Collision-induced magnetic reconnection and a unified interpretation of polarization properties of GRBs and blazars
伽马射线暴（GRB）和Blazar的喷流成分和能量耗散机制一直是人们尚未完全理解的基本问题。一个合理的模型是解释的$γ$射线辐射的伽玛暴和光发射的耀变体的同步辐射的电子加速从碰撞引起的磁耗散区的坡印亭通量占主导地位的喷流。偏振观测值是检验该模型的一个重要而独立的信息。基于我们最近的3D相对论MHD模拟的碰撞诱导磁耗散的磁为主的斑点，在这里，我们执行的偏振特性的辐射在耗散区的计算和应用的结果来模拟的偏振观测数据的伽玛暴瞬发辐射和耀变体光学辐射。结果表明，同一个数值模型在不同的输入参数下可以很好地模拟GRB和Blazar的观测数据，特别是GRB 100826 A的$90^{\circ}$偏振角变化和Blazar 3C279的$180^{\circ}$ PA摆动。这支持了一个统一的模型，伽玛暴和耀变体喷流，这表明碰撞引起的磁重联是一个共同的物理机制，以权力的相对论性喷流发射的事件有非常不同的黑洞质量。
2016-03-21 astro-ph.HE
The lightcurve of the macronova associated with the long-short burst GRB 060614
{ \it Swift}探测到的GRB 060614是一个独特的爆发，它跨越了长持续时间和短持续时间伽马射线暴（GRB）之间的想象鸿沟，多年来，它的物理起源一直备受争议。最近，在GRB~060614的VLT和HST光学余辉数据的联合分析中，在爆发后的$t\sim 13.6$天确定了一个明显的非常软的F814 W带过剩，这被解释为伴随的Li-Paczynski macronova（也称为kilonova）的证据。假设爆发后$1.7-3.0$天时间间隔内的余辉数据是由于外部正向激波发射造成的，当将这一假设外推到以后的时间时，发现在几个多波段光度观测中有过量的通量。这个分量出现在爆发后的$\sim$ 4天，它可能代表了第一次获得macronova的多历元/波段光变曲线。与GRB 060614相关的macronova在爆发后的$t\lesssim 4$天达到峰值，这明显早于与长持续时间GRB相关的超新星的观测。由于数据有限，没有发现温度演化的强有力证据，我们对$\sim 16.3^{+16.3}_{-8.2}~{\rm Gpc^{-3}}{\rm yr^{-1}}$的macronova率进行了保守估计，这意味着即将到来的Advanced LIGO/VIRGO/KAGRA探测器（即，速率为${\cal R}_{\rm GW} \sim 0.5^{+0.5}_{-0.25}(D/200~{\r…
2015-09-24 astro-ph.HE
Signatures of magnetar central engines in short GRB lightcurves
雨燕样本中的长伽马射线暴（LGRB）中有相当一部分有一个平台期，显示出持续能量注入的证据。我们认为雨燕卫星探测到的许多短伽马射线暴（SGRB）也显示出能量注入的证据。在典型的SGRB祖细胞模型中解释这一观察结果是具有挑战性的，因为通常用于解释LGRB中的平台期的晚期吸积很可能不存在于SGRB群体中。另外，据预测，NS-NS合并的残余可能不会立即坍缩成BH（甚至根本不会坍缩），而是形成一颗不稳定的毫秒脉冲星（磁星），为X射线光变曲线中的平台阶段提供动力。通过将磁星模型拟合到2012年5月之前观测到的所有Swift SGRB，我们发现大约一半可以清楚地拟合磁星平台阶段，而其余的则与形成磁星相一致，但数据不足以证明平台阶段。需要更多的早期数据和更大的样本来证实这一点。该模型可以通过使用下一代引力波观测站检测事件的引力波发射来检验。
2013-01-03 astro-ph.HE
Early Evolution of a Newborn Magnetar with Strong Precession Motion in GRB 180620A
在某些伽玛射线暴的余辉光变曲线中观察到的早期X射线平台是由新生磁星的偶极辐射引起的。高原区的准周期振荡（QPO）信号是磁星进动运动的有力证据。对GRB 180620 A的X射线余辉光变曲线进行了时频域分析，发现在其早期X射线平台区存在一个$\sim650$秒的QPO信号。采用马尔可夫链蒙特卡罗算法，用磁星进动模型拟合了光变曲线。用我们的模型很好地描述了观测到的光变曲线和QPO信号。导出磁星的磁场强度为$B_{\rm p}= (1.02^{+0.59}_{-0.61})\times10^{15}$ ~G。它以$Ω_{s} \propto(1+t/τ_{\rm sd})^{-0.96}$的角速度快速自旋，其中$τ_{\rm sd}=9430$ ~s。它的进动速度演化甚至比$Ω_s$更快，即$Ω_{ p}\propto (1+t/τ_{p})^{-2.18\pm0.11}$，其中$τ_{p}=2239\pm206$ ~s。推断出的制动指数为$n=2.04$。我们认为，额外的能量损失通过磁层过程导致其快速自旋下降，磁星的制动指数低，和强烈的岁差运动。
2022-04-07 astro-ph.HE
Self-similar structure of ultra-relativistic magnetized termination shocks and the role of reconnection in long-lasting GRB ouflows
本文研究了磁化风与磁化外介质相互作用产生的超相对论流的双激波结构。接触不连续（CD）是流动中的一个特殊点-密度、动压和磁场在CD上经历跳跃或非解析。为了动态连接外部区域（前向激波流）和内部区域（反向激波流），需要解决接触间断处的流动奇点。在CD上，压力仅通过两侧的磁场传递-CD变成阿尔芬切向不连续。因此，动态放大的磁场导致形成一个狭窄的磁鞘。我们讨论了一种可能性，即粒子发射早期的$X$ -射线余辉，以及费米GeV光子，加速通过磁重联过程中的后反向冲击区，特别是在磁鞘。
2017-05-02 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
Simulations of GRB Jets in a Stratified External Medium: Dynamics, Afterglow Lightcurves, Jet Breaks and Radio Calorimetry
在余辉阶段的伽玛射线暴喷流的动力学是最可靠和准确的建模使用流体动力学模拟。然而，所有已发表的模拟，只考虑了一个均匀的外部介质，而分层的外部介质，预计周围的长时间伽玛射线暴祖。在这里，我们提出了模拟的动力学的伽玛暴射流和由此产生的余辉发射均匀和分层的外部介质与$ρ\propto r^{-k}$为k = 0，1，2。使用特殊相对论版本的Mezcal代码在2D中进行模拟。分层的外部介质的动力学大致类似于那些派生的扩展到一个统一的外部介质。当洛伦兹因子低于1/θ_0时，射流半开角开始随时间呈对数增长。对于较大的k值，横向膨胀在早期更快，在晚期更慢，射流膨胀变成牛顿，并在逐渐变长的时间尺度上慢慢接近球形对称。我们发现，与分析的预期相反，有一个合理的尖锐的射流中断的光曲线k = 2，虽然形状的休息的影响更多的视角比由外部密度分布的斜率。发现较陡的密度分布产生更渐进的射流中断，而较大的视角导致更平滑和稍后出现的射流中断。反喷流变得可见，因为它变得亚相对论性，并且对于k=0，这导致在光变曲线中的清楚的隆起状特征。然而，对于较大的k值，喷流的减速更加缓慢，导致射电光变曲线只有轻微的平坦化，当k=2时可能很难辨别。后期的无线电量热法可能会一致地高估真实能量，对于k=2，高估了几个因子，对于k = 0，1，高估或低估了一个较小的因子。
2011-11-29 astro-ph.HE
UHECRs from magnetic reconnection in relativistic jets
超高能宇宙射线（UHECR）可能产生于活动星系核（AGN）或伽马射线暴（GRB）喷流中。我认为，磁重联射流可以加速UHECR，而独立的物理过程中的磁耗散区。一阶费米加速可以有效地发生在未连接（上游）磁化流体收敛到重联层的区域。我发现质子在伽玛暴和强活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV，而铁核在亮度较中等的活动星系核喷流中的能量可达E~10^{20} eV。
2010-08-16 astro-ph.HE
On the Existence of the Plateau Emission in High-Energy Gamma-Ray Burst LightCurves observed byFermi-LAT
\Fermi伽马射线太空望远镜（\Fermi）上的大面积望远镜（LAT）显示了许多伽马射线爆发（GRB）中的持久高能发射，类似于Neil Gehrels Swift天文台\citep [ \textit{Swift} ;][]{gehrels 2004}观察到的X射线余辉。一些LAT光变曲线（LC）显示出后期的平坦化，让人想起X射线的平台。我们探索了2008年至2016年5月第二个\lat GRB目录\citep [2FLGC;][]{Ajello 2019 apj}中LAT时间扩展发射分析GRB中平台的存在，并检查它们是否遵循与外部前向激波（ES）模型预测的4种不同天体物理环境相对应的闭合关系。我们发现，三个LC可以用相同的唯象模型来拟合X射线平台\citep{Willingale2007}，并显示出在其高能量扩展发射平台的存在的初步证据。最有利的情况是一个缓慢的冷却制度，而每个伽玛暴的首选密度分布从一个恒定的密度ISM变化到$r^{-2}$风环境。我们还使用2005年1月至2019年8月的222个具有平台和已知红移的\textit{Swift} GRB的统计比较，比较了$γ$射线和X射线中平台的结束时间。在该比较中，GRB 090510的情况示出了在平稳期结束时的色度指示。最后，我们更新了\textit{Swift}观测到的222个伽玛暴的平台静止帧结束时间、其对应的亮度和峰值…
2021-05-16 astro-ph.HE
GRB 101225A as Orphan Dipole Radiation of a Newborn Magnetar with Precession Rotation in an Off-Axis Gamma-Ray Burst
GRB 101225 A的不寻常的多波长光变曲线被重新审视，假设它是来自一个由新生磁星提供动力的离轴GRB。通过将其喷流结构参数化为高斯函数，喷流核的半张角为$1.67^{\rm o}$，我们证明了其光学余辉光变曲线与前向激波模型相拟合。导出的初始洛伦兹因子（$Γ_0$）为120，与射流轴的视角为$θ_v=3.7^{\rm o}$。通过对$[4900,\ 7500]$秒内观测到的X射线耀斑的分析，得到了$P=488$秒和$P=250\sim 300$秒的QPO特征，置信度为90%。在考虑磁星进动运动的情况下，假设磁星自旋下降由GW辐射主导，用磁星偶极辐射（DR）模型描述了它的全球γ射线/X射线光变曲线和QPO特征。DR喷出物的体积洛伦兹因子被限制为8，远低于$Γ_0$。通过对GRB 101225 A和极离轴GRB 170817 A的比较，我们推测GRB 170817 A中的双成分喷流的性质是同轴GRB喷流和DR喷出物的组合。GRB 101225 A将是由新生磁星驱动的CDF-S XT 2类X射线瞬态粒子群中最明亮的一个。对它的引力波辐射的可探测性也作了讨论。
2021-10-13 astro-ph.HE
Prompt Optical Emission from Gamma-ray Bursts with Non-single Timescale Variability of Central Engine Activities
雨燕GRB 080319 B的完整的高分辨率光变曲线提供了一个机会，为详细的即时光发射的时间分析。采用初始洛伦兹因子的二分量分布，在内激波模型的框架下，模拟了中心发动机弹射出壳的动力学过程。将发射的辐射分解到不同的频率范围内，用于不同能带的光变曲线之间的时间相关性分析。由此产生的即时光学和伽马射线发射显示出类似的时间剖面，作为一个缓慢的变化性组件和快速的变化性组件的叠加，除了伽马射线光变曲线是比它的光学对应更可变。在模拟的光变曲线和强相关的光学和伽马射线发射之间的时间滞后的变化特征与GRB 080319 B的观测结果吻合得很好。我们的模拟表明，光变曲线的变化源于从伽马射线暴的中央引擎注入的壳层的时间结构。未来对伽玛暴瞬发光辐射的高时间分辨率观测，通过UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC的研究，提供了一个有用的工具来研究中央发动机的活动。
2013-11-25 astro-ph.HE
Modeling of the Interaction of GRB Prompt Emission with the Circumburst Medium
我们提出的方法和结果的数值模拟的相互作用的伽玛暴即时发射与环暴介质使用修改后的版本的多组辐射水文代码STELLA。修正包括非稳态光电离、光电离加热和康普顿加热以及流体力学和辐射传输。光变曲线和光谱的出射的伽马射线，X射线和光发射计算的一组模型（壳）的环暴环境，不同的尺寸，密度，密度分布，成分，温度。在某些情况下，总的辐射热光度和光学光度可以分别达到10^47和10^43 erg/s。这些效应可能是造成某些伽玛射线暴X射线光变曲线和光学余辉不规则的原因。
2010-08-26 astro-ph.HE
Possible Quasi-Period Oscillation Signals in the Unique Event of GRB 250702DBE/EP250702a?
本文研究了 Fermi-GBM 观测的特殊超长事件 GRB 250702DBE 的光变曲线，在 250702B 和 250702E 爆发中发现了可能的准周期振荡信号，并分析了其谱特性及潜在前身天体。
2025-10-11 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt Emission Variability in Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Lightcurves
伽马射线暴的瞬发辐射被认为起源于在高度相对论外流中加速的电子。由中央引擎喷射出的壳层之间的碰撞引起的“内部冲击”是电子加速的主要候选者。虽然同步辐射通常被用来解释内激波模型中的瞬发γ射线发射，同步辐射自康普顿（SSC）也被认为是辐射机制的一个可能的候选者。在这种情况下，人们会期望在低能量下的同步辐射分量，裸眼GRB 080319 B被认为是这样的例子。鉴于GRB 080319 B的γ光变曲线比光学GRB的γ光变曲线变化更大，本文研究了同步辐射和SSC分量之间的相对变化。我们开发了一个“自上而下”的形式主义，通过使用观测量来推断物理参数，并随后研究的同步辐射和SSC组成部分的伽玛暴的时间结构。我们补充的形式主义与“自下而上”的方法，其中同步加速器和SSC光变曲线计算通过蒙特卡罗模拟的内部冲击模型。这两种方法都得出同样的结论。同步光变曲线的微小变化在SSC光变曲线中只能适度放大。因此，SSC模型不能充分解释GRB 080319 B的伽马射线发射特性。
2012-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 110530A: Peculiar Broad Bump and Delayed Plateau in Early Optical Afterglows
我们报告了我们对GRB 110530A的早期光学观测，并结合X射线余辉数据研究了它的喷注性质。在其R波段余辉曲线中观察到一个特殊的宽的开始隆起，随后是一个平台。其他波段的光学数据和X射线数据与R波段光变曲线的时间特征一致。我们的联合光谱拟合的光学和X射线数据表明，它们是在同一制度，与$\sim 1.70$的光子指数。通过考虑延迟能量注入分量，光学和X射线余辉光变曲线与标准外激波模型拟合得很好。根据模拟结果，我们发现伽玛暴喷流的辐射效率为$\sim 1\%$，余辉喷流的磁化参数为$<0.04$，并导出极低的$ε_B$（激波能量与磁场的比值）为$(1.64\pm 0.25)\times 10^{-6}$。这些结果表明，喷流可能是物质占主导地位。还讨论了它的前超新星恒星的后退物质吸积产生的延迟能量注入。
2016-07-28 astro-ph.HE
The Dynamics and Afterglow Radiation of Gamma-Ray Bursts. I. Constant Density Medium
直接多维数值模拟是计算伽马射线暴（GRB）中相对论喷流的流体动力学和观测特征的最可靠的方法。本文采用五阶加权基本无振荡格式和自适应网格加密方法，对余辉期的GRB外流进行了二维相对论流体动力学模拟。最初，射流的洛伦兹因子为20。我们跟踪了它长达150年的演变。利用流体动力学数据，我们计算了基于标准余辉模型的同步辐射，并与以前的分析工作进行了比较。我们发现相对论伽玛暴喷注的侧向膨胀是一个非常缓慢的过程，以前的分析工作高估了它的速率。在我们计算的光变曲线中，可以看到一个非常尖锐的喷流中断，并且中断后的光变曲线比分析预测更陡。我们发现，当观测到喷注边缘时，喷注中断主要是由于漏流造成的。在Blandford-McKee阶段结束时，外流变得非相对论性。但它仍然是高度非球形的，并且需要相当长的时间才能成为球形的Sedov-von Neumann-Taylor冲击波。我们发现，随着时间的推移，后期余辉变得越来越平坦。但是我们不同意通常的观点，即由于过渡到Sedov-von Neumann-Taylor解，光变曲线突然变平。我们还发现，由于反向喷流的辐射，在很晚的时候（$\sim 1000$天），光变曲线会有一个凸起。我们推测，这种反向喷流撞击可能已经在GRB 980703中观察到了。
2009-05-29 astro-ph.HE
Modeling high-energy pulsar lightcurves from first principles
目前的伽马射线光变曲线模型在粒子加速和辐射的精确位置上存在很大的不确定性。在这里，我们提出了一种尝试，以减轻这些困难，通过解决电磁结构的倾斜磁层，粒子加速，辐射自洽的发射，使用三维球形粒子在细胞模拟。我们发现，低能辐射是来自光柱内极帽区的同步曲率辐射。相比之下，高能辐射是同步辐射，它完全来自Y点和赤道电流片，在那里相对论性磁重联加速粒子。在大多数情况下，合成的高能光变曲线包含两个峰值，当电流片扫过观察者的视线时形成。我们在电流片的发射模式中发现了焦散线的明显证据。高密度的解决方案可以提出两个额外的次级峰，从高能粒子在风区加速附近的电流片的重连诱导流。高能辐射效率敏感地依赖于视角，并随着脉冲星倾角的增大而减小。高能辐射集中在赤道区域，大部分脉冲星自旋下降在那里释放和消散。这些结果对伽玛射线脉冲星数据的解释具有重要意义。
2016-01-13 astro-ph.HE
GRB duration distribution considering the position of the Fermi
费米卫星在飞行过程中有一种特殊的运动，这使它能够很好地捕捉到伽马射线暴。这一有利特征的副作用是，GBM探测器的光变曲线受到快速和极端变化的背景的影响。在处理这些数据之前，需要将其与背景分离。通常使用的方法对费米的大多数情况是无用的，所以我们开发了一种基于卫星运动和方向的新技术。无背景光变曲线可用于进行统计调查，因此我们展示了我们的背景过滤方法的效率，该方法提供了文献中已知的统计分析。
2012-02-13 astro-ph.HE
Observational Evidence of Particles Acceleration by Relativistic Magnetic Reconnection in Gamma-ray Bursts
本研究通过分析GRB 160625B和GRB 160509A的光谱断裂演化，首次提供相对论性磁重联加速粒子的观测证据，并揭示光谱指数与通量关系及E_cut-L_iso反相关，为天体粒子加速物理提供新诊断途径。
2024-07-19 astro-ph.HE
GRB Prompt Emission with Anisotropic Electron Distribution
伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的典型光谱表明，在标准同步辐射模型中，尽管存在强磁场，电子冷却仍然受到抑制。最近的Particle-in-Cell模拟表明，磁主导等离子体中的粒子通过磁重联加速可以导致小的俯仰角，特别是在低能区。如此小的俯仰角防止电子通过同步辐射冷却。本文考虑了同步辐射冷却和绝热冷却的影响，数值计算了各向异性电子分布的同步辐射谱。如果我们需要一个大于$10^{50}~\mbox{erg}~\mbox{s}^{-1}$的坡印亭通量作为模型的磁重联的动机，$\sim 1000$的体洛伦兹因子和$γ_{\rm min}\sim 10^4$的电子最小洛伦兹因子需要再现典型的伽玛暴谱。
2022-07-06 astro-ph.HE
Quasi-periodic Oscillations in GRB 210514A: a Case of a Newborn Supra-Massive Precessing Magnetar Collapsing into a Black Hole?
本文在 GRB 210514A 的 Swift-BAT 数据中发现约 11 s、置信度超过 3σ 的 QPO，并用超大质量进动磁星坍缩为黑洞及回落吸积模型解释其双平台光变。
2024-08-12 astro-ph.HE
GRB physics with Fermi
在瞬发相、耀斑和余辉中的伽玛暴辐射被认为是由磁场中的加速电子产生的。这种辐射可能产生于重子外流的无碰撞激波或磁主导（坡印廷通量驱动）外流的重联点（至少对于瞬发和耀斑），在那里可能根本没有激波形成。最近一个惊人的发现是，在重联过程中，通过韦伯不稳定性产生了强的小尺度磁场，非常像相对论冲击产生的磁场。在过去的几年里，相关的物理学已经成功地在2D和在一定程度上在3D中使用PIC模拟进行了广泛的研究。我们讨论了如何这些模拟预测的MeV范围内的同步辐射/抖动发射在一些伽玛暴，这可以观察到费米。回顾了最近在韦伯抖动范式下对GRB瞬发辐射的光谱变率和光谱相关性进行建模的结果，重点是观测预测。
2008-12-31 astro-ph.HE
GRB 080503 late afterglow re-brightening: signature of a magnetar powered merger-nova
GRB 080503是一个由\emph{Swift}探测到的短伽马射线暴（GRB），被归类为致密恒星合并源GRB。在X射线和光学余辉光变曲线中的软扩展发射和同时的后期再增亮引起了关于其物理起源的有趣问题。我们发现，GRB 080503的宽带数据可以很好地解释在双中子星合并模型的框架内，提供的合并残余物是一个快速旋转的大质量中子星具有极高的磁场（即毫秒磁星）。我们表明，后期的光学再增亮是一致的发射从磁星供电的“合并新星”。这为与短伽玛暴相关的并合新星的不断增长的样本又增加了一个案例。软扩展发射和晚期X射线过量发射通过磁星偶极自旋下降光度演化函数很好地联系在一起，表明直接磁耗散是产生这些X射线的机制。X射线辐射最初是从被短伽玛射线暴喷流刺穿的合并喷出物中的一个洞泄漏出来的。在磁星向下旋转并且磁压力下降到冲压压力以下之后，孔随后关闭。然后X射线光子被捕获在合并新星喷出物的后面，直到喷出物在稍后的时间变得光学薄。这解释了光学和X射线光变曲线中基本上同时发生的再增亮。在这个模型中，未来的引力波源可能与一个明亮的X射线对应物以及合并新星相关联，即使短的伽马射线暴喷流远离地球。
2015-06-22 astro-ph.HE
Do Prompt Gamma-ray Burst Fireball Composition Impact on Afterglow Emission? Cases Study for Long GRBs 080916C/090902B and Short GRBs 090510/130603B
Guizhou Normal University（贵州师范大学）；Guangxi University（广西大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
通过分析两个长暴和两个短暴的多波段余辉，发现火球成分不影响余辉，而环境介质密度起关键作用。
2026-06-23 astro-ph.HE
The correlation between isotropic energy and duration of gamma-ray bursts
本文首次研究了伽马射线暴（GRB）各向同性能量与持续时间的相关性。从{ \em Swift} GRB样本中发现相关性为$T_d \propto {E_{iso}}^{0.34\pm 0.03}$。通过与{ \em RHESSI}观测到的太阳耀斑和{ \em Kepler}卫星观测到的恒星超耀斑的相关性比较，发现伽玛暴与太阳耀斑和恒星超耀斑的相关性指数相似。受太阳耀斑和恒星超耀斑产生的物理机制--磁重联的启发，我们用磁重联理论解释了这种关联。这种相似性暗示了磁重联可能是伽玛暴能量释放的主导过程。
2018-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRB 170817A Afterglow from a Relativistic Electron-Positron Pair Wind Observed Off-axis
来自快速旋转、强磁化中子星（NS）的相对论性电子-正电子（$e^{+}e^{-}$）对风将与伽马射线暴（GRB）外部冲击相互作用，并重塑余辉发射特征。假设GW 170817的合并残留物是一个长寿命的NS，我们表明，一个相对论$e^{+}e^{-}$对风模型与一个简单的礼帽喷流离轴观察可以再现多波长余辉光变曲线和超光速运动的GRB 170817 A。采用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法得到最佳拟合参数，即射流半开角$θ_{j}\approx0.11$ rad和视角$θ_{v}\approx0.23$ rad。$θ_{v}$的最佳拟合值接近于根据重力波和电磁波观测值选择的先验的下限。此外，我们还导出了初始洛伦兹因子$Γ_{0}\approx47$和各向同性动能$E_{\rm K,iso}\approx2\times10^{52}\rm\ erg$。修正后的GRB 170817 A轴上辐射值与短暴典型辐射值的一致性表明，我们的模型也能再现GRB 170817 A的瞬发辐射。在我们的拟合中获得了具有磁场强度$B_{p}\approx1.6\times10^{13}\rm\ G$的NS，这表明需要相对较低的热化效率$η\lesssim10^{-3}$来满足对千诺瓦的观测约束。此外，我们的模型能够再现X射线光变曲线的晚期浅衰变，并预测X射线和射电通量将在未来几年继续下降。
2021-06-09 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
The origin of the prompt GRB spectrum
利用内激波相的详细模型，讨论了伽马射线暴中瞬发辐射的起源。我们专注于识别的主导辐射过程（费米-GBM范围），并提出了一个解释费米-LAT观察到的一些功能在高能量的一些GRB光变曲线。
2009-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Physical origin of multi-wavelength emission of GRB 100418A and implications for its progenitor
GRB 100418 A是一个z = 0.624的长爆发，没有发现任何相关的超新星（SN）。它在瞬发和余辉阶段的光变曲线都类似于GRB 060614，这是一个附近没有关联SN的长GRB。我们分析了这一事件的观测资料，并讨论了它的多波长发射的可能来源。我们表明，它的联合光曲线在1 keV来自Swift BAT和XRT观测是由两个不同的组件。第一个成分的光谱非常软（r = 4.32），以陡峭的衰变段结束，表明该成分的内部起源。第二个分量是缓慢上升的宽凸起，在BAT触发后约10^5秒达到峰值。假设后凸是由于余辉的开始，我们导出了伽玛暴火球的初始洛伦兹因子（γ_0），发现它明显偏离了典型伽玛暴的γ_0与Eiso之间的关系。我们还检查它是否遵循相同的反相关性之间的X射线光度和在许多典型的伽玛暴，这通常被认为是一个信号的后期能量注入的中央引擎的浅衰变阶段观察到的破裂时间。然而，我们发现它并不服从这种相关性。我们建议，后期颠簸可能是由一个双组分射流。我们用离轴射流模型拟合了第二个分量，并发现该模型可以代表后期的凸起。导出的射流半开角为0.30 rad，视角为0.315 rad。中等密度为0.05 cm ^-3，可能表明它可能来自致密恒星的合并。GRB 060614和100418A之间的相似性可能表明这两个GRB来自相同的群体，并且在这两个GRB中观察到的晚期撞击可能是由GRB中心引擎提供动力的双…
2012-04-03 astro-ph.HE
Very-High-Energy Gamma-Ray Afterglows of GRB 201015A and GRB 201216C
本文分析了GRB 201015A和GRB 201216C的甚高能伽马射线余辉，用标准外部激波模型和同步自康普顿散射过程拟合光变曲线，发现两者喷流速度和介质密度差异显著，并对比其他爆发揭示了余辉内禀峰值光度及物理参数的多样性。
2023-05-01 astro-ph.HE
Two distinct phases in the first 13 seconds of GRB110731A prompt emission
在这项工作中，GRB 110731 A的时间分辨BAT/GBM/LAT联合光谱分析表明，在GBM触发的即时阶段和长达13秒后，在即时发射的非常早期阶段，发射机制最接近标准火球模型。这个模型高估了光球的热辐射，并用来反驳观测。不同能带的光变曲线揭示了两种可区分的相，它们可能来自不同的区域。首先，我们有一个早期阶段，这是没有检测到的LAT，并占主导地位的较低的能量，这是来自光球的排放没有任何排放涉及的耗散机制，其特点是低洛伦兹因子和高辐射效率。随后是一个较晚的阶段，具有更复杂的结构，在所有能带中明显遵循相同的轨道，并归因于内部冲击的排放。这种爆发是一个很好的候选人，研究热和非热发射，因为这两个阶段可以清楚地分离在光曲线和光谱。在第二阶段，洛伦兹因子的快速变化和相对远离中心发动机的光球半径值更符合重子喷流中的碰撞加热机制。在其他探测器的帮助下，通过组合更多的波长可以获得更多的信息。
2013-05-17 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Prompt Emission Light Curves and Power Density Spectra in the ICMART Model
本文利用内碰撞诱发磁重联和湍流（ICMART）模型模拟了伽马射线暴的瞬发发射光变曲线。该模型适用于在发射区具有中等高磁化参数$σ$的伽玛暴。我们表明，这个模型可以产生高度可变的光变曲线与快速和缓慢的组件。快速的变化是由许多局部多普勒增强的微型发射器，由于湍流磁重联在一个中等高的$σ$流。失控的增长和随后的耗尽，这些微型发射器作为一个函数的时间定义了一个广泛的缓慢组成部分，为每个ICMART事件。GRB光变曲线通常由多个ICMART事件组成，这些事件基本上是由不稳定的GRB中央引擎活动驱动的。允许的模型参数的变化，一个是能够再现各种光变曲线和功率密度谱观察。
2014-02-27 astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近的几个伽玛暴的GeV光子的费米-LAT检测意味着巨大的体积洛伦兹因子，以避免在高能量的大伽玛光学深度。在最极端的情况下，估计值可高达Gamma ~ 1000。这对伽玛暴的中央发动机和喷流加速模型提出了严格的限制。然而，这些估计值是从简化的单区模型中获得的。本文提出了一种更符合实际的计算方法，它考虑了存在于具有多个相对论运动发射区的外流中的与时间、空间和方向有关的光子场。该方法具有一般性，可适用于多种γ射线暴瞬发模型。我们提出的内部冲击模型的框架内的数值实现所获得的结果。结果表明：（1）如果GeV和MeV的辐射产生于同一区域，则亮LAT伽玛暴的最小洛伦兹因子Gamma_min比以前的估计值减小2-3倍;如果GeV辐射产生于较大半径，则减小2-8倍。我们提供了一个改进的近似公式Gamma_min这是在很好的协议与我们的数值结果，并可以直接应用到LAT GRB数据;（ii）延迟GeV的发病可能是由于时间演化的不透明度。作为前两个结果的一个例证，我们提出了一个合成的GRB，它再现了GRB 080916 C的大部分特征，平均洛伦兹因子为~ 340，在bin 'b'中3GeV处γ γ不透明度的光学薄区，MeV光变曲线的变化时标为0.5s，GeV发射的开始延迟~ 5s;（iii）伽马伽马不透明度可以平滑GeV光变曲线中的短时间尺度变化。这最后一个结果意味着，在高能量下观察到的变化不一定是一个…
2012-04-04 astro-ph.HE
A Stochastic Approach To Reconstruct Gamma Ray Burst Lightcurves
本文提出结合既有光变曲线模型与残差抽样的随机重建方法，并用高斯过程进行无模型补全，显著降低GRB关键光变参数的不确定度。
2023-05-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
Plasmas in Gamma-Ray Bursts: particle acceleration, magnetic fields, radiative Processes and environments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最极端的爆炸现象，它为研究各种等离子体物理现象提供了一个独特的实验室。复杂的光变曲线和宽波段的非热谱一方面表明了一个非常复杂的体系，另一方面也为研究它提供了丰富的信息。本章重点介绍了一些尚未解决的关键物理问题的最新进展。其中包括：（1）冲击波中粒子加速和磁场产生;（2）强磁场在加速等离子体和通过磁重联过程加速粒子中的可能作用;（3）在瞬发和余辉阶段塑造观测到的光变曲线和光谱的各种辐射过程;（4）伽玛暴环境及其可能的观测特征。
2019-02-07 astro-ph.HE
The role of fast magnetic reconnection on the radio and gamma-ray emission from the nuclear regions of microquasars and low luminosity AGNs
快速磁重联事件可能是微类星体和活动星系核核心区的一种非常强大的机制。在早期的工作中，有人提出，从内吸积盘区升起的磁场线与锚定在中心黑洞中的磁场线之间的快速重联事件所释放的能量可以加速相对论粒子，并产生观测到的微类星体和低光度活动星系核（LLAGN）的射电辐射。此外，有人提出，观测到的无线电发射和这些源的质量之间的相关性，跨越质量的$10^{10}$数量级，可能与这个过程有关。在目前的工作中，我们重新审视这个模型比较两种不同的快速磁重联机制，即，快速重联驱动的异常电阻率（AR）和湍流（如Lazarian和Vishiniac 1999年所述）。我们将上述情况应用于更大样本的源（也包括耀变体和伽马射线暴-GRB），发现LLAGN和微类星体确实证实了上述趋势。此外，当受到湍流驱动时，不仅它们的射电，而且它们的伽马射线发射也可能是由于快速重联释放的磁功率，这可能会在这些源的核心区域将粒子加速到相对论速度。因此，被动驱动的快速重联模型能够更好地再现观测到的发射比AR模型。另一方面，耀变体和伽玛暴的辐射并不遵循与LLAGN和微类星体相同的趋势，这表明在这些情况下，射电和伽马射线辐射是由另一群相对论粒子沿着喷流进一步产生的。
2015-02-05 astro-ph.HE
Photometric and Spectroscopic Observations of GRB 210104A: Bright Reverse shock Emission and Dense Circumburst Environment
伽玛射线暴的早期余辉观测对于研究其喷流和周围介质的性质具有重要意义。本文报道了我们对GRB 210104 A的光度和光谱观测结果，并用多波长数据讨论了它的喷注性质。我们的光谱观测揭示了几个吸收特征和暂定红移0.46的确定。在伽玛暴触发后的$67\sim 165$秒内，在$R$带观测到一个明亮的光学耀斑，其峰值亮度为$R=13$等，峰值亮度为$112\pm 7$ ~s。在$t>650$ ~s处，$R$带余辉的通量以$α_{\rm O}={-0.91\pm 0.03}$的斜率衰减.早期的X射线余辉光变曲线是一个光滑的凸点，晚期的余辉光变曲线以$α_{\rm X}=-1.18\pm 0.01$的斜率衰减。我们对$(1.1-1.3)\times 10^{4}$ ~s期间光学X射线余辉的联合光谱拟合产生了光子指数$Γ_{\rm O,X}=-1.82\pm 0.04$。衍生的宿主星系灭绝是$A_{R}=0.87$。将早期的光学耀斑归因于反向激波（RS）辐射，晚期的光学X射线辐射归因于正向激波辐射，采用马尔可夫链蒙特卡罗（Markov Chain Monte Carlo）算法可以很好地拟合出$t<3\times 10^4$ ~s处的光学和X射线光变曲线。通过比较GRB 210104 A与其它已探测到明亮RS辐射的GRB的性质，我们发现它的喷流在密度介质（$n_{0}\sim 417\;{\rm …
2022-12-15 astro-ph.HE
The role of fast magnetic reconnection in acceleration zones of microquasars and AGNs
快速磁重联事件可能是微类星体和活动星系核喷流发射区的一个非常强大的机制。我们最近发现日冕内盘区的磁场线与锚定在黑洞中的磁场线重联所释放的能量能够通过一级费米过程加速相对论粒子，并产生观测到的微类星体和低亮度活动星系核（LLAGN）的射电光度。我们还发现，观测到的这些源的射电光度和质量之间的相关性，跨越了10^9个数量级的质量，自然可以用这个过程来解释。在这项工作中，假设伽玛射线辐射可能起源于产生射电辐射的同一加速区，我们应用上述方案来研究大量源的高能结果的起源，包括高（HLAGN）和LLAGN，微类星体和伽玛暴。我们发现我们的模型与伽马辐射的相关性只为微类星体和一些LLAGN，而没有HLAGN或GRB的拟合，无论是在无线电或伽马。我们将大多数LLAGN的γ发射缺乏相关性归因于这样一个事实，即这种处理后的发射不仅取决于源/吸积盘周围的局部磁场活动，而且还取决于其他环境因素，如光子和密度场。我们的结论是，从LLAGN和微类星体的发射来自其源的核区域，因此，可以驱动的核磁活动。然而，在HLAGN和GRB的情况下，核发射被周围的密度和光子场阻挡，因此，我们只能看到更远处的喷流发射。
2013-09-25 astro-ph.HE
A Reconnection Switch to Trigger Gamma-Ray Burst Jet Dissipation
瞬发伽马射线暴（GRB）的发射需要某种机制来耗散超相对论喷流。内部冲击或某种形式的电磁耗散是候选机制。任何机制都需要回答一些基本的问题，比如变化的起源是什么，耗散发生在什么半径，有效的瞬时发射是如何发生的。这些机制也需要与超相对论性喷流如何形成并保持重子纯相一致，尽管在致密物体附近存在湍流和电磁重联，尽管在恒星模型中存在恒星夹带。我们使用最新的超相对论性喷流的磁流体动力学模型来探讨这些问题的背景下，由于缓慢的碰撞和快速的无碰撞重联机制，经常与Sweet-Parker和Petschek重联，分别电磁耗散。对于高度磁化的超相对论喷流和典型的Bracksar参数，我们发现，直到它在大半径的喷流光球附近灾难性地进行，才可能避免显著的电磁耗散（$r\sim 10^{13}--10^{14}{\rm cm}$），通过该方法，射流获得高的洛伦兹因子（$γ\sim 100--1000), has a luminosity of $ L_j \sim 10^{50}-10 ^{51} \ergs $, has observer variability timescales of order 1s (ranging from 0.001-10s), achieves $ γθ_j \sim 10- 20（用于开度半角$θ_j$），因此能够产生射流中断，并且具有可用于瞬发和余辉发射的相当的能量。这种重连…
2011-08-31 astro-ph.HE
Constraining Properties of GRB Central Engines with X-ray flares
伽马射线暴（GRB）中的X射线耀斑被认为是由中心天体的后期活动产生的，因此为诊断中心天体的性质提供了一种有用的工具。本文对一个伽玛暴X射线耀斑样品进行了实验研究，其体洛伦兹因子采用两种不同的约束方法，喷流张角由余辉光变曲线中的喷流突变决定。以超吸积恒星质量黑洞（BH）作为伽玛暴的中心发动机，以Blandford \& Znajek过程（BZ）作为喷流产生机制，利用X射线耀斑数据对中心发动机参数进行了约束.我们发现，BZ机制是如此强大，使它有可能解释伽玛暴的即时发射和明亮的X射线耀斑。风参数（$p$）和吸积质量（$M_d$）均在合理范围内。我们的结果也适用于GRB 170817A。GRB 170817 A的晚期X射线耀斑，如果是真的，可能不是BH源。
2021-07-27 astro-ph.HE
Accounting for the XRT early steep decay in models of the prompt GRB emission
对伽玛暴早期X射线余辉的Swift-XRT观测表明，它通常开始于一个陡峭的衰变相。这种早期急剧衰减的一个可能的起源是高纬度的发射，当相对论外流中最后一个耗散区的轴上发射被关闭时，这种发射仍然存在。我们希望确定各种瞬时发射模型中的哪一个与这种解释相一致。我们依次考虑内部冲击，光球发射，和磁重联，并获得在每种情况下的提示阶段结束时的典型衰减时标。只有内部的冲击自然预测衰变的时间尺度相当于爆发的持续时间，需要解释XRT观测高纬度的排放。在光球模型中，高纬度辐射的衰变时间尺度太短，因此观测到的衰变必须与中心引擎的有效和一般行为相对应。重新连接模型需要一些特别的假设来与数据相一致，当重新连接过程的更好描述变得可用时，这些假设必须得到验证。
2012-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetar as Central Engine of Gamma-Ray Bursts: Central Engine-Jet Connection, Wind-Jet Energy Partition, and Origin of Some Ultra-Long Bursts
伽玛射线暴（GRB）的中心引擎和喷流产生机制仍然是悬而未决的问题。假设{ \em Swift}伽玛暴的正则X射线余辉光变曲线的浅衰减段是由新诞生磁星的磁偶极辐射引起的，我们导出了磁星的参数，并探讨了它们与喷流和磁偶极风辐射的可能关系。结果表明，磁星初始自旋周期（$P_0$）与喷流能量（$E_{\rm jet}$）密切相关，喷流能量与风能量（$E_{\rm wind}$）几乎成正比。我们的最小二乘拟合产生$P_0\propto E^{-0.36\pm 0.03}_{\rm jet}$和$E_{\rm wind}\propto E^{0.91\pm 0.07}_{\rm jet}$。这些关系可能意味着具有更快旋转速度的磁星可以提供更高能量的GRB，并且喷流和风之间的能量分配可能是准普遍的。虽然$P_0-E_{\rm jet}$关系是由我们的样品中的几个亚高能GRB驱动的，但我们的蒙特卡罗模拟分析表明，来自仪器通量限制和明亮射流余辉污染的样品选择偏差不能使这种相关性。在这种喷气风的范例，我们建议，GRB 101225 A的超长GRB，其提示伽玛射线/X射线光变曲线的特点是一个持久的高原与急剧下降，可能是孤儿MD风排放是由于其射流轴的视线不对准。简要讨论了新生磁星的MD风辐射及其与引力波辐射的关系。
2019-04-10 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Magnetic Reconnection Sites
宇宙射线（CR）加速仍然是研究人员面临的挑战。在天体物理环境中，快粒子可以通过各种过程被加速。特别是在磁重联站点的加速，最近吸引了研究人员的注意，不仅因为它在太阳系背景下的潜在重要性，而且在其他天体物理环境中，如致密恒星源，AGN和GRB，甚至在ISM和IGM等扩散介质中，特别是当环境是磁主导时。在这次演讲中，我们回顾了这一过程，并提出了三维碰撞MHD模拟，注入了数千个测试粒子，从它们的能谱的演变中可以看出，它们可以通过大尺度磁流片内的一阶费米过程通过重联有效地加速（特别是当局部湍流存在时，这使得重联快速，加速层较厚）。
2014-01-20 astro-ph.HE
Very Bright Prompt and Reverse Shock Emission of GRB 140512A
本文报道了我们对GRB 140512 A的非常明亮的瞬发光学和反向冲击（RS）光学发射的观测，并分析了它的多波长观测数据与{ \em Swift}和{ \em Fermi}任务。我们发现，在第二次瞬发γ射线事件中，在$T_0+136$秒处我们的第一次光学探测（R=13.09 mag）的联合光学X射线-γ射线谱可以用指数为$-1.32\pm 0.01$的单一幂律拟合。我们的经验拟合的余辉光曲线表明，所观察到的明亮的光学余辉与R=13.00 mag的峰值时间是一致的RS和前向冲击（FS）的预测发射的外部冲击模型。光学-X射线联合余辉光谱符合吸收的单次幂律，余辉指数随时间从峰值时刻的$-1.86\pm 0.01$到后期的$-1.57\pm 0.01$，这可能是由于RS/FS发射通量比值的演化。我们拟合的光变曲线与标准的外部模型，并得出流出的物理性质。发现比率$R_B\equivε_{\rm B, r}/ε_{\rm B, f}$为8187，表明RS区域中的高磁化程度。用$R_e\equivε_{\rm e, r}/ε_{\rm e, f}$测量相对辐射效率，得到$R_e= 0.02$，说明RS的辐射效率远低于FS。我们还发现，990123、090102和130427 A的$R_B$与140512 A的相似，它们之间的明显差异可能主要归因于它们的喷流动能、初始洛仑兹因子和介质密度的不同。
2016-08-31 astro-ph.HE
Physics of the saturation of particle acceleration in relativistic magnetic reconnection
本文利用二维粒子模拟方法研究了不同磁化强度σ下相对论重联中粒子加速的饱和现象。我们发现，重联过程中产生的粒子能谱在γ~4σ处迅速饱和，满足硬幂律，证实了前人的工作。利用粒子追迹，我们发现X点重联电场对粒子的加速决定了粒子能谱的形状。通过分析电流片结构，我们表明饱和的物理原因是二次磁岛的自发形成，可以破坏粒子的加速。通过比较加速区的大小与分裂岛之间的典型距离，我们发现重联产生的最大洛伦兹因子为γ~ 5 σ，这与我们在粒子能谱中发现的非常接近。我们还表明，在重联的幂律谱的洛伦兹因子的动态范围是< 40。幂律的硬度加上其狭窄的动态范围意味着相对论重联能够产生在蟹状星云中观察到的硬窄带耀斑，但很难产生较软的宽带即时伽玛射线暴辐射。
2017-11-23 astro-ph.HE
Three-Peak GRBs and Their Implications for Central Engines
GRB 110709 B呈现出一个奇特的三峰光变曲线，这一爆发两次触发了Swift上的BAT探测器。两个触发器间隔$\sim 10$分钟。为了解释这样的事件，我们统一到一个单一的描述毫秒（ms）原磁星和中央引擎模型。我们发现，这样的情况下，可以产生三个峰值的伽玛射线暴。一个为ms-原磁星阶段，第二个为BH-形成事件和第三个为地球同步辐射阶段。我们发现，GRB 110709 B的三个峰值起源于同一坍缩物体的不同阶段。我们估计的能量和时间尺度的不同事件，这个突发使用我们的模型和比较与以前的结果，以及与重新分析，我们对数据进行。我们表明，不仅光变曲线，而且光子指数的演变和即时发射和余辉的第二个中央发动机活动相位点之间的延迟朝着一个模型，如这里提出的。我们发现，在合理的假设下，我们的模型正确地描述了GRB 110709 B的活动。我们进一步建议仔细研究未来的伽玛暴光变曲线，这可能有助于显示我们的模型的有效性。如果我们的模型是正确的，这将是第一次从核心崩溃事件中观察到BH的形成。
2015-05-27 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A new mechanism for dissipation of alternating fields in Poynting dominated outflows
交变磁场的重联是坡印廷主导外流中一种重要的能量转换机制。我们表明，重新连接是由Kruskal-Schwarzschild不稳定性的电流片分离相反方向的字段。这种不稳定性是瑞利-泰勒不稳定性的磁性对应物，如果流动被加速，则会发展。然后等离子体从电流片中滴出，为快速重连提供条件。由于磁耗散导致流动加速，该过程是自维持的。在脉冲星风中，这个过程几乎不能与早期提出的耗散机制相竞争。然而，新的机制被证明是非常有效的活动星系核和伽玛暴的条件。
2010-12-07 astro-ph.HE
On the role of fast magnetic reconnection in accreting black hole sources
我们试图解释观测到的无线电和γ射线发射产生的黑洞周围的磁主导吸积流（MSTH）模型和快速磁重联触发的湍流。在早期的工作中，使用标准的磁盘模型，我们改进的模型，专注于亚爱丁顿政权，以解决黑洞活动的基本平面。的结果并没有发生实质性的变化，以前的工作，确保吸积物理的细节是不相关的磁重联过程中发生的日冕。相反，我们的工作把快速磁重联事件作为一个强大的机制，在核心区域，靠近更坚实的地面上的黑洞源的喷流基地。对于微类星体和低光度活动星系核（LLAGN），观测到的射电辐射与源质量之间的相关性可以用这个过程来解释。相应的伽马射线发射似乎也产生在同一核心区域。另一方面，来自耀变体和伽马射线暴（GRB）的辐射不能与基于快速重联的核心辐射相关联。
2014-12-17 astro-ph.HE
The Feasibility of Magnetic Reconnection Powered Blazar Flares from Synchrotron Self-Compton Emission
在活动星系核的耀变体子类中，在分钟时间尺度上观察到了数量级的变化。这些高能耀斑往往是难以解释的冲击加速模型，由于小尺寸的推断发射区，与最近的粒子在细胞（PIC）模拟显示，磁重联是一个有前途的替代机制。在这里，我们提出了一个宏观的发射模型的物理动机的PIC模拟，粒子加速的能量来自于重联磁场。我们跟踪的径向增长和相对速度的重新连接等离子体团，建模粒子加速和辐射损失同步加速器和同步自康普顿（SSC）的排放。为了测试磁重联作为快速blazar耀斑背后机制的可行性，我们同时将我们的模型拟合到从BL Lacertae的2016 TeV耀斑观察到的光变曲线和SED。我们发现，一般情况下，不考虑外部光子，重新连接等离子体团是无法产生康普顿占主导地位的TeV耀斑，因此不能重现的意见，由于生产过剩的同步辐射。此外，有问题的大等离子体团，相当于整个喷流半径的大小，需要发射足够的SSC伽马射线被观察到。然而，我们的等离子体团模型可以重现快速TeV的耀斑光曲线，表明重连能够产生快速，强大的TeV耀斑在观察到的时间尺度。我们的结论是，虽然重联可以产生正确的时间尺度上的SSC耀斑，TeV排放的主要来源不能SSC和所需的等离子体团的大小可能是令人难以置信的大。
2019-06-11 astro-ph.HE
The Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts from the Wind of Newborn Millisecond Magnetars: A Case Study of GRB 160804A
在本文中，我们重新审视的情况下，内部逐渐磁耗散发生在风从一个新生的毫秒磁星可以负责伽马射线暴的生产。我们表明，在这个模型中的两个排放分量的组合，即，风的光球辐射和磁重联区内的同步辐射能较好地拟合GRB 160804 A瞬发辐射相的观测光谱。我们通过蒙特卡罗方法得到了中心磁星的物理参数，并推导出了中心磁星的初始自旋周期和磁场。此外，独立的余辉拟合分析给出了一致的结果，增加了很大的可信度，这种情况下。此外，我们预测的伽玛暴的一个子类称为从这样的磁星风内部逐渐磁耗散（简称为“MIGMAD爆发”），有几个独特的属性爆发。
2018-09-28 astro-ph.HE
Thermal and non-thermal emission from the cocoon of a gamma-ray burst jet
本文对相对论性喷流通过伽马射线暴（GRB）母星及其周围环境时产生的热茧进行了流体动力学模拟，计算了热茧辐射的光变曲线和光谱。来自茧的辐射有一个近似热谱，峰值在X射线波段，在观测者框架内持续几分钟;茧辐射开始的时间与来自爆发的$γ$射线触发伽马射线暴卫星上的探测器的时间大致相同。各向同性茧光度（$\sim 10^{47}$ erg s $^{-1}$）是相同的数量级的X射线光度的一个典型的长伽玛射线暴余辉在平台阶段。这种辐射在雨燕数据中应该是可以识别的，因为它的近热光谱与稍亮的幂律分量不同。对这种热成分的探测将提供有关伽玛射线暴祖星的大小和密度分层的信息。来自茧的光子也被相对论性喷流中的电子逆康普顿（IC）散射。通过对数值模拟结果的后处理，给出了IC的光变曲线和光谱。对于典型的伽玛暴参数，IC谱位于10 keV-MeV带.该IC分量的检测将提供对GRB射流洛伦兹因子的独立测量，并且它还将有助于确定射流磁化参数。
2018-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiative kinetic simulations of steady-state relativistic plasmoid magnetic reconnection
本文采用二维粒子模拟方法（PIC）模拟了正负电子等离子体中的相对论磁重联（RMR），包括同步辐射过程的动力学影响，并结合了可观测到的辐射特征。模拟开始与一个单一的哈里斯电流层的中心间隙，触发RMR过程。我们通过开边界条件实现了无限制流出的稳态重联。通过选择初始等离子体温度θ调节辐射冷却效率。我们探索不同的值θ和背景磁化强度σ_0。在整个模拟过程中，等离子体团在层的中心区域产生，它们以不同的速率演化，实现了广泛的尺寸。等离子体团之间的间隙由称为微喷流的平滑相对论流出物填充，由于其粒子密度低，其对观测到的辐射的贡献非常有限。小尺寸的等离子体团被迅速加速，然而，它们对观测到的发射的贡献较低，尽管相对论性光束较强。大尺寸的等离子体团是缓慢的，但产生了大部分观测到的同步辐射，其辐射的主要部分产生在中央核心内，其密度通过辐射冷却而增强。同步加速器光变曲线显示快速明亮的耀斑，可以确定为起源于小/快速等离子体团和大/慢目标之间的合并在同一方向上移动。在高磁化的情况下，加速的粒子形成一个破碎的幂律能量分布与软尾巴所产生的粒子在微型射流加速。
2020-06-26 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Empirical Correlation between Peak Luminosity and Peak Energy in The ICMART Model
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究所）；Department of Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学天文系）
ICMART模型通过磁场强度与壳体质量及初始磁化因子的关系，解释伽马射线暴峰值亮度与能量的经验相关性。
2025-12-07 astro-ph.HE
1000 days of lowest frequency emission from the low-luminosity GRB 171205A
本文报道了用改进后的巨米波射电望远镜（uGMRT）对γ射线暴（GRB）171205 A的最低频率测量，测量范围为250 - 1450 MHz，周期为$4-937$天。这是第一个在250 - 500 MHz频率范围内探测到的GRB余辉，也是uGMRT探测到的第二亮的GRB。尽管伽玛暴已被观测了近1000天，但没有证据表明它向非相对论性区域过渡。我们还分析了$\sim 70$日和$\sim 200$日的存档${\it Chandra}$ X射线数据。我们也没有发现证据的射流中断从综合数据的分析。我们适合同步辐射余辉发射所产生的相对论，各向同性，自相似的减速，以及从冲击爆发的广角茧。我们的数据还使我们能够辨别环暴流介质的性质和密度。我们发现，密度分布偏离了标准的恒定密度介质，并建议伽玛暴爆炸分层风状介质。我们的分析表明，覆盖光变曲线的吸收部分的最低频率的测量是至关重要的，以解开伽玛射线暴的环境。我们的数据与其他已发表的测量结果相结合表明，无线电余辉有两个组成部分的贡献：一个弱的，可能稍微离轴的喷流和周围更宽的茧，与Izzo等人的结果一致。茧排放可能占主导地位，在早期的时代，而喷流开始占主导地位，在较晚的时代，导致平坦的无线电光变曲线。
2020-12-09 astro-ph.HE
