GRB Afterglow Blast Wave Encountering Sudden Circumburst Density Change Produces No Flares
观测到伽马射线暴的余辉产生的光变曲线的通量随时间服从幂律演化。然而，最近的观测显示，明亮的耀斑有时在几分钟到几天的数量级。对这些耀斑的一种解释是相对论性冲击波与环爆流密度跃迁的相互作用。在本文中，我们模拟这种类型的相互作用计算在一个和两个维度，使用相对论流体动力学代码与自适应网格细化称为RAM，并在一维分析。我们模拟了在恒星风环境中遇到密度突然变化的冲击波，然后是均匀介质，并使用同步加速器模型计算观测到的辐射。我们发现，耀斑是不可观察到的遭遇密度突然增加，如风终止冲击，也没有遇到密度突然下降。此外，通过将我们的分析扩展到二维，我们能够解决爆炸波的传播，准直和边缘效应，因为它遇到的环爆介质的变化。在本文考虑的所有情况下，我们发现，耀斑将不会被观察到的任何密度变化的研究。
2013-08-22 astro-ph.HE
No flares from Gamma-Ray Burst afterglow blast waves encountering sudden circumburst density change
观测到伽马射线暴的余辉产生的光变曲线的通量随时间服从幂律演化。然而，最近的观测显示，明亮的耀斑有时在几分钟到几天的数量级。对这些耀斑的一种解释是相对论性冲击波与环爆流密度跃迁的相互作用。在本文中，我们使用具有自适应网格细化的相对论流体力学代码（称为RAM），在一维和二维中对这种类型的相互作用进行了计算建模，并在一维中进行了分析。我们模拟了在恒星风环境中遇到密度突然变化的冲击波，然后是均匀介质，并使用同步加速器模型计算观测到的辐射。我们发现，耀斑是不可观察到的遭遇密度突然增加，如风终止冲击，也没有遇到密度突然下降。此外，通过将我们的分析扩展到二维，我们能够解决爆炸波的传播，准直和边缘效应，因为它遇到的环爆介质的变化。在本文考虑的所有情况下，我们发现，耀斑将不会被观察到的任何密度变化的研究。
2013-07-19 astro-ph.HE
Dynamics and Afterglow Light Curves of GRB Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock
本文详细研究了长寿命反向激波（RS）存在下的相对论冲击波动力学。虽然一个短暂的RS已被广泛考虑，RS被认为是长期的结果，预期分层的喷出物洛伦兹因子。长寿命RS的存在使得前向激波动力学偏离自相似Blandford-McKee解。采用“力学模型”，正确地纳入了能量守恒，我们提出了一个准确的解决方案，FS和RS的动态。我们对余辉发射进行了精密的计算。采用拉格朗日描述的爆炸波，我们保持跟踪的FS和RS之间的许多壳的绝热演化。每个壳层的电子光谱的演变也是单独进行的。然后，我们通过分别在整个FS和RS冲击区域上积分来找到FS和RS光变曲线。特别是，我们利用所观察到的光谱通量的解析表达式，我们在这里得到的观测频率和观测时间。探索共20个不同的喷出物分层，我们详细解释了分层喷出物如何影响其冲击波动力学和余辉光变曲线。我们发现，虽然FS光变曲线是不敏感的喷出物分层，RS光变曲线表现出更丰富的功能，包括陡峭的下降，高原，颠簸，重新增亮，和各种时间衰减指数。如果RS的微观物理参数值高于FS，则可以观察到这些独特的RS特征。我们讨论了可能的应用，我们的研究结果在理解伽玛射线暴余辉数据。
2012-11-05 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglows from trans-relativistic blast wave simulations
本文研究了伽马射线暴余辉的超相对论性和非相对论性流动之间的中间区。采用AMRVAC自适应网格加密程序对球对称爆炸波的流体动力学进行了数值计算。光谱和光变曲线的计算使用一个单独的辐射代码，第一次，链接参数化的微观物理的冲击加速，同步加速器自吸收和电子冷却到一个高性能的流体力学模拟。对于动力学，我们发现向非相对论性区域的转变通常比预期的要晚，Sedov-Taylor解高估了后期爆炸波半径，Huang（1999）的爆炸波速度解析公式高估了后期速度4/3。对于辐射，我们发现，通量可能不同的数量级取决于状态方程，用于流体和反喷导致一个明确的rebrightening在晚些时候硬边射流。使用文献中对其物理参数的预测来模拟GRB 030329，导致光谱和光变曲线可能与实际数据显著不同，强调需要非常准确的建模。在低射频下，GRB 030329的硬边喷流模型（开度角为22度）的预测光变曲线通常显示出两个明显的峰值，这是由于喷流中断、非相对论性中断和反喷流的综合影响。
2010-07-14 astro-ph.HE
Comprehensive multi-wavelength modelling of the afterglow of GRB050525A
雨燕时代对伽马射线暴（GRB）余辉的标准爆炸波模型提出了挑战。模型中预期的关键观测特征很少被观测到，例如光变曲线的消色差变陡（“喷流中断”）。观察到的余辉光变曲线展示了额外的复杂功能，需要修改的标准模型。在这里，我们提出了光学/近红外观测，毫米上限和全面的宽带建模的余辉明亮的GRB 0505025 A，由雨燕检测。这种余辉不能用标准爆炸波模型的简单形式来解释。我们尝试模拟的多波长的光变曲线使用（一）一个正向-反向冲击模型，（二）一个两个组件的外流模型和（三）爆炸波模型与风终止冲击。前向-反向激波模型不能解释余辉的演化。双组分模型能够很好地解释余辉的平均行为，但不能再现早期X射线光变曲线中的波动。风终止激波模型再现早期的光变曲线以及，但偏离全球行为的后期余辉。
2012-07-12 astro-ph.HE
Inverse Compton Signatures of Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴（GRB）的余辉发射被认为是由相对论性冲击波驱动到环暴介质中产生的。虽然从无线电到X射线频率的余辉发射被认为是由相对论性的、非热电子被冲击波加速而发出的同步辐射所产生的，但高能量（He; $\gtrsim$ ~GeV）发射的起源仍然不确定。最近MAGIC探测到GRB~ 190114 C的亚TeV辐射，引起了关于甚高能（VHE; $\gtrsim 300$ GeV）辐射的进一步争论。在这里，我们探讨逆康普顿的情况下，作为候选人的HE和VHE排放，考虑两个来源的种子光子散射：同步光子从冲击波（同步自康普顿或SSC）和各向同性光子场外部的冲击波（外部康普顿）。对于每种情况，我们计算了多波长余辉光谱和光变曲线。我们发现，SSC将占主导地位的粒子冷却和GeV的排放，除非一个密集的环境红外光子场，典型的恒星形成区域，是存在的。此外，考虑到河外背景光衰减，我们讨论了VHE余辉的探测能力，现有的和未来的伽马射线仪器的广泛的模型参数。通过对GRB~ 190114 C的研究，发现它在\fermi -LAT波段的余辉发射是同步辐射占优的，而在后期的\fermi -LAT测量（即，MAGIC观测还对假定的外部红外光子场（即$t\sim 10^4$）的能量密度设定了上限，使得逆康普顿在亚TeV能量中占主导地位。
2020-06-17 astro-ph.HE
Modelling synchrotron and synchrotron self-Compton emission of gamma-ray burst afterglows from radio to very-high energies
减速冲击波产生的同步辐射是伽马射线暴（GRB）产生的射电到X射线余辉辐射的一个被广泛接受的模型。费米大面积望远镜（LAT）探测到的GeV伽马射线发射，其持续时间超过了即时伽马射线发射阶段，也与余辉发射的广泛特征相兼容。我们重新审视了减速冲击波的同步辐射自康普顿（SSC）发射模型，以拟合来自三个明亮GRB的多波长数据，即GRB~ 190114 C，GRB~ 130427 A和GRB~090510。我们约束余辉模型参数使用同时拟合的光谱能量分布在不同的时间和光曲线在不同的频率，这些爆发。我们发现，对于短GRB~090510，一个恒定密度的星际介质是有利的，而对于长GRB~ 130427 A和GRB~ 190114 C，一个风型的环境是有利的。MAGIC探测到的GRB~ 190114 C的亚TeV分量是我们模拟的SSC辐射。此外，我们还发现汤姆逊区的SSC辐射能够很好地拟合GRB~ 190114 C的光谱和光变曲线。对于其他两个GRB，缺乏亚TeV的检测，SSC的排放量也在汤姆森政权建模。对于我们所使用的模型参数，与河外背景光中红移相关的$γγ$衰减相比，爆炸波中的$γγ$衰减在亚TeV范围内可以忽略不计。
2021-05-07 astro-ph.HE
Is GRB afterglow emission intrinsically anisotropic ?
相对论性冲击波的曲率意味着它的辐射到达观测者时会有时间上的扩展。这种效应被认为可以消除伽玛射线暴余辉光变曲线的快速变化。我们注意到，如果在爆炸波的静止坐标系中发射是各向异性的（即，如果发射是边缘变亮或边缘变暗的），则扩散效应减小。特别是，同步辐射几乎肯定是各向异性的，并且可能是强烈的各向异性，这取决于爆炸波中电子加速的细节。各向异性余辉可以在高频率（高于“快速冷却”频率）下显示快速和强烈的变化。这也许可以解释伽玛暴X射线余辉中奇异特征的存在，例如突然的下降和耀斑。我们还注意到，适度的各向异性可以显着延迟光变曲线中的“喷流中断”，这使得它更难检测。
2010-09-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
From blast wave to observation
伽马射线暴（GRB）的余辉是由相对论性爆炸波与GRB母体周围介质相互作用产生的同步辐射很好地描述的。我们介绍了一个代码来重建光谱和光变曲线从任意流体配置，使其特别适合于研究流体流动的影响超出那些可以用解析近似描述。作为我们的代码的检查和第一个应用程序，我们使用它来拟合余辉光谱的理论模型的标度系数。我们推广其他作者的早期结果一般环爆流密度剖面。我们重新推导了GRB 970508的物理参数，并与其他作者的结果进行了比较。我们还展示了相对论性冲击波遇到风终止激波时产生的光变曲线。从高分辨率的计算中我们发现，所观测到的从星风型光变曲线到星际介质型光变曲线的过渡是平滑的，没有短时瞬变的特征。
2009-02-02 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglow scaling relations for the full blast wave evolution
我们证明，伽马射线暴余辉光谱和光变曲线可以计算任意的爆炸和辐射参数通过缩放的峰值通量和临界频率连接不同的光谱制度。对于每个射流开度角和观察者角度，仅需要进行一次基线计算。这些计算是使用高分辨率的相对论流体动力学余辉爆炸波模拟，其中包括扩展和减速余辉爆炸波的二维动力学特征进行数值计算。任何光变曲线都可以通过将比例关系应用于基线计算来生成。因此，现在可以完全适合射流破裂的形状，例如在早期X射线和光学频率下。此外，后期的无线电量热法可以得到改进，因为对于任意的爆炸参数，进入塞多夫-泰勒状态的过渡的一般形状现在是已知的，所以在光变曲线中达到塞多夫-泰勒渐近线的确切时刻不再相关。在计算基线时，我们发现同步临界频率和冷却中断频率受射流中断的强烈影响。同步中断的时间斜率迅速下降到陡峭的晚期Sedov-Taylor斜率，而冷却中断先变陡，然后上升，以满足其浅的晚期渐近线的水平。
2012-01-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Self-similar relativistic blast waves with energy injection
一个足够强大的天体物理源，在时间上具有幂律光度，将产生一个自相似的相对论性冲击波，其中一个反向冲击波进入喷出物，一个正向冲击波进入周围介质。一旦能量注入停止，最后的能量被输送到冲击波阵面，爆炸波将过渡到另一个自相似阶段，这只取决于注入的能量的总量。我描述了有限的持续时间的能量注入到环境中的密度取决于半径的幂律的效果，强调光学/X射线伽马射线暴余辉的应用。爆炸波注入过程中进行了处理解析，过渡后，最后的能量注入与一维模拟。给出了正激波区和反向激波区同步辐射的通量方程。反向冲击发射很容易占主导地位，特别是在两个区域的磁化不同的情况下。反向激波发射被证明支持所报道的X射线和余辉平台持续时间和结束时间通量之间的光学相关性，独立于光度幂律斜率。该模型通过应用于爆发120521 A和090515，并可以适应其陡峭的后坪光变曲线斜率。
2014-05-22 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Model of TeV Afterglows in Gamma-Ray Bursts
Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学射电天文学与天体物理研究所）；Department of Natural Sciences, The Open University of Israel（以色列开放大学自然科学系）；Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO), The Open University of Israel（以色列开放大学天体物理学研究中心）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）
本文提出了一种半分析性框架，用于研究伽马射线暴TeV余辉的同步辐射自康普顿模型，通过考虑绝热冷却、膨胀、光子逃逸和克莱因-尼希纳效应，得出冲击波动能和外部介质密度分布的参数。
2025-11-28 astro-ph.HE
"Self-absorbed" GeV light-curves of Gamma-Ray Burst afterglows
我们研究了伽玛暴余辉冲击中产生的高能（100 MeV以上）光子的吸收对费米-LAT余辉光变曲线和光谱的影响。当爆炸波减速时，相对论外流与风状介质峰相互作用产生的余辉，并且余辉光谱可能在该峰之前硬化，因为成对形成的光学厚度正在减小。与此相反，在与均匀介质相互作用产生的余辉中，成对形成的光学厚度应该增加，并在达到统一时产生光曲线峰值，然后是快速的光曲线衰减，伴随着光谱软化。如果能量被注入到冲击波中，那么光学厚度的加速增加会产生凸形的余辉光变曲线。其他特征，如双峰光变曲线或宽峰，可以从光学厚度到光子-光子吸收的演变中产生。快速衰减和凸光变曲线被认为是在一些LAT余辉，但预期的光谱软化很少看到（和难以测量）LAT的观测。此外，为了使光子-光子衰减效应形成高能余辉光曲线而不使其衰减太多，喷出物初始洛伦兹因子必须在相对窄的范围内（50-200），这降低了观察到这些效应的机会。
2014-04-22 astro-ph.HE
Radio rebrightening of the GRB afterglow by the accompanying supernova
伽马射线暴（GRB）喷流通过冲击周围的介质为余辉发射提供动力，现在可以在爆炸后近一年内定期观察到射电余辉。长持续时间的GRB伴随着超新星（SNe），通常包含比GRB喷流更多的能量。在这里，我们考虑的事实是，SN冲击波也将产生自己的余辉（超新星遗迹发射），这将在很晚的时间达到峰值（因为它是非相对论性的），当SN冲击波从滑行阶段过渡到减速Sedov-Taylor阶段。我们预测，这一部分将达到峰值一般几十年后爆炸，它将超过伽玛射线暴供电的余辉，以及在其峰值发射。在GRB 030329的情况下，外部密度受到射电GRB余辉的$\sim 10$年覆盖范围的限制，预计射电辐射将在未来十年开始上升，并在随后的几十年中继续增加，达到$\sim$ mJy的水平。SN供电的无线电发射的检测将大大推进我们的知识粒子加速$ \sim 0.1$ c冲击。
2015-09-23 astro-ph.HE
jetsimpy: A Highly Efficient Hydrodynamic Code for Gamma-ray Burst Afterglow
针对伽马射线暴余辉过渡阶段流体建模的难题，研究团队提出将激波近似为薄二维表面的简化一维流体模型，开发出高效数值工具jetsimpy，经多方法验证拟合效果良好，可用于任意相对论喷流的相关研究。
2024-07-11 astro-ph.HE
The contemporaneous phase of GRB Afterglows -- Application to GRB~221009A
本文提出具有间歇能量供应的双元激波模型，成功拟合GRB 221009A的TeV余辉光变曲线，并将三处超出解释为反向激波辐射，揭示该暴具有极窄喷流张角约0.07°。
2023-12-03 astro-ph.HE
Shedding light on the prompt high efficiency paradox - self consistent modeling of GRB afterglows
我们研究伽玛暴与费米LAT和X射线余辉数据。假设100 MeV（LAT）辐射是由外部冲击加速的冷却电子的辐射，我们证明了由100 MeV通量估算的冲击波的动能比由X射线通量估算的大50倍。这可以解释为：i）在X射线下辐射的电子被SSC显著冷却（抑制同步加速器通量高于冷却频率），或者ii）如果X射线发射电子，不像那些在100 MeV能量下发射的电子，处于缓慢冷却状态。在这两种情况下，X射线通量不再是冲击波动能的直接代表。我们模拟的LAT，X射线和光学数据，并表明，在一般情况下，这些可能性是一致的数据，并解释了X射线和LAT观测之间的明显分歧。所有可能的解决方案都需要弱磁场：$10^{-6}< ε_B < 10^{-3}$（其中$ε_B$是冲击等离子体能量在磁场中的分数）。使用LAT排放作为爆炸波动能的代理，我们发现，推导出的即时效率为15%的顺序。这与以前的估计（87%和更高的相同突发）相比要低得多。这至少部分解决了“快速高效悖论”。
2015-03-11 astro-ph.HE
GRB 090510: a short burst from a massive star ?
GRB余辉090510是（迄今为止）在光学、X射线和100 MeV以上的余辉中监测得最好的，测量覆盖每个频率的2-3个十年。由于它的幂律时间衰减和幂律频谱，最高的能量发射似乎很可能来自激励周围介质的前向冲击（GRB余辉的标准爆炸波模型），GeV通量及其衰减率与该模型的预期一致。然而，从准直流出（标准喷流模型）的同步辐射在占较低能量的余辉发射，在光学和X射线光变曲线中的2 ks同时发生中断，但与光通量衰减（之前和之后的休息）是慢得多的X射线（在同一时间）有困难。测量的X射线和GeV通量与来自与低能余辉发射相同的光谱分量的高能余辉发射是不相容的，这表明该余辉的同步加速器自康普顿模型。爆炸波能量注入的停止和周围风状n ~ r^{-2}密度的介质可以解释GRB余辉090510的光学和X射线光变曲线的全部特征。这样的环境中的径向结构是不相容的，这种短伽玛暴起源于合并的两个紧凑的恒星。
2011-02-02 astro-ph.HE
On the sideways expansion of relativistic non-spherical shocks and GRB afterglows
在Kompaneets（薄壳）近似下考虑了非球形相对论爆炸波的膨胀。我们发现，相对论运动有效地“冻结”了激波阵面的横向动力学：只有极强的准直激波，其张开角为$Δθ\leq 1/Γ^2$，由于侧向膨胀，才显示出明显的剖面变化。对于不太准直的剖面，传播几乎是弹道式的;相对论激波的侧向膨胀只有在它们变得温和相对论时才变得重要。
2011-05-31 astro-ph.HE
The implications of TeV detected GRB afterglows for acceleration at relativistic shocks
出于对伽马射线暴余辉发射中极高能量伽玛射线的探测，我们重新预测了电子在相对论冲击波中可以被加速到的最大能量。冲击波的弱磁化前向冲击波的加速度可能受到冲击波后产生的湍流的快速阻尼、大尺度环境磁场的影响或辐射损失的限制。在一个标准的，单区，同步自康普顿（SSC）模型的范围内，我们表明，GRB 190829 A的观测排除了快速阻尼的下游湍流。此外，除非由环境磁场施加的加速度限制与辐射损失施加的加速度限制相当或更弱，否则不可能同时拟合该物体的X射线和TeV伽马射线发射。这就要求激波后湍流的主导长度尺度要大于粒子模拟所暗示的长度尺度。然而，即使这样，克莱因-西名效应也阻止了观测所建议的硬VHE伽马射线谱的产生。因此，TeV观测的GRB余辉，虽然仍然非常稀疏，已经在紧张的SSC排放方案。
2022-02-03 astro-ph.HE
Ultra-High Energy Neutrino Afterglows of nearby Long Duration Gamma-Ray Bursts
从天体物理源中探测到超高能（UHE，$\gtrsim 1$ PeV）中微子将是识别和理解自然界中UHE宇宙射线（CRs）源的一个重大进展。长持续时间的伽马射线暴（GRB）冲击波被认为是超高能ECR的潜在加速场。这些CR预计将与GRB余辉光子相互作用，这是来自相对论电子的同步辐射与冲击波中的CR共同加速，并自然产生UHE中微子。然而，这些中微子的通量是不确定的，关键取决于观测到的余辉模型。我们已经选择了一个样本的23个长持续时间的GRB的红移0.5内，足够的电磁余辉数据是可用的，这可能会产生高通量的UHE余辉中微子，附近。我们适合光学，X射线和$γ$射线余辉数据与绝热爆炸波模型在一个恒定的密度星际介质和风的环境中，风的密度从中心的伽玛暴半径的平方反比减少。从这些拟合中提取的爆炸波模型参数，然后用于计算UHECR加速度和$pγ$相互作用，以产生UHE中微子通量从这些GRB。我们还探索了这些中微子的可探测性，目前正在运行和即将推出的大面积中微子探测器，如皮埃尔俄歇天文台，冰立方Gen-2和KM 3 NeT天文台。我们发现，我们的现实通量模型从附近的伽玛暴将在可预见的未来不受约束。
2017-10-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A Revised Analysis of Gamma Ray Bursts' prompt efficiencies
瞬发伽马射线暴的效率是研究产生$γ$射线的发射机制的重要线索。以前根据X射线余辉光度$L_X$对爆炸波动能的估计表明，这种效率很高，在某些情况下超过90%。这给排放机制，特别是内部冲击模型带来了问题。然而，这些估计是基于这样的假设，即X射线发射电子是快速冷却的，并且它们的逆康普顿（IC）损失可以忽略不计。观测到的$L_X$（以及由此得到的冲击波能量）和$E_{γ\rm ,iso}$（即瞬发辐射中的各向同性等效能量）之间的相关性被认为是支持这一分析的观测证据。瞬发γ射线能量和冲击波动能是相关的，并且观测到的相关性证实了这一点，因此，$L_X$的概念确实是后者的有效替代。最近的研究结果表明，余辉地震中的磁场明显弱于早先的想法，其均分分数$ε_B$可能低至$10^{-4}$甚至更低。受这些发现的启发，我们重新考虑了这个问题，现在将IC冷却考虑在内。我们发现，所观察到的$L_X-E_{γ\rm ,iso}$的相关性也恢复时，IC的损失是显着的。对于小的$ε_B$值的冲击波必须更有活力，我们发现，相应的即时效率是显着小于以前认为的。例如，对于$ε_B\sim10^{-4}$，我们推断出$\sim15\%$的典型即时效率。
2016-06-01 astro-ph.HE
Applying an accurate spherical model to gamma-ray burst afterglow observations
我们提出的模型拟合的余辉数据集GRB 970508，GRB 980703和GRB 070125，其特点是长和宽带覆盖的结果。该模型假设同步辐射（包括自吸收）从一个球形绝热冲击波和解析通量处方的基础上的数值结果。第一次，它结合了通过简单的启发式公式的灵活性不同阶段的流出动力学的水动力模拟的准确性。处方是特别面向准确描述的动态过渡的流出从相对论到牛顿速度在任意幂律密度环境。我们表明，球形模型可以准确地描述的数据，只有在GRB 970508的情况下，我们发现一个环暴介质密度与恒星风一致。我们详细调查的隐含频谱和物理参数的爆发。对于微观物理，我们证明了相对论电子和磁场携带的能量密度的分数之间的均分。我们还发现，爆炸波是绝热的，在冲击加速的电子的分数必须小于1。我们提出了最适合的参数余辉的所有三个爆发，包括GRB 970508的参数的不确定性，并比较推断的值，由不同的作者。
2013-02-04 astro-ph.HE
The triple-peaked afterglow of GRB 210731A from X-ray to radio frequencies
GRB 210731 A是一个长时间的伽马射线暴，由尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台的暴警报望远镜（英语：Burst Alert Telescope）发现。斯威夫特触发了萨瑟兰的宽视场机器人MeerLICHT光学望远镜;它在斯威夫特触发后286秒开始观察BAT误差圆，并在其第一个60秒的q波段曝光中发现了GRB 210731 A的光学余辉。用MeerLICHT对余辉进行的多色观测显示，在最初的四个小时内，光变曲线显示出三个亮度相似的峰值。我们提出了我们的后续活动的结果，并解释我们的观察同步加速器前向冲击模型的框架。我们进行了时间和光谱拟合，以确定光谱制度和外部介质密度分布，并进行了详细的多波长理论建模的余辉后，在0.2天的最后一个光学峰值，以确定固有的冲击波参数。我们发现一个恒星风密度分布与大质量恒星的起源相一致的偏好，而我们的理论建模结果在相当典型的冲击微观物理参数。基于伽马射线释放的能量和爆炸波中的动能，我们确定了~0.02的低辐射效率。光学光变曲线中的第一个峰值可能是余辉的开始。我们发现，能量注入到前向冲击波提供了最简单的解释，随后的光变曲线的演变，和冲击波动能增加了约1000倍，从第一个峰值到最后一个峰值是指示大量的能量注入。我们的最高似然理论模型高估了1.4 GHz的通量约为我们的上限的三倍，可能意味着人口的热电子在冲击区。
2023-01-27 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglow theory
到目前为止，已经相当确定的是，伽马射线暴的余辉是由最初的相对论性外流与爆发周围的介质相互作用产生的，并发射出从无线电到X射线的非热辐射。然而，除此之外，关于余辉还有许多大大小小的问题，随着各种频率的观测数据的积累，提出的问题与它们回答的问题一样多。在这篇评论中，我强调了一些当前的理论问题，以及它们如何适合或不适合我们的基本理论框架。除了理论上的进展，我还将强调余辉爆炸波及其辐射的数值研究的日益重要的作用和实用性。
2013-09-16 astro-ph.HE
The possible ubiquity of energy injection in Gamma-Ray Burst afterglows
自2004年发射以来，雨燕卫星已经监测了数百个伽马射线暴的X射线余辉，并发现它们的X射线光变曲线比以前认为的更复杂，表现出多达三个幂律段。能量注入到相对论性爆炸波激发爆炸环境介质已被提出最常见的原因是X射线余辉的复杂性。我们检查了117个光变曲线中断的98个雨燕X射线余辉，选择他们的高质量的监测和良好的约束通量衰减率。30%的余辉有一个可以是绝热射流破裂的破裂，在这个意义上，有一个来自准直外流模型的前向激波发射的变体，可以解释破裂前和破裂后的通量幂律衰减指数，给定测量的X射线光谱斜率。如果考虑到稳定的能量注入到前向激波中，那么另外56%的X射线余辉具有光变曲线突变，可以用喷流突变来解释。剩下的12%不是喷流中断，以及19个余辉中存在两个中断（其中只有一个可能是喷流中断），表明一些X射线中断是由于能量添加到爆炸波的速率突然变化而产生的，很可能有很大一部分X射线光变曲线中断是由这种机制产生的。为了测试上述两种机制的余辉光变曲线的突破，我们得到全面的分析结果进行能量注入和他们的光变曲线，包括封闭关系的外流的动态逆康普顿余辉和从传播射流与风一样的环境介质相互作用的排放。
2012-12-06 astro-ph.HE
Constraints on Electron Acceleration in Gamma-Ray Bursts Afterglows from Radio Peaks
通过对伽马射线暴及其多波长余辉的研究，人们对相对论高能天体物理源的电子加速和发射特性有了深入的了解。跨电磁波谱的宽带建模一直是调查这些来源背后的物理学的主要手段，尽管已经开发了独立的诊断工具来告知和证实粒子加速模拟和宽带研究中的假设。我们提出了一种方法来约束三个物理参数相关的伽玛射线暴爆炸波中的电子加速：电子的冲击能的分数，$ε_e$ ;电子的分数，得到加速到幂律分布的能量，$ξ_e$ ;和最小洛伦兹因子的加速电子，$γ_m$。这些参数受到射电余辉光变曲线和光谱能量分布峰值观测的限制。从49个无线电余辉的样本中，我们能够找到这些参数的窄分布，暗示冲击波微物理学可能具有普遍性，尽管观测偏差可能在其中发挥作用。使用无线电峰值和考虑有关的提示伽玛射线发射效率，我们约束的$ε_e$和$ξ_e$的允许参数范围内约一个数量级，$0.01\lesssimε_e\lesssim0.2$和$0.1\lesssimξ_e\lesssim1$。这种严格的约束是无法从宽带研究由于模型退化的$ξ_e$。
2022-11-01 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 Semi-analytic Formulation for Relativistic Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock
本文对伽马射线暴中的相对论性爆炸波进行了半解析研究。虽然常用于广泛的分析和数值研究，状态方程（EOS）与常数绝热指数是一个相对论流体力学的差的近似。采用一个更符合实际的变绝热指数状态方程，我们给出了相对论流体动力学激波跳跃条件的一个简单形式。然后，我们详细描述了我们的技术建模一个非常一般的类伽玛射线暴爆炸波与长寿命的反向冲击。我们的技术允许喷出物和周围介质的任意径向分层。我们使用两种不同的方法来找到冲击波的动力学：（1）通常的压力平衡的冲击波和（2）“力学模型”。使用一个简单的例子模型，我们证明了这两种方法产生显着不同的动态演化的冲击波。我们表明，压力平衡不满足绝热爆炸波的能量守恒，而力学模型。我们还比较了两套余辉光曲线得到的两种不同的方法。
2011-05-10 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts afterglows in magnetized stellar winds
最近的分析和数值计算工作认为，成功的相对论费米加速需要未受冲击的等离子体的弱磁化，在高洛伦兹因子时更是如此。本文利用相对论费米加速微观物理的“从头算”原理，通过计算在磁化恒星风中传播的伽马射线暴的余辉，验证了这一结论。结果表明，在磁化环境中，人们预计辍学的X射线波段上的亚日尺度的冲击加热电子的同步辐射退出频带。稍后，当爆炸洛伦兹因子下降到某个临界值以下时，费米加速开始起作用，导致标准余辉光曲线的恢复。有趣的是，观测到的衰减与伽马射线暴早期X射线余辉中的快速衰变有相似之处。
2011-08-30 astro-ph.HE
The early high-energy afterglow emission from Short GRBs
本文在外激波模型下计算了短伽马射线暴（SGRB）的高能余辉辐射。有两种可能的成分有助于高能量余辉：电子同步辐射和同步自康普顿（SSC）发射。我们发现，对于SGRB的典型参数值，在10 MeV-10 GeV的早期高能余辉发射是由同步辐射为主。对于红移z =0.1的爆发，如果冲击波的能量E>=10^51尔格，电子能量的比例ε_e>=0.1，费米LAT就可以探测到高能辐射。这为SGRB 081024 B的高能量尾部提供了可能的解释。
2009-08-18 astro-ph.HE
Gamma-ray burst afterglow plateau break time - luminosity correlations favour thick shell models over thin shell models
对于伽马射线暴（GRB）的余辉，观测量之间存在着许多相关性，将喷出物能量与瞬发和余辉能量释放联系起来，并将早期阶段的光学和X射线光度与这些阶段的结束时间联系起来。在这里，这些相关性进行比较，厚壳和薄壳模型的伽玛射线暴余辉。在厚壳模型中，爆炸波的时间演化仍受原始喷出物的影响，而在薄壳模型中，爆炸的大部分能量已转移到外部介质中。它示出在这里，所观察到的相关性排除基本薄壳模型，但不是基本厚壳模型。在厚壳的情况下，无论是正向冲击和反向冲击占主导地位的外流被证明是一致的相关性，使用随机生成的厚壳模型余辉的样本。
2014-09-16 astro-ph.HE
No visible optical variability from a relativistic blast wave encountering a wind-termination shock
伽马射线暴的余辉耀斑和光学和X射线光变曲线的再增亮被归因于后期的内部引擎活动和爆炸周围介质的密度变化。为了检验后者，我们研究了伽玛射线爆发的相对论冲击波和恒星风终端冲击波之间的相遇。采用高性能的自适应网格相对论流体动力学程序AMRVAC模拟了爆炸波，并采用单独的辐射程序详细分析了同步辐射。我们发现，即使对于非常高的密度跳跃，在由此产生的光变曲线中也没有凸起。此外，通过分析从不同的冲击波区域的贡献，我们能够建立，它是必不可少的，以解决爆炸波结构，以便作出定性正确的预测所观察到的输出，从反向冲击区域的贡献将不会脱颖而出，即使当磁场增加在这个区域的重复冲击。这项研究解决了最近文献中的一个争议。
2009-06-19 astro-ph.HE
Large-scale Magnetic Field Model of GRB Afterglow Polarization: Effects of Field Anisotropy, Off-axis Viewing Angle, and Ordered Field
本研究利用大尺度湍流同步辐射偏振半解析模型，探讨了磁场各向异性、观测者视角及有序场分量对伽马射线暴余辉偏振的影响，发现该模型能解释现有前向激波偏振观测数据，并指出恒定偏振需极高有序场能量占比但会导致偏振度过高。
2024-07-29 astro-ph.HE
The Statistics of the Prompt-to-Afterglow GRB Flux Ratios and the Supercritical Pile GRB Model
我们提出的比率，${\mathrm R}$，之间的即时和余辉的伽玛暴“坪”通量的统计。我们将其定义为{ \em Swift} BAT和{ \em Swift} XRT中的平均瞬时能通量之间的比率，紧接着这两种状态之间的陡峭转变和称为“平台”的余辉阶段的开始。像其他伽玛射线暴观测量的分布一样，${\mathrm R}$的直方图接近对数正态分布，在${\mathrm R = R}_{\rm m} \simeq 2,000$处最大，FWHM约为20年，整个分布在${\mathrm R}$值中跨越约60年。我们注意到，分布的峰值接近于质子-电子质量比$({\mathrm R}_{\rm m} \simeq m_p/m_e = 1836)$，正如我们早先提出的那样，在进行任何类似分析之前，基于GRB爆炸波动能转化为辐射的特定模型。因此，似乎除了峰值亮度能量值${E_{\rm pk}\sim m_{e} c^2}$之外，伽玛射线暴还向我们提供了一个具有明显特征值的量。这两个量（即$E_{\rm pk}$和${\mathrm R}$）的值符合为解释一个完全不同的问题（即伽玛射线暴冲击波动能有效转化为辐射）而设计的同一个特定模型所隐含的值，这一事实为它的基本假设提供了有利的论据。
2015-01-06 astro-ph.HE
A leptonic-hadronic model for the afterglow of gamma-ray burst 090510
我们使用绝热爆炸波同步辐射的轻子-强子组合模型模拟短伽马射线暴（GRB）090510的多波长余辉数据。在我们的模型中，高能量（>100 MeV）的辐射主要是质子-同步辐射，而电子-同步辐射主要是在X射线和紫外波长。在这个模型中，根据射流破碎时间，准直校正的GRB能量可以低至3e 51 erg，但比伽马射线能量大两个数量级。我们还计算了γ射线产生正负电子对的不透明度，发现TeV质子同步辐射产生的γ射线能在早期逃逸出冲击波，它们的探测可以提供高能强子辐射成分占主导地位的证据。
2010-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the electron energy distribution index of Swift Gamma-Ray Burst Afterglows
电子能量分布指数p是一系列天文源同步辐射的基本参数。在这里，我们研究一个这样的同步辐射源，由雨燕卫星观测到的伽马射线暴余辉。在爆炸波模型的框架内，我们研究了由所观察到的X射线光谱指数对p分布的约束，并将分布参数化。我们发现，所观察到的光谱指数的分布是不一致的一个潜在的分布组成的一个单一的离散值，但与高斯分布集中在p = 2.36，具有0.59的宽度。此外，接受基本分布是高斯分布，我们发现大多数（>94%）的伽玛暴余辉在我们的样本中的冷却中断频率小于X射线频率。
2010-05-25 astro-ph.HE
Revisiting the Emission from Relativistic Blast Waves in a Density-Jump Medium
在伽马射线暴（GRB）的余辉中，经常观察到再增亮隆起。人们提出了许多方案来解释这些凸起的起源，其中冲击波遇到的环暴环境中的密度跳跃已被最近的作品质疑。本文推广了Huang等（1999）的工作，建立了一组计算相对论外流密度跃变的微分方程。这种方法是一种半解析的方法，非常方便。结果表明，在一般条件下，晚期高振幅碰撞不能产生，即使在早期碰撞（$< 10^4$ s），也只会出现较短的平台。总的来说，我们的研究结果不利于密度跳跃的起源，这些观察到的颠簸，这是从充分的流体动力学研究得出的结论是一致的。因此，颠簸应该是由于其他情况。
2014-07-03 astro-ph.HE
Dynamics and stability of relativistic GRB blast waves
在伽玛射线暴（GRB）中，超相对论冲击波被喷射到环暴介质中。我们分析了前所未有的详细的减速自相似的布兰德福德-麦基冲击波从洛伦兹因子25的非相对论性的Sedov阶段。我们的目标是确定其正面激波的稳定性。我们进行了网格自适应相对论的2D水力模拟在极端的分辨率，在整个余辉阶段的伽玛射线暴喷流。我们调查的效果，有限的初始射流开度角的爆炸波的减速，并确定各种不稳定性的增长在整个滑行冲击波阵面。我们发现，在相对论阶段，冲击波是受压力冲压压力波动和碎片的正面冲击波的不稳定性。这些不稳定性仅在超相对论阶段表现出来，与因果关系的论点完全一致，并且随着壳层洛伦兹因子下降到3以下而缓慢衰减，最终在近牛顿阶段消失。从那时起，压缩率降低到通过Sedov相位的线性分析预测为稳定的水平。我们的模拟证实了以前的研究结果，壳也横向传播，因为一个稀疏波慢慢传播到射流轴，诱导一个明确的壳变形从其初始的球形形状。冲击波阵面呈螺旋状分层，从轴线到射流边缘速度逐渐减小。
2010-09-07 astro-ph.HE
A new approach to modelling gamma-ray burst afterglows: Using Gaussian processes to account for the systematics
伽马射线暴（GRB）的余辉辐射是理解这些高能爆炸物理的一个有价值的信息来源。爆炸波模型已经成为描述余辉辐射随时间和频率演化的标准。由于余辉理论和相对论外流的数值模拟的最新发展，我们能够模拟余辉发射与现实的动力学和辐射过程。虽然模型与观测结果非常吻合，但余辉发射仍然包含额外的物理学，仪器系统学和传播效应，这使得这些事件的建模具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一种新的方法来模拟伽玛暴余辉，使用高斯过程（GPS）考虑到余辉数据中的系统学。我们表明，使用这种新的方法，它是可能的，以获得更可靠的估计伽玛暴的爆炸和微物理参数。我们给出了5个长暴的拟合结果，发现了长暴各向同性能量和张开角之间的初步关系，证实了长暴动能是一个共同的能量库的观点.
2020-08-19 astro-ph.HE
Simulation and physical model based gamma-ray burst afterglow analysis
在我们对伽马射线暴余辉过程的数值和理论理解方面取得的进展使我们能够构建能够处理复杂的相对论性喷流动力学和非热发射的模型，这些模型可以直接与Swift等仪器的数据进行比较。由于余辉爆炸波和幂律谱在爆炸能量和介质密度变化下具有固有的尺度不变性，因此可以从大尺度流体动力学模拟中生成模板。这允许使用物理模型参数（量化爆发器、发射和观测器的特性）直接作为拟合变量进行基于迭代模板的模型拟合。在这里，我回顾了这种余辉分析方法在实践中是如何工作的，特别注意这种类型的分析的基本模型假设，可能性，警告和限制。因为一些模型参数可以在参数空间的某些区域中退化，或者如果有限数量的a带中的数据可用则不受约束，所以贝叶斯方法是自然的拟合。详细介绍了标准余辉模型的主要特点。
2015-04-20 astro-ph.HE
GRB Afterglow of the Sub-relativistic Materials with Energy Injection
在致密双星合并和大质量恒星核心坍缩过程中发射的亚相对论物质在分层环境中膨胀时获得速度结构。来自致密天体或核心坍缩的残余物（旋转的磁化中子星（NS）或中心黑洞）可以通过自旋下降的光度或/和吸积回退物质向余辉注入能量，产生更新的冲击，修改动力学，并在不同的时间尺度和能量带上产生丰富的辐射特征。我们推导出同步光变曲线在分层的环境中时，幂律速度分布参数化的冲击波的能量，和残余不断注入能量到爆炸波。作为最相关的情况下，我们描述了最新的多波长余辉观测（$\gtrsim 900$天）的GW 170817/GRB 170817 A事件通过同步辐射余辉模型与能量注入的亚相对论性材料。亚相对论材料的残留物和同步辐射的特征分别与自旋磁化NS和更快的“蓝色”kilonova余辉一致。利用多波段观测的一些短爆发的证据kilonova，我们提供了预期的余辉发射的约束。
2022-05-19 astro-ph.HE
Jet simulations and Gamma-ray burst afterglow jet breaks
传统的伽马射线暴余辉射流破裂时间的推导只使用冲击波流体洛伦兹因子，因此导致消色差破裂。我们发现，一般情况下，伽马射线暴余辉喷流的破裂是彩色的跨越自吸收破裂。视情况而定，无线电喷气休息可能会大大推迟。使用高精度自适应网格流体模拟在一维，再加上详细的同步辐射代码，我们证明，这是真实的，即使是标准的火球模型和硬边射流。我们证实了这些影响与模拟在两个维度。射流破裂的频率依赖性是发射的角度依赖性、自吸收区中的变化的光学深度和一般的同步加速器光谱的形状的结果。在光学薄的情况下，传统的分析系统地高估了射流破碎时间，导致推断的开口角被低估了一个因素1.32和爆炸能量被低估了一个因素1.73，在一个均匀的环境中爆炸。
2010-05-21 astro-ph.HE
On the Non-existence of a Sharp Cooling Break in GRB Afterglow Spectra
虽然广泛使用的伽马射线暴（GRB）余辉分析模型预测了其余辉光谱中存在一个尖锐的冷却突变$ν_c$，但迄今为止的观测结果很少能证明其光谱中存在冷却突变或其光变曲线中存在相应的时间突变。采用拉格朗日描述的冲击波，我们进行了一个复杂的计算余辉发射。我们精确地遵循冷却历史的非热电子加速到每个拉格朗日壳层。我们表明，余辉光谱的详细计算实际上并没有引起急剧的冷却中断在$ν_c$。相反，它显示出非常温和和平滑的过渡，这种过渡在能量或频率上逐渐发生几个数量级。这种缓慢转变的主要原因是不同的微型壳层具有不同的共动磁场强度$B$的演化历史，因此导出每个微型壳层的$ν_c$的当前值需要对其冷却速率在自其创建以来所经过的时间上进行积分。我们提出的光学和X射线光谱指数的时间演化来证明光谱制度的缓慢转变，并讨论了我们的结果在解释伽玛暴余辉数据的影响。
2013-11-12 astro-ph.HE
The synchrotron-self-Compton spectrum of relativistic blast waves at large Y
最近的分析多波长光变曲线的伽马射线暴余辉点的磁湍流值远低于规范的$\sim1\,$ \%的均分，在协议的理论预期的微湍流产生的冲击前兆，然后衰减下游的冲击前通过碰撞阻尼。作为直接结果，康普顿参数$Y$在爆炸中可以取大值。在存在衰减的微湍流和/或作为逆康普顿冷却的Klein-Nishina抑制的结果，$Y$参数携带对电子洛伦兹因子的非平凡依赖性，其修改同步加速器和逆康普顿分量的光谱形状。本文提供了详细的计算，这种同步自康普顿谱在这个大$Y$制度，占衰减微湍流的可能性。它计算预期的时间和频谱指数$α$和$β$通常定义的$F_ν\,\propto\,t_{\rm obs}^{-α}ν^{-β}$在各种频谱域。本文还预测了非常高的能量的光子通量，特别是，它表明，大$Y$制度将意味着探测率的伽马射线暴在$>10\,$ GeV比目前预期的几倍。
2015-08-31 astro-ph.HE
The Supercritical Pile GRB Model: The Prompt to Afterglow Evolution
“超临界堆”是一种非常经济的伽马射线暴模型，它能将相对论性冲击波（RBW）质子中储存的能量有效地转换为辐射，同时在即时伽马射线暴阶段，即使没有任何粒子加速，也能产生能量为$\sim 1$ MeV的光谱峰值。我们扩展了这个模型，包括RBW洛伦兹因子$Γ$的演变，从而遵循其光谱和时间特征到早期的伽玛射线暴余辉阶段。本治疗的新特征之一是包括GRB产生的辐射对$Γ$随半径的演化的反馈。这种反馈以及模型中运动学和动力学阈值的存在是我们已经开始探索的潜在非常丰富的时间演化的来源。特别地，可以通过这种方式获得余辉光曲线，其具有陡峭的衰减，随后是更常规的更平坦的余辉斜率，同时保留模型的期望特征，即，在$νF_ν$光谱中产生适当峰值的良好定义的相对论电子源和辐射过程。在本说明中，我们提出了一组特定的参数，这个模型的结果，重点是多波长的即时发射和过渡到早期余辉。
2009-02-09 astro-ph.HE
Spin Evolution of Millisecond Magnetars with Hyperaccreting Fallback Disks: Implications for Early Afterglows of Gamma-Ray Bursts
由斯威夫特发现的伽马射线暴（GRB）早期余辉的浅衰变阶段或平台阶段，目前被认为是由于能量注入相对论冲击波。一个自然的能量注入场景调用毫秒磁星作为伽玛暴的中心引擎，因为脉冲星的传统模型预测在自旋下降的时间尺度内几乎恒定的磁偶极辐射光度。然而，我们注意到在一些早期的余辉中出现了明显的增亮，这显然与上述情况相冲突。在这里，我们提出了一个新的模型来解释这个显着的增亮现象，考虑一个新生的毫秒磁星周围的超吸积回退盘。我们表明，对于典型的模型参数值，足够的角动量的吸积物质转移到磁星和自旋。正是这种上旋导致磁偶极辐射亮度随时间的急剧增加，从而使早期的余辉显着变亮。基于这个模型，我们进行了数值计算，并很好地拟合了12个伽玛暴的早期余辉假设足够强的回落吸积。如果吸积很弱，我们的模型结果是一个脉冲星的传统的能量注入方案。因此，我们的模型可以提供一个统一的解释浅衰减阶段，高原，并显着增亮的早期余辉。
2012-09-12 astro-ph.HE
On particle acceleration rate in GRB afterglows
众所周知，无碰撞冲击是宇宙中粒子加速的主要场所，但加速过程的细节仍然没有得到很好的理解。粒子的加速率可以揭示加速过程，但在天体物理环境中很少测量。在这里，我们使用观测到的伽马射线暴余辉，这是弱磁化相对论性的无碰撞冲击在离子-电子等离子体，以限制在这样的冲击粒子加速率。我们发现，基于X射线和GeV的余辉，一个加速率，这是最有可能非常快，接近玻姆极限，当冲击洛伦兹因子是在10-100的范围内。在这种情况下，X射线观测结果可能与激波上游区域的磁场没有放大相一致。我们检查的X射线余辉的GRB 060729，这是观察了642天，在流量急剧衰减开始约400天后爆发，当冲击洛伦兹因子约为5。我们发现，不能加速X射线发射电子在后期的急剧衰减提供了一个自然的解释，而且在这种情况下，加速必须相当快，不能超过100倍慢于玻姆极限。我们的结论是，粒子加速是最有可能快速的伽玛射线暴余辉，至少只要冲击波是超相对论的。
2012-01-24 astro-ph.HE
Engine-fed Kilonovae (Mergernovae) -- I. Dynamical Evolution and Energy Injection / Heating Efficiencies
一个双中子星合并预计将与千诺瓦，瞬态光发射由富中子喷出物的放射性衰变提供动力。如果合并后的残余物是一颗长寿的中子星，那么向喷出物注入额外的能量是可能的。在这一系列的第一篇论文中，我们详细研究了发动机供给的kilonova（mergernova）喷出物的动态演化。我们进行了半分析研究的问题，通过采用修改后的机械冲击波模型，调用之间的相互作用坡印廷通量占主导地位的流量和非磁化的大量喷出物。发动机启动后不久，就会激发出一对冲击波。反向激波很快到达风加速区并消失（几秒钟内），而前向激波很快从喷出物中爆发（$10^2$ - $10^3$秒）并继续在周围的星际介质中传播。从发动机注入冲击波的大部分能量以磁能和动能的形式储存。对于质量等于$10^{-3}M_{\odot}$的喷出物，内能分数为$f_{\rm int} < 0.3$。总的来说，能量注入效率$ξ$至多为$\sim 0.6$，并且在以后的时间可以小到$\sim 0.04$。与前面的假设相反，有效加热只发生在前向激波从喷出物中爆发出来之前，加热效率为$ξ_t \sim (0.006 - 0.3)$，之后迅速下降到$\sim 0$。在论文II中将仔细研究发动机供给的kilonova光变曲线。
2022-08-25 astro-ph.HE
A blast from the infant Universe: the very high-z GRB 210905A
我们提出了一个详细的后续非常精力充沛的GRB 210905 A在一个高的红移z = 6.312和它的发光的X射线和光学余辉。我们获得了光度和光谱后续的光学和近红外（NIR），包括提示和余辉发射从几分钟到20毫秒后爆发。GRB 210905 A的各向同性伽马射线能量释放为Eiso = 1.27 E54 erg，在所有伽马射线暴（GRB）中，其释放的能量排在前7%。它的余辉是有史以来观测到的最明亮的。它开始于一个浅的演变，可以解释为能量注入，其次是一个陡峭的衰减，而光谱能量分布是在一个恒定密度的环境中的标准火球理论与缓慢冷却。在X射线光变曲线中观测到一个约46.2+-16.3 d（约6.3 d静止坐标系）的喷流中断;然而，由于可能的宿主星系的贡献，它被隐藏在H带中，这是迄今已知的z > 6的第四个GRB宿主星系。我们得出了8.4 ± 1.0度的半张角，这是有史以来z>6爆发的最高测量值，但在较近事件所覆盖的范围内。由此产生的1 E52 erg的准直校正伽马射线能量释放也是有史以来测量的最高能量之一。适度大的半开角反对最近声称的半开角对红移的反向依赖。总的喷流能量可能太大，标准的磁星无法维持，这表明这次爆发的中心引擎是一个新形成的黑洞。尽管出色的能量和亮度的GRB 210905 A和它的余辉，我们证明，他们是一致的，与那些不太遥远的爆发，表明供电机制和祖细胞不显着的红移演变。
2022-08-04 astro-ph.HE
The detection efficiency of on-axis short gamma ray burst optical afterglows triggered by aLIGO/Virgo
假设中子星（NS）或中子星/恒星质量黑洞（BH）合并为祖先的短伽马射线暴，我们推导并证明了一个简单的分析工具，用于模拟恢复轴上光学余辉的效率由高级LIGO和Virgo网络检测到的候选引力波事件触发。利用观测到的伽马射线暴，对不同类型的工作望远镜的符合探测效率进行了评估。我们展示了效率如何依赖于光学余辉的光度分布，望远镜的功能，和天空定位的引力波触发。我们估计了一个合理的光学余辉和引力波符合率为1年$^{-1}$（0.1年$^{-1}$）的NS-NS（NS-BH），以及如何按比例缩小探测效率的时间，它需要图像的引力波天空定位和望远镜的极限星等。对于NS-NS（NS-BH），我们发现当总成像时间小于200 min（80 min）且极限幅度小于20时，$>80%$的检测效率最大（21）。我们表明，相对较小的望远镜$(m<18)$可以实现类似的检测效率米级设施$(m<20)$具有类似的视野，只有当不太敏感的仪器可以响应触发器并在10- 15分钟。将LIGO印度纳入引力波天文台网络将大大减少具有有限星等$\sim20$但具有中等视场的望远镜的成像时间。风景一个最佳的符合搜索需要一个全球网络的敏感和快速响应的广域仪器，可以有效地成像相对较大的引力波天空定位，并产生进一步的光度和光谱后续的瞬态候选人。
2014-09-15 astro-ph.HE
Off-Axis Gamma-Ray Burst Afterglow Modeling Based On A Two-Dimensional Axisymmetric Hydrodynamics Simulation
伽马射线暴从高度相对论性的准直喷流开始，逐渐减速，成为非相对论性的球形冲击波。虽然详细的分析解决方案描述的余辉发射接收的轴上观察员在早期和后期阶段的外流演变存在，计算接收到的通量在中间阶段和离轴观察员需要一个更简化的分析模型或直接数值模拟的外流动力学。在本文中，我们提出了光变曲线的离轴观察员涵盖的长期演变的冲击波计算的高分辨率二维相对论流体力学模拟使用同步辐射模型。我们比较我们的结果，早期的分析工作和计算的后果，观察者的角度相对于射流轴的孤儿余辉的检测和射流破碎适合的观测数据。我们发现，可观察到的射流中断可以延迟长达几个星期的离轴观察员，可能会导致高估的光束校正的总能量。当使用我们的离轴光变曲线来创建合成的Swift X射线数据时，我们发现喷射中断很可能仍然隐藏在数据中。我们还证实了文献中的早期结果，发现只有极少数的本地Ibc型超新星可以窝藏孤儿余辉。
2010-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
An external-shock model for GRB afterglow 130427A
伽玛暴余辉130427 A的复杂的多波长发射（在无线电中监测到10天，在光学和X射线中监测到50天，在GeV能量下监测到1天）可以用一个混合反向-正向冲击同步加速器模型来解释，逆康普顿只出现在几个GeV以上。早期的光学后期的无线电通量的高比率要求的环境介质是风和前向冲击同步加速器光谱峰值在光学约10千秒。后者有两个结果：风必须是非常稀薄的，10 k s之前的光辐射必须来自反向激波，正如猛禽在瞬发发射阶段（<100 s）监测到的明亮的闪光所表明的那样。VLA射电辐射来自反向激波，Swift X射线辐射主要来自正向激波，但两种激波对费米GeV辐射的贡献相当。弱风意味着大的爆炸波半径（8 t_{day} ^{1/2} pc），这需要非常稀薄的星周介质，这表明GRB 130427 A的大质量恒星祖先存在于超级气泡中。
2013-11-22 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
