Investigating polarization signatures from GRB models
Center for Space Research, North-West University(西北大学空间研究中心)
本研究通过逆康普顿散射模拟,分析了两种GRB模型的偏振特征,发现其偏振水平可能低于现有探测设备的灵敏度,并与已有结果一致。
2026-02-23 astro-ph.HE
Evidence of an Internal Dissipation Origin for the High-energy Prompt Emission of GRB 170214A
费米伽玛射线空间望远镜(LAT)观测到的伽马射线暴(GRB)的瞬发高能($>100$ MeV)辐射的起源至今仍有争议,有人认为是外激波源,也有人认为是内耗散源。在内部耗散的情况下,高能量的发射预计将表现出显着的时间变化,跟踪keV/MeV的快速变量的行为。本文详细分析了GRB~ 170214 A的费米数据,该数据在高能区足够明亮,可以定量分析高能辐射与高统计量的keV/MeV辐射之间的相关性。我们的结果表明,在整个瞬发发射阶段,以及在两个分解的短时间间隔的高能量和keV/MeV的发射之间的时间相关性。这种相关行为也在其他一些明亮的LAT GRB中发现,即,GRB 080916 C、090902 B和090926 A。对于这些GRB以及GRB 090510,我们也发现了快速的时间变化的高能量发射。因此,我们的结论是,在这些明亮的LAT伽玛暴的即时高能量辐射应是由于内部起源。
2017-07-21 astro-ph.HE
Investigating the impact of optical selection effects on observed rest frame prompt GRB properties
测量伽玛射线暴(GRB)在静止坐标系中的性质对于理解伽马射线暴中的物理机制至关重要。这只能对已知红移的伽玛暴进行。由于红移通常是从余辉的光谱测量的,即时和余辉发射之间的相关性可能会在即时发射的休息帧属性的分布中引入偏差。我们的分析是基于一个样本的90伽玛暴具有良好的光学后续和良好的测量即时发射。其中76个有红移,14个没有红移。我们估计它们的光学亮度与它们的R星等测量后两个小时的触发和比较不同类别的伽玛暴余辉亮度的休息帧提示属性。我们发现,在我们的样品中的伽玛暴的光学亮度主要是由其固有的余辉光度驱动。我们表明,具有低和高余辉光通量的伽玛暴具有相似的Epi、Eiso、Liso,这表明从具有红移的伽玛暴计算的静止坐标系分布不会因光学选择效应而显着失真。然而,我们发现静止帧T90分布并不完全受光学选择效应的影响,这有利于选择持续时间较长的伽玛暴。最后,我们注意到,在Epi-Eiso平面的上部的伽玛暴有微弱的光学余辉,我们表明,光学选择效应强烈有利于检测伽玛暴与明亮的余辉位于接近或低于最佳拟合Epi-Eiso关系,其红移是很容易测量。
2016-05-04 astro-ph.HE
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
Prompt GRB recognition through waterfalls and deep learning
针对伽马射线暴快速分类以支撑后续多波段观测的需求,该研究提出利用自监督深度学习结合全新的GRB瀑布图数据产品,构建鲁棒的GRB prompt阶段分类方法,为相关研究树立新里程碑。
2025-01-12 astro-ph.HE
Observing the prompt emission of gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)最初是由于其迅速发射而被发现的,这是几十年来唯一可用的信息。2010年,虽然高能瞬发辐射仍然是伽玛暴源探测和首次定位的主要工具,但我们对伽玛暴这一关键阶段的认识取得了很大进展。我们讨论了这一领域的一些最新进展,如偶尔检测到的所有波长的即时发射,从光学到GeV;存在的次发光伽玛暴;试图标准化伽玛暴;和可能的检测偏振在两个非常明亮的伽玛暴。尽管取得了这些进展,但仍然存在诱人的观测和理论挑战,涉及最微弱的伽玛暴的检测,伽玛暴从一开始的全色观测,瞬发发射的起源,或在此阶段工作的物理学的理解。由于在爆发期间观测到数十个从光学到MeV的GRB,以及对其中大多数的红移的测量,SVOM有望在这最后一个主题上取得重大进展。SVOM还将以另一种方式改变我们对瞬发伽玛暴相的看法。在几年内,天空调查在光学和射频的灵敏度,以及电磁域以外的引力波或中微子,将使他们能够检测到几种新类型的瞬态信号,SVOM将是唯一适合于识别这些瞬态与伽玛射线暴。这种对伽玛射线暴的全新看法可能会阐明产生这些明亮闪光的复杂物理学。
2011-04-06 astro-ph.HE
Neutrino search from γ-ray bursts during the prompt and X-ray afterglow phases using 10 years of IceCube public data
本研究利用10年IceCube公开数据和PSLab代码搜寻γ射线暴瞬时与余辉阶段的中微子发射,未发现显著超出,设定了中微子通量限制,发现重子加载<10,不支持抛射物的重子主导起源。
2022-08-29 astro-ph.HE
Connecting Prompt and Afterglow GRB emission I. Investigating the impact of optical selection effects in the Epi - Eiso plane
测量伽玛暴在静止坐标系中的性质对于理解伽马射线暴中的物理作用至关重要。这只能对已知红移的伽玛暴进行。由于红移通常是从余辉的光谱中测量的,瞬发和余辉发射之间的相关性可能会在瞬发发射的静止坐标系性质的分布中引入偏差,特别是考虑到我们只测量了三分之一的雨燕伽玛暴的红移。本文研究了伽玛暴光学余辉的亮度以及光学选择效应在伽玛暴各种本征性质分布中的作用和对Amati等人(2002)发现的Epi - Eiso关系的影响。我们的分析是基于一个样本的85伽玛暴具有良好的光学后续和良好的测量即时发射。其中71个有红移,14个没有红移。我们讨论了伽玛暴在Epi-Eiso平面上的位置与其在伽玛暴静止帧中触发后两小时测量的光学亮度之间的联系。我们表明,在我们的样本中的伽玛暴的亮度主要是由其固有的光度,并只轻微地依赖于它们的红移。我们还表明,微弱的余辉伽玛暴优先位于Epi-Eiso平面的上部。这种光学选择效应有利于探测到具有明亮余辉的伽玛暴,余辉位于最佳拟合的Epi - Eiso关系之下,其红移很容易测量。我们的结论是,在休息帧的即时伽玛暴的属性的分布经历选择效应,由于需要测量的光学余辉发射的红移。这些偏见提出了显着的不确定性时,解释伽玛射线暴属性的统计研究在休息框架。我们表明,Epi - Eiso关系是不受这些选择的影响。
2015-03-10 astro-ph.HE
High Energy Polarimetry of Prompt GRB Emission
伽马射线暴(GRB)产生极化$γ$射线($>$ 50 keV)的证据在最近几年已经积累起来。据报告,测量值在30- 80%的范围内,通常具有有限的统计意义。关于伽玛暴的偏振特性还没有一个清晰的图像。从表面上看,这些数据表明大多数伽玛暴具有相对较大的偏振水平(通常为$> 50\%$),这可能表明同步辐射与伽玛暴喷流内有序的磁场结构有关。但这些结果远非结论性的。在这里,我们回顾了已经提出的意见,特别是集中在工具的问题和经验教训,可能会从这些数据。
2016-11-20 astro-ph.HE
Time-Resolved and Energy-Resolved Polarizations of GRB Prompt Emission
除了光变曲线和光谱外,偏振也是研究$γ-$射线暴瞬发相的另一个有力工具。与时间积分和能量积分偏振相比,时间分辨和能量分辨偏振可以提供更多的关于发射区域的物理信息。在这里,我们调查的时间分辨和能量分辨偏振的伽玛暴即时辐射使用同步辐射模型。我们发现,当发射区的物理条件随半径剧烈变化时,等到达时间表面效应对PD曲线的形成起着非常重要的作用。偏振特性与光谱滞后和峰值能量演化模式都不相关。混合磁场的极化特性与相应的有序磁场的极化特性非常相似,但前者的极化度较小。在MeV峰值的发射可以高度偏振的同步加速器模型,而它是非偏振的耗散光球模型预测。未来的能量分辨偏振观测可以区分这两种模型。
2020-02-28 astro-ph.HE
Delayed Onset and Fast Rise of Prompt Optical-UV Emission from Gamma-Ray Bursts in Molecular Clouds
观测表明,长γ射线暴(GRB)起源于大质量恒星的爆炸,因此它们可能发生在它们的祖先诞生的分子云中。我们发现,由于尘埃的消光,GRB的瞬时光紫外辐射可能被延迟,这可以很好地解释观测到的GRB 080319 B的光学延迟启动和快速上升。GRB 080319 B周围分子云的密度和大小分别被粗略地限定为\sim 10 ^3 cm ^{-3}和\sim 8 pc。我们还调查了其他伽玛暴与即时光学紫外数据,并找到类似的本地分子云的密度和大小的值。未来对伽玛暴亚秒级瞬发光紫外辐射的观测,由UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC进行的这两次实验将为当地的伽玛暴环境提供更多的证据和探测。
2012-12-17 astro-ph.HE
Photospheric Polarization Signatures From Long Gamma Ray Burst Simulations
对伽马射线暴(GRB)的全面了解一直是难以捉摸的,因为围绕这些事件中起作用的辐射机制存在各种各样的问题。伽玛暴的偏振测量可以在很大程度上限制相关的辐射机制和伽玛暴喷流的结构,但是,有一个有限数量的理论预测,观察到的伽玛暴偏振可以进行比较。在这里,我们进行辐射转移计算的一组二维相对论流体动力学长伽玛暴(LGRB)喷流模拟,一个恒定的和一个可变的喷流,使用Monte Carlo辐射输运(MCRaT)代码。MCRaT已被增强的列入极化,它已首先通过复制各种文献中的结果进行了验证,然后用于获得时间积分和解决的偏振度和角度的合成LGRB。虽然获得的时间积分偏振度{($\lesssim 1$ \%)}与POLAR实验的约束一致,但由于我们使用的模型射流剖面中缺乏强梯度,它们低于其他理论研究。时间分辨结果表明,在光变曲线的最亮部分,轴上观测到的具有宽喷流的伽玛暴将具有小的偏振度($\lesssim 2\%$)和{恒定偏振角}。离轴观测到的伽玛暴具有较大的偏振度和偏振角,偏振度和偏振角随外流辐射壳层的时间结构而变化。然后,我们把我们的结果的背景下,伽玛暴即时发射模型和未来的LEAP和POLAR-2伽玛暴偏振探测。
2020-06-03 astro-ph.HE
GRB Polarization: A Unique Probe of GRB Physics
自伽马射线暴(GRB)被发现以来的半个多世纪里,人们对GRB明亮且高度可变的瞬发辐射的主要辐射机制仍然知之甚少。单靠光谱信息不足以理解伽玛暴喷流的成分和主要的能量耗散机制。在这十年里,即将到来的仪器的高灵敏度偏振观测可能有助于回答伽玛射线暴物理学中的这些关键问题。本文综述了伽玛暴瞬时偏振测量的现状,并从理论模型出发给出了全面的预测。简要概述了伽玛暴物理学中的基本问题。伽马射线偏振测量的重要发展,包括过去的不同仪器的关键概述。不同的辐射机制和喷流结构的理论预测面临着时间积分和时间分辨的测量。目前的状况和即将推出的仪器有关的即时排放的能力。非常互补的信息,可以从偏振的X射线耀斑,以及反向冲击和早期到晚期的前向冲击(余辉)发射突出显示。最后,有前途的方向,以克服固有的困难,在获得统计上显着的非GRB偏振测量进行了讨论,以及在理论建模,这可能会导致显着的进展,在该领域的改进前景。
2021-10-19 astro-ph.HE
Investigating the Possibility of Screening High-z GRBs based on BAT Prompt Emission Properties
如果能够在雨燕卫星观测到的伽马射线暴(GRB)中迅速选出那些高Z值的候选者,地面观测者就有更好的机会确定如此遥远的GRB的红移。关于这些高z伽玛暴的信息对于帮助解决早期宇宙的问题非常重要,例如高z伽玛暴的形成率,宇宙的再电离期,早期宇宙的金属丰度和哈勃膨胀。最初使用的样本51 GRB与以前测量的红移,我们已经制定了高Z筛选标准采用GRB光谱以及时间特性的提示发射从突发警报望远镜(BAT)雨燕。现在样本已经增加到81个伽玛暴,我们重新审视了筛选标准和方法。本文介绍了我们更新的高z筛选标准。
2009-01-19 astro-ph.HE
Constrains on the physics of the prompt emission from a distant and energetic gamma-ray burst GRB 220101A
$\rm γ$射线暴(GRB)的发射区域约束性较差。的耗散网站的大小的不确定性跨越4个数量级($\rm 10^{12}-10^{17}$厘米)取决于未知的伽玛射线暴喷流的能量组成。从软X射线到高能量(高达$\rm \sim$ 1 GeV)的最具活力和最遥远的GRB 220101 A(z = 4.618)的联合多波段分析使我们能够准确区分即时和早期余辉发射。GRB 220101 A的巨大能量($\rm E_{iso} \approx 3 \times10^{54}$ erg)和在瞬发发射光谱中观测到的$\rm E_{cutoff} = 85_{-26}^{+16}$ MeV处的光谱截止限制了GRB耗散点的参数空间。我们把严格的限制,即时发射网站,要求$\rm 700<Γ_0<1160 $和$\rm R_γ\sim 4.5 \times 10^{13}$厘米。我们的研究结果进一步强调了在电子同步加速器方案中找到一个简单的自洽图像的困难,而不是有利于质子同步加速器模型,这也与观察到的光谱形状一致。更深入地测量伽玛暴的时间变化,加上精确的高能观测(MeV-GeV),将揭示瞬发辐射的性质。
2022-11-22 astro-ph.HE
Early polarization observations of the optical emission of gamma-ray bursts: GRB150301B and GRB150413A
我们报告了MASTER机器人望远镜网络对两个伽马射线暴的早期光学线偏振观测。我们发现GRB 150301 B在初始阶段开始时的最小极化为8%,而我们在上升分支或在爆发达到幂律余辉阶段之后没有检测到GRB 150413 A的极化。这是对伽马射线暴的偏振(在宇宙静止系中)的最早测量。本文的主要目的是发现光发射,并发表伽马射线暴在其演化的非单调阶段的瞬发光发射的极其罕见(独特)的高质量光变曲线。我们报告说,我们的团队已经发现了其中一个爆发的光学对应物,GRB 150413A。
2015-11-09 astro-ph.HE
Afterglow Polarization from Off-Axis GRB Jets
随着我们对伽马射线暴(GRB)理论模型和观测工具研究的深入,对其物理性质的探索也越来越多。由于瞬变事件主要由同步辐射控制,因此可以预期伽玛暴发射的同步辐射光子在整个爆发演化过程中应该呈现一定程度的偏振。虽然由于观测工具的限制,观察这种极化仍然具有挑战性,特别是对于短伽玛暴,但为我们拥有丰富数据的那一天奠定基础至关重要。在这项工作中,我们提出了一个偏振模型与离轴传播的礼帽射流同步加速器的情况下,在一个分层的环境与密度分布$n(r)\propto r^ {-k}$。我们提出了这个模型的预期的时间极化演化为一组现实的余辉参数约束在伽玛射线暴文献中观察到的值为四度的分层$k=0,1,1.5 {\rm \, and\,} 2$和两个磁场配置具有高的极端各向异性。我们应用这个模型,并预测偏振从一组伽玛暴表现出离轴余辉发射。特别是,对于GRB 170817 A,我们使用现有的极化上限,以排除一个极端的各向异性配置的磁场的可能性。
2022-11-02 astro-ph.HE
Polarization From A Radially Stratified Off-Axis GRB Outflow
虽然伽马射线暴(GRB)的主要辐射机制仍然是一个有争议的问题,同步辐射是描述多波长余辉观测的最重要的候选者之一。因此,预计伽玛暴应该在其演化过程中呈现一定程度的偏振-这是探测这些爆发的能量和角度特性的可行方法。虽然由于伽玛射线暴观测的固有复杂性,获得偏振数据是困难的,但正在取得进展,同步加速器偏振的理论建模现在比以往任何时候都更加相关。在这篇手稿中,我们提出了一个基准模型的同步加速器前向冲击辐射辐射在辐射绝热制度演变的偏振描述的径向分层离轴流出。这是参数化的幂律速度分布和减速在一个恒定的密度和风一样的外部环境。我们应用此理论偏振模型为选定的爆发提出离轴余辉发射的证据,包括最近的孤儿GRB候选人观察到的尼尔·格瑞尔斯斯威夫特天文台和一些引力波(GWs)的事件,可以产生电磁辐射。在GRB 170817 A的情况下,我们需要在无线电波长的偏振上限,以约束其磁场几何。
2022-11-22 astro-ph.HE
A faint optical flash in dust-obscured GRB 080603A - implications for GRB prompt emission mechanisms
本文报道了在积分伽马射线暴(GRB)080603 A中,由北2米Faulkes望远镜同时探测到的一个微弱的闪光和两个瞬发伽玛射线脉冲中的第二个,开始于GRB爆发后的t_rest = 37 s。这种光学闪光似乎是不同的,从随后出现的余辉发射,我们提出了全面的宽带无线电X射线光曲线到13天后爆发,并严格测试标准的火球模型。GRB 080603 A的本征消光很高(A_V,z = 0.8等),与大多数GRB相比,良好采样的X射线到近红外光谱能量分布需要LMC 2消光剖面。闪光的伽马射线和闪烁校正的光通量密度的比较排除了即时伽马射线的逆康普顿起源;相反,我们认为闪光可能起源于相对论流的不均匀性。在这种情况下,流动中的大速度不规则性产生了即时伽马射线,随后是一个更大半径的温和内部冲击,这将导致闪光。在许多伽玛暴中观测到平坦的伽玛射线谱,大约为F propto nu^-0.1。如果平坦的光谱向下延伸到GRB 080603 A的光学带,那么光学耀斑可以解释为伽马射线发射的低能尾部。如果情况确实如此,它为理解伽玛暴瞬发阶段发射过程的性质提供了重要线索,并突出了能够探测微弱瞬发光学发射的深度(R> 20等)快速跟踪观测的重要性。
2011-07-06 astro-ph.HE
A lingering non-thermal component in the GRB prompt emission: predicting GeV emission from the MeV spectrum
由\emph{Fermi} /LAT探测到的高能GeV伽马射线暴(GRB)发射与由\emph{Fermi} /GBM探测到的低能MeV伽马射线暴发射相比,具有显著不同的形态。虽然晚时间的GeV辐射被认为是通过外部冲击产生的同步辐射,这种早在瞬发阶段的辐射是令人费解的。这两种辐射之间有意义的联系只能通过精确描述即时MeV谱来得出。我们进行了时间分辨光谱的GBM数据的长GRB具有显着的GeV的排放,使用的模型由2个黑体和幂律。我们详细研究了光谱成分的演变,发现具有高GeV发射的GRB(GRB 090902 B和GRB 090926 A)具有延迟的幂律成分,在GBM光谱中,它徘徊在提示发射的后期部分。这种行为模仿LAT中的通量演变。与此相反,明亮的GBM GRB的数量级较低的GeV的排放(GRB 100724 B和GRB 091003)显示了耦合的变化的总通量和幂律通量。此外,通过分析一组17个伽玛暴的数据,我们发现在MeV的幂律通量和LAT通量之间有很强的相关性(皮尔逊相关:r=0.88和斯皮尔曼相关:$ρ=0.81$)。我们证明,这种相关性是不受总的和幂律的能量密度之间的相关性在2.3 $σ$的置信水平。我们推测可能的辐射机制负责的相关性。
2013-08-13 astro-ph.HE
GRB Prompt Emission Spectra: The Synchrotron Revenge
在发现它们40多年之后,伽玛暴的预测和观测之间的长期紧张关系开始得到解决。我们发现,所观察到的光谱可以产生的同步过程中,如果发射粒子不完全冷却。最近在雨燕GRB光谱中发现了不完全冷却的证据,并迅速观察到0.5 keV(Oganesyan et al. 2017,2018),其特征是额外的低能突破。为了在更高的能量下寻找这种破裂,我们分析了费米卫星在10多年的活动中探测到的10个长的和10个短的最亮的伽玛暴。我们发现,在8/10的长伽玛暴中,有令人信服的证据表明,低能量的突破(低于峰值能量)和光子指数低于和高于该突破是显着一致的同步辐射光谱预测的值(分别为-2/3和-3/2)。分析的10个短伽玛暴中没有一个显示出破裂,但低能谱斜率与-2/3一致。在伽玛射线暴标准模型的框架内,这些结果意味着在发射区有一个非常低的磁场,与预期不符。我还介绍了GRB 190114 C的光谱演化,第一个GRB检测到的MAGIC望远镜,这表明压缩(在keV-MeV的能量范围内)的提示和余辉发射,后者上升,并占主导地位的光谱能量范围的高能量部分具有很高的意义。
2020-03-23 astro-ph.HE
Polarization Predictions in the GRB Prompt Phase with the Internal Shock Model
作为标准的伽马射线暴(GRB)脉冲发射模型,内激波(IS)模型能够再现GRB光变曲线中脉冲的快速上升和缓慢衰减特征。时间和能量相关的偏振可以提供关于发射区域的重要物理信息,并且可以用于测试模型。磁化IS模型对伽玛暴瞬发相的极化预测应仔细研究。磁化后的IS模型的磁场很可能是混合的,并随半径衰减。在这种衰减磁场存在下的同步辐射能恢复γ暴瞬发相的类带状谱。在磁化IS模型的框架下,我们研究了伽玛暴瞬发辐射的偏振随时间和能量的变化。由于参数变化范围大,很难通过极化度曲线区分磁化的IS模型和磁重联模型。磁化IS模型的能量依赖性PD可以向高能带增加,而耗散光球模型的能量依赖性PD在兆电子伏带以上减小到零。因此,我们得出结论,PD的能量依赖性可以用来区分这两个模型的伽玛暴瞬发。最后,我们发现,与观测能带无关,时间积分和时间分辨PD的$ξ_B-PD$曲线轮廓非常相似,其中$ξ_B$是有序分量与随机分量的磁场强度比。
2021-03-04 astro-ph.HE
Prompt optical observations of Fermi-LAT bursts and GRB 090902B
对伽马射线暴(GRB)高能辐射的观测限制了与这些高能宇宙爆炸相关的极端物理条件。费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)上的大面积望远镜(LAT)是一个对转换望远镜,观测能量从30 MeV到> 300 GeV的能量量子。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)的协同作用将能量覆盖范围扩大到约7.5十年,这对于研究伽玛射线暴发射本身非常有用。即时光学观测及其与LAT能量光子发射的可能相关性有助于我们理解这些事件背后的物理机制。ROTSE-III望远镜的快速响应时间和大视场使余辉观测费米爆发成为可能,局部误差约为1度。例如,GRB 090902 B在爆发后约4803 s开始观察。这是有史以来最早的地面光学探测,用于LAT感测的长时间爆发。ROTSE探测将GRB 090902 B的光学余辉归类为最明亮的余辉之一。
2009-12-15 astro-ph.HE
Prompt and afterglow analysis of the Fermi-LAT detected GRB 230812B
本研究分析Fermi-LAT探测的GRB 230812B,发现其瞬时辐射含热成分且甚高能辐射偏离同步机制,而余辉较同类明亮暴更暗。
2024-09-20 astro-ph.HE
Relativistic Effects and GRB Polarization in Power-Law Evolution
尽管几十年的偏振观测和高意义的偏振$γ$射线,X射线,光学和无线电发射的伽马射线暴(GRB)已积累在几十个案例中,人们还没有找到一个一致的方案来理解全球观测到的GRB偏振的时间特性的日期。在这里,我们报告说,所观察到的伽玛暴偏振特性在宇宙学距离上呈现出四段时间演化:(I)早期的初始峰(在最初的几秒钟内);(II)稍后的幂律衰减(从$\sim$ 10 $^{1}$到$\sim$ 10 $^{4}$ s),其采取$π_{\rm obs} \propto t^{-0.50 \pm 0.02}$的形式;(III)之后是一个后期再亮峰(从$\sim$ 10 $^{4}$到$\sim$ 10 $^{5}$ s);(IV)最后是一个平坦的幂律衰减(从$\sim$ 10 $^{5}$到$\sim$ 10 $^{7}$ s),其形式为$π_{\rm obs} \propto t^{-0.21 \pm 0.08}$。这些发现可能会对主流的偏振模型提出挑战,假设偏振时间演变在不同的发射区域的变化。我们发现,这些结果可以解释由中央发动机产生的高度相对论性和磁化射流的相对论性和几何效应,以及“磁补丁”分布为全球随机但局部相干的形式。我们的分析表明,有一个单一的占主导地位的机制,可能占全球观测性质的伽玛暴偏振,和其他的发射机制和效应可能发挥作用,在空间上的本地和时间上的短期效应伽玛暴偏振。
2022-08-06 astro-ph.HE
GRB 210619B optical afterglow polarization
本研究利用 RoboPol 仪器对极亮长伽马射线暴 GRB 210619B 的光学余辉进行偏振观测,在暴后约 5967-8245 秒内探测到 5σ 的偏振信号(P=1.5±0.3,EVPA=8±6°),并发现偏振度基本恒定,该偏振为余辉固有属性。
2022-12-11 astro-ph.HE
Confronting GRB prompt emission with a model for subphotospheric dissipation
伽马射线暴(GRB)中瞬发辐射的起源至今仍是一个未解决的问题,人们提出了几种不同的机制。在这里,我们适合费米伽玛暴的数据与光球发射模型,其中包括以下的光球喷流动能的耗散。由此产生的光谱主要由康普顿化,不包含来自同步辐射的显著贡献。为了适应数据,我们跨越模型参数空间的物理激励部分,并创建DREAM($\textit{Dissipation with Radiative Emission as A table Model}$),这是${\scriptsize XSPEC}$的表模型。我们表明,该模型可以描述不同种类的伽玛射线暴光谱,包括GRB 090618,代表一个典型的带函数谱,和GRB 100724 B,说明一个双峰谱,以前拟合带+黑体模型,表明它们起源于一个类似的情况。我们认为,这两种类型的爆发之间的主要区别是在耗散网站的光学深度。
2015-08-13 astro-ph.HE
A double component in the prompt emission of GRB 090618
GRB 090618提供了一个前所未有的机会,通过最好的X射线和伽马射线天文台,最近的(z = 0.54)能量源(10 $^{54}$ erg)的协调数据。利用费米-GBM观测的伽玛暴,我们已经分析了这个源,探索有组件尚未被观察到在其他来源的可能性。我们表明,它是不可能的解释GRB 090618在传统的单组分GRB模型的框架内。我们认为,第一幕的持续时间约为50秒的观测不能是一个典型的伽玛暴的一部分,而剩余的辐射可以很容易地模拟与现有的模型在文献中。在这项工作中,我们已经考虑的情况下,火壳的情况。
2011-11-09 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts Observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite: Prompt Optical Counterparts and Afterglows of Swift-XRT Localized GRBs
本研究分析了TESS观测的8个Swift-XRT定位GRB的光学闪光和余辉光变曲线,提出20秒尺度宇宙射线校正方法以估算光学闪光真实亮度,并论证了TESS在识别GRB光学发射方面的能力。
2024-06-27 astro-ph.HE
X - Ray Flares and Their Connection With Prompt Emission in GRBs
我们使用小波技术来研究费米和斯威夫特探测到的伽玛暴样品的光变曲线的时间变化。我们主要关注Swift-XRT光变曲线的耀斑区域的行为,以探索可变性时间尺度和脉冲参数(如上升和衰减时间,宽度,强度和分离分布)和光谱滞后之间的联系。其中一些时间特征之间的紧密相关性表明,X射线耀斑和瞬发辐射的产生有着共同的起源。
2013-08-08 astro-ph.HE
There is a short gamma-ray burst prompt phase at the beginning of each long one
我们比较了一个短伽马射线暴(GRB)样本与费米/GBM观测到的长GRB前0.3秒(静止帧)的瞬发内禀光谱特性。我们发现短暴和长暴的第一部分处于相同的E_p-E_iso关联上,这与长暴的时间平均谱的关系是平行的。在E_p-L_iso平面上,它们是不可区分的.这表明,短事件和长事件的发射机制是相同的,短和长伽玛暴是非常相似的现象,发生在不同的时间尺度上。如果长伽玛暴的中心引擎在~0.3 *(1+z)秒后停止,那么所产生的事件将在光谱上与短伽玛暴无法区分。
2015-01-21 astro-ph.HE
Exploring the Early Afterglow Polarization of GRB 190829A
GRB 190829 A由于其性质和高能量发射而被广泛研究。由于高能立体观测系统探测到了一个非常高能量的成分,并且该事件的光度在理论上是中等的,因此它被归类为一组有限的爆发,与经典的伽马射线暴和附近的亚能量事件接壤。考虑到用于充分描述这一爆发余辉的模型范围,确定最可能的解释已被证明具有挑战性。然而,MASTER合作提供的偏振数据的检测为GRB 190829 A增加了一个新的方面,使我们能够尝试探索这种简并性。在本文中,我们提出了一个偏振模型耦合同步加速器前向冲击波模型-一个组件在所有的模型用于描述GRB 190829 A的余辉-为了适应偏振的时间演化与现有的上限($Π< 6\%$)。我们发现,从轴上发射产生的极化有利于强各向异性磁场比,而离轴的情况下,不能完全排除当考虑到一个更各向同性的框架。
2022-10-24 astro-ph.HE
Implication of GRB 221009A: Can TeV Emission Come from the GRB Prompt Phase?
本文证明GRB 221009A的甚高能辐射可源于内部强子耗散,无需奇异过程,且多信使观测支持磁主导抛射物及BZ中心引擎机制。
2023-04-26 astro-ph.HE
Modeling the Linear Polarization of GRB Afterglows Across the Electromagnetic Spectrum
在光学波段的线性偏振测量表明,在后期的几个百分点的偏振度。最近,ALMA还在无线电中检测到了亚百分比级别的偏振,为多波长偏振测量打开了窗口,并强调了正确建模整个EM光谱中GRB余辉偏振的重要性。我们介绍了一个数值工具,可以计算从相对论运动表面的偏振离散到均匀磁场的小补丁,计算每个细胞假设同步辐射和求和,以获得总的偏振度的偏振辐射。我们将这个工具应用于余辉冲击与随机磁场限制在冲击平面,考虑电子辐射冷却。我们分析了所观察到的偏振曲线在几个波长以上的冷却频率和以下的最小同步加速器频率和点之间的特性差异。我们提出了一种方法来约束我们的模型的上下文中的射流开口角度和视角。将其应用于GRB 021004,我们得到的角度分别为10度和8度,并得出结论,径向磁场的一个不可忽略的组成部分,需要解释的1%的偏振水平观察后3.5天爆发。
2021-05-10 astro-ph.HE
A simultaneous search for prompt radio emission associated with the short GRB 170112A using the all-sky imaging capability of the OVRO-LWA
我们已经进行了最敏感的低频(低于100兆赫)搜索到目前为止的提示,低频无线电发射与短持续时间的伽玛射线暴(GRB),使用欧文斯谷射电天文台长波长阵列(OVRO-LWA)。OVRO-LWA的几乎全半球的视野($\sim20$,$000$平方度),使我们能够搜索低频(亚$100$ MHz)对应的伽玛射线暴事件的子集的大样本的提示无线电发射已被预测。在雨燕探测到短GRB 170112 A之后,我们使用了GRB事件发生前一小时和发生后两小时的全天空OVRO-LWA图像来寻找与GRB 170112 A位置一致的瞬态源。我们没有检测到瞬变源,我们最约束的$1σ$通量密度极限为$650~\text{mJy}$,频率范围为$27~\text{MHz}-84~\text{MHz}$。我们把一些模型预测提示,低频无线电发射伴随短伽玛暴和他们潜在的二进制中子星合并的祖先的限制,并把上限$L_\text{radio}/L_γ\lesssim 7\times10^{-16}$的提示无线电发射中释放的能量的分数。这些意见作为一个试点工作的一个计划,目标是更广泛的样本短和长的GRB与OVRO-LWA,包括确认红移测量的爆发,这是至关重要的即时无线电发射模型,以及一个程序的后续行动的引力波紧凑的二元合并事件检测到先进的LIGO和室女座。
2017-11-17 astro-ph.HE
Polarization with a 3-dimensional Mixed Magnetic Field and Its Application to GRB 170817A
大尺度有序磁场在伽马射线暴(GRB)喷流的形成和加速过程中起着非常重要的作用。在伽玛暴瞬发阶段,可能会发生一些耗散过程,扰动磁场,使其具有一定的随机性。因此,由有序分量和随机分量组成的混合磁场对于早期余辉阶段是合理的。本文研究了在三维混合磁场作用下余辉的偏振演化和光变曲线。三种有序分量(即,对准的、环形的和径向的)。我们发现,这三种情况下是可区分的,通过射流偏振演化。具有排列有序分量的三维混合磁场的极化角可以逐渐演变,但在环形和径向情况下仅通过$90^\circ$突然变化。此外,在反向激波穿越时间期间,极化度(PD)对于环形情况可以是非零的,但对于径向情况大致为零。由于喷流中的对齐分量对应于磁星中心引擎,而环形分量对应于黑洞,因此即使磁场混合在喷流中,GRB中心引擎也可以通过偏振观测来区分。此外,我们的偏振计算可以应用到GRB 170817A与GW 170817。利用最近观测到的GRB 170817 A在$t=244$天的PD上限$12\%$,将该余辉中有序与随机分量的磁场强度比约束为$\lesssim0.9$。
2018-11-28 astro-ph.HE
Measuring the pulse of GRB 090618: A Simultaneous Spectral and Timing Analysis of the Prompt Emission
本文发展了一种同时研究伽马射线暴(GRB)瞬发时间和光谱的新方法,并应用它对费米时代发现的最亮GRB 090618的瞬发进行了脉冲描述。我们利用大面积(和灵敏度)的斯威夫特/BAT和费米/GBM的宽带宽的参数推导出一个完整的光谱和定时描述的单个脉冲的伽玛暴,在文献中提出的各种经验关系的基础上。我们证明,这个经验模型正确地描述了其他观察到的属性的突发一样的变化的滞后与能量和脉冲宽度与能量。测量还示出了脉冲宽度增加的指示,作为一些脉冲在低能量下的能量的函数,这自然被解释为模型参数的一些特定组合的分支。我们认为,这些模型参数,特别是在脉冲开始时的峰值能量,是自然的选择,用于与光度的相关性。这些结果的影响,使用伽玛射线暴作为标准蜡烛进行了简要说明。
2011-10-13 astro-ph.HE
Thermal emission in the early X-ray afterglows of GRBs: following the prompt phase to the late times
热辐射,峰值在软X射线,现在已经在少数伽玛射线暴余辉中被检测到,迄今为止被解释为伽玛射线暴的祖先恒星的冲击爆发。我们提出了一个搜索的热发射在早期的X射线余辉的样本的雨燕爆发的亮度选择在早期的X射线。我们确定了一个明确的热成分在八个伽玛暴和跟踪的演变。我们表明,至少有一些发射必须来自高度相对论性的材料,因为两个表现出明显的超光速膨胀的热分量。此外,我们确定非常大的光度和高温的许多组件太高,起源于SN冲击爆发。相反,我们建议,该组件可以建模为后期光球发射的射流,连接到明显的热组件中观察到的一些伽玛射线暴在伽玛射线和硬X射线能量的即时发射。通过比较的参数,从即时发射和早期余辉发射,我们发现,结果是兼容的解释,我们观察到的软X射线中的即时准热发射分量在其演变的后期点。
2013-05-14 astro-ph.HE
Origin of the twice ${90}^{\circ}$ rotations of the polarization angle in GRB 170114A and GRB 160821A
本文通过多辐射壳层模型研究GRBs中偏振角两次${90}^{\circ}$旋转现象,发现对齐磁场构型能解释观测数据并支持磁星中心引擎假说。
2024-11-13 astro-ph.HE
Thermal Emissions Spanning the Prompt and the Afterglow Phase of the Ultra-long GRB 130925A
GRB 130925 A是一个超长的GRB,在\emph{Swift} /XRT($\sim0.5$ \,keV)软X射线数据中显示出明显的热辐射证据,并持续到X射线余辉相。由于伽玛暴持续时间长,可以用高分辨率聚焦探测器(\emph{NuSTAR})在硬X射线中研究伽玛暴。通过\emph{Swift} /XRT测量的黑体温度显示出下降趋势,直到后期(Piro等人,2014年),而与同期的低能数据相比,高能数据揭示了在后期阶段期间在高一个数量级的温度($\sim5$ \,keV)下的显著黑体分量(Bellm等人,2014年)。我们解决了这个明显的矛盾,证明了两个黑体和幂律(2BBPL)的模型是一致的,从后期的即时发射的余辉阶段的数据。这两个黑体表现出类似的冷却行为的后期时间。我们调用一个结构化的射流,有一个快速的脊柱和较慢的鞘层,以确定这些黑体的位置。独立的物理解释,我们建议,2BBPL模型是一个通用的功能,所有的长伽玛暴的即时发射,和热辐射发现在余辉阶段的不同伽玛暴反映了挥之不去的热成分的即时发射与不同的时间尺度。我们加强了这一建议,指出这GRB和GRB~090618,一个源,在早期余辉阶段具有显着的宽带数据的光谱演化之间的密切相似性。
2015-05-13 astro-ph.HE
Soft X-ray Observation of the Prompt Emission of GRB100418A
我们已经观察到GRB 100418 A的即时发射,从国际空间站上的MAXI/SSC(0.7-7 keV)开始,然后是Swift/XRT(0.3-10 keV)观测。光变曲线可以通过幂律分量和指数分量的组合来拟合(衰减常数为$31.6\pm 1.6$ sec)。$E_{\rm p}\leq$为8.3 keV时,X射线谱可用能带函数表示。这是最亮的伽玛暴,显示出非常低的$E_{\rm p}$值。它满足Yonetoku关系($E_{\rm p}$ - $L_{\rm p}$)。在2.5 $σ$水平上与Amati关系($E_{\rm p}$ - $E_{\rm iso}$)也一致。
2015-07-29 astro-ph.HE
Afterglow Linear Polarization Signatures from Shallow GRB Jets: Implications for Energetic GRBs
本文构建半解析工具研究浅喷流GRB余辉偏振,发现其偏振低于顶帽喷流模型,并给出峰值偏振解析表达式,成功解释GRB 221009A的观测上限。
2024-10-20 astro-ph.HE
Early time optical polarization of GRB Afterglows: GRB 060418 and GRB 090102
利物浦望远镜上的RINGO现在已经测量了GRB 060418(其中确定了P<8%的2 sigma上限)和GRB 090102(当检测到P = 10 +/-1%时)的光学偏振。我们讨论了这些意见的各种竞争模型的伽玛射线暴喷流磁化的影响,并描述了一个可能的统一模型,可以解释这两个测量。
2009-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Time-Resolved GRB Polarization with POLAR and GBM
同时对伽马射线暴(GRB)光谱和偏振进行$γ$射线测量提供了一种独特的方法来确定这些物体中的潜在发射机制,以及探测导致观测到的$γ$射线发射的粒子加速机制。在这里,我们检查联合观察到的数据从GRB 170114 A的POLAR和GBM,以确定其光谱和偏振特性,并试图了解产生这些观测的发射过程。我们的目标是开发一个可扩展的和统计上健全的框架,这些类型的测量适用于其他工具。我们利用现有的3 ML分析框架来开发一个新的分析管道,用于同时对光谱和偏振数据进行建模。我们推导出适当的泊松似然$γ$ -射线偏振测量中存在的背景。开发的框架是公开的类似测量与其他$γ$ -射线旋光仪。在贝叶斯概率背景下的数据进行分析,从两个仪器的光谱数据同时建模与物理,数值同步加速器代码。的光谱建模的数据是一致的同步加速器光子模型已被发现在大多数类似的单脉冲伽玛暴分析。极化结果揭示了随着时间的推移极化增长的轻微趋势,在发射的时间峰值处达到~30%的值。此外,观察到偏振角在整个发射过程中随时间演变。这些结果暗示同步辐射源的排放,但许多伽玛射线暴的进一步观测需要验证这些演变趋势。此外,我们鼓励开发时间分辨的极化模型的即时发射的伽玛射线暴,因为目前的模型是不够的预测,使我们目前的数据的完整建模。
2019-08-12 astro-ph.HE
Luminosity--time and luminosity--luminosity correlations for GRB prompt and afterglow plateau emissions
本文分析了123个具有余辉平台相的已知红移的伽玛射线暴。我们发现,$L_a-T^{*}_a$之间的相关性的X射线光度$L_a$在平台阶段和平台的持续时间,$T^*_a$,在伽玛射线暴休息帧的结束有一个幂律斜率不同,在超过2 $σ$,从提示$L_{f}-T^{*}_{f}$之间的相关性的各向同性脉冲峰值光度,$L_{f}$,和脉冲的持续时间,$T^{*}_{f}$,从伽玛射线暴喷射的时间。类似地,我们显示的能量-持续时间分布的余辉发射的能量平均$10\%$的提示和平台阶段之间的差异的提示发射。此外,瞬发脉冲与余辉光谱指数的分布没有表现出任何相关性。在进一步的分析中,我们证明了$L_{peak}-L_a$分布,其中$L_{peak}$是从爆发开始的峰值亮度,具有相当高的斯皮尔曼相关系数,$ρ=0.79$,比一个涉及平均即时亮度,$L_{prompt}-L_a$,对于相同的伽玛暴样品,产生$ρ=0.60$。由于这种相关性的一些可能会导致红移的光度依赖性,即从他们的宇宙学演化,我们使用Efron-Petrosian方法来揭示这种相关性的内在本质。我们发现,很大一部分的相关性是内在的。我们应用偏相关系数的新的去进化的光度显示的内在相关性存在。
2015-06-01 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
Polarization of GRB Prompt Emission and its Application to POLAR's Data
同步辐射偏振对磁场位形非常敏感。近年来,在伽马射线暴(GRB)余辉阶段,混合磁场同步辐射的偏振研究得到了发展。在这里,我们将这些SM模型应用到伽玛暴瞬发相,并将它们的偏振特性与纯有序(SO)磁场中的同步辐射进行了比较。我们发现SM模型中的偏振特性与相应的SO模型中的偏振特性非常相似(例如,具有排列有序部分(SMA)的混合磁场中的同步辐射和具有纯有序排列磁场(SOA)的同步辐射),仅具有较低的偏振度(PD)。我们还讨论了模型的统计特性。我们发现,在纯有序环向磁场(SOT)中,SOA和同步辐射的模拟爆发的PD都集中在$25\%$附近,而在具有环向有序部分(SMT)的混合磁场中,SMA和同步辐射的模拟爆发的PD可以从$0\%$到$25\%$,这取决于$ξ_B$的值,即,有序磁场的磁还原与随机磁场的磁还原之比。从统计上看,如果大多数伽玛暴的PD值不为零,则更倾向于SO和SM模型。此外,如果有一些明亮的伽玛暴的PD值明显低于大多数伽玛暴,它有利于SOT(SMT)模型;如果所有的明亮伽玛暴的PD值与大多数伽玛暴相当,它有利于SOA(SMA)模型。最后,我们将我们的结果应用到POLAR的数据,发现观测到的爆发的$\sim10\%$时间积分PD有利于SMA和SMT模型,这些爆发的$ξ_B$参数被限制在1.135左右。
2020-08-26 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
Coherence scale of magnetic fields generated in early-time forward shocks of GRBs
我们报告了有史以来最早的探测光偏振从伽玛射线暴前向冲击(伽玛射线暴141220 A),测量$129.5-204.3\,$ s后,使用多色RINGO 3光学偏振计的2米全自动机器人利物浦望远镜的爆发。从$86\,$ s到$\sim 2200\,$ s爆发后的光学光变曲线的时间衰减梯度是典型的具有$α= 1.091 \pm 0.008$的经典前向激波。低偏振度$P_{BV} = 2.8_{- 1.6} ^{+ 2.0} \, \%$(2 $σ$)在平均时间$\sim 168\,$ s后爆发是兼容的被诱导的宿主星系尘埃($A_{V, {\rm HG}}= 0.71 \pm 0.15 \,$马格),留下低偏振度固有的伽玛射线暴发射本身-作为理论预测的前向冲击和一致的低程度的光学偏振度的伽玛射线暴余辉观测后数小时至数天。目前从前向冲击获得的早期偏振数据样本表明,偏振来自(a)银河系和宿主星系的尘埃特性(即$P \sim 1\%-3\%$),(b)极化反向冲击的贡献(GRB减速时间,喷流磁化)或(c)前向冲击固有极化(即$P \leq 2\%$),其取决于磁场相干长度尺度和可观测发射区域的大小(爆发能量学、环爆密度)。
2021-06-18 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
Impact of the ISM magnetic field on GRB afterglow polarization
在几次伽玛暴余辉中测量了线偏振。几天后,极化产生于前向激波发射,这取决于激波后的磁场。后者可以源自现有场(这里是ISM磁场)的压缩和冲击产生的不稳定性。对于短伽玛暴,以前的模型所产生的极化从向前冲击认为是一个随机场完全或部分局限于冲击平面。然而,ISM磁场可能由随机和有序分量组成。在这里,我们研究一个更现实的磁场具有有序和随机组件的影响。我们提出了我们的半解析模型和计算极化曲线产生不同的磁场配置。我们发现,一个有序的组件,甚至显着弱于随机的存在下,有不同的签名,可以检测到。在存在一个有序组件不在观察者平面,我们表明:i)对于喷流内部的观察者,偏振角$θ_p$在整个余辉阶段期间保持恒定,或者表现出小于仅从随机分量预期的90 \textdegree摆动的变化,ii)对于喷流外部的观察者,偏振角从$θ_p^{\max}$演变,在射流中断之前到射流中断之后的相反方向。我们还发现,上限极化GRB 170817需要一个随机场不完全局限于冲击平面,并与一个有序的组成部分大到一半的随机兼容。
2021-10-20 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
Linear and Circular polarization in ultra-relativistic synchrotron sources - implications to GRB afterglows
从相对论流出的偏振测量是探测发射区的几何形状和粒子分布的微观物理的有价值的工具。实际上,极化水平取决于:(i)局部磁场取向,(ii)发射区域相对于视线的几何形状,以及(iii)电子俯仰角分布。在这里,我们考虑光学薄同步辐射,我们扩展的圆偏振理论从一个点源扩展径向膨胀相对论性喷流。我们提出了在这样的系统中的线性和圆偏振的数值估计。我们认为不同的配置的磁场,球形和喷射的流出,各向同性和各向异性的俯仰角分布,并概述了在获得报告的高水平的圆偏振观察到的余辉GRB 121024 A的困难。我们的结论是,所观察到的偏振的起源不能固有的光学薄同步加速过程中,即使当电子俯仰角分布是非常各向异性的。
2015-12-02 astro-ph.HE
Brightest GRB flare observed in GRB 221009A: bridge the last gap between flare and prompt emission in GRB
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, 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国家重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University(曲阜师范大学物理与光电工程学院);Department of Nuclear Science and Technology, School of Energy and Power Engineering, Xi’an Jiaotong University(西安交通大学能源与动力工程学院核科学与技术系);School of Physical Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学物理科学与技术学院);Institute of Astrophysics, Central China Normal University(华中师范大学天体物理研究所);College of Electronic and Information Engineering, Tongji University(同济大学电子与信息工程学院);College of Physics and Hebei Key Laboratory of Photophysics Research and Application, Hebei Normal University(河北师范大学物理学院河北省光物理研究与应用重点实验室);School of Physics and Electronic Science, Guizhou Normal University(贵州师范大学物理与电子科学学院);Guizhou Provincial Key Laboratory of Radio Astronomy and Data Processing, Guizhou Normal University(贵州师范大学贵州省射电天文与数据处理重点实验室);School of Physics and Optoelectronics, Xiangtan University(湘潭大学物理与光电工程学院);School of Computer and Information, Dezhou University(德州学院计算机与信息学院)
GRB 221009A的最亮耀斑观测揭示了伽马射线耀斑与即时辐射之间的联系,填补了最后一道鸿沟。
2026-01-16 astro-ph.HE