Hadronic origin of prompt high-energy emission of gamma-ray bursts revisited: in the case of a limited maximum proton energy
Fermi-LAT观测到的某些明亮的伽马射线暴（GRB）瞬发相的高能（> 100 MeV）辐射可能是加速质子与GRB辐射场相互作用引起的级联效应。光生子过程，通常被认为是在这样的强子解释中运作的，需要相当高的质子能量（> 10^17eV）才能有效地相互作用。然而，伽马射线暴是否能将质子加速到如此高的能量还远不能保证，尽管它们被认为是超高能宇宙射线的候选源。在这项工作中，我们重新审视强子模型的即时高能辐射的伽玛暴与较小的最大质子能量比通常采用的值估计从玻姆条件。在这种情况下，Bethe-Heitler对产生过程变得非常重要，甚至超过了光生子过程。结果表明，在同动系中，当质子的最大能量较低（洛伦兹因子为10 ^5）时，级联辐射仍能再现伽玛暴的各种高能谱。对于大多数未探测到高能辐射的伽玛暴，最大质子能量可能更低，从而放宽了IceCube未探测到伽玛暴中微子对伽玛暴喷流参数的限制。
2018-03-12 astro-ph.HE
Prompt Neutrino Emission of Gamma-Ray Bursts in the Dissipative Photospheric Scenario Revisited: Possible Contributions from Cocoons
高能中微子可能起源于伽马射线暴（GRB）事件的不同阶段。在这项工作中，我们重新讨论了耗散光球的情况下，伽玛暴的即时发射产生的光球半径。同时，可能的耗散机制（例如，内部冲击或磁重联）可以将宇宙射线（CR）加速到超高能量，然后通过强子核和光强子过程产生中微子，这被称为瞬发中微子。本文在自洽的分析框架下，考虑了喷丝茧结构和可能的准直效应，得到了单个伽玛暴的瞬发中微子谱。我们调查了一个可能的中微子信号从茧，这在以前的研究中被忽略了。我们发现，如果一个伽玛暴事件发生在一个Mpc的数量级的距离，有一个很大的机会观察到中微子发射的茧冰立方，这是更有希望比喷流中微子，因为茧的开口角大得多。我们还计算了伽玛暴茧的散射中微子通量，发现它可以与喷流的散射中微子通量相比较。我们的结果与IceCube合作报告的最新结果一致，即在新数据中未发现中微子事件与观测到的GRB之间存在显著相关性（Aartsen et al. 2017）。
2017-06-05 astro-ph.HE
Coherent Inverse Compton Scattering in Fast Radio Bursts Revisited
本文重新探讨了快速射电暴（FRBs）的相干逆康普顿散射辐射机制，提出磁星壳层振荡激发的快磁声波在百倍磁星半径外通过该过程产生FRB，并自然形成所需粒子束，解释了重复FRB的偏振和窄光谱等观测特性。
2024-06-28 astro-ph.HE
The late-time afterglow of the extremely energetic short burst GRB 090510 revisited
短伽玛暴090510的发现引起了相当大的关注，主要是因为它有一个明亮的光学余辉，它是迄今为止在整个伽玛暴种群中检测到的最具能量的事件之一。余辉观察到与斯威夫特/UVOT和斯威夫特/XRT和证据的喷射中断后约1.5 ks的爆发已在文献中报道，这意味着在此中断后的光学和X射线光变曲线应该褪色具有相同的衰减斜率。正如几位作者所指出的那样，UVOT数据中看到的破裂后衰减斜率比X射线波段的陡峭衰减要浅得多，这表明后期有过量的光通量。我们减少和分析新的余辉光曲线数据获得的多通道成像仪GROND。基于GROND获得的密集采样数据集，我们发现GRB 090510的光学余辉确实进入了一个陡峭的衰减阶段开始后约22 ks的爆发。在此期间，GROND光学光变曲线是消色差的，其斜率与X射线数据的斜率相同。结合UVOT数据，这意味着在爆发后约22 ks的光学光变曲线中一定发生了第二次断裂，然而，在X射线波段中没有明显的对应物，这与解释相矛盾，这可能是另一个喷流断裂。GROND数据提供了GRB 090510的光学余辉在后期确实遵循喷流破裂后的演化的缺失证据。
2012-01-18 astro-ph.HE
Quark matter nucleation in neutron stars and astrophysical implications
在大质量中子星的核心中，物质与退禁闭夸克的强相互作用相被认为是存在的。本文研究了冷（T = 0）和热β稳定强子物质中夸克解除禁闭的相变。假设一级相变，我们计算和比较的成核速率和成核时间，由于量子和热成核机制。我们证明了在中心压力的阈值以上，纯强子星（HS）（即不含非限定夸克物质的致密星）是亚稳态的，可以转化为夸克星（QS）（即混合星或奇异星）.这个过程释放出巨大的能量，数量级为10 ^{53}尔格，这会导致一个强大的中微子爆发，可能伴随着强烈的引力波发射，也可能是第二次延迟（相对于形成HS的超新星爆炸）爆炸，这可能是强大的伽马射线暴（GRB）的能量来源。这种恒星转换过程构成了致密星的QS分支，因此宇宙中有两个共存的致密星家族：纯强子星和夸克星。介绍了冷HS星和原强子星的临界质量M_{cr}概念和原强子星的极限转换温度概念。我们发现，质量M <M_{cr}的PHSs可以在其演化的早期阶段存活下来，而不会衰变为QSs。最后，我们讨论了原强子星的可能演化路径。
2016-01-15 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gamma-Ray Burst Optical Afterglows with Two-Component Jets: Polarization Evolution Revisited
伽马射线暴（GRB）被广泛认为起源于致密双星合并或大质量恒星的核心坍缩。来自这些系统的射流可具有两个部件，内部窄子射流和外部较宽子射流。这样的射流随后与其周围的气体相互作用，导致反向激波（RS）和前向激波（FS）。在余辉阶段，窄亚射流中的磁场很可能是由有序分量和随机分量混合而成。在本文中，我们计算了在双组分喷流模型中，在这种混合磁场作用下，窄副喷流RS区光学余辉的光变曲线和偏振演化。由此产生的光变曲线有两个峰值：早期峰值来自窄的子喷流，晚期再亮是由于较宽的子喷流。我们发现，在激波平面内的混合磁场条件下，极化度（PD）的演化与纯有序磁场条件下的演化非常相似。限制在激波平面内的二维“混合”磁场本质上是有序的磁场，只是具有不同的位形。双组分射流的位置角PA可以通过$90^\circ$逐渐或突然改变。特别地，当PD从其下降阶段变为上升阶段时，PA的突然$90^\circ$变化发生。
2018-05-07 astro-ph.HE hep-ph
FRB131104 Swift BAT data revisited: No evidence of a gamma-ray counterpart
我们提出了一个重新分析的斯威夫特突发警报望远镜（BAT）的数据周围的无线电检测FRB 131104。DeLaunay等人提出了伽马射线对应物的可能证据。然而，根据我们使用所有可用BAT数据的分析，在时间或图像域中均未发现显著发射。假设光子指数分别为-1.2和-2.0的简单幂律谱，我们将积分时间为300 s的5 σ通量上限设置为3.3 $\times$ 10 $^{-6}$ erg cm $^{-2}$和2.7 $\times$ 10 $^{-6}$ erg cm $^{-2}$（15-150 keV）。我们的结果不支持这种FRB与高能对应物的关联，与越来越多的观测证据一致，大多数FRB与伽马射线暴等灾难性事件无关。
2020-11-25 astro-ph.HE
Evolutions and Calibrations of Long Gamma-Ray Bursts Luminosity Correlations Revisited
长伽马射线暴（GRB）的亮度关联被广泛认为是追踪宇宙高红移哈勃图的有效补充，对探索暗能量性质具有重要意义。最近，从伽玛射线暴观测中统计地提出了几种经验光度关联。然而，要把伽玛暴作为距离指示器，有两个关键问题：光度相关的红移演化和它们的定标。本文以伽玛暴峰值谱能量与等效各向同性能量（$E_{\rm p}-E_{\rm iso}$）之间的Amati关系为例，发现目前的伽玛暴数据集暗示了亮度相关性可能随红移的变化而变化。因此，我们提出了一个扩展的Amati关系，其中增加了两个额外的红移依赖项，以修正GRB关系的红移演化。其次，我们仔细检查了使用低红移伽玛暴数据的校准方法的可靠性。重要的是，我们发现，低红移校准方法没有考虑到整个$Ω_{\rm m}$和系数之间的相关性。忽略这些相关性信息可以打破简并获得对$Ω_{\rm m}$的有偏约束，其对用于校准的参数值非常敏感。在低红移定标方法中，“定标”关系的参数的微小移动会显著改变对$Ω_{\rm m}$的最终约束。最后，我们模拟了几个不同统计误差的伽玛暴样品，发现为了用低红移定标方法正确恢复$Ω_{\rm m}$的基准值，需要大量高精度的伽玛暴样品。
2017-01-21 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
Gamma-ray burst progenitors revisited
Radboud University（拉德堡德大学）；University of Warwick（华威大学）；University of Maryland（马里兰大学）；Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；University of Leicester（莱斯特大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学引力波天文研究所）；European Space Agency (ESA)（欧洲空间局）
本文通过分析Swift卫星探测的GRB样本，发现近邻宇宙中部分长GRB可能起源于致密天体并合，其发生率与短GRB相近，对伽马射线暴前身天体的传统二分关系提出了修正。
2026-07-30 astro-ph.HE
Femtolensing by Dark Matter Revisited
伽马射线暴（GRB）的飞秒透镜已经被提出作为一种令人兴奋的可能性，以探测质量低于$10^{-13}$太阳质量的奇异天体，如小型原始黑洞或超紧凑的暗物质迷你晕，例如由QCD轴子组成。在本文中，我们批判性地审查这一想法，适当地考虑到扩展的性质的源以及波动光学的影响。我们证明，大多数伽玛暴是不合适的femtolensing搜索，由于其大尺寸。这消除了以前的原始黑洞的飞秒透镜的界限，这意味着原始黑洞暗物质的参数空间的广大地区没有鲁棒约束。尽管如此，我们仍然认为有一小部分以快速变化为特征的伽玛暴可能具有较小的尺寸并且是有用的。然而，需要观察大量的这种突发以实现有意义的约束。我们研究了未来观测的灵敏度作为检测到的伽玛暴的数量和发射区域的大小的函数。
2018-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A Connection between Spectral Width and Energetics As Well As Peak Luminosity in Fermi Gamma-Ray Bursts
利用Fermi GBM暴目录提供的BEST峰值通量P和时间积分F谱数据，重新讨论了伽马射线暴的EF E谱的谱宽。我们首先计算了最佳谱宽，并与一些典型的物理模型进行了比较。我们的分析结果与以前的结果一致：黑体辐射不能单独解释观测到的光谱，而大部分观测到的光谱不能用同步辐射解释。然后，我们检查的光谱宽度和可观察到的模型无关的突发属性的持续时间，通量和峰值通量之间的相关性，并发现它们之间存在正相关性的P和F光谱。此外，短爆发似乎延长了长爆发的相关性。我们进一步证明，这些正相关性也存在于宇宙学的休息框架，也就是说，光谱宽度与各向同性等效能量E iso以及各向同性等效峰值光度L iso为不同的能量带和时间尺度。我们的结果表明，较宽的爆发具有较大的能量和光度。此外，短时间爆发似乎在质量上扩大了这一趋势。考虑到阿马蒂关系，我们倾向于认为光谱形状与能量和光度有关。
2019-08-13 astro-ph.HE
The shallow decay segment of GRB X-ray afterglow revisited
\cite{liang07}基于Neil Gehrels \emph{Swift}天文台的早期观测资料，对伽玛暴（GRB）X射线余辉的浅衰变成分进行了系统的分析，以探讨其物理成因。在这里，我们用更新的样本（2004年2月至2017年7月之间的Swift/XRT GRB）重新审视了分析。我们发现，在较大的样品下，1）浅衰变相的特征性质的分布（2）$Γ_{X,1}$和$α_{X,1}$仍不相关，但γ相和X射线相的持续时间、能量注量和各向同性能量仍存在初步的相关性; 3）对于大多数伽玛暴，其浅衰变段与其后续段之间没有明显的谱演化，而后续段通常与外激波模型一致; 4）假设中心引擎具有幂律光度释放历史为$L(t)=L_{0}(\frac{t}{t_{0}})^{-q}$，我们发现$q$值主要分布在-0.5 ~0.5之间，平均值为0.16 $\pm$ 0.12; 5）$E_{\rm{iso},X}$和$t'_{b}$之间的试验相关性消失，因此全局3参数相关性（$E_{\rm{iso},X}-E'_{p}-t'_{b}$）变得不那么重要; 6）$L_{X}$和$t'_{b}$之间的反相关和三参数相关（$E_{\rm{iso},γ}-L_{X}-t_{b}$）确实存在，且具有高置信水平。总的来说，我们的研究结果与\cite{liang07}基本一致，证实了他们的建议，即大多数爆发中的浅衰变段与外部…
2019-08-05 astro-ph.HE
Generating artificial light curves: Revisited and updated
在天体物理学中，产生具有已知统计和变化特性的人工光变曲线是非常重要的。在互相关研究期间巩固置信水平，理解采样不规则性引起的伪影，为未来的观测站建立检测限只是模拟数据集的一些应用。目前，广泛使用的振幅和相位随机化的方法能够产生具有给定的潜在功率谱密度（PSD）但严格高斯分布的人工光变曲线。这种限制是一个重大限制，因为大多数光变曲线，例如活动星系核、X射线双星、伽马射线暴，都表现出与高斯性的强烈偏离，在其光变曲线中表现出“爆发状”事件，产生长尾概率分布函数（PDF）。在这项研究中，我们提出了一个简单的方法，它是能够精确地再现光曲线相匹配的PSD和PDF的观察到的光曲线或理论模型。PDF可以代表母体分布或观测数据的实际分布，这取决于对给定源进行的研究。最终的人工光变曲线包含观测源或理论模型的所有统计和可变性属性，即分别相同的PDF和PSD。在Reproducible Research的框架内，代码以及本手稿中使用的示例都以交互式Mathematica笔记本的形式公开提供。
2013-05-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Nearby low-luminosity GRBs as the sources of ultra-high energy cosmic rays revisited
低光度伽马射线暴（GRB）与光度。10^49erg/s的伽玛暴可能与经典的高光度伽玛暴不同。它们是迄今为止在~ 100 Mpc（超高能宇宙射线（UHECR）的视界距离）内探测到的最明亮的天体，因此它们被认为是UHECR的候选源。最近有人认为，UHECR的能量产生率比费米卫星测量的长伽玛暴的伽马射线光子的能量产生率大得多，如果这是真的，将挑战伽玛暴可以是UHECR源的观点。我们认为，许多低亮度伽玛暴，由于其低亮度，不能触发目前的伽玛暴探测器，因此，他们的贡献本地伽玛射线能量产生率是失踪。我们发现，真正的本地能源生产率低光度伽玛暴，考虑到缺失的部分，这构成了总量的主要部分，可能足以说明的通量UHECR。由于低光度，只有中等质量或重核可以被加速到~ 10^20 eV。我们讨论了这些UHE核在低亮度伽玛暴中的加速和存活，特别是在那些缺失的低亮度伽玛暴中。最后，计算了整个低光度GRB粒子群中伴随的漫射中微子通量。
2011-08-07 astro-ph.HE
The compact neutron star in 4U 1746-37 revisited: Reassessing the mass and radius
Ulsan National Institute of Science and Technology（蔚山科学技术院）；Institute for Basic Science（基础科学研究院）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天体宇宙科学研究所）；University of Science and Technology（科学技术大学）；Pusan National University（釜山国立大学）
本文重新评估4U 1746-37中子星的质量和半径，指出X射线通量遮挡可能导致估计偏小，提出中子星参数与标准值一致的可能。
2026-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Short gamma-ray bursts and the decompression of neutron star matter in tidal streams
短伽马射线暴（sGRB）通常被认为是两颗中子星合并或中子星与黑洞合并的结果。通过流体动力学模拟对这些合并进行建模正在成为标准做法，流体动力学模拟采用状态方程，例如，为了确定核心坍缩超新星（CCSNe）中物质的行为而推导出的状态方程，因此利用了物质的假设热的并且处于核统计平衡（NSE）。在这封信中，我们提请注意，（大致为中子星的引力时间尺度）可能比sGRB期间喷出的潮汐碎片中重新建立这种平衡的时间尺度短几个数量级，在初始减压时间尺度上，未受冲击的潮汐喷出物可能保持足够的冷却，所采用的状态方程是不合适的用于模拟这部分流动的动力学。在与NSE可以（重新）建立的时间尺度相比较短的时间尺度上，状态方程可以保持相对刚性，因此潮汐碎片流可以保持狭窄并且容易受到重力不稳定性的影响，正如最近提出的那样。这些发现表明，需要重新评估短伽马射线暴中形成的重元素的类型和丰度。我们建议，最直接的方法来测试的物理和动力学性质的潮汐喷出物在sGRB将来自建模的光变曲线，它提供了最干净的信息源系统动力学。
2020-08-14 astro-ph.HE
Simulations of stellar winds from X-ray bursts. Characterization of solutions and observable variables
X射线爆发期间光球半径的膨胀可以用来测量中子星半径，并有助于约束中子星物质的状态方程。了解恒星风动力学对于解释观测结果是重要的。恒星风模型，虽然在过去几十年中进行了研究，因此重新引起了人们的兴趣，需要重新审视更新的数据和方法。在这项工作中，我们研究了辐射风模型的背景下XRB，与现代技术和物理输入。我们专注于表征的解决方案和研究的可观察的幅度作为一个函数的自由模型参数。我们实现了一个球对称的非相对论风模型在一个固定的制度，更新的不透明度表和现代数值技术。总质量和能量流出$(\dot M,\dot E)$被视为自由参数。进行了高分辨率参数空间探索，以更好地表征可观测的幅度。不同的光球星等和自由参数之间有很高的相关性。例如，光球的引力能流出与辐射光度之比与光球风速成正比。通过可观测的光球值，发现的相关性有助于确定核反应发生的内层的物理条件。需要进一步的研究来确定相关性有效的物理条件范围。
2020-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
The X-ray re-brightening of GRB afterglow revisited: a possible signature from activity of the central engine
本研究通过分析Swift/XRT探测的长时标GRB的X射线余辉凸起，发现其峰值时间呈双峰分布，提出早期和晚期凸起分别对应新生磁星和黑洞的回落吸积，并通过MCMC拟合验证了模型的部分合理性。
2024-11-03 astro-ph.HE
Dark, deep, deconfining: Phase transitions in neutron stars as powerful probes of hidden sectors
Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究通过隐藏扇区与核子相互作用克服中子星内夸克物质成核能垒，触发解禁相变，并利用观测数据设定暗物质散射、湮灭和衰变的严格上限。
2026-06-16 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
