示了两个靠近核心的新的强成分,它们的喷射方向与喷流的喷射方向非常不同,无线电和$R$波段的变化之间的良好相关性表明它们的起源是同步辐射。在某些情况下,与逆康普顿过程产生的$γ$ -射线缺乏相关性可能是由于在喷流方向上缺乏低能光子或由于宽线区域云吸收了高能光子。耀斑期间偏振参数的变化可以很容易地解释的喷流偏振参数和新形成的喷流分量的组合。
2019-05-28 astro-ph.HE
Diverse polarization angle swings from a repeating fast radio burst source
快速射电暴(FRB)是起源不明的毫秒级射电瞬变。两种可能的机制,可以产生非常相干的辐射从FRB调用中子星磁层或相对论冲击远离中央能源。详细的偏振观测可以帮助我们理解发射机制。然而,现有的FRB偏振数据一直令人困惑,因为它们显示出大量的偏振特性,包括在某些中继器的每个突发期间的恒定偏振角或在某些其他明显一次性事件中的可变偏振角。在这里,我们报告的15个爆发FRB 180301的观测,并发现各种偏振角摆动在其中七个。这些爆发的偏振角特征的多样性是一致的磁层起源的无线电发射,并不利于辐射模型调用相对论冲击。
2020-10-31 astro-ph.HE
The Synchrotron Polarization in Decaying Magnetic Field in Gamma-Ray Bursts
极化可以作为研究伽马射线暴(GRB)辐射机制和磁场(MF)结构的一种手段。在MF恒定的情况下,伽玛暴瞬发相的同步辐射偏振已经得到了广泛的研究。在本文中,我们考虑的情况下,衰减MF。我们计算了不同视角下的时间平均和瞬时同步辐射偏振,以及大尺度衰减MF模型,这可以解释所谓的带谱。结果表明,在50-500 keV能量范围内,衰减大尺度MF模型(典型参数为$\sim 0.6$)的轴上时均极化度(PD)高于常数MF模型($\sim 0.5$).一个有趣的结果是在离轴情况下的瞬时PD将经历翻转,即,PD将从正值演变为负值。这表明偏振角(PA)改变了角度$90^\circ$。这一结果与GRB 170114 A和GRB 160821 A等暴中PA在脉冲内演化的发现大致一致。我们的结果意味着至少有一部分爆发(离轴爆发)应该有PA演变的脉冲。
2020-08-21 astro-ph.HE
Identifying the Origin of FRB-associated X-ray Bursts with X-ray Polarization
本文通过数值模拟和拟合FRB 20200428D的X射线暴能谱,计算三种模型的X射线偏振信号,发现其偏振模式在相位、时间和能量上存在差异,可用于未来观测检验模型。
2024-10-04 astro-ph.HE
Early polarization observations of the optical emission of gamma-ray bursts: GRB150301B and GRB150413A
我们报告了MASTER机器人望远镜网络对两个伽马射线暴的早期光学线偏振观测。我们发现GRB 150301 B在初始阶段开始时的最小极化为8%,而我们在上升分支或在爆发达到幂律余辉阶段之后没有检测到GRB 150413 A的极化。这是对伽马射线暴的偏振(在宇宙静止系中)的最早测量。本文的主要目的是发现光发射,并发表伽马射线暴在其演化的非单调阶段的瞬发光发射的极其罕见(独特)的高质量光变曲线。我们报告说,我们的团队已经发现了其中一个爆发的光学对应物,GRB 150413A。
2015-11-09 astro-ph.HE
Polarization of Fast Radio Bursts: radiation mechanisms and propagation effects
本文在磁星框架下系统研究了快速射电暴在磁层内外不同辐射位置的内禀偏振机制与传播效应,揭示了线偏振与圆偏振的产生条件及其对观测的约束。
2023-04-06 astro-ph.HE
Multiwavelength Analysis of GRB 250101A: From Gamma-ray Prompt Emission to Optical Afterglow
本研究基于 Swift、Fermi 和 Mephisto 观测对 GRB 250101A 进行多波段分析,发现其具有富 X 射线软瞬时谱、正常暴光学余辉及星际介质密度骤降等特征,暗示其前身星特殊。
2025-06-26 astro-ph.HE
Multi-Wave band Synchrotron Polarization of Gamma-Ray Burst Afterglows
假设前向激波下游存在相干长度为等离子体趋肤深度尺度的各向异性湍流磁场,研究了伽马射线暴(GRB)余辉的多波段同步辐射线偏振。我们发现,对于典型的伽玛暴,在比较的光学偏振,射电偏振度显示了类似的时间演变,但一个显着较小的峰值。这是由于在无线电和光学波段之间观察到的强度图像形状的差异。我们还表明,偏振光谱的程度经历了从低到高偏振制度以上的光谱峰值频率的强度逐渐变化,并且在两个制度中的偏振角的差异是零或90度。因此,多波段同步观测伽玛暴余辉将是等离子体尺度磁场模型的一个新的确定性检验。我们还讨论了最近用ALMA和其他磁场组态模型对GRB 171205 A射电线性极化探测的理论意义。
2021-05-27 astro-ph.HE
Optical polarimetric and multiwavelength flaring activity of blazar 3C279
本文详细分析了平谱射电类星体3C 279从2008年2月27日到2017年5月25日的9年R波段光学光谱数据,以及在2009年2月/3月、2011年6月、2014年3月/4月、2015年6月和2017年2月的耀斑活动期间进行的多波长观测活动。在R波段,该源在2017年3月2日显示了$13.68\pm 0.11$等的最大亮度状态($1.36\pm0.20$ mJy),并在2010年6月17日显示了$18.20\pm 0.87$等的最低亮度状态($0.16\pm0.03$ mJy)。在整个观测期间,极化度在$0.48\pm0.17$ %和$31.65\pm0.77$ %之间变化,电矢量位置角在$82.98^\circ \pm0.92$和$446.32^\circ \pm1.95$之间表现出大的旋转。光学偏振数据显示,该源具有稳定的偏振分量,其变化范围从$\sim$ 6%(2009年耀斑之前)到耀斑之后的$\sim$ 13%。我们的偏振变率数据的整体行为支持的情况下,射流进动负责观察到的大旋转的电矢量位置角。离散相关函数分析表明,伽马射线和X射线之间的滞后相比,光学R-波段通量是$Δt \sim$ 31 d和$1$ d在2009年。2011年,与X射线和$Δt \sim$ 30 d和$43$ d的射电相比,在伽马射线中也发现了滞后,2014年,与$Δt \sim$ 10 d的射电和光学R…
2019-08-23 astro-ph.HE
Polarization properties of FRB 20201124A from detections with the 100-m Effelsberg Radio Telescope
重复的FRB源FRB 20201124 A在2021年3月和4月被发现高度活跃。我们于2021年4月9日使用Effelsberg 100米射电望远镜以1.36 GHz观测了该源,并检测到20次爆发。从我们样本中的大多数爆发中可以清楚地看到频率随时间的向下漂移。在我们的样本中,对多分量爆发进行结构最大化色散测度(DM)搜索,得到DM为411.6 $\pm$ 0.6 pc/cm $^3$。我们发现爆发的旋转测度(RM)在它们的平均值-605 rad/m $^2$附近变化,标准差为11.1 rad/m $^2$。这个RM星等比预期的银河系在这条视线(LoS)上的贡献大10倍。我们估计LoS磁场强度为4- 6 $μ$ G,假设整个宿主星系DM都对RM有贡献。进一步的偏振测量将有助于确定FRB 20201124 A的RM稳定性。这些爆发是高度线性偏振的,其中一些显示出圆偏振的迹象,这是重复FRB的第一个。它们的偏振位置角(PA)在整个突发包络上是平坦的,并且在突发之间变化。我们认为,FRB 20201124 A的不同偏振分数和PA是类似的已知磁层发射的恒星,而观察到的圆偏振,结合RM的变化,是很难解释的法拉第转换。高线性极化分数,平坦的PA,并从FRB 20201124 A突发向下漂移是类似于以前的重复源,而观察到的圆极化是一个新的中继器之间看到的行为。
2021-10-29 astro-ph.HE
Polarization in early optical afterglows of gamma-ray bursts driven by precessing jets
喷流岁差广泛涉及从星系到X射线双星和伽马射线暴(GRB)的天体物理现象。极化是研究伽玛暴喷流中磁场的一种独特方法。伽玛暴相对论喷流的进动将改变喷流可观测发射区域内的几何形状,这可能会影响余辉的偏振。在本文中,我们考虑喷注进动,研究了伽玛暴早期光学余辉在有序和随机磁场几何结构下的偏振演化和相应的光变曲线。我们发现,在长寿命发动机的喷流进动可以显着降低极化度(PD)的磁场结构无关。当视线与进动轴对齐时,发现最强的PD衰减。我们的研究结果表明,喷流进动可以提供新的洞察力的低PD测量的早期光学余辉的伽玛暴。
2022-05-30 astro-ph.HE
Polarization of gamma-ray bursts in the dissipative photosphere model
伽马射线暴(GRB)的MeV谱峰可以用耗散的相对论性喷流的光球辐射来解释。观测到的非黑体光谱表明,次光球耗散涉及热等离子体加热和注入的非热粒子,通过逆康普顿散射和发射的同步辐射迅速冷却。在光球周围和上面发射的同步加速器光子预计将主导GRB光谱的低能部分,从能量低于MeV峰值的大约十年开始。我们表明,这导致了一个独特的极化签名:伽玛射线暴极化上升向较低的能量。我们计算了伽玛暴辐射的偏振度作为光子能量的函数的一个通用的喷流模型,并显示预测的伽玛暴990123,090902B和110721A。预期的极化在X射线波段是显著的,特别是对于类似于GRB 090902B的爆发。只要喷流在角标度$δθ\gtrsim Γ^{-1}$上近似均匀,MeV峰值(和更高能量)的辐射就是非极化的,其中$Γ$是喷流的体积洛伦兹因子。
2016-11-04 astro-ph.HE
Gamma-ray burst polarization via Compton scattering process
同步辐射和康普顿散射被广泛认为是一些天体物理现象,如伽马射线暴(GRB)和活动星系核(AGN)的最可能的发射机制。光子偏振度的测量为区分不同的发射机制和发射区结构提供了有用的工具。从极化光子被任意初始动量的非极化电子散射的微分截面出发,导出了各向同性幂律分布电子散射的成束光子极化的解析公式。在四种特殊情况下进行了数值计算:静止电子,汤姆逊极限,正面碰撞和单色电子。研究发现,对于低能光子,如果电子处于静止状态,最大极化可以高达$100\%$。尽管由于各向同性电子,极化被高度抑制,但仍然可以实现$\sim 10\% \-- 20\%$的最大值。康普顿散射过程可以用来解释GRB 041219A和GRB 100826A的偏振。
2014-02-16 astro-ph.HE
Time-averaging Polarimetric and Spectral Properties of Gamma-Ray Bursts
本研究通过分析27个费米观测伽马射线暴的偏振与光谱特性,发现62%为坡印廷能流主导型、38%为混合主导型且无动能主导型,并揭示混合主导型偏振更高,进而提出混合喷流磁场模型。
2024-12-30 astro-ph.HE
FRB 121102: drastic changes in the burst polarization contrasts with the stability of the persistent emission
我们研究了FRB 121102的持续射电对应物的毫角秒尺度特性,并研究了亮爆发的光谱偏振特性。对于前者,我们使用2017年欧洲VLBI网络(EVN)在1.7和4.8 GHz的观测结果。对于后者,我们重新分析了2016年100米Effelseberg望远镜的1.7 GHz数据。这些观测早于FRB 121102的其他偏振测量研究,并产生了迄今为止最高的爆发法拉第旋转测量值(RM),RM = 1.27*10^5 rad m^-2,与RM下降的趋势一致。在1.7GHz处,脉冲发射的偏振度为15%。如果爆发环境的法拉第宽度为150 rad·m^-2 --仅占法拉第旋转总量的0.1%,那么这一点与较高频率下的高分数极化相一致。该宽度可能源自法拉第屏中的微小不均匀性,或者源自发射区域本身的效应。持续源大小的上限是1 pc,与年轻超新星(SN)的情况几乎不一致。<10%的通量变化限制不利于年轻SN的情况,也挑战了其他解释。微弱持续源的部分偏振在4.8 GHz下被限制在<25%,排除了与高度偏振的单个爆发的共同起源。
2022-02-21 astro-ph.HE
Unusual intra-burst variations of polarization states in FRB 20210912A and FRB 20230708A : Effects of plasma birefringence?
研究两个快速射电暴爆发内偏振态异常变化,通过庞加莱球分析发现轨迹符合大圆,支持磁层起源及双折射介质传播效应。
2025-02-25 astro-ph.HE
GRB 091208B: First Detection of the Optical Polarization in Early Forward Shock Emission of a Gamma-Ray Burst Afterglow
我们测量了GRB 091208 B在爆发触发后t = 149 - 706 s的余辉光偏振,偏振度为P = 10.4% +/-2.5%。此时的光学光变曲线显示指数为-0.75 +/-0.02的幂律衰减,这被解释为前向激波同步辐射,因此这是前向激波中首次检测到早期光学偏振(而不是Steele等人(2009)报道的反向激波中的光学偏振)。这种检测不利于余辉模型,在余辉模型中,发射区域中的磁场在等离子体趋肤深度尺度上是随机的,诸如被等离子体不稳定性放大,例如,韦伯不稳定性。我们认为,磁场被放大的磁流体动力学不稳定性,这将是测试未来的观测时间变化的偏振度和角度的其他突发。
2012-05-16 astro-ph.HE
Detailed polarization measurements of the prompt emission of five Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴是宇宙大爆炸以来最强烈的爆炸,被认为是在大质量恒星演化结束时形成黑洞或合并致密物体时产生的。伽马射线暴的光谱和时间特性表明,观测到的明亮伽玛射线是在宇宙中最相对论性的喷流中产生的;然而,尽管经过几十年的研究,喷流的物理特性,特别是结构和磁拓扑结构仍然不为人所知。人们普遍认为,对伽马射线暴偏振特性的精确测量应该能提供关于高度相对论性喷流的重要信息。因此,已经有许多报告的伽马射线暴偏振测量与不同的结果,但许多这样的测量遭受重大的不确定性,主要是系统的。在GAP和COSI仪器首次成功测量之后,我们在这里报告了一个具有统计意义的精确偏振测量样本,该样本是用中国天宫二号空间实验室上的专用伽马射线暴偏振仪POLAR获得的。我们的结果表明,伽马射线发射的偏振水平最多低于一些流行模型的预测;尽管我们的结果也显示了偏振角的脉冲内演变。这表明低偏振度可能是由于在伽马射线暴期间不断变化的偏振角。
2019-01-14 astro-ph.HE
Testing Models for the Shallow Decay Phase of Gamma-Ray Burst Afterglows with Polarization Observations
几乎一半的伽马射线暴的X射线余辉被{ \em Swift}卫星发现具有浅衰变相,其起源仍然是个谜。两个主要的模型已经被提出来解释这个阶段,相对论风泡(RWBs)和结构喷出物,这可能分别来自毫秒磁星和快速旋转的黑洞。基于这些模型,我们研究了X射线和光学余辉的浅衰减阶段的偏振演化。我们发现在RWB模型中,在光学余辉和X射线余辉的浅衰减阶段,偏振度演化曲线出现了明显的凸起,偏振位置角的方向发生了$90^\circ$的突变.然而,在结构喷出物模型中,极化度并没有演变显着的余辉浅衰减阶段,无论是在喷出物中的磁场配置是随机的或全球大规模的。因此,我们的结论是,这两个模型的浅衰变阶段和相关的中央引擎将与未来的偏振观测测试。
2016-05-24 astro-ph.HE
INTEGRAL Results on Gamma-Ray Bursts and Polarization of Hard X-ray Sources
在本文中,我们首先回顾了INTEGRAL任务在伽马射线暴(GRBs)领域所获得的结果,由于INTEGRAL突发警报系统,它能够提供近实时警报的IBIS视野内检测到的GRBs。到目前为止,已经探测到120多个伽玛暴,我们在这里总结了它们的特性。在本文的第二部分中,我们重点介绍了IBIS和SPI对伽玛暴和银河系致密天体的偏振测量结果。
2021-12-14 astro-ph.HE
Application of Jitter Radiation: Gamma-ray Burst Prompt Polarization
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的高度偏振性是近年来得到证实的。本文利用抖动辐射研究了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性。在我们的框架中,相对论电子被湍流加速。随机和小尺度的磁场是由湍流产生的。我们进一步确定了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性是由随机小尺度磁场的结构决定的。在我们的模型中,采用了一个二维压缩平板,其中包含随机磁场。如果满足抖动条件,则电子在磁场中的偏转角很小,电子轨迹可视为直线。当视线和平板平面之间的角度很小时,可以实现高度偏振。此外,微型喷射结构的微发射体被认为是在一个散装伽玛射线暴射流。射流的“离轴”效应对观测到的偏振度非常敏感。讨论了去极化效应对伽玛暴瞬发和余辉的影响。我们还推测,伽玛暴的快速变化可能与湍流发电机或等离子体的磁重联的随机变化。
2013-09-20 astro-ph.HE
Multiwavelength flaring activity of PKS1510-089
目标:在这项工作中,我们分析了FSRQ PKS 1510 -089的多波长亮度变化和耀斑活动,旨在限制发射源的位置。方法:我们报告7毫米(43 GHz)的无线电和R波段偏振观测PKS 1510 -089。无线电观测是在Itapetinga无线电观测站进行的,而偏振数据是在Pico dos Dias观测站获得的。7毫米观测涵盖了2011年至2013年期间,而光学偏振观测是在2009年至2012年期间进行的。结果如下:在7毫米,我们发现了四个无线电和$γ$射线耀斑之间的相关性,它们之间的延迟约为54天;更高频率的对应物首先发生。使用光学偏振仪,我们发现了一个大的变化,偏振角(PA)在两天内与一个$γ$射线耀斑的开始。补充我们的数据与文献中获得的其他数据,我们表明,PA提出的旋转与耀斑的发生。结论:我们的研究结果可以解释的冲击射流模型,其中一个新的组件是在紧凑的核心产生的光学和/或$γ$ -射线耀斑,沿射流传播,并在一段时间后变得光学薄,并在射频作为耀斑检测。偏振参数的变化也可以重现;我们可以解释PA和偏振度(PD)的大的变化,在其中只有一个,或两者都没有,这取决于PA和PD之间的差异的射流和新的组件。
2017-07-18 astro-ph.HE
Frequency-dependent polarization of repeating fast radio bursts-implications for their origin
快速射电暴(FRB)是一种明亮的天文瞬变现象,它的偏振包含了有关其环境的重要信息。我们报告偏振测量的五个重复FRB,丰富的信号,使宽带观测与两台望远镜。发现在较低频率下的较低极化的明显趋势,这可以很好地由单参数旋转测量散射(σRM)表征,并由多径散射建模。具有较高σRM的源具有较高的RM震级和散射时标。具有最大σRM的两个源FRB 20121102 A和FRB 20190520 B与致密持久射电源有关。这些性质表明,重复的FRB附近的环境复杂,如超新星遗迹或脉冲星风星云,与它们从年轻的人口中产生的一致。
2022-03-19 astro-ph.HE
Polarization of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
本研究揭示非轴对称结构化喷流伽马射线暴余辉的偏振特征,发现偏振度和演化受喷流结构、观测频率及视线影响,相关波动与角度变化可为识别不对称喷流GRB提供证据。
2024-12-02 astro-ph.HE
Polarization Position Angle Swing and the Rotating Vector Model of Repeating Fast Radio Bursts
本研究针对重复快速射电暴的偏振位置角变化问题,利用FAST观测的3个活跃源的1727次暴数据,系统检验旋转矢量模型(RVM),发现46次暴符合RVM但拟合得到的几何参数和周期不一致,揭示FRB中心引擎磁层受辐射区扭曲、磁构型动态演化的特性。
2025-06-18 astro-ph.HE
The Polarization Dependence of Gamma-Gamma Absorption - Implications for Gamma-Ray Bursts and Blazars
本文分析了高能γ射线的不透明度对低能光子γ-γ吸收的依赖性,γ射线和目标光子的偏振。到目前为止,这一过程只被认为是使用偏振平均伽玛-伽玛吸收截面。它表明,在偏振伽马射线发射的情况下,受到源固有的伽马-伽马吸收的偏振目标光子,这可能会导致轻微高估的伽马-伽马不透明度高达~ 10%的情况下,一个完美的有序磁场。因此,对于现实的天体物理的情况下,部分有序的磁场,使用的偏振平均伽马-伽马截面是合理的实际目的,如估计的最小多普勒因子推断的伽马射线暴和耀变体,基于伽玛-伽玛透明度参数,本文量化的非偏振辐射近似引起的小误差。此外,它示出,初始极化的伽马射线的极化依赖的伽马-伽马吸收可以导致超出由伽马-伽马吸收引起的光谱中断的极化的轻微增加,到一个量明显不同于预期的极化的变化,如果相同的光谱中断产生的基础电子分布的中断。这可以作为伽马-伽马吸收是否与诸如伽马射线暴和耀变体等源相关的诊断,其中伽马射线发射可能固有地高度极化。
2014-09-05 astro-ph.HE