Understanding FRB 200428 in the synchrotron maser shock model: consistency and possible challenge
最近，与SGR 1935+2154的X射线爆发（XRB）相关的银河系FRB 200428的发现在FRB和磁星活动之间建立了一座桥梁。在本文中，我们假设XRB发生在磁星磁层。我们发现，FRB 200428和相关的XRB的观测特性是一致的同步脉泽发射在超相对论磁化冲击的预测，包括辐射效率，类似的能量发生频率分布，同时到达时间。它要求上游介质是由先前的耀斑喷射出的温和的相对论性重子壳层。射电爆发的耀斑能量注入将产生磁星风星云，它已被用来解释与FRB 121102相关的持久射电源。我们发现，SGR 1935+2154周围的无线电连续可以很好地理解磁星风星云模型，通过假设相同的能量注入率$\dot{E} \propto t^{-1.37}$ FRB 121102。根据GBT和FAST对FRB 121102的观测结果，估算了所需的重子质量。假设相同的辐射效率$η\sim 10^{-5}$，从中心磁星喷射出的重子总质量约为0.005太阳质量。这个值比磁星外壳的典型质量大得多，但与磁星外壳的总质量相当。
2020-08-13 astro-ph.HE
The synchrotron maser emission from relativistic magnetized shocks: Dependence on the pre-shock temperature
同步脉泽不稳定性在相对论磁化冲击中产生的电磁前兆波最近被用来解释快速射电暴的相干射电辐射。通过二维粒子模拟，我们研究了相对论正负电子垂直激波中的前驱波的性质，它是激波前磁化强度$σ\gtrsim 1$的函数（即，入射坡印廷通量与粒子能通量的比率）和热扩散$Δγ\equiv kT/mc^2=10^{-5}-10^{-1}$。我们测量的分数$f_ξ$的总传入能量转换成前驱波，计算后冲击帧。在固定的磁化强度下，我们发现$f_ξ$几乎与温度无关，只要$Δγ\lesssim 10^{-1.5}$（从$Δγ=10^{-5}$到$Δγ=10^{-1.5}$只有适度的三分之一的减少），但对于$Δγ\gtrsim 10^{-1}$，它下降了近两个数量级。在固定温度下，磁化$f_ξ\sim 10^{-3}\,σ^{-1}$的标度与我们早期的一维结果是一致的。对于我们的参考$σ=1$，前驱波的功率谱在低温下相对较宽（分数宽度$\sim 1-3$），而对于$10^{-3} \lesssim Δγ\lesssim 10^{-1.5} $，它显示出分数宽度$\sim 0.2$的明显线状特征。对于$σ\gtrsim 1$，根据需要，前驱波在与激波法线（在激波后帧中测量）成$\simeq σ^{-1/2}$角的范围内发射，以便它们能够超过激波。我们的研究结果可以提供物理接地输入FRB发射模型的基础上脉泽发射相对论…
2020-06-04 astro-ph.HE
Repeating fast radio bursts from synchrotron maser radiation in localized plasma blobs: Application to FRB 20121102A
本文提出相对论性弱磁化等离子体局域团块中的同步脉泽模型，解释重复 FRB 的窄带谱，并成功再现 FRB 20121102A 的峰值频率与能量分布。
2025-02-16 astro-ph.HE
FRB 20200428 and potentially associated hard X-ray bursts: Maser emission and synchrotron radiation of electrons in a weakly magnetized plasma?
本文提出用弱磁化相对论等离子体团块中的同步脉泽辐射和电子同步辐射统一解释 FRB 20200428 与 SGR 1935+2154 硬 X 射线暴的关联，并通过蒙特卡罗模拟约束团块参数、复现观测谱。
2025-08-26 astro-ph.HE
The synchrotron maser emission from relativistic shocks in Fast Radio Bursts: 1D PIC simulations of cold pair plasmas
快速射电暴（FRB）的发射过程至今仍不清楚。我们研究磁星风中相对论激波的同步脉泽发射是否可以解释所观察到的FRB特性。我们进行粒子在细胞（PIC）模拟冷对等离子体中的垂直冲击，检查我们的结果之间的一致性三个PIC代码。我们确认，一个线性偏振的X-模式波是自洽产生的冲击和传播上游作为前驱波。我们发现，在磁化$σ\gtrsim 1$（即，波印廷通量与预激波流的粒子能通量的比率），激波将总入射能量的一部分$f_ξ' \approx 7 \times 10^{-4}/σ^2$转换成前驱波，如在激波系中测量的。波谱为窄带（分数宽度$\lesssim 1-3$），具有明显但不占主导地位的线状特征，因为许多共振同时起作用。在预激波（观测者）坐标系中的峰值频率是$ω^{\prime \prime}_{\rm peak} \approx 3 γ_{\rm s | u} ω_{\rm p}$，其中$γ_{\rm s|u}$是上游坐标系中的激波洛伦兹因子，$ω_{\rm p}$是等离子体频率。在$σ\gtrsim1$中，我们估计的$ω''_{\rm peak}$与以前的工作不同，激波结构呈现出由腔分离的两个孤子，峰值频率对应于腔的本征模。我们的研究结果提供了物理接地输入FRB发射模型内的磁星的情况。
2019-03-04 astro-ph.HE
Synchrotron radiation in $γ$-ray burst prompt emission
越来越多的证据表明，同步辐射在形成大多数$γ$射线爆发的光谱方面起着重要作用。产生它们的相对论性喷流可能以坡印廷通量的形式携带了相当大一部分能量。
2020-02-22 astro-ph.HE
Synchrotron heating by a fast radio burst in a self-absorbed synchrotron nebula and its observational signature
快速射电暴是一种神秘的瞬变源。如果是河外星系，正如它们相对较大的色散测量所表明的那样，它们的亮温一定非常高。一些FRB模型（如年轻脉冲星模型、磁星巨星耀斑模型、超大质量中子星坍缩模型）认为它们可能与同步加速器星云有关。在这里，我们研究了自吸收同步加速器星云中FRB的同步加热过程。如果FRB频率低于星云的同步辐射自吸收频率，星云中的电子会吸收FRB光子，导致更硬的电子光谱和增强的自吸收同步辐射。在此期间，FRB通量被星云电子吸收。我们计算了FRB加热的同步加速器星云的光谱，发现在自吸收频率附近，星云光谱在几十年内会出现一个明显的峰。识别这样的光谱特征将揭示同步加速器星云中嵌入的FRB。
2016-03-09 astro-ph.HE
Persistent Radio Emission from Synchrotron Heating by a Repeating Fast Radio Burst Source in a Nebula
第一个重复的快速射电暴（FRB），FRB 121102，被发现与一个空间重合的，持续的非热射电源，但持续发射的起源仍然未知。在本文中，我们提出持续辐射是由FRB 121102在自吸收同步加速器星云中的多次爆发通过同步加热过程产生的。当重复FRB爆发的电子群被同步加速器星云吸收后，星云中电子的能量分布会发生显著的变化。结果，星云的光谱将稳定地呈现出一个驼峰。对于FRB 121102的持续发射，要求注入星云的爆发总能量约为$3.3\times10^{49}\,\unit{erg}$，爆发注入年龄超过$6.7\times 10^4\,\unit{yr}$，星云大小为$\sim0.02\,\unit{pc}$，电子数约为$3.2\times10^{55}$。我们预测，随着更多的爆发注入，星云的亮度将比目前的观测更亮，同时，峰值频率将变得更高。由于星云的同步辐射吸收，一些低频爆发会被吸收，这可能解释了为什么大多数爆发都是在$\sim1~\unit{GHz}$以上探测到的。
2020-04-27 astro-ph.HE
Clustering of gamma-ray burst types in the Fermi-GBM catalogue: indications of photosphere and synchrotron emissions during the prompt phase
人们提出了许多不同的物理过程来解释伽马射线暴（GRB）中的瞬发伽玛射线辐射。虽然有两个爆发的光球和同步辐射源的例子，这些不同的光谱外观还没有推广到大样本的伽玛暴。在这里，我们寻找签名的不同的发射机制，在完整的费米伽马射线太空望远镜GBM目录。我们使用高斯混合模型来聚类爆发，根据它们的参数从带函数（$α$，$β$，和$E_{pk}$）以及它们的通量和$T_{90}$。我们发现了五个不同的集群。我们进一步认为，这些集群可以分为爆发的光球起源（2/3的所有爆发，分为3个集群）和爆发的同步辐射源（1/3的所有爆发，分为2个集群）。例如，主要包含短爆发的星团与光球发射源一致。我们讨论了几个原因，可以确定哪个集群的爆发属于：射流耗散模式和/或射流内容，或视角。
2017-12-05 astro-ph.HE
On the Origin of the Long Gamma-Ray Burst Afterglow as Synchrotron Radiation from Binary-Driven Hypernovae
长伽马射线暴表现出X射线、可见光和无线电波段的余辉发射，其亮度随时间衰减，具有几乎相同的幂律行为。在这次演讲中，我提出了一个分析处理，表明这种余辉是由同步辐射产生的超新星喷出物与双星驱动的超新星。
2022-02-01 astro-ph.HE
Novel Methods for Simulating Astrophysical Plasmas and the Coherent Emission in Fast Radio Bursts
本文通过一维相对论电磁激波的 PIC 模拟验证同步脉泽相干辐射机制，并提出新的解析粒子推进器以支持更大时间步长的极端磁场等离子体建模。
2025-03-13 astro-ph.HE
Bethe-Heitler signature in proton synchrotron models for gamma-ray bursts
本文研究了Bethe-Heitler（BeHe）对产生对伽马射线暴（GRB）瞬发质子同步辐射模型的影响。该模型的可能参数空间受到二次BeHe对的同步辐射的限制。我们发现了两种感兴趣的制度。1)在高体积洛伦兹因子、大半径和低光度下，质子同步辐射占主导地位，并产生与观测一致的光谱。对于这个参数空间的一部分，次显性（在兆电子伏波段）的幂律创建的BeHe对的同步辐射。这种幂律可扩展到几十或几百MeV。这样的特征是质子同步加速器模型中的自然预期，并且在一些GRB中可以看到，包括MAGIC天文台最近观测到的GRB 190114 C。2)在低体积洛伦兹因子、小半径和高亮度下，BeHe冷却占主导地位。光谱达到一个单一的幂律的形状与频谱指数$α= -3/2$延伸到整个GBM/斯威夫特的能量窗口，与观测不兼容。我们的理论结果可以用来进一步约束伽玛暴的质子同步辐射模型的频谱分析。
2021-12-14 astro-ph.HE
On the origin of >10 GeV photons in gamma-ray burst afterglows
费米/LAT已经探测到来自伽马射线暴（GRB）的长时间高能光子（>100 MeV），最高能量光子达到约100 GeV。一种设想是，它们是由高能电子通过同步辐射在伽马射线暴前向冲击中加速产生的。我们研究了在这种情况下的最大同步辐射光子能量，考虑到后面的冲击微观湍流磁场的属性，最近的粒子在细胞模拟和相对论无碰撞冲击的理论分析所揭示的。由于微观湍流磁场的小尺度性质，玻姆加速近似在如此高的能量下失效。这种效应导致了一个典型的最大同步光子数GeV在100秒后的爆发，这个最大的同步光子能量随时间迅速下降。我们表明，最大同步辐射光子能量的快速下降导致同步辐射通量的快速衰减。在瞬发相之后探测到的10-100 GeV光子不能由同步加速器机制产生。如果环爆密度足够大，它们可能起源于早期余辉的同步自康普顿辐射，或者在中心X射线辐射存在的情况下，来自外部逆康普顿过程，如X射线耀斑和瞬发高纬度X射线辐射。
2013-06-04 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
Fast Population Leakage in Astronomical Masers: Maser Amplification and Transient Superradiance
McMaster University（麦克马斯特大学）；The University of Western Ontario（韦仕敦大学）
本研究用Λ型三能级麦克斯韦-布洛赫模型，探究天文脉泽的快速布居泄漏对脉泽放大与超辐射的影响，结合S255IR-NIRS3的6.7 GHz甲醇耀斑验证了瞬态超辐射的解释。
2026-08-04 astro-ph.HE
Modeling Synchrotron Self-Compton and Klein-Nishina Effects in Gamma-Ray Burst Afterglows
我们提出了一个自洽的方式来模拟同步辐射自康普顿（SSC）效应在伽马射线暴余辉，近似克莱因西那抑制散射和不。我们提供了我们的结果的解析近似，使它可以被纳入余辉建模代码\texttt{boxfit}，这是目前基于纯同步辐射。我们讨论的光谱形状和演变的变化，由于SSC的影响，并评论这些变化如何影响宽带模型的物理参数。我们表明，SSC效应可以有一个深刻的影响的形状的X射线光变曲线使用模拟，包括这些效果。这导致当考虑仅同步加速器拟合时，不能同时在X射线和无线电频带中很好地拟合数据，并且不能恢复正确的物理参数，其中一些拟合参数偏离模拟输入参数的数量级。这可能会对基于先前宽带建模工作的物理参数分布产生重大影响。
2020-07-08 astro-ph.HE
The Synchrotron Polarization in Decaying Magnetic Field in Gamma-Ray Bursts
极化可以作为研究伽马射线暴（GRB）辐射机制和磁场（MF）结构的一种手段。在MF恒定的情况下，伽玛暴瞬发相的同步辐射偏振已经得到了广泛的研究。在本文中，我们考虑的情况下，衰减MF。我们计算了不同视角下的时间平均和瞬时同步辐射偏振，以及大尺度衰减MF模型，这可以解释所谓的带谱。结果表明，在50-500 keV能量范围内，衰减大尺度MF模型（典型参数为$\sim 0.6$）的轴上时均极化度（PD）高于常数MF模型（$\sim 0.5$）.一个有趣的结果是在离轴情况下的瞬时PD将经历翻转，即，PD将从正值演变为负值。这表明偏振角（PA）改变了角度$90^\circ$。这一结果与GRB 170114 A和GRB 160821 A等暴中PA在脉冲内演化的发现大致一致。我们的结果意味着至少有一部分爆发（离轴爆发）应该有PA演变的脉冲。
2020-08-21 astro-ph.HE
A Uniform Correlation between Synchrotron Luminosity and Doppler Factor in Gamma-ray Bursts and Blazars: hint of similar intrinsic luminosities?
我们收集了23个伽马射线暴和21个耀变体的多普勒因子，并假设它们的喷流视角θ->0 °，由它们的洛伦兹因子估计了它们的多普勒因子。利用伽玛暴的瞬发辐射主要是由同步辐射决定的传统假设，从伽玛暴的各向同性总能量和爆发持续时间计算了伽玛暴的同步辐射光度。有趣的是，我们发现伽玛暴和耀变体的同步辐射光度与多普勒因子L_syn \propto D ^[3.1]之间存在一致的相关性，这表明它们可能具有一些相似的喷流物理学。一个可能的原因是伽玛暴和耀变体或多或少具有相似的同步辐射光度，并且它们都被聚束效应强烈增强。经过多普勒和红移校正后，我们发现伽玛暴的内禀峰值能量在0.1 ~ 3 keV之间，典型值为1 keV。我们进一步对观测到的伽玛暴亮度进行了聚束效应修正，发现伽玛暴的内禀同步辐射亮度与峰值能量之间存在着与耀变体相似的正相关关系。我们的研究结果表明，γ暴的各向同性能量与峰值能量之间的紧密相关（所谓的“Amati”关系）可能是由内禀正相关和聚束效应共同作用的结果。
2011-09-07 astro-ph.HE
Synchrotron Self-Compton Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
费米大面积望远镜（Fermi-LAT）合作报告了第二个伽马射线暴目录（2FLGC），其中包括光子能量超过10 GeV的29个暴的子集。虽然标准的同步加速器前向激波模型已经成功地解释了伽马射线暴（GRB）余辉观测，高能光子高于10 GeV的这些瞬态事件很难在这种情况下描述。本文给出了同步辐射自康普顿（SSC）余辉模型在绝热和辐射情况下以及中心发动机向爆炸波注入连续能量时的闭合关系（CR），研究了2FLGC中所报道的爆发的光谱和时间指数的演化。我们考虑了SSC余辉模型在星风和星际介质中的演化，以及作为辐射参数、能量注入指数和$1<p<2$和$ 2\leq p$电子光谱指数的函数的CR。我们选择所有的伽玛暴，已被建模与一个简单的或一个破碎的幂律在2FLGC。我们发现，SSC模型的CR可以满足在同步加速器场景中无法解释的大部分爆发，即使那些需要中间密度分布的爆发（例如，GRB 130427 A）或用于放大磁场的总能量的非典型部分（$\varepsilon_B$）。在SSC模型中，当冷却谱中断对应于GRB余辉典型值的费米-LAT带时，该参数的值范围为（$\varepsilon_B\approx 10^{-5} - 10^{-4}$）。分析表明，ISM是首选的场景没有能量注入和恒星风介质的能量注入的情况下。
2022-06-23 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton emission from external shocks as the origin of the sub-TeV emission in GRB 180720B and GRB 190114C
最近，据报道，在GRB~ 190114 C和GRB~ 180720 B中分别在爆发后100-1000 s和10 h检测到100 GeV以上的极高能光子。我们的模型可用的宽带数据的同步辐射加同步辐射自康普顿（SSC）的余辉冲击的辐射。我们发现GRB~ 180720 B的亚TeV辐射可以解释为余辉激波在等密度环爆介质中膨胀的SSC辐射。GRB~ 190114 C的SSC辐射在$\sim100$ s处占GeV同步辐射的优势，这可以解释此时GeV辐射的硬谱。外推到亚TeV能量的SSC分量的通量可以解释MAGIC望远镜对GRB~ 190114 C的高意义探测。模型中的参数值（如环爆密度和冲击微物理参数）对这两个伽玛暴来说并不罕见，这意味着从这两个伽玛暴中检测到的亚TeV光子应该归因于它们的大爆发能量和低红移。
2019-09-06 astro-ph.HE
A Comprehensive Consistency Check between Synchrotron radiation and the Observed Gamma-ray Burst Spectra
对\textit{Fermi} /GBM观测到的53个亮伽马射线暴进行了时间分辨谱分析。我们的样本由908个单独的光谱提取的最好的时间片在每个伽玛暴。我们用同步辐射模型拟合了单能、单幂律、麦克斯韦、传统快冷和破幂律五种情况下的电子分布。我们的研究结果进一步合格通过贝叶斯信息准则（BIC）通过比较与经验模型，即所谓的带函数和截止幂律模型的拟合。我们的研究表明，同步辐射模型，除了快速冷却的情况下，可以成功地拟合大多数观察到的光谱，与单一的幂律的情况是最好的。我们还发现，在超过一半的光谱中，单个幂律同步加速器的电子分布指数表现出通量跟踪行为，即，该指数随着通量的增加/减少而增加/减少，这意味着辐射电子的分布在通量峰值之前随时间逐渐变窄，并且在之后变得更加扩散。结果表明，同步辐射作为γ暴瞬发相的辐射机制仍然是可行的。
2021-12-21 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts as cool synchrotron sources
伽马射线暴是宇宙中能量最大的电磁源。它们的瞬发伽马射线辐射对应于1 E42 - 1 E47 J的能量释放。在它们被发现和几个专门的天基仪器50年后，这种发射的物理来源仍然未知。同步辐射是早期的竞争者之一，但受到批评，因为经验模型的光谱拟合（如平滑连接的破幂律或截止幂律）表明低能幂律的斜率太大，违反了所谓的同步辐射死亡线。我们进行时间分辨伽玛射线光谱的单峰伽玛暴测量费米/GBM。我们表明，理想化的同步辐射，适当地结合随时间变化的冷却的电子时，是能够拟合所有这些GBM光谱的~95%。与基于先前经验模型的光谱拟合结果的比较表明，过去排除同步辐射作为通过死亡线导出的发射机制是误导性的。我们的分析探讨了这些超相对论流出的物理和相关的微物理过程，并首次提供了估计的磁场强度和洛伦兹因子的发射区直接从光谱拟合。我们的费米/GBM观测模型提供的证据表明，伽玛暴是由适度磁化的喷流，其中相对论性的微型喷流发射光学薄的同步辐射在大的发射半径。
2018-10-16 astro-ph.HE
Fast cooling synchrotron radiation in a decaying magnetic field and $γ$-ray burst emission mechanism
相对论电子的同步辐射是许多天体物理源中的一种重要辐射机制。在同步辐射冷却时间尺度$t_c$短于动力学时间尺度$t_{dyn}$的源中，电子被冷却到低于最小注入能量。人们认为，这种“快速冷却”的电子具有能量分布$dN_e /dγ_e \propto γ_e^{-2}$，并且它们的同步辐射通量密度具有光谱形状$F_ν\propto ν^{-1/2}$。另一方面，在一个瞬态膨胀的天体物理源，如伽玛射线暴（GRB），在发射区的磁场强度不断减少半径。本文研究了这样的系统，发现在一定的参数范围内，快冷电子可以有一个较硬的能谱，而标准的$d N_e / d γ_e \propto γ_e^{-2}$能谱只有在$t_c \ll t_{dyn}$的深度快冷范围内才能达到.我们将这种新的物理机制应用于伽玛暴，并认为在这种适度快速冷却机制下，低能光子指数$α$具有典型值-1的伽玛暴瞬发光谱可能是由于同步辐射所致。
2014-02-27 astro-ph.HE
Electron Spectrum for the Prompt Emission of Gamma-ray Bursts in the Synchrotron Radiation Scenario
越来越多的证据表明，同步辐射机制可能是伽马射线暴（GRB）瞬发的原因。在同步辐射方案中，瞬发发射的电子能谱在理论工作中是多种多样的，并且还没有以一般的方式从观测中估计（即，而不指定电子谱的特定物理模型）。在本文中，我们创造性地提出了一种方法，直接估计的瞬发辐射的电子光谱，而无需指定特定的物理模型的电子光谱在同步辐射的情况下。在该方法中，经验函数（即，在高能量下用一个线性函数连接的四阶Bezier曲线）来描述双对数坐标系中的电子能谱。结果表明，我们的经验函数可以很好地模拟许多数值计算或模拟中得到的电子能谱。然后，我们的方法可以计算出即时发射的电子光谱，而无需指定一个模型。以GRB 180720 B和GRB 160509 A为例，将我们的方法应用于观测，发现所得到的电子能谱与标准快冷情形下的电子能谱普遍不同，甚至打破了幂律。此外，在其低能量区的电子光谱的形态随时间而变化，在一个突发，甚至在脉冲。我们提出的方法提供了一个有价值的方式来对抗同步辐射机制与观测。
2021-02-19 astro-ph.HE
Where are Swift Gamma-ray bursts beyond the "synchrotron deathline"?
本文研究了雨燕伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的时间分辨谱。我们的目标是看看是否以前的BATSE声称存在大量的光谱与低能量光子指数硬比2/3是一致的斯威夫特的数据。我们进行了系统的搜索事件的光谱硬化到光子指数低于2/3的迅速辐射光谱的雨燕伽玛暴。我们表明，数据的BAT仪器上的斯威夫特是一致的BATSE数据，如果考虑到这两种仪器之间的差异。雨燕伽玛暴中非常硬谱的统计值低得多，这是由于BAT望远镜的视场较小，能带较窄。
2009-03-20 astro-ph.HE
Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV--TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve
采用单区含时程序对伽马射线暴（GRB）余辉辐射进行了数值模拟。一致地计算了减速冲击壳层的时间演化以及电子和光子的能量分布。考虑到相对论传播的冲击壳和发射表面的曲率的光子光谱和光变曲线的观察者获得。我们发现，余辉的开始时间是显着早于以前的分析估计。辐射情况下的激波传播和光变曲线的解析公式也与我们的结果不同。我们的结果表明，即使发射机制是从同步辐射切换到同步辐射自康普顿，γ射线光变曲线可以是一个光滑的幂律，这与观测到的光变曲线和在GRB 130427 A中的32 GeV光子的后期检测一致。讨论了由解析公式得到的模型参数的不确定性，特别是与谱指数和衰变指数之间的闭合关系有关。
2017-07-15 astro-ph.HE
The Spectral Sharpness Angle of Gamma-ray Bursts
我们解释了Yu等人的结果。（2015 b）新的锐度角测量到费米伽马射线暴监测器获得的大量光谱。的锐度角进行比较，从各种代表性的发射模型：黑体，单电子同步辐射，同步辐射从麦克斯韦或幂律电子分布的值。结果发现，超过91%的高时间和光谱分辨光谱是不符合任何一种光学薄同步辐射模型单独。在极限情况下，单温麦克斯韦同步辐射函数对峰值通量的贡献仅为58 ± 23 - 18%.这些结果表明，即使是最尖锐但不现实的情况下，单电子同步加速器功能，不能解释所观察到的光谱的大部分。由于物理上可能的同步辐射光谱的任何组合加在一起总是会进一步拓宽光谱，因此在对伽马射线暴瞬发发射相位的光谱峰值或突变的全面解释中，可能需要光学薄同步辐射以外的发射机制。
2016-07-12 astro-ph.HE
Modeling Gamma-Ray Burst Spectra with Convolutional Neural Networks: Fast-Cooling Synchrotron Emission in a Decaying Magnetic Field
Yunnan University（云南大学）；Yunnan Normal University（云南师范大学）
开发基于卷积神经网络的谱仿真器，快速计算衰减磁场中的快速冷却同步辐射模型，并应用于Fermi/GBM观测的GRB 231020A时间分辨谱，发现该模型优于标准快速冷却同步辐射模型。
2026-06-04 astro-ph.HE
A Complete Reference of the Analytical Synchrotron External Shock Models of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸。它们的喷出物被认为以相对论的速度向地球移动。这种“相对论性喷流“与环形爆发介质之间的相互作用驱动一对（正向和反向）激波。在这些冲击波中加速的电子辐射出同步辐射，为伽玛暴的宽带余辉提供能量。外部冲击理论是一个优雅的理论，因为它调用了有限数量的模型参数，并有很好的预测频谱和时间属性。另一方面，取决于许多因素（例如，能量含量、环境密度分布、喷出物的准直、正向冲击动力学与反向冲击动力学以及同步加速器光谱状况），存在各种各样的模型。这些模型对余辉衰减指数、光谱指数以及它们之间的关系（所谓的“闭合关系”）都有不同的预测，已被广泛用于解释丰富的多波长余辉观测。这篇评论文章提供了一个完整的参考所有的分析同步辐射外激波余辉模型，推导出的时间和光谱指数的所有模型在所有的光谱制度，包括一些制度，还没有公布之前。这篇评论文章被指定为余辉观测者快速识别相关模型以解释其数据的有用工具。分析模型的局限性进行了审查，与列表的情况下总结时，需要数值处理。
2013-10-08 astro-ph.HE
Early optical emission in support of synchrotron radiation in $γ$-ray bursts
$γ$暴中瞬发辐射的起源是一个有争议的话题。观测到的光谱被认为在约束发射区的位置、磁场的强度和加速粒子的分布方面起着至关重要的作用。瞬发辐射光谱与同步辐射方案的明显不一致，导致考虑更复杂的模型。列入软X射线数据（低至0.5千电子伏）在伽玛射线暴光谱导致发现低能量的突破，在他们的光谱。更重要的是，光谱斜率的分布已经转向预测的同步辐射的情况下，如果中断是与同步辐射冷却频率。我们讨论了最近的研究，系统地扩展到光域的调查范围。结果表明，光-γ谱符合同步辐射模型。此外，还对目前广泛使用的由热分量和非热分量组成的经验模型进行了检验。我们的结论是，大部分的光谱是一致的同步加速器的情况下，而两个组件的模型面临着困难，占在存在/不存在的污染余辉发射的光辐射。本文评述了由同步辐射模型的最佳拟合参数导出的伽玛暴发射区参数空间。在一个基本的单次粒子加速模型中，它对应于磁场强度（$\sim$ 10 G）和发射区半径（$R_γ\ge 10^{16}$ cm）的相当人为的解决方案。为了有一个完全一致的情况，有必要对基本模式进行可能的修改。
2020-06-24 astro-ph.HE
Adiabatic and Radiative Cooling of Relativistic Electrons Applied to Synchrotron Spectra and Light-Curves of Gamma-Ray Burst Pulses
我们研究了相对论电子的绝热和辐射（同步辐射和逆康普顿）冷却，这些电子的注入/初始能量分布在典型能量$γ_i$以上是幂律的。分析和数值计算结果的冷却尾部和冷却注入的分布，低于和高于注入电子的典型能量的发展，为同步加速器发射光谱的峰值能量$E_p$的演变，和脉冲形状产生的一个插曲的电子注入。数值计算的同步辐射与伽马射线暴（GRB）脉冲的光谱和形状进行了比较。绝热和辐射冷却过程都导致了脉冲光谱的软化，这两种类型的冷却过程都导致脉冲在更高的能量下更早达到峰值，持续时间更短，与观测结果定量一致。对于绝热主导的电子冷却，幂律注入率$R_i$足以解释所观察到的幂律伽玛暴低能谱。同步加速器主导的冷却导致幂律冷却尾，其产生同步加速器标准斜率α = -3/2，条件是$R_i \sim B^2$，如果磁场是冲击后能量密度的恒定分数，这正是预期。增加（减少）$R_i$和减少（增加）B（t）导致斜率α比标准值硬（分别软）和非幂律（弯曲）冷却尾。逆康普顿冷却产生四个值的斜率α，但对于同步加速器，其他$R_i$或B历史产生更广泛的斜率和弯曲的低能谱。在典型的注入电子下方和上方发展的幂律段之间的反馈导致同步加速器光谱在通常的10 keV-1 MeV观测范围以上和以下有许多中断。
2019-05-24 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Spectrum with Decaying Magnetic Field
在伽马射线暴的内激波模型中，由于下游均匀磁场中快冷电子的同步辐射谱太软，不能产生低能的伽玛暴谱。然而，磁场可能随着与冲击波阵面的距离而衰减。在这里，我们表明，同步辐射光谱变得更难，如果电子在衰减MF进行同步辐射和逆康普顿冷却。为了使其与具有低能量斜率$νF_ν\proptoν$的典型伽玛射线暴谱相一致，需要激波后MF衰变时间与体电子的冷却时间相当（对应于MF衰变长度，通常为$\sim10^5$趋肤深度）;在MF衰变时间之后，逆康普顿冷却应该主导同步加速器冷却;和/或MF衰变的共动时间大致为$B\propto t^{-1.5}$。一个内激波同步加速器模型与衰减MF可以解释大多数的伽玛暴与低能量斜率不硬比$ν^{4/3}$。
2013-10-02 astro-ph.HE
Multi-Wave band Synchrotron Polarization of Gamma-Ray Burst Afterglows
假设前向激波下游存在相干长度为等离子体趋肤深度尺度的各向异性湍流磁场，研究了伽马射线暴（GRB）余辉的多波段同步辐射线偏振。我们发现，对于典型的伽玛暴，在比较的光学偏振，射电偏振度显示了类似的时间演变，但一个显着较小的峰值。这是由于在无线电和光学波段之间观察到的强度图像形状的差异。我们还表明，偏振光谱的程度经历了从低到高偏振制度以上的光谱峰值频率的强度逐渐变化，并且在两个制度中的偏振角的差异是零或90度。因此，多波段同步观测伽玛暴余辉将是等离子体尺度磁场模型的一个新的确定性检验。我们还讨论了最近用ALMA和其他磁场组态模型对GRB 171205 A射电线性极化探测的理论意义。
2021-05-27 astro-ph.HE
Klein-Nishina effects on the high-energy afterglow emission of gamma-ray bursts
费米大天区望远镜（LAT）最近在多个伽马射线暴（GRB）中探测到了持续时间远大于亚MeV瞬发的高能（> 100 MeV）伽玛射线扩展辐射。一种可能的情况是，这种发射是由在前向冲击中加速的电子产生的余辉同步辐射。在这种情况下，产生同步高能辐射的电子也会经历逆康普顿（IC）损耗，并且与同步光子的IC散射应该处于克莱因-西名状态。本文研究了克莱因-西名散射对高能同步辐射余辉辐射的影响。我们发现，在早期的Klein-Nishina抑制效应对那些产生高能量发射的电子通常是强的，因此它们的逆康普顿损失是小的，康普顿参数Y <几个参数空间的范围很宽。这导致了一个相对明亮的同步辐射余辉在高能量，可以检测到费米LAT。当Klein-Nishina抑制效应随时间减弱时，逆康普顿损失增加，并且在某些参数空间中可能超过同步辐射损失。这将导致高能同步辐射的时间衰减比标准同步辐射模型预测的更快，这可以解释在GRB 090510和GRB 090902 B中观察到的早期高能伽马射线辐射的快速衰减。
2009-11-21 astro-ph.HE
Afterglow Synchrotron Radiations follow the $L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_0$ relation of Gamma-Ray Bursts? Cases of GRBs 190114C, 130427A, and 180720B
对190114 C、130427 A和180720 B三个伽玛暴余辉的双峰谱能量分布（SED）分析表明，它们是由电子在喷流中加速的同步辐射（Syn）和同步辐射自康普顿散射（SSC）引起的。伽玛暴的辐射机制和观测到的光谱光度/能量关系的物理仍然是一个悬而未决的问题。用Syn+SSC模型拟合它们的早余辉SED，提取Syn分量，发现它们的亮度（$L_{\rm syn}$），峰值能量（$E_{\rm p,syn,z}$）和余辉火球的洛伦兹因子（$Γ_t$）遵循瞬发伽马射线的$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$关系，其中$L_{\rm p, iso}$是各向同性光度，$E_{\rm p, z}$是突发帧中$νf_ν$谱的峰值能量，PDMATHAMT是火球的初始洛伦兹因子。为了检验后期余辉是否与这个关系相一致，我们计算了后期余辉的同步加速器分量。发现它们也遵循相同的$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$关系，尽管它们与$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}$关系不一致。我们的结果可能意味着，$L_{\rm p, iso}-E_{\rm p,z}-Γ_{0}$将是一个普遍的特点，同步辐射的电子加速在伽玛暴喷流之间的瞬发和余辉阶段。它的起源是不完全理解和可能的解释进行了简要讨论。
2020-10-23 astro-ph.HE
Closure Relations of Synchrotron Self-Compton in Afterglow stratified medium and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文推导SSC正激波余辉在0≤k≤2.5分层介质中的闭合关系，纳入绝热/辐射及能量注入条件，解释了Fermi-LAT高能GRB样本。
2023-08-08 astro-ph.HE
The sharpness of gamma-ray burst prompt emission spectra
我们的目标是获得一个时间分辨光谱的曲率，可以直接与理论进行比较的措施。这测试了同步辐射等模型解释GBM瞬发发射光谱的峰值或断裂的能力。我们从官方的费米GBM伽玛暴时间分辨光谱目录中获取爆发样本。我们在各种能量范围内的目录最佳拟合模型中重新拟合了所有光谱，其中包括光谱峰或断裂附近的曲率，总共分析了1，113个光谱。我们计算下的三角形的峰值或断裂的模型拟合曲线下构建的尖锐角，并比较从各种代表性的发射模型：黑体，单电子同步加速器，同步加速器发射麦克斯韦或幂律电子分布的值。我们发现，35%的时间分辨光谱与单电子同步辐射函数不一致，91%与麦克斯韦同步辐射函数不一致。发现单温度、单发射时间和单发射位置黑体函数比所有光谱更尖锐。未观察到锐度角的一般演变趋势，无论是每次爆发还是整个群体。结果发现，极限情况下，一个单一的温度麦克斯韦同步加速器功能，只能贡献高达$58^{+23}_{-18}$ %的峰值通量。我们的结果表明，即使是最尖锐的，但不现实的情况下，单电子同步功能，不能解释所观察到的伽玛射线暴提示光谱的大部分。由于物理上可能的同步辐射光谱的任何组合加在一起总是会进一步加宽光谱，因此在对伽马射线暴瞬发发射相位的光谱峰值或中断的充分解释中，可能需要光学薄同步辐射以外的发射机制。
2015-10-02 astro-ph.HE
Synchrotron self-Compton in a radiative-adiabatic fireball scenario: Modelling the multiwavelength observations in some Fermi/LAT bursts
本研究针对标准GRB余辉模型无法解释部分高能光子的问题，提出考虑不同电子能谱的辐射-绝热SSC解析模型，通过9个Fermi/LAT暴样本多波段观测建模约束相关物理参数。
2024-09-18 astro-ph.HE
The case for a minute-long merger-driven gamma-ray burst from fast-cooling synchrotron emission
几十年来，伽马射线暴（GRB）被广泛地分为“长”和“短”持续时间的暴，持续时间分别大于或小于2秒。然而，这种二分法并不能完美地映射到已知产生伽马射线暴的两个祖先通道-紧凑物体的合并（合并伽马射线暴）或大质量恒星的坍缩（超新星伽马射线暴）。特别地，合并GRB群还可以包括具有短的、硬的$\lesssim$ 2s尖峰和随后的较长的、较软的扩展发射（EE）的爆发。最近在50年代持续时间的GRB 211211 A中发现了一个千诺瓦--中子星合并产生的重元素的放射性辉光--进一步证明合并可以驱动长而复杂的GRB，模仿Bracksar种群。在这里，我们提出了一个详细的时间和光谱分析的高能量辐射的GRB 211211 A。我们证明，发射具有纯粹的同步加速器起源，峰值和冷却频率都通过$γ$射线波段向下移动到X射线，并且快速演变的光谱在后期驱动EE特征。这种光谱演变的合并伽玛射线暴的识别开辟了途径的祖先类型的诊断。
2022-12-14 astro-ph.HE
Prompt optical emission as a signature of synchrotron radiation in gamma-ray bursts
关于伽马射线暴中瞬发辐射的光谱形状的信息，大多数只能在$\gtrsim10$ keV的能量下获得，而在这个能量下，伽玛射线暴探测的主要仪器是灵敏的。这种辐射的起源仍然非常不确定，因为它与同步辐射（最明显的候选者）明显不一致，因此需要考虑不那么直接的情况。包括数据下降到软X射线（$\sim$ 0.5千电子伏），这是仅在一小部分的伽玛暴，已牢固地建立了共同存在的光谱中断的低能量部分的提示光谱，和一致性的整体光谱形状与同步辐射在适度快速冷却制度，低能量中断被确定与冷却频率。在这项工作中，我们进一步扩大调查范围下降到光学波段。特别是，我们测试的同步解释直接拟合理论推导的同步辐射光谱，并利用光学伽马射线数据。其次，我们测试的替代模型，认为存在的黑体组件在$\sim$千电子伏的能量，除了一个非热的组件，负责在光谱峰值（100千电子伏-1兆电子伏）的发射。我们发现，同步辐射提供了一个很好的描述的宽带数据，而模型组成的热和非热组件需要引入一个低能量的非热组件，以符合光学观测。出于良好的同步辐射拟合质量，我们探索的物理参数空间的发射区域。在一个基本的即时发射的情况下，我们发现相当人为的解决方案的磁场强度（5 G $<B^\prime<40$ G）和辐射产生的区域的位置（$R_γ>10^{16}$厘米）。
2019-07-15 astro-ph.HE
On The External Shock Synchrotron Model for GRBs' GeV Emission
LAT探测到的（100 MeV - 50 GeV）GRB辐射的主要成分相对于瞬发软（亚MeV）伽马射线开始延迟，并且在软成分消失后持续很长时间。这导致了一个有趣的建议，即这种高能量的发射是通过相对论电子的同步辐射产生的加速的外部冲击。此外，MeV余辉发射的限制导致的建议，至少在明亮的GeV爆发的领域是不是超出了冲击压缩放大。我们在这里表明，限制（内的减速冲击），效率和冷却的发射电子约束的考虑，在这个模型中，磁场，出现在上游（circumburst）和下游（喷出物）地区，使我们能够获得一个直接处理它们的值。最大同步辐射的已知极限，当结合冲击波演化时，意味着能量高于~ 10 GeV的晚期光子（在爆发后超过~100 s到达）不会自然地从外部冲击同步辐射中产生，并且几乎可以肯定有不同的起源。最后，即使是红外光学的适度种子通量（几mJy）也会通过逆康普顿冷却淬灭GeV辐射，除非激波后面的磁场被显著放大。同时观测到红外光学和GeV辐射的爆发将排除这种模型。
2010-03-30 astro-ph.HE
Synchrotron emission in GRBs observed by Fermi: Its limitations and the role of the photosphere
有人提出，伽马射线暴中的瞬发辐射由几个分量组成，从而产生所观测到的谱形。在这里，我们研究了8个最明亮的，单脉冲{ \it费米}爆发的光谱建模，使用同步辐射作为组件之一的样本。其中五个爆发需要额外的光球成分（黑体）。特别是，我们调查的喷气机的推断属性和物理要求所设置的观察到的组件，这五个突发，在重子为主的外流的背景下，由强烈的光球组件的动机。我们发现类似的射流属性的所有五个突发：批量洛伦兹因子单调下降的脉冲和谎言之间的1000和100。这种演变是强大的，既不能解释为一个不同的辐射效率，也不是一个不同的磁化强度的射流假设光球半径是以上的滑行半径。这种行为挑战了几种耗散机制，例如，内部冲击。此外，在所有8种情况下，数据清楚地拒绝了快速冷却的同步加速器光谱（其中发射电子的显着部分已冷却到低于最小注入能量的能量），推断出一个典型的电子洛伦兹因子$10^4 - 10^7$。这些数值远远高于内部冲击的通常预期值。因此，虽然同步加速器方案没有被数据拒绝，但解释确实存在一些需要解决的限制。最后，我们指出并讨论替代解释。
2015-11-23 astro-ph.HE
Synchrotron Cooling in Energetic Gamma-Ray Bursts Observed by the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
我们研究了费米GBM在其任务的前五年中观测到的8个伽玛暴的时间分辨谱，其注量为1 keV - 1 MeV $f>1.0\times10^{-4}$ erg cm $^{-2}$，信噪比$\text{S/N}\geq10.0$高于900 keV。我们的目标是详细限制的时间分辨的基础上的伽玛射线暴的光谱特性的提示发射，并讨论各种提示发射模型的背景下的拟合结果的理论意义。我们进行时间分辨光谱分析，根据最佳的S/N标准，使用可变的时间合并技术，共产生299个时间分辨光谱。我们将能带函数拟合到所有光谱，并获得低能幂律指数$α$、高能幂律指数$β$、观测到的$νF_ν$光谱中的峰值能量$E_\text{p}$以及低能和高能幂律指数$Δs=α-β$之间的差异的分布。利用$Δs$和$β$的分布，发现电子布居指数$p$与快速和缓慢冷却情景无法区分的“中等快速”情景一致。我们还应用物理激励的同步加速器模型，这是一个三重幂律约束的幂律指数和黑体组件，测试的一致性与同步辐射的起源的即时发射，并获得分布的两个断裂能$E_\text{b,1}$和$E_\text{b,2}$，中间段幂律指数$β$，和普朗克函数温度$kT$。一个同步加速器模型被发现与大多数的时间分辨光谱这八个充满活力的费米GBM爆发具有良好的高能量光子统计，只要冷却和注入中断都包括在内，最左边的光谱斜率被解除包括一个热组件或当一个不断变化的磁场…
2014-10-28 astro-ph.HE
Interpreting time-integrated polarization data of gamma-ray burst prompt emission
目标。随着伽马射线暴（GRB）瞬发相极化数据的积累，极化模型可以得到检验。方法.利用偏振观测结果，我们预测了37个伽玛暴的时间积分偏振。我们使用他们观察到的光谱参数来做到这一点。在该模型中，发射机制是同步辐射，发射区的磁场位形被假定为大尺度有序。因此，预测的偏振度（PD）是上限。结果对于伽马射线暴偏振计（GAP）、POLAR和AstroSat探测到的大多数伽玛暴，预测的PD可以与相应的观测PD相匹配。因此，大尺度有序磁场中的同步辐射模型可以很好地解释POLAR探测到的中等低PD（$\sim10\%$）和GAP和AstroSat观测到的相对高PD（$\sim45\%$）。因此，在这些GRB瞬发阶段或至少在峰值时间期间的磁场由有序分量主导。然而，GAP观测到的GRB 110721 A和AstroSat观测到的GRB 180427 A的预测PD都低于观测值。由于有序磁场中的同步辐射预测了同步辐射模型的PD上限，因此两个爆发的PD观测挑战了同步辐射模型。然后，我们预测了即将到来的POLAR-2上的高能偏振探测器（HPD）和低能偏振探测器（LPD）的PD。在同步辐射模型中，HPD探测到的伽玛暴的集中PD值将高于LPD值，这可能与耗散光球模型的预测不同。因此，更准确的多波段偏振观测是非常需要的，以测试模型的伽玛暴瞬发相。
2022-10-07 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
Synchrotron Circular Polarization in Gamma-Ray Burst Prompt Optical Emission: Relativistic Thermal Electron Contribution
本文研究了伽马射线暴瞬时光学辐射中，相对论性热与非热电子混合分布产生的同步回旋圆偏振，发现混合模型的圆偏振度随电子温度降低而显著升高，且随光学深度增加的下降速度慢于线偏振度。
2025-05-28 astro-ph.HE
Synchrotron Polarization of Gamma-Ray Burst Afterglow Shocks with Hydrodynamic-scale Turbulent Magnetic Field
伽马射线暴（GRB）的余辉是由膨胀的前向冲击波发射的，它被认为具有比星际磁场强得多的磁场，尽管磁场的起源是一个长期存在的问题。到目前为止，已经讨论了两种场放大机制，即等离子体动力学不稳定性和磁流体动力学不稳定性。这两个过程放大的场的相干长度尺度相差$7-10$数量级，偏振观测可以区分它们。在流体动力学尺度湍流磁场假设下，建立了前向激波余辉极化的半解析模型。我们对各向同性湍流和零视角下的同步辐射偏振进行了数值计算。我们发现，当流体共动系中场相干长度尺度为激波区厚度量级时，偏振度为$ \sim1~\%$。这个范围的偏振度是相媲美的观察到的后期光学余辉。我们的模型还表明，无线电偏振度是可比的光学的平均，但可以高于光学的在某些时间间隔。偏振角被示出为随机和连续地变化。这些偏振特性明显不同于等离子体动力学不稳定性的情况。最近开始在射电和光学波段同时对伽玛暴余辉进行偏振观测，这将有助于我们约束磁场放大机制。
2022-12-16 astro-ph.HE
Neutrino Counterparts of Fast Radio Bursts
一个发光射电暴FRB 200428的发现，与快速射电暴（FRB）的性质相似，与银河磁星SGR 1935+2154的X射线耀斑重合，支持宇宙学FRB的磁星模型。爆发的X射线与无线电注量比，以及X射线光谱形状和峰值能量，与FRB 200428是超相对论冲击（例如，通过喷射的等离子体团）传播到磁化的富含重子的外部介质中;激波同时通过激波后面加热的电子的热同步辐射产生X射线/伽马射线，并通过同步加速器脉泽机制产生相干无线电辐射。在这里，我们指出，这种重子加载的冲击场景的一个独特的后果是产生的高能中微子，产生的光强子相互作用的相对论性离子-加热或加速的冲击-与热同步光子的重合爆发。我们估计了这些中微子爆发FRB对应物的性质，发现耀斑能量的~ 1 e-8- 1 e-5（或射电各向同性能量的~ 1 e-4-0.1）被引导到具有典型能量~ TeV-PeV的中微子的产生中。最后，我们讨论了探测这个信号与冰立方和未来的高能中微子探测器的前景。
2020-08-31 astro-ph.HE
The Fraction of Gamma-ray Bursts with an Observed Photospheric Emission Episode
在伽马射线暴的瞬发阶段，没有完整的发射物理描述。然而，光谱分析表明，许多光谱比预期的非热发射模型窄。在这里，我们重新分析了\citet{Yu2019}中的37个爆发的样本，通过拟合每个爆发的最短时间分辨光谱。我们进行模型比较光球和同步辐射模型的基础上贝叶斯证据。我们选择比较的形状最大的预期光谱：发射从光球在一个非耗散流和缓慢冷却的同步辐射从一个狭窄的电子分布。我们发现，光球光谱形状是由$54 \pm 8 \%$的光谱（20/37），而$38 \pm 8 \%$的光谱（14/37）更喜欢同步辐射光谱形状的偏好，三个光谱是不确定的。因此，我们得出结论，伽玛射线暴的光谱确实是非常狭窄的，超过一半的爆发有一个光球发射插曲。我们还发现，三分之一的所有分析的光谱，不仅喜欢，但也与非耗散光球兼容，确认以前类似的发现。此外，我们注意到，光谱，更喜欢光球模型，都有一个低能量幂律指数$α> -0.5$。这意味着$α$是数据首选模型的良好估计量。最后，我们认为，统计上更倾向于同步加速器模型的光谱，同样可以很好地造成亚光球耗散。如果是这样的话，在早期，瞬发阶段的光球发射将更加占主导地位。
2020-03-24 astro-ph.HE
Emission Mechanisms of Fast Radio Bursts
快速射电暴（FRB）是最近发现的一种神秘的射电单脉冲，主要来自宇宙学距离（$\sim 1$ Gpc）。它们的短持续时间（$\sim 1$ ms）和大光度证明了相干发射。我回顾了FRB相干发射机制的基本物理。特别讨论了在磁重联过程中，聚束的曲率发射、同步脉塞和变电流的无线电波发射。特别注意磁星耀斑作为最有前途的FRB的来源。非线性效应的概述，可以放置在输出辐射的功率上的界限。
2021-02-28 astro-ph.HE
A model for fast extragalactic radio bursts
最近在1 GHz波段发现了毫秒级的脉冲串。有一个强有力的证据表明，它们来自$\sim 1 $ Gpc距离，这意味着非常高的亮度温度。我建议，这些爆发可以归因于同步脉泽发射相对论，磁化冲击。在磁星耀斑开始时，形成了一个强磁化脉冲，它通过相对论性磁星风传播出去，最终到达周围介质中被风膨胀的星云。我表明，所观察到的无线电爆发可以产生的冲击形成的相互作用的磁脉冲与星云内的等离子体。该模型预测了TeV波段的强烈毫秒级爆发，甚至可以从遥远的星系中观察到。
2014-01-26 astro-ph.HE
The Synchrotron Low-Energy Spectrum Arising from the Cooling of Electrons in Gamma-Ray Bursts
这项工作是先前努力（Panaitescu 2019）的延续，旨在研究通过辐射（同步加速器和自康普顿）发射和绝热损失冷却相对论电子，并应用于此类冷却电子产生的同步加速器伽马射线暴的光谱和光变曲线。在这里，我们推导出伽玛暴脉冲积分谱的低能斜率b_LE，并量化了b_LE的测量分布的含义。如果磁场的寿命长于冷却GRB电子辐射低于1-10 keV所需的时间，则功率P（gamma）~ gamma^n的辐射冷却过程，其中n geq 2，即同步加速器和逆康普顿（iC）通过汤姆逊散射，导致GRB脉冲积分谱F_eps ~ eps^{b_LE}在峰值能量E_p以下的软低能谱斜率b_LE leq-1/2，而与电子注入的持续时间T_i无关。IC冷却以E_p以下同步加速器光子的Thomson-Klein-Nishina跃迁处的散射为主，其指数n = 2/3 -> 1，并产生更硬的积分光谱，b_LE在[0，1/6]，而绝热电子冷却导致软斜率b_LE = -3/4。只有当磁场寿命t_B短于典型GRB电子冷却到辐射低于1-10 keV的时间时，产生软积分谱的辐射过程才能适应CGRO/BATSE和Fermi/GBM测量的较硬斜率，这小于（至多）典型GRB电子的十个辐射冷却时标t_rad。在t_B和b_LE之间存在一一对应。为了解释低能斜率b_LE > -3/4，绝热电子冷却需要对t_B进行类似的限制。在这种情况下，斜…
2022-10-06 astro-ph.HE
Gamma-ray burst spectral-luminosity correlations in the synchrotron scenario
本研究针对同步辐射情景下的伽马射线暴，通过对费米观测样本的光谱分析，检验传统Yonetoku关系并发现新的冷却频率与光度的紧密相关性，揭示了其物理本质关联。
2024-09-12 astro-ph.HE
Testing afterglow models of FRB 200428 with early post-burst observations of SGR 1935+2154
我们介绍了2020年4月/5月磁星SGR 1935+2154活动事件的LOFAR成像观测。我们把最早的无线电极限持续发射低光度快速射电暴FRB 200428从磁星。我们还进行了瞬态发射的图像平面搜索，在我们的观测过程中没有发现无线电耀斑。我们检查后FRB无线电上限的文献，发现所有的同步加速器脉泽激波模型解释FRB 200428预测的多波长余辉是一致的。然而，早期的光学观测似乎排除了恒定密度环暴介质的余辉模型的简单版本。我们表明，这些限制可以减轻适应风的环境模型，但只有一个有限的参数范围。此外，我们认为，晚时间的非热粒子加速发生在余辉模型时，冲击不再是相对论性的，这可能是至关重要的检测余辉从其他银河FRB。我们还讨论了未来的观测策略，通过快速射电观测银河系磁星和附近的FRB来验证磁层或脉泽冲击FRB模型。
2022-10-12 astro-ph.HE
