Spectral Lags Obtained by CCF of Smoothed Lightcurves
提出了一种计算伽马射线暴（GRB）谱滞后的新方法。与以往的处理方法不同，我们首先使用“黄土”滤波器平滑的伽马射线暴在高，低能量波段的光变曲线，然后，我们直接定义的光谱滞后，使最大化的交叉关联函数（CCF）之间的两个平滑的光变曲线。该方法适用于各种形状的CCF，有效地避免了人工选择拟合函数和拟合区间所带来的误差。利用该方法，我们仔细测量了BAT/Swift伽马射线暴中已知红移的单个脉冲的光谱滞后，证实了光谱滞后与各向同性光度之间的反相关性。光谱滞后的分布可以很好地拟合四个高斯分量，质心分别在0.03 s，0.09 s，0.15 s和0.21 s。我们发现多峰伽玛暴的某些光谱滞后似乎随时间演化。
2012-02-13 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
The initial Lorentz factors of fireballs inferred from the early X-ray data of SWIFT GRBs
我们的目的是确定环形暴介质的类型，并直接测量伽玛暴外流的初始洛伦兹因子$Γ_0$。如果早期的X射线余辉光变曲线有一个峰值，且整个曲线与标准的外激波模型一致，则光变曲线的早期上升曲线可以用来区分爆发是在星际介质（ISM）中产生的还是在星风中产生的。在薄壳情况下，与次相对论性反向激波有关，在瞬发发射结束后出现的峰值时间，可以用来导出精确的$Γ_0$，特别是对于ISM情况。本文用解析法导出了$1<p<2$的平电子谱的余辉光变曲线。在我们的GRB样本中，我们得到了ISM中爆发的$Γ_0 \sim 300$。我们没有找到任何好的情况下，爆发出生在恒星风和行为作为一个薄壳，可以用来约束$Γ_0$可靠。
2009-02-16 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
Anomalous grouping of some short BATSE GRBs
分析了457个BATSE短爆发的功率谱，重点研究了低能带64 ms光变曲线的尾部。使用MC模拟，22伽玛射线暴被确定为具有高于0.03 Hz的异常高的谐波功率。这些爆发的天空分布显示出非常强的偶极矩，具有99.994%的显著性。
2009-12-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray burst jet breaks revisited
伽马射线暴（GRB）的准直性是通过观测GRB光变曲线的消色差变陡（称为喷流中断）来推断的。从伽玛暴余辉光变曲线中识别出一个喷流中断，可以测量出喷流张开角和伽玛暴的真实能量。在本文中，我们重新调查这个问题，使用一个大样本的伽玛暴，有一个光学射流中断，这是一致的消色差的X射线波段。我们的样本包括1997年2月至2015年3月的99个GRB，这些GRB具有与喷流破裂解释一致的光学和X射线光变曲线。在我们研究的99个伽玛暴中，有55个伽玛暴在破裂前后的时间和光谱行为分别与射流破裂模型的理论预测一致。其中包括53个长/软（II型）和2个短/硬（I型）伽玛暴。只有1个伽玛暴被归类为具有能量注入的射流破裂的候选者。另有41个和3个伽玛暴分别被归类为具有射流中断时间下限和上限的候选者。II型伽玛暴的典型聚束修正因子$f_b^{-1} \sim 1000$表明宇宙中伽玛暴的总事件率密度更高。各向同性和喷流修正能量在它们的分布中具有宽的跨度。我们还研究了文献中先前讨论过的几种经验相关性（Amati、Frail、Ghirlanda和Liang-Zhang）。我们发现，一般来说，这些关系中的大多数都不像以前那么紧密。在{ \em Swfit时代}检测到的早期喷流中断和小开角喷流的存在最有可能是散射源。如果将样本限制为射流中断晚于$10^4$ s，则梁-张关系仍然紧密，并且Ghirlanda关系仍然存在。这…
2018-04-06 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
Spectral Diversities of Gamma-ray Bursts in High Energy Bands: Hints from Turbulent Cascade
我们统计检验了费米-GBM和费米-LAT观测得到的伽马射线暴（GRB）光子指数，并将LAT GRB光子指数与GBM GRB光子指数进行了比较。我们用抖动辐射解释了伽玛暴在高能带的光谱畸变。在我们的模型中，抖动辐射光谱指数由湍流的光谱指数决定。当我们比较GBM和LAT探测时，我们根据GRB高能谱的形状将GRB分为三类：GRB谱是凹的（GRB变得更软，被标记为S-GRB），GRB谱是凸的（GRB变得更硬，被标记为H-GRB），GRB没有强烈的光谱变化（标记为N-GRB）。湍流级联中普遍存在的Kolmogorov指数7/3与N-GRB的光子指数一致。在湍流谱指数为8/3 ~ 3.0的范围内，S-GRB谱可以用动力学磁重联引起的湍流级联来解释。H-GRB谱来源于大尺度磁重联过程中湍流谱指数范围为2.0 ~ 3.5的逆湍流级联。因此，伽玛暴辐射谱是多样化的，因为湍流级联修改湍流能谱。预计未来将有更多的观测样本来进一步确定我们的建议。
2020-06-27 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
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
Synthetic pulsar lightcurves from global kinetic simulations and comparison with the Fermi-LAT catalog
本文通过倾斜脉冲星磁层的全局粒子模拟生成合成光变曲线，并与Fermi-LAT第三版脉冲星星表对比，验证了磁重联供能的同步辐射和逆康普顿模型能够再现类Vela双峰结构等观测特征。
2025-02-04 astro-ph.HE
The rapid decay phase of the afterglow as the signature of the Blandford-Znajek mechanism
伽马射线暴（GRB）被认为是由电磁提取的自旋能量从一个黑洞赋予磁场的支持下，在周围的磁盘电流（布兰德福德和Znajek 1977）。这种机制的一般特征是，在某些相当一般的假设下，能量损失率呈指数衰减。在这项工作中，我们正在寻找正是这样的指数衰减的光变曲线的长持续时间的伽玛射线暴观测与XRT仪器上的雨燕卫星。我们发现几乎30%的XRT光变曲线在达到余辉平台之前就表现出这种行为。根据Blandford & Znajek的说法，爆发的持续时间取决于事件视界上积累的磁通量。这使我们能够估计一个可能的祖先的表面磁场。我们的估计是一致的磁场观察到沃尔夫-拉叶星。
2015-07-08 astro-ph.HE
Flares in Gamma Ray Bursts: Disc Fragmentation and Evolution
伽马射线暴（GRB）之后的耀斑活动，在长和短GRB中都可以观察到，这表明中心引擎的长期活动。然而，其生产机制仍然难以捉摸。在这里，我们开发了一个定量模型的想法提出的Perna等人。的光盘，其外部区域的碎片，由于重力不稳定性的开始。这些自引力团块通过圆盘迁移，当潮汐和剪切力矩将它们分开时，它们开始粘性地演化。我们的模型包括两个成分：理论的热耀斑光曲线的形状（宽度，偏度）在很大程度上是不敏感的模型参数，和光谱校正，以匹配的带通的可用的观测，这是校准使用观测到的光谱的耀斑。这个简单的模型再现，具有良好的协议，经验统计特性的耀斑测量的宽度到达时间比和偏度（衰减和上升时间之间的比率）。我们目前的模型拟合观测到的两个监测耀斑，GRB 060418和GRB 060904B的光变曲线。据我们所知，这是第一个能够再现耀斑光变曲线并解释其全局统计特性的定量模型。
2016-10-17 astro-ph.HE
Temporal Decomposition Studies of GRB Lightcurves
伽马射线暴（GRB）是一种能量极高的事件，会产生高度不同的光变曲线。光变曲线被认为是由反映伽玛射线暴中心引擎活动的内部冲击引起的。因此，他们的时间研究可能会导致对伽玛暴中心引擎及其演变的理解。光变曲线变化时间尺度是一个有趣的参数，大多数模型都将其归因于物理起源，中央引擎活动、云团环爆介质或相对论湍流。我们开发了一种统计方法来估计GBM探测到的长和短GRB的GRB最小变率时标（MVT）。我们发现短暴的MVT明显短于长暴的MVT，这支持了前者的中心引擎更紧凑的可能性。我们发现用这种方法估计的MVT与拟合脉冲的最短上升时间是一致的。因此，我们使用拟合的脉冲上升时间来研究突发变化时间尺度的演变。变率时间又与最小体积洛伦兹因子有关。利用这一点，我们涉及到伽玛射线暴的光谱演化的变化时间尺度的演变。%伽马射线暴（GRB）光变曲线被认为是由反映GRB中心引擎活动的内部冲击引起的。因此，他们的时间反卷积研究可能会导致最小变异性时间尺度的演变的理解，这反过来又与最小体积洛伦兹因子。我们与伽玛射线暴光谱的演变的%最小可变性时间尺度的演变。
2013-02-18 astro-ph.HE
On the Duration of Gamma-Ray Bursts
本文提出伽马射线暴持续时间由前身星、中心引擎、辐射体和几何四因素共同定义，并以近期观测到的持续时间与前身星不匹配事件为例，论证磁星引擎和辐射体等因素在部分伽马射线暴中起关键作用。
2024-12-31 astro-ph.HE
X-ray and Optical Plateau Following the Main Bursts in Gamma-Ray Bursts and SNe II-P: A hint to the similar late injection behavior?
我们分析了伽马射线暴（GRB）的X射线余辉光变曲线和II型超新星（SNe IIP）的光学光变曲线中的发射平台，以研究它们是否具有相似的晚期能量注入行为。我们发现，这两种现象的迅速爆炸和高原之间的辐射热能量（或光度）的相关性是相似的。II型超新星位于伽玛暴的低能端。瞬发相E_{\rm expl}（或L_{\rm expl}）和平台相E_{\rm plateau}（或L_{\rm plateau}）的辐射热能量（或光度）具有E_{\rm expl} E_{\rm plateau} E_{\rm plateau} ^{0.73 \pm 0.14}和L_{\rm expl} \propto L_{\rm plateau} ^{ \sim 0.70}的关系。这些结果可以指示类似的后期能量注入行为，以再现在两种现象中观察到的平台的平台。
2013-03-12 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
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 the late time merger ejecta emission in short Gamma Ray Bursts
本文利用含相对论修正的标准磁星模型光变曲线及VLA、ATCA射电上限，分析7个近邻短GRB，约束晚期并合抛射物辐射对应的周围介质数密度。
2024-01-22 astro-ph.HE
Signatures of a Maxwellian Component in Shock-Accelerated Electrons in GRBs
最近的粒子模拟表明，在相对论冲击波中耗散的能量的很大一部分被沉积到与高能幂律尾部相连的麦克斯韦电子分布中。在这里，我们探讨这种混合的热-非热粒子分布的余辉和即时发射的伽马射线暴的观测意义。当麦克斯韦分量占主导地位的能量预算，余辉光曲线显示一个非常陡峭的下降阶段，随后由一个更浅的衰减时，特征同步加速器频率交叉所观察到的频带。在爆发后约100秒的X射线中出现了陡峭的衰减，并伴随着在大量早期余辉中观察到的特征性硬-软-硬光谱演变。如果内部冲击产生类似的混合电子分布，则预计在nu*f_nu谱的同步加速器峰值处会出现凸起。
2009-12-24 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
Afterglow Lightcurves from Misaligned Structured Jets
GRB 170817 A/GW 170817是第一个远离GRB喷流对称轴清晰可见的GRB。它的余辉在很宽的频率和时间范围内被密集地监测。它已被广泛建模，主要是数字，虽然这一努力是非常富有成效的，许多基本的模型参数仍然没有确定。我们提供了离轴观测到的GRB余辉的分析模型，考虑了具有窄核（半开角$θ_{\rm c}$）和幂律机翼的射流，其能量为每单位立体角（$ε=ε_cΘ^{-a}$，其中$Θ=[1+(θ/θ_{\rm c})^2]^{1/2}$）和初始比动能（$Γ_0-1=[Γ_{\rm c,0}-1]Θ^{-b}$），并简要讨论了高斯射流。我们的研究揭示了定性不同类型的光变曲线，可以在未来的离轴伽玛暴，无论是单峰或双峰，这取决于喷流结构和视角。考虑到光变曲线的形状，而不是时间和/或通量的绝对归一化，去除了光变曲线对许多高度简并的爆发参数的依赖。这项研究可以很容易地用于确定底层射流结构，显着减少数值拟合尝试的有效参数空间，并提供物理见解。作为一个例子，我们表明，对于GRB 170817 A，有一个强的相关性之间的允许值的$Γ_{\rm c,0}$和$b$，导致一个狭窄的带允许的解决方案在$Γ_{\rm c,0}$ - $b$平面上的一些最小值$Γ_{\rm c,0}\gtrsim 40, b\gtrsim1.2$。此外，主导早期光变曲线的材料的洛伦兹因子可以通过三种独立的技术被约束为…
2020-03-04 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
Constraining GRB Initial Lorentz Factor with the Afterglow Onset Feature and Discovery of a Tight Gamma_0-E_iso Correlation
余辉的起始特征是余辉早期光变曲线上有一个平滑的凸起。我们对这样的特征进行了广泛的搜索。发现了20个光学选择暴和12个X射线选择暴，其中17个光学选择暴和2个X射线选择暴有红移测量。我们拟合的光变曲线与一个光滑的破幂律和测量的时间特性的时间尺度的凸点在FWHM。这些时间尺度之间的强相互关联被发现，和一个较暗的和更广泛的颠簸往往在稍后的峰值时间达到峰值。爆发的上升时间与衰减时间的比值几乎是普遍的，但上升时间与峰值时间的比值在0.3~1之间变化。Eiso与突发帧中的峰值亮度和峰值时间紧密相关。假设凸点是伽玛暴火球在等密度介质中减速的信号，计算了光选样品中伽玛暴的初始洛伦兹因子（Gamma_0）和减速半径（R_dec）。结果表明，γ_0一般为几百个，典型的减速半径为R_dec~10^{17} cm。更有趣的是，发现了γ_0和E_iso之间的紧密相关性，即γ_0 ~ 195 E_iso，52}^{0.27}（对于光学和X射线z已知样品都满足）。它有助于理解伽玛暴物理，并可作为伽玛_0的指示器。我们发现，早期明亮的X射线通常是由不同的组件从外部冲击辐射为主，但偶尔（一种情况下）的消色差减速功能观察。X射线中的成分将有助于观察到的X射线光变曲线的多样性。
2009-12-24 astro-ph.CO 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
Episodic Jets as the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
大多数伽马射线暴（GRB）具有不稳定的光变曲线，这就要求GRB的中心引擎发射一个偶发的外流。最近的费米观测表明，一些伽玛暴缺乏重子火球模型预测的热光球成分，这表明伽玛暴的磁起源。鉴于在其他天体物理黑洞系统中观测到了强的幕式喷流和连续喷流，本文提出了伽玛暴中心引擎的一个本征幕式磁主导喷流模型。积累和喷发的自由磁能的差异旋转，湍流吸积流的超吸积黑洞周围的日冕导致喷射的情节，磁为主的等离子体斑点。这些团块被磁加速，在大半径处相互碰撞，触发快速的磁重联和湍流，有效的粒子加速和辐射，并为观测到的伽马射线暴的偶发性瞬发伽马射线发射提供动力。
2012-07-26 astro-ph.HE
A deceleration search for magnetar pulsations in the X-ray plateaus of Short GRBs
一个新形成的磁星被认为是短伽玛暴的中心引擎，以解释持续的能量注入，从而在X射线光变曲线中观察到平台阶段。这些快速旋转的磁星可能能够发射与已知的磁星和磁星相当的脉冲发射。在本文中，我们表明，如果存在的话，周期性信号将是可检测的平台阶段观察使用斯威夫特X射线望远镜记录数据在窗口定时模式。我们进行了有针对性的减速搜索的周期性信号，从一个新形成的磁星在2斯威夫特短伽玛暴，并排除任何周期性信号的频带为10-285赫兹到$\approx$ 15-30%均方根。这些结果表明，我们将能够检测到脉冲从磁星中央引擎的短伽玛暴，如果他们贡献了15-30%的总排放量。我们认为这些限制的背景下，潜在的排放机制。未检测到与在周围环境中被再处理的发射或与旋转轴与观察角度高度对准一致。由于发射可能会被重新处理，预期的周期性发射可能只占总发射的百分之几，在我们的观测中无法检测到。将这一策略应用于未来用更灵敏的X射线望远镜对平台相位的观测，可能会导致对周期信号的探测。
2017-06-26 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
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
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
High latitude emission from structured jet of Gamma-Ray Bursts observed off-axis
伽马射线暴（GRB）的X射线发射通常以初始急剧衰减为特征，随后是几乎恒定的发射阶段（所谓的“平台期”），该阶段可长达数千秒。虽然陡峭的衰减通常被解释为瞬发伽马射线闪光的尾部，但持久的平台通常与持久的中央发动机注入能量所维持的外部冲击的发射有关。最近的一项研究提出了另一种解释，将陡峭的衰减和高原归因于高纬度的“结构性喷流”的发射（HLE），其能量和体积洛伦兹因子取决于与喷流对称轴的角距离。在这项工作中，我们扩展了这个想法，并探讨更现实的条件：（a）有限的持续时间的提示发射，（b）的角度依赖的光学深度和（c）的光曲线依赖于观察者的视角。我们发现，当观察高度离轴，结构射流HLE光变曲线是平滑衰减的陡峭和平坦的阶段之间没有明显的区别，而不是轴上的情况下。对于一个现实的物理参数的选择，一个纬度相关的汤姆逊不透明度和有限的持续时间的排放的影响有一个边际效应的整体光变曲线的演变。我们讨论了GW 170817的可能的HLE，表明发射在第一次Swift-XRT观测之前很久就已经消失了。最后，我们讨论了目前和未来的宽视场X射线望远镜和X射线巡天，如eROSITA和任务概念THESEUS从离轴伽玛暴探测HLE的前景。
2020-10-26 astro-ph.HE
{\em Fermi}/GBM Short Gamma-ray Burst Catalog and Case Study for GRB 170817A/GW 170817
受GW 170817和sGRB 170817 A之间关联发现的启发，我们对Fermi/GBM在9个运行年中观测到的sGRB进行了全面分析，并研究了sGRB 170817 A类事件的性质。我们从2217个伽玛暴的GBM数据中获得了275个典型的sGRB和48个sGRB 170817 A类弱事件。我们明显地识别出两种光曲线模式，单次发作（模式I，61%的SGRB）和多次发作（模式II，39%的SGRB）。它们的持续时间分布显示出一种试探性的双峰特征。除4个sGRB外，其余的谱均符合幂律截断模型，谱指数均服从$Γ=0.69\pm 0.40$正态分布。它们的$E_p$值显示出在145 keV和500 keV处具有峰值的试探性双峰分布。发现$T_{90}$、$E_p$和$Γ$之间没有相关性。GRB 170817 A是一个软的、弱的sGRB，具有$ E_{p}=124\pm 106$ keV、$L_{\rm iso}=(5.67\pm4.65)\times10^{46}\rm ~erg~s^{-1}$和$E_{\rm iso}=(3.23\pm2.65)\times10^{46}\rm ~erg$。它遵循典型短伽玛暴的$E_{\rm iso}-E_{\rm p}$关系。它的光变曲线是模式II。两个光变曲线模式，以及$E_{\rm p}$和$T_{90}$分布中的两个潜在成分，我们怀疑当前样本可…
2017-10-19 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
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
Consequences of the gamma-gamma attenuation in GRBs: a detailed study
最近，费米-LAT在几个伽玛暴中探测到了GeV光子，这对伽玛暴外流中的体洛伦兹因子产生了很强的约束。为了避免大的伽玛-伽玛光学深度，在某些爆发中，洛伦兹因子的最小值估计高达800-1200。在这里，我们提出了一个详细的计算考虑到几何形状和动力学的射流的伽马-伽马光学深度。在内部冲击模型的框架中，我们计算在不同的能带和相应的光谱的光变曲线，我们展示了如何限制的洛伦兹因子可以显着降低相比，以前的估计。我们的高能光子在伽玛暴外流中传播的详细模型也适用于研究伽玛暴中γ-γ湮灭的许多其他结果：（i）在时间积分谱中的γ-γ截止跃迁更接近于幂律谱陡化，而不是急剧的指数衰减;（ii）在爆发期间伽马-伽马不透明度的时间演化有利于MeV和GeV光变曲线之间的延迟;（iii）对于复杂的伽玛暴，伽玛-伽玛不透明度抑制了高能光变曲线（100 MeV以上）中的最短时标特征。最后，我们还考虑伽玛射线暴的MeV和GeV的光子不产生在同一个位置，表明伽马-伽马不透明度可以进一步降低，减少甚至更多的最小洛伦兹因子的约束。
2011-10-28 astro-ph.HE
GRB Cosmology and Self-organized Criticality in GRBs
伽马射线暴（GRB）具有各向同性的能量，能量可达$10^{54}$ erg，是研究宇宙早期性质的理想工具，包括宇宙的暗能量、恒星形成速率和金属富集历史。我们将简要回顾伽玛暴宇宙学领域的进展。同时，X射线耀斑也是伽玛暴余辉中常见的现象，它可能是发现中心引擎的重要线索。我们提出了X射线耀斑的统计结果，即，能量、持续时间和等待时间的分布，并与太阳耀斑的结果进行了比较。发现两类耀斑的相似性，这可能表明伽玛暴X射线耀斑的物理机制是磁重联。
2015-07-17 astro-ph.CO 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
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
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
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
Black hole spin down in GRB observations and Cosmology
根据Blandford和Znajek（1977）的观点，如果旋转的黑洞被赋予一个由周围圆盘中的电流支持的磁场，那么能量可以通过电磁方式从黑洞中提取出来。我们表明，精确模型的黑洞磁层产生坡印廷通量，几乎随时间呈指数下降。我们通过斯威夫特BAT-XRT光变曲线，并确定了一个子类的伽玛暴，表现出明显的指数衰减超过三个数量级的流量（EDOHS伽玛暴）。我们估计的能量给出了在X射线，并讨论了可能的相关性之间的峰值亮度的X射线的即时发射和它的衰变时间。我们研究了这个结果在高红移宇宙学中的一个可能的应用。
2015-03-03 astro-ph.HE
Radiative striped wind model for gamma-ray bursts
在本文中，我们重新讨论了条带风模型，其中风被磁重联加速。在我们的治疗中，辐射作为一个独立的组成部分，并考虑两种情况。在第一种情况下，辐射不能有效地通过重联层，而第二种情况下，假设辐射是均匀的条纹风。我们展示了这两个假设如何影响动态。特别是，我们发现，洛伦兹因子的渐近径向演化并没有强烈修改是否辐射可以流通过重联层或没有。另一方面，我们表明，重联层的宽度，密度和温度强烈依赖于这些假设。然后，我们将该模型应用到伽马射线暴的背景下，发现光子不能有效地扩散通过半径$r_{\rm D}^Δ \sim 10^{10.5}$ cm以下的重连层，这是一个数量级低于光球半径。在$r_{\rm D}^Δ$之上，动力学渐近线到辐射可以流过重联层的情形的解。因此，电流片的密度急剧增加，提供了有效的光子产生的韧致辐射过程，这可能有深远的影响新兴的光谱。这种效应可能为伽玛暴中的软光子问题提供一种解决方案。
2016-10-12 astro-ph.HE
Evidence of X-ray plateaus driven by the magnetar spindown winds in gamma-ray burst afterglows
伽马射线暴（GRB）的核心引擎仍然是多信使天体物理学时代的一个开放和前沿话题。X射线平台出现在一些伽玛暴余辉中，这被广泛认为是起源于磁星的自旋下降。根据伽玛暴的稳定磁星假设，在X射线余辉中，应该出现一个X射线平台和一个$\sim t^{-2}$衰变相。同时，“正常”的X射线余辉是由伽玛暴火球的外激波产生的。我们分析了Neil Gehrels的\emph{Swift} GRB数据，然后找到了三个金样品，它们具有X射线平台和$\sim t^{-2}$叠加在喷流驱动的正常分量上的衰变相。基于光变曲线的这些特征，我们认为磁星应该是这三个伽玛暴的中心引擎。未来的多信使联合观测可能会进一步验证这种可能性，从而有助于约束伽玛暴物理。
2021-10-02 astro-ph.HE
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
Beaming and rapid variability of high-energy radiation from relativistic pair plasma reconnection
我们报告的角分布的高能粒子和辐射产生的相对论性碰撞的电子-正电子对等离子体重联，使用二维粒子在细胞模拟的第一次研究。我们发现了一个强大的各向异性的粒子加速重联和相关的强光束的辐射。粒子和辐射的聚焦随着能量的增加而增加;从这个意义上说，这种“动力学聚束”效应与高能天体物理学中通常引用的相对论多普勒聚束有着根本的不同，在高能天体物理学中，所有的光子都被聚焦并以消色差的方式增强。我们还提出，第一次，同步辐射的建模所看到的外部观察者在重连过程中。预期的光变曲线包括几个明亮的对称子耀斑发射的高能粒子束扫过视线间歇性，并表现出超快的时间变化短约十分之一的系统光交叉时间。高能粒子集中在磁岛内部的致密区域和粒子的各向异性解释了快速的变化。这种重联的辐射特征可以解释蟹状星云和耀变体中伽马射线耀斑的亮度和变化。
2012-07-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Beaming of particles and synchrotron radiation in relativistic magnetic reconnection
相对论性重联在许多天体物理系统中被用作粒子加速的机制。根据理想化的分析模型，重联产生了大量的相对论流出出现的重联网站（X点）。因此，产生的辐射是高度集中的。使用二维粒子在细胞（PIC）模拟，我们调查粒子和辐射束，发现一个非常不同的图片。我们发现，在X点上粒子的体运动与它们的洛伦兹因子γ相似，粒子的束流在5/γ以内，而不是在静止坐标系中具有各向同性电子速度分布的相对论平均体运动。在从X点到磁岛的过程中，粒子在磁场中转动，形成一个局限于电流片的扇形。一旦它们到达岛屿，它们在完成一个完整的拉莫尔回转后就各向同性了，它们的辐射不再强烈。给定频率下的辐射图案取决于相应的发射电子辐射其能量的位置。缓慢冷却的低能粒子大部分时间都在岛上度过，它们的辐射并不强烈。只有在X点边缘快速冷却的粒子才会产生高度光束化的扇形辐射图案。从这些快速冷却的粒子中出现的辐射高于燃尽极限（在重新连接等离子体的整个静止框架中约为100 MeV）。这对在该框架中以低得多的能量激发光束的GRB和AGN模型具有重要意义。
2016-07-03 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
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴（GRB）的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中，包括前体，即时伽马射线发射，扩展的软伽马射线发射，和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线，以确定各种排放事件。我们的研究结果表明，这些排放成分可能共享一个相同的物理起源，这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射，最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面，软扩展发射（EE）尾巴，最好是在那些伽玛暴，有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射，这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段，揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Closure relations during the plateau emission of Swift GRBs and the fundamental plane
尼尔·盖雷尔斯·斯威夫特天文台观测X射线中的伽马射线暴（GRB）平台。在处理伽玛暴平台辐射时，我们通过火球模型检验了闭合关系的可靠性。我们分析了\emph{Swift}从2005年（1月）到2019年（8月）收集的455条X射线光变曲线（LC），其中红移是已知的和未知的，使用唯象Willingale 2007模型。利用这些拟合，我们分析了这些伽玛暴的发射机制和天体物理环境，通过关闭关系的时间间隔内的平台发射。最后，我们测试的3D基本平面关系（Dainotti关系），它连接提示峰值亮度，在平台（休息帧）结束的时间，并在当时的亮度，在与红移的伽玛暴，有关的封闭关系所确定的群体。这使我们能够检查这些组中的任何组的本征散射σ_{int}与以前的文献相比是否减小。对于p>2的电子光谱分布，最符合的环境是风慢冷却（SC）和ISM慢冷却，其中参数q表示平台发射的平坦度并说明能量注入，分别为=0和=0.5，在已知和未知红移的情况下。我们还发现，对于sGRB，所有具有$q=0$的ISM环境都具有最小的σ_{int}=0.04 \pm 0.15，其基本平面关系保持偶然发生概率p=0.005。我们已经表明，大多数的伽玛暴呈现平台排放满足封闭关系，包括能量注入，特别是风SC环境的偏好。满足给定关系的伽玛暴子样本可以用作可能的标准烛光，并可以提出一种方法来减少这些研究关系的内在散射。
2021-05-22 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Spectrum with a Time-dependent Injection Rate of High-energy Electrons
虽然伽马射线暴中瞬发辐射的物理起源还没有定论，但以前的研究认为相对论电子的同步辐射是一种很有前途的机制。这些工作通常采用恒定的电子注入率（$Q$），这可能与坡印廷通量主导射流中的电子注入率不一致。在坡印廷通量主导的射流中（例如，ICMART模型，Zhang & Yan 2011），同时发生的磁重联的数量可以随时间快速增长，并导致$Q$随时间增加。本文致力于研究这种情况下的同步辐射光谱。研究发现，随着$Q$的增大，辐射谱明显变硬，当$Q$增大足够快时，可以得到类带状的辐射谱。后者与这样一个事实有关，即在所获得的电子谱的低能区出现凸点形状而不是幂律谱。这种效应可以强烈地硬化低能辐射光谱。结果表明，增加$Q$有助于缓解同步辐射对伽玛暴的“快冷问题”。我们的研究还表明，具有较大发射半径、较小磁重联区长度或较低最小注入电子能量的坡印廷通量支配的喷流更倾向于形成带状辐射谱。我们认为伽玛暴中的带谱可能是低能区电子的同步辐射，其分布呈凸点状。
2020-03-27 astro-ph.HE
Relativistic MHD simulations of collision-induced magnetic dissipation in Poynting-flux-dominated jets/outflows
我们进行了三维相对论理想MHD模拟研究高$σ$（坡印廷磁通主导）团块之间的碰撞，其中包含极向和环向磁场分量。这是为了模拟一个高度可变的坡印廷通量占主导地位的射流内部的相互作用。我们发现一个显着的电磁场（EMF）的能量耗散与Alfvénic率与效率约35%。详细的分析表明，这种耗散主要是由碰撞引起的磁重联。附加的分辨率和参数的研究表明，一个强大的结果，相对电动势能量耗散效率几乎是独立的数值分辨率或大多数物理参数在相关的参数范围。在我们的模拟中的重联流出可能会形成多方位的相对论性的微型喷流所需要的几个分析模型。我们还发现，主要的电动势能量耗散过程之前和之后的$σ$值之间的线性关系。我们的研究结果支持提出的天体物理模型，调用显着的能量耗散耗散坡印廷通量占主导地位的喷流，如内部碰撞诱导的磁重联和湍流（ICMART）模型的伽玛暴，重联触发的活动星系核的微型喷流模型。
2015-01-29 astro-ph.HE
Extreme Variability in a Long Duration Gamma-ray Burst Associated with a Kilonova
本文研究长时标伽马射线暴 GRB 211211A 的极端光变，发现毫秒级短变化并估计洛伦兹因子约1000，提出未来引力波观测应将部分长暴视为致密并合的强对应体。
2023-05-20 astro-ph.HE
Marginally fast cooling synchrotron models for prompt GRBs
以往的研究认为同步辐射是瞬发伽马射线暴（GRB）的发射机制。这些工作表明，电子必须在与源处的动态时间相当的时间尺度上冷却，以满足光谱约束，同时保持高辐射效率。我们专注于同步加速器冷却平衡的连续热源的条件下，这些约束条件自然得到满足。假设在发射区的大多数电子都有助于观察到的峰值，我们发现，每个电子的能量必须是$E\gtrsim 20$ GeV和发射材料的洛伦兹因子必须是非常大的$10^3\lesssim Γ_{\rm em} \lesssim 10^4$，以及在大量的洛伦兹因子的射流推断从伽玛射线暴余辉超过。然后，一些独立的约束条件表明，发射体必须相对于喷流的整体坐标系以$Γ'\approx 10$相对论运动，并且喷流必须在发射区$σ_{\rm up}\gtrsim 30$的上游高度磁化。在该模型中，发射半径也被强烈约束为$R\gtrsim 10^{16}$ cm。这些值是一致的磁喷流模型的耗散是由磁重联，发生在远离基地的射流。
2018-01-15 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Gamma-Ray Burst Optical Emission: I. Flares and Early Shallow Decay Component
本文收集了146个伽马射线暴的光学光变曲线。通过经验拟合，我们确定了八种可能的发射成分，并总结了“合成”光曲线的结果。光学耀斑和早期的浅衰变成分都可能与长期的中央发动机活动有关。本文重点研究了它们的统计特性。从19个伽玛暴中获得了24个光学耀斑。各向同性的R带能量小于$E_{γ, \rm iso}$的1%。耀斑的各向同性光度和伽马射线之间的关系遵循$L^{\rm F}_{\rm R, iso}\propto L_{γ, \rm iso}^{1.11\pm 0.27}$。后来的耀斑往往更宽，更暗，即，$w^{\rm F}\sim t^{\rm F}_{\rm p}/2$和$L^{\rm F}_{\rm R, iso}\propto [t^{\rm F}_{\rm p}/(1+z)]^{-1.15\pm0.15}$。光学耀斑的探测概率远小于X射线耀斑。在39个伽玛暴中观察到光学浅衰变段。破裂时间和破裂光度之间的关系是幂律的，指数为$-0.78\pm 0.08$，类似于X射线耀斑。X射线和光学破裂通常是彩色的，但一个试探性的相关性被发现。我们认为，类似于即时的光发射跟踪$γ$ -rays，光学耀斑也与中央引擎的不稳定行为。浅层衰变的成分可能与一个长时间的中心发动机旋转或爆炸波上的耀斑物质堆积有关。不同发光组分的混合可能是造成彩色余辉行为差异的原因。
2012-08-10 astro-ph.HE
