Spectral Lags and the Lag-Luminosity Relation: An Investigation with Swift BAT Gamma-ray Bursts
光谱滞后,即高能光子和低能光子到达的时间差,是伽马射线暴(GRB)的一个共同特征。Norris等人在2000年报告了基于有限样本的伽玛暴光谱滞后和各向同性峰值亮度之间的相关性。最近,一些作者使用各种仪器的任意能带进一步支持了这种相关性。在本文中,我们报告了一个系统的提取光谱滞后的基础上最大的雨燕样本的31个测量红移的伽玛暴。我们提取了标准斯威夫特硬X射线能带的所有组合的光谱滞后:15-25 keV,25-50 keV,50-100 keV和100-200 keV,并绘制了时间膨胀校正滞后作为各向同性峰值亮度的函数。各种通道组合的相关系数的平均值为-0.68,机会概率为~ 0.7 x 10^{-3}。此外,幂律指数的平均值为1.4 +/- 0.3。因此,我们的研究提供了一个滞后光度相关性的存在,虽然与大的散射的支持。
2010-01-21 astro-ph.HE
Outliers in spectral time lag selected gamma-ray bursts
天体物理学{样本}可能被一些离群值污染,这些离群值可能属于不同的子类。通过去除异常值,可以揭示下划线统计特征。{更可靠的相关性可以作为宇宙学研究的标准蜡烛关系。本文提出了用绕中心点分割(PAM)方法搜索伽马射线暴的离群点。在这项工作中,我们从样本中选择了三个参数,而他们都有休息帧谱时滞($τ_{\rm lag,i}$)。在大多数情况下,异常值是GRB 980425 B和030528 A。对没有异常值的样本进行线性回归。其中一些已经通过了假设检验,而另一些则没有。然而,即使对于通过的样本,相关性也不是很显著。在今后的工作中应考虑更多的参数组合。
2022-11-14 astro-ph.HE
On the Spectral Lags and Peak-Counts of the Gamma-Ray Bursts Detected by the RHESSI Satellite
对RHESSI卫星数据库(2002年2月至2008年4月)中的427个伽马射线暴样本进行了统计分析。谱滞后和峰值计数率,这已在本文中首次计算,完成了较早的持续时间和硬度比的分析进行了研究。对RHESSI数据库的分析已经推断出,除了所谓的短期和长期组之外,还存在第三组具有中间持续时间的组。本文的第一个目的是讨论这些中等持续时间爆发的峰值计数率和频谱滞后的性质。第二个目的是用另一种统计方法,并利用峰值计数率和谱滞后来讨论伽玛暴群的数目。使用标准参数(基于模型的聚类)和非参数(K均值聚类)统计检验以及Kolmogorov-Smirnov和Anderson-Darling检验。得到了两个新的结果:A.中持续时间组具有与短爆发组相似的性质。中间组和长组似乎是不同的。B. RHESSI和Swift数据库中的中时γ暴似乎由不同的现象表示。
2012-06-27 astro-ph.HE
Investigation of the spectral lag - energy relation of GRBs registered by INTEGRAL
利用INTEGRAL天文台的SPI和IBIS/ISGRI仪器探测到的28个亮伽玛暴,研究了光谱滞后与能带的关系。研究发现,对于结构简单的脉冲群或多脉冲群中间隔较好的脉冲群,谱滞后可以用关系式t=Alog(E)来近似,其中A是一个正参数,它与脉冲宽度有关。我们没有发现任何负滞后在简单的结构突发或在良好的分离脉冲。在研究整个爆发的时间分布时,由于脉冲的频谱参数不同,可能会出现负滞后。
2013-04-01 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Theory in the Fermi Era
费米卫星上的大面积望远镜(LAT)只在费米伽马射线暴监测器(GBM)探测到的8 keV-40 MeV长伽玛射线暴(GRB)中的一小部分中探测到20 MeV以上的辐射。LAT探测到的这些爆发是最明亮的GBM爆发之一。LAT检测到的发射似乎比GBM检测到的发射延迟。在这篇评论中,我将展示这些LAT观测对GRB模型的主要影响,并讨论费米望远镜和其他望远镜之间协同作用的重要性。
2013-03-07 astro-ph.HE
Spectral lag of gamma-ray burst caused by the intrinsic spectral evolution and the curvature effect
假设γ射线暴具有内禀的“带状"谱和内禀的与能量无关的发射轮廓,我们利用脉冲模型研究了伽马射线暴(GRB)脉冲中的静止帧谱参数的演化与测量的谱滞后之间的联系。我们首先将注意力集中在峰值能量$E_{0,p}$的演化上,而忽略曲率效应的影响。发现$E_{0,p}$单独的演化可以产生所观察到的滞后。当$E_{0,p}$由硬变软时,只能观察到正滞后。在$E_{0,p}$从软到硬变化的情况下,将出现负滞后。当$E_{0,p}$和低能谱指数$α_{0}$由软到硬再到软的演化过程中,我们可以发现上述两种滞后。然后,我们研究了光谱演化和火球曲率效应的组合情况,发现观测到的光谱滞后会增加。研究了一个由15个单脉冲组成的样品,其光谱演化遵循从硬到软的规律。所有这些脉冲的滞后都是正的,这与我们的理论预测是一致的。我们的分析表明,只有内禀谱演化才能产生谱滞后,观测到的谱滞后应该是由内禀谱演化和曲率效应共同贡献的。但目前还不清楚是什么导致了光谱的演变。
2011-01-21 astro-ph.HE
The lag and duration-luminosity relations of gamma-ray burst pulses
将伽马射线暴(以下简称GRB)的瞬时发射的时间或/和光谱特性与绝对光度联系起来的关系是非常重要的,因为它们既限制了辐射机制,又代表了潜在的距离指标。这里我们讨论两个这样的关系:滞后-光度关系和新发现的伽玛暴脉冲的持续时间-光度关系。我们的目标是扩展我们以前的工作的起源光谱滞后,使用的持续时间-光度关系最近发现的Hakkila等人。连接滞后和光度。我们还提出了一种方法来测试这种关系,最初已经建立了一个有限的样本只有12个脉冲。我们涉及滞后的光谱演化和形状的脉冲与最大值附近的脉冲特性的线性扩展。然后,我们将第一个结果与持续时间-光度关系耦合,得到滞后-光度和滞后-持续时间关系。最后,我们使用蒙特卡罗方法来产生一个人口的合成伽玛暴脉冲,然后用来检查的有效性的持续时间-光度关系。我们的理论结果的滞后和持续时间-光度关系与数据符合得很好。他们是相当不敏感的假设有关的突发光谱参数。我们的Monte Carlo分析人口的合成脉冲证实,必须满足的持续时间-光度关系重现观测的持续时间峰值通量图的BATSE伽玛暴脉冲。新发现的持续时间-亮度关系提供了以一致的方式将所有三个量联系起来的可能性:GRB脉冲的滞后,持续时间和亮度。它的有效性的一些证据已经提出,但其起源是不容易解释的内部冲击模型的背景下。
2011-09-21 astro-ph.HE
Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Science Highlights
费米伽马射线太空望远镜发射三年后,它的两个科学仪器都在完美地运行,并继续在天体物理学,粒子物理学和大气科学方面取得突破。我在这里报告费米伽马射线暴监测器(GBM)科学计划的重点。
2012-02-24 astro-ph.HE
A New Measurement of the Spectral Lag of Gamma-Ray Bursts and its Implications for Spectral Evolution Behaviors
对费米/GBM探测到的50个单脉冲伽马射线暴(GRB)的光谱滞后特性进行了系统研究。通过将光变曲线划分为多个连续的能量通道,我们提供了一种新的测量光谱滞后,这是独立于能量通道的选择。我们对新的测量结果进行了详细的统计研究。我们发现两个类似的幂律能量依赖的脉冲到达时间和脉冲宽度。我们关于幂律指数的新结果将支持相对论几何效应对谱滞后起源的解释。然而,一个完整的理论框架,可以充分考虑在这项工作中揭示的到达时间和脉冲宽度的不同能量依赖性仍然是缺失的。我们还研究了伽玛暴脉冲的光谱演化行为。我们发现,谱滞后可忽略的伽玛暴脉冲通常具有较短的脉冲持续时间,表现为“硬度-强度跟踪”(HIT)行为,而谱滞后较大的伽玛暴脉冲通常具有较长的脉冲持续时间,表现为“硬度-强度跟踪”(HTS)行为。
2017-06-28 astro-ph.HE
High energy time lags of Gamma Ray Bursts
本研究利用费米卫星数据,通过离散相关函数法分析70个伽马射线暴的多能段谱延迟,发现负延迟对应额外晚现的高能硬谱成分,证明LLE谱延迟可作为GRB辐射成分的诊断工具。
2025-03-21 astro-ph.HE
Hierarchical Test of Lorentz Invariance with Gamma-Ray Burst Spectral-Lag Measurements
Beijing Normal University(北京师范大学);Wuhan Polytechnic University(武汉轻工大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院);Guangxi University of Science and Technology(广西科技大学)
本文通过层次贝叶斯推断分析32个伽马射线暴数据,得出对量子引力能量标度的稳健限制,并发现LIV在当前观测中无显著证据。
2025-12-28 astro-ph.HE
Spectral Lag Transition of 32 Fermi Gamma-ray Bursts and their Application on Constraining Lorentz Invariance Violation
谱滞后由正向负转变是少数伽玛暴中不常见的现象。在Lorentz不变性可能被破坏的假设下,利用这一特性约束了可见光子的临界量子引力能($E_{\rm QG}$).本文在前人研究的基础上,系统地研究了Fermi/GBM GRB样品的滞后跃迁特征,以建立一个全面的洛伦兹不变性破坏(LIV)的物理极限。这次搜索得到了32个具有红移的伽玛暴,它们表现出滞后跃迁现象。我们首先适合每个滞后-E关系的32个伽玛暴与经验顺利打破幂律函数,并发现滞后过渡通常发生在约400千电子伏。然后,我们将LIV效应应用到拟合中,这使我们能够约束$E_{\rm QG}$的线性和二次值的下限,这些值通常分别分布在$1.5\times 10^{14}$ GeV和$8\times 10^{5}$ GeV。
2022-02-21 astro-ph.HE
Gamma-ray burst models with general dynamics and fits to Fermi LAT bursts
我们提出了一个耗散光球模型的伽马射线暴,通常带峰周围MeV的能量出现同步辐射从光球周围。我们以一般的方式处理初始加速,GeV发射是光球辐射与减速半径处受冲击电子的相互作用产生的。我们展示了这个模型的一些应用。
2013-09-05 astro-ph.HE
Spectral properties of long and short Gamma-Ray Bursts: comparison between BATSE and Fermi bursts
我们比较了227伽马射线暴(GRB)检测到的费米伽马射线暴监测器(GBM)到2010年2月的CGRO/BATSE仪器检测到的爆发的光谱特性。在227个费米伽玛暴中,有166个伽玛暴的\nuF(ν)谱具有实测的峰值能量E_peak_obs:其中146个和20个分别属于长型和短型。费米长爆发遵循BATSE爆发定义的E_peak_obs与通量和峰值通量之间的相关性:正如已经为后者所示,这些相关性及其斜率并不源于仪器选择效应。费米/GBM爆发扩展这种相关性向较低的注量/峰值能量值相对于BATSE的,而没有GBM长爆发的E_peak_obs超过几MeV的发现,尽管检测到它们的可能性。至于BATSE,$\sim$费米/GBM检测到的5%长伽玛暴和几乎所有短伽玛暴都是E_peak-isotropic等效能量(“Amati”)相关性的异常值,而没有异常值E_peak-各向同性等效光度(既不长也不短)Fermi长爆发具有相似的E_peak_obs典型值,但相对于所有BATSE事件具有更硬的低能谱指数,加剧了与最简单的同步辐射模型的极限斜率的不一致。虽然费米探测到的短暴还只是少数,但我们确认它们的E_peak_obs比长暴大,低能谱比长暴硬。我们讨论了这些结果的鲁棒性相对于GBM和BATSE仪器之间的差异引起的观测偏差。
2010-04-08 astro-ph.HE
Time lags as proxy of spectral evolution in gamma-ray bursts
Università di Palermo(巴勒莫大学);INAF - Osservatorio Astronomica di Brera(意大利国家天体物理研究所布里拉天文台);Sorbonne Université(索邦大学);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所);Institut Universitaire de France(法国高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);INFN – Sezione di Milano–Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部)
通过分析两个明亮GRB的时间延迟,发现正延迟对应谱软化,负延迟指示新高能成分出现,为理解瞬时辐射机制提供诊断工具。
2026-06-09 astro-ph.HE
Spectral evolution responsible for the transition from positive lags to negative lags in Gamma-ray Bursts
众所周知,大多数伽马射线暴(GRB)都具有正的谱滞后,只有少数GRB具有负的谱滞后。然而,Wei等人首先在GRB 160625 B中发现了一个定义明确的从正滞后到负滞后的转变,然后根据观测结果得到了可能违反洛伦兹不变性(LIV)的鲁棒限制。最近,Gunapati等人在\thisgrb中的三个不同的发射事件中发现了这样的转变,这为我们提供了一个很好的机会,以研究是否从LIV诱导观察到的光谱滞后的过渡结果。我们的分析表明,LIV模型不能与当前观测相容,而只有光谱演化引起的光谱滞后才能解释跃迁。因此,光谱演化也可以解释GRB 190530A的正负滞后现象。
2022-12-12 astro-ph.HE hep-ph
Do the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor and Swift Burst Alert Telescope see the Same Short Gamma-Ray Bursts?
紧凑的二元系统合并预计将产生可由地面干涉仪检测到的引力辐射。中子星与另一颗中子星或黑洞的合并,也是产生短伽马射线暴(GRB)的最流行模型。雨燕暴警报望远镜(BAT)和费米伽马射线暴监测器(GBM)以反映其相对天空曝光的速率触发短伽马射线暴(SGRB),BAT每年检测10个,而GBM每年检测约45个。我们研究了由Swift BAT和Fermi GBM检测到的SGRB种群。我们发现,斯威夫特BAT触发较弱的SGRB比费米GBM,提供它们发生在靠近BAT的视场中心,和费米GBM SGRB检测阈值保持平坦的整个视场。总的来说,这些效应结合在一起,使这些工具具有相同的平均灵敏度,并解释了触发一种工具而不是另一种工具的SGRB。我们没有发现任何证据表明BAT和GBM检测到显著不同的SGRB群体。这两种仪器都可以使用时间和位置进行地面搜索来检测未触发的SGRB。低于Swift BAT和Fermi GBM的机载触发灵敏度的SGRB的检测增加了检测和定位新一代引力波探测器所看到的引力波事件的电磁对应物的可能性。
2015-12-03 astro-ph.HE
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
Fermi-LAT Observations of Gamma-Ray Bursts
费米伽马射线太空望远镜(英语:Fermi Gamma-ray Space Telescope)的大面积望远镜(英语:Large Area Telescope)是一个对转换望远镜,对超过40个能量十年的伽马射线敏感,介于20 MeV和300 GeV之间。LAT与伽马射线暴监测器(GBM)-任务上的另一种仪器-协同作用,在研究伽马射线暴(GRB)方面,在光谱覆盖范围、有效面积和仪器死时间方面具有前所未有的灵敏度。我们将回顾GRB的Fermi-LAT观测的主要结果,介绍GeV能区GRB的主要性质。
2009-07-03 astro-ph.HE
Periodicity Search on X-ray Bursts of SGR J1935+2154 Using 8.5 yr of Fermi/GBM Data
我们使用费米伽马射线暴监测器2013年1月至2021年10月的连续数据对SGR J1935+2154的X射线暴进行了系统检索。八个爆发阶段,其中包括353个单独的突发,确定。我们进一步分析我们的样品使用Lomb-Scargle周期图的周期性。结果表明,这些爆发的周期约为238天,占空比约为63.2%。基于我们的分析,我们进一步预测了两个即将到来的活动窗口的X射线爆发。自2021年7月以来,我们第一次预测的开始日期已被SGR J1935+2154的持续X射线活动所证实。
2021-12-28 astro-ph.HE
Gamma-ray burst observations with new generation imaging atmospheric Cerenkov Telescopes in the FERMI era
在FERMI卫星发射并成功开始运行之后,与伽马射线暴的高能观测有关的议题得到了科学界的极大关注。毫无疑问,高能观测在限制发射过程和伽马射线暴的物理条件方面的诊断能力是相关的。我们简要地讨论了如何伽马射线暴观测与地面成像阵列切伦科夫望远镜,在GeV-TeV的范围内,可以竞争和合作的费米观测,在MeV-GeV的范围内,让研究人员获得更详细和完整的图片的提示和余辉阶段的伽马射线暴。
2009-01-12 astro-ph.HE
Fermi/GBM View of the 2019 and 2020 Burst Active Episodes of SGR J1935+2154
我们对2019年10月4日至2020年5月20日期间用费米/GBM观测到的SGR J1935+2154最新激活的148个爆发进行了时间和时间积分谱分析,不包括2020年4月27日爆发密度非常高的~130 s段。这里展示的148个爆发,比SGR J1935+2154早期激活的爆发以及其他磁星的爆发稍长,也稍软。长期的光谱演变趋势被解释为与在爆发期间磁层的平均等离子体负载的增加。我们还发现,自2014年发现以来,SGR J1935+2154的爆发活动有增加的趋势。最后,我们没有发现典型的无线电爆发与来自源的X射线爆发的关联;这与FRB 200428与SGR J1935+2154 X射线爆发的关联形成对比,迄今为止在磁星群中是独一无二的。
2020-10-06 astro-ph.HE
An External Inverse Compton Emission Model of Gamma-Ray Burst High-Energy Lags
Fermi卫星一直在报道8 keV - 300 GeV极宽谱段的伽马射线暴的详细时间特性,特别是在某些伽玛射线暴的MeV发射之后,GeV发射起始的意外延迟。我们把重点放在GRB 080916 C上,这是Fermi-LAT GRB中延迟高能发射数据相当广泛的一个,我们表明,这个爆发的高能发射行为可以用一个模型来解释,在这个模型中,瞬时发射由两个分量组成:一个是由于在喷流内部激波中加速的电子的同步自康普顿辐射引起的MeV分量,另一个是高-能量分量由于逆康普顿散射的光球X射线发射的膨胀茧小康相同的电子在射流。这种外部逆康普顿效应对其他费米-LAT伽玛暴也很重要,包括短伽玛暴。在这个模型中,延迟时间尺度与GRB前身的物理性质直接相关。
2009-12-16 astro-ph.HE
The Fermi Gamma-ray Burst Monitor: Results from the first two years
在费米天文台发射后的头两年里,伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到了500多个伽马射线暴(GRB),其中18个是由大面积望远镜(LAT)可靠地探测到的,能量超过100 MeV。除了伽玛暴,GBM还触发了其他瞬变源,如软伽玛中继器(SGR)、地面伽玛射线闪光(TGF)和太阳耀斑。在这里,我们介绍了GBM观测的科学亮点。
2011-01-19 astro-ph.HE
Classification of BATSE, Swift, and Fermi Gamma-Ray Bursts from Prompt Emission Alone
虽然一般认为有两种主要的伽马射线暴(GRB)具有不同的典型持续时间,它一直很难明确地分类为短或长的概括属性,如持续时间,光谱硬度,光谱滞后。最近的工作使用t分布随机邻域嵌入(t-SNE),一种用于降维的机器学习算法,将所有斯威夫特伽马射线暴分类为短或长。在这里,该方法进行了扩展,使用两种算法,t-SNE和UMAP,以产生嵌入,用于提供一个分类的1911 BATSE突发,1321斯威夫特突发,和2294费米突发的光谱和元数据都是可用的。虽然嵌入似乎产生一个明确的分离,每个目录到短和长的突发,一个重采样为基础的方法是用来表明,一小部分的突发不能鲁棒地分类。此外,斯威夫特和费米观测到的304个爆发中有3个具有强大但相互矛盾的分类。一种可能的解释是,除了两种主要的伽玛暴类型外,还有一些额外的、不常见的伽玛暴类型,它们可能需要多波长观测,以便与更典型的短伽玛暴和长伽玛暴分离。
2023-01-02 astro-ph.HE
The Five Year Fermi/GBM Magnetar Burst Catalog
自2008年发射以来,费米伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到数百次来自磁星源的暴。虽然这些爆发中的绝大多数都归因于几个已知的磁星,但也有一小部分来源不明的类磁星爆发。在这里,我们提出了费米/GBM磁星目录,给出了440个磁星爆发的时间和光谱分析的结果,具有高的时间和光谱分辨率。该目录涵盖了GBM磁星观测的前五年,从2008年7月到2013年6月。我们提供了持续时间,光谱参数的各种模式,通量和峰值通量的所有爆发,以及详细的时间分析SGR J1550-5418爆发。最后,我们认为一些未知来源的爆发与新发现的磁星3XMM J185246.6+0033.7有关。
2015-04-13 astro-ph.HE
A search for fast radio burst-like emission from Fermi gamma-ray bursts
本文报道了费米卫星探测到的伽马射线暴(GRB)的快速跟踪观测结果,以寻找相关的快速射电暴。这些观测是用澳大利亚平方公里阵列探路者在1.2-1.4 GHz的频率下进行的。一组20个爆发,其中四个是短伽玛射线暴,随后与一个典型的潜伏期约为一分钟,持续时间长达11小时后爆发。数据进行了搜索,使用4096分散测量试验高达3763 PC厘米$^{-3}$的最大分散措施,并为脉冲宽度$w$的持续时间范围从1.256至40.48毫秒。没有相关的脉冲无线电发射观察到以上$26 {\rm Jy ms} (w/1 {\rm ms})^{-1/2}$的任何20个伽玛暴。
2020-06-26 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
The Fermi-GBM 3-year X-ray Burst Catalog
费米伽马射线暴监测器(GBM)是伽马射线暴研究领域中众所周知的全天伽玛射线监测器。虽然GBM在探测硬而明亮的河外伽玛暴方面表现出色,但它的灵敏度超过8 keV和全天视野使其成为探测罕见的短暂银河瞬变的优秀仪器。在2010年3月,我们开始了一个系统的搜索瞬态使用GBM数据。我们通过提供1084个X射线爆发的3年目录来结束这一阶段的搜索。使用光谱分析,位置和空间分布,我们分为752热核X射线爆发,267个瞬态事件的吸积耀斑和X射线脉冲,和65个未触发的伽马射线暴的1084事件。所有热核爆发的峰值黑体温度与光球半径膨胀(PRE)爆发大致一致。我们发现平均每天有1.4个PRE爆发,在大约10千秒差距内的所有银河系爆发中积分。其中超致密X射线双星4U~0614+09和2S~0918-549分别有33次和10次爆发。我们讨论这些复发时间和估计的总质量喷射的PRE爆发在我们的银河系。
2016-04-01 astro-ph.HE
The LAT Low-Energy technique for Fermi Gamma-Ray Bursts spectral analysis
费米大天区望远镜(LAT)的数据分析的基础上的事件重建和分类,到目前为止,仅限于事件的测量能量大于100兆电子伏。本文提出了一种不同于标准LAT分析的新技术,用于恢复~30 MeV ~ 100 MeV的伽马射线暴(GRB)瞬发辐射信号。填补伽马射线暴监测器(GBM)和LAT工作的能量范围之间的空白对于更好地约束伽玛暴的高能谱是重要的。介绍了LAT低能(LLE)技术,首次性能研究,以及两个费米伽玛暴的初步光谱重新分析。
2010-03-26 astro-ph.HE
Identification of GRB precursors in Fermi-GBM bursts
我们提出了一个超过11年的费米-GBM数据的分析,其中217伽马射线暴(GRB)被发现,其主爆发之前的前兆闪光。我们发现短的伽玛暴($<$ 2 s)产生前体的可能性比长的伽玛暴小10倍。静止时间分布很好地描述了一个双高斯分布,表明所观察到的前体有两个不同的物理祖先。已确定的前体伽马射线暴的光变曲线可在在线目录中公开获得(https://icecube.wisc.edu/paggrbweb_public/Precursors.html)。
2020-10-05 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
In-vacuo-dispersion-like spectral lags in gamma-ray bursts
最近的一些研究揭示了伽马射线暴(GRB)在真空中存在类似色散的光谱滞后的强有力的统计证据,这是观测时间与GRB粒子能量之间的线性相关。这些结果集中在测试最具能量的伽马射线暴粒子的真空分散,特别是只包括发射能量大于40 GeV的光子。在这里,我们将统计分析的窗口扩展到5 GeV,并发现与先前在更高能量下注意到的结果一致。
2017-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.I. Precursors versus Main Bursts
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
本文通过Swift-BAT数据研究长持续时间GRB的前兆与主爆发特性,发现前兆具有更长的MVT和零中位延迟,可能源于不同的喷流形成机制。
2026-01-29 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Bright Fermi-GBM Short Gamma-Ray Bursts: II. Very Short Burst and Its Implications
热成分被认为是几个明亮的伽马射线暴(GRB)喷出物的物理成分。在几个短暴和长暴的时间积分谱中发现了这种热分量。本文对费米伽马射线暴探测器探测到的10个超短伽玛暴进行了综合分析,以寻找伽玛暴的热成分。我们发现,无论是由此产生的低能谱指数和峰值能量在每个伽玛暴意味着一个共同的硬谱特征,这是有利于主要分类的短/硬与长/软二分法的伽玛暴持续时间。我们还发现了适度的证据,在八个伽玛暴的热分量的检测。虽然这样的热成分贡献了一小部分的全球即时伽马射线发射,修改后的热辐射机制可以提高比例显着,如在亚光球耗散。
2022-10-02 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst observations with Fermi
经过7年的科学运行,费米探测器在伽马射线暴(GRB)研究方面取得了重大进展。伽马射线暴监测器已经探测到了1600多个伽玛暴,其中100多个伽玛暴也被30 MeV以上的大面积望远镜探测到。我们将对这些观测结果进行概述,介绍高能时GRB时间和光谱行为的共同性质。我们还将强调一些个别爆发的独特特征。这些结果的主要物理意义将被讨论,随着开放的问题,在其提示和暂时延长的排放阶段的伽玛射线暴建模。
2015-07-13 astro-ph.HE
Fermi Observations of GRB 220426A: a burst similar to GRB 090902B
本文报道了一次由\emph{Fermi}卫星观测到的非常明亮的长持续时间伽马射线暴(GRB~ 220426 A)。GRB~ 220426 A由两个主脉冲和一些次峰组成,总持续时间为$T_{90}=6$ ~s。利用能带函数对该爆发进行了谱分析,发现时间积分谱和时间分辨谱都很窄,具有高$α\gtrsim 0.2$和低$β\lesssim -3.1$的特征。它与GRB~ 090902 B有很强的相似性,后者是一种特殊的GRB,具有光球辐射的特征。然后,我们进行光谱分析的基础上的非耗散光球发射,这可以很好地模拟为多色黑体与截止幂律分布的热温度的爆发。光谱拟合表明,光球辐射能很好地描述这次爆发的辐射谱。我们认为这次爆发可能是\emph{Fermi}卫星观测到的GRB~ 090902 B类的第二次爆发。本文还讨论了光球层的物理性质和GRB~ 220426 A中高能成分的来源。
2022-05-18 astro-ph.HE
The Fermi GBM gamma-ray burst time-resolved spectral catalog: brightest bursts in the first four years
我们的目标是获得高质量的时间分辨光谱拟合的伽玛射线暴(GRB)观测的伽马射线暴监测器(GBM)上的费米伽玛射线空间望远镜。我们执行时间分辨光谱分析与高时间和光谱分辨率的费米GBM在其第一个4年的任务中观察到的最亮的爆发。我们提出了完整的目录,包含1,491个光谱,从81个爆发的高光谱和时间分辨率。参数的分布,统计的参数群体,参数参数和参数的不确定性的相关性,以及它们的精确值,并在此目录中的主要结果。我们报告了一个标准,是强大的,足以自动区分不同的光谱演化趋势之间的爆发。我们还寻找合理的黑体发射组件,并发现只有3个爆发(共36个光谱)显示出纯普朗克函数的证据。据观察,平均时间分辨的低能量幂律指数和峰值能量比时间积分值稍硬。当从观测光谱解释物理学时,应使用时间分辨光谱结果,而不是时间积分结果。
2016-01-20 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Bright Fermi-GBM Short Gamma-Ray Bursts: I. Multi-Pulse Lightcurves and Multi-Component Spectra
根据费米-伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的短伽马射线暴(SGRB)的光子注量,选取了9个最亮的暴进行综合分析。所有的伽玛暴光变曲线都能很好地拟合1 ~ 3个脉冲,这些脉冲由快速上升的指数衰减剖面(FRED)模拟,其中产生的上升时间与半峰全时宽(FWHM)强正相关。一个光子光谱模型,包括一个截止的幂律函数和一个标准的黑体函数(CPL + BB)可以重现这些SGRB的光谱能量分布以及在爆发阶段。CPL的峰值能量与BB的温度有很强的正相关,这表明它们可能来自同一个物理起源。可能的物理起源进行了讨论,这些相关性。
2022-03-08 astro-ph.HE
The Impact of Fermi on the Study of Gamma-ray Bursts
最近的费米实验结果把注意力集中在γ射线暴的瞬发阶段,这是一个现象学上丰富而又知之甚少的阶段。费米观测到的宽带光谱不符合现有理论模型的任何框架。因此,费米的结果迫使人们对那些被认为已经解决的问题进行新的思考。我在这里强调的基本开放的问题之前,推出费米,关键费米结果,并出现新的理论思想,这些结果。其中包括:(一)重新对磁化外流产生兴趣,以了解其动力学和组成;(二)对光球发射的兴趣,特别是如何扩大“普朗克”光谱,使之与观测到的“带”光谱相似;(三)首次在短伽玛暴中观测到的高能光子(LAT)的令人困惑的起源;(四)估算外流的洛伦兹因子的新方法。
2011-11-14 astro-ph.HE
Magnetically and Baryonically Dominated Photospheric Gamma-Ray Burst Model Fits to Fermi LAT Observations
我们考虑伽马射线暴模型,其中辐射主要由光球区提供MeV波段光谱,和外部冲击区负责通过逆康普顿散射的GeV辐射。我们通过一个加速定律Gamma \propto r^μ来参数化初始动力学,其中μ在1/3和1之间,以表示极端磁主导和重子主导区域之间的范围。我们比较这些模型,几个明亮的费米LAT爆发,并表明,时间积分和时间分辨光谱,在可用的情况下,可以很好地描述这些模型。我们讨论了这些拟合的参数,并讨论了这两个模型的相对优点和缺点。
2012-12-24 astro-ph.HE
The Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog: The First Two Years
费米伽马射线暴监测器(GBM)旨在提高费米在研究伽马射线暴(GRB)方面的科学回报。在其运行的头两年,GBM触发了491次伽玛暴。我们总结了用于触发的标准和量化的触发伽玛暴的一般特性,包括它们的位置,持续时间,峰值通量和通量。该星表是费米大爆炸科学小组的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2012-01-15 astro-ph.HE
The Fermi-GBM X-ray burst monitor: thermonuclear bursts from 4U 0614+09
缓慢吸积的中子星(NS)的热核爆发已被证明是难以探测的,但它们是探测中子星内部热性质的潜在探针。利用费米伽玛射线空间望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)对X射线暴进行系统的全天搜索的第一年里,我们从NS低质量X射线双星4U 0614+09中探测到了15次热核爆发,当时它的吸积速度接近爱丁顿极限的1%。我们测量了2010年3月至2011年3月期间12+/-3 d(68%置信区间)的平均爆发复发时间,将所有爆发归类为正常持续时间爆发,并将长/中等爆发的复发时间下限定为62 d(95%置信水平)。我们讨论了如何观察热核爆发的硬X射线波段相比,指出软X射线的意见,并量化这种带通效应的测量爆发辐射能量和持续时间。我们把我们的结果为4U 0614+09在其他突发的背景下,并简要讨论了点火模型的约束。有趣的是,我们发现4U 0614+09的爆发能量平均介于正常持续时间爆发和长/中等爆发之间。爆发能量的这种连续分布提供了正常和长/中等爆发之间的新的观测联系。我们认为,明显的双峰分布,定义正常和长/中间持续时间的爆发在过去的十年中可能是由于观测的偏见,只检测最长和最充满活力的爆发缓慢吸积的NS。
2012-09-26 astro-ph.HE
The Fermi view of gamma-ray bursts
自2008年6月成功发射以来,{ \it费米}伽玛射线空间望远镜在对伽马射线暴(GRB)现象的认识上取得了重要突破。{ \it Fermi}天文台上的GBM和LAT仪器的组合提供了70多年来对伽马射线暴能量观测的丰富信息。我们简要介绍了{ \it Fermi}仪器及其用于伽玛暴科学的能力,并报告了{ \it Fermi}对高能瞬发和扩展伽玛暴发射的观测结果。这些结果的主要物理意义进行了讨论,随着开放的问题,关于伽玛射线暴建模。我们强调未来在SVOM任务时与地面Čerenkov望远镜的协同作用。
2011-06-01 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Swift-Fermi Era
伽马射线暴(GRB)是宇宙中最剧烈的现象之一。它们是强有力的爆炸,在高红移下可见,被认为是黑洞诞生的标志。它们是非常明亮的事件,为遥远宇宙提供了极好的探测。在过去的10年里,随着斯威夫特、费米和一个积极的后续社区的成果,伽马射线暴研究取得了很大进展。在这篇综述中,我们调查这些最近的观测和即时伽玛暴发射和随后的余辉的理论模型之间的相互作用。
2013-01-04 astro-ph.HE
MultiPulse {\it Fermi} Gamma-Ray Bursts. I. Evidence of the Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow
在伽马射线暴(GRB)中,喷流的成分是一个尚未解决的问题。以前的一些研究表明,伽玛暴的瞬发发射光谱很可能是由几个成分,可能产生于不同的喷流成分。在这里,我们提出了一个系统的分析,以寻找伽玛暴,似乎显示过渡从火球之间的坡印廷通量主导的外流以及分离脉冲在一个单一的爆发,如伽玛暴160626 B,使用伽马射线暴监测数据的\emph{Fermi}卫星。我们获得了43个具有明显多脉冲的伽玛暴,通过时间积分谱分析,发现其中有9个(21%)暴可能存在这种跃迁。然后,我们选择了进一步的四个突发与足够的质量的数据进行详细的时间分辨光谱分析,我们发现,在三个突发的热脉冲是一个前兆。此外,基于时间分辨光谱,我们约束这些热脉冲的外流性质,并发现它们与光球发射的典型性质一致。此外,较软的低能量光谱指数的后期脉冲是兼容的光学薄同步辐射模型。我们的分析表明,多脉冲{ \it Fermi}爆发的一个很好的分数可以获得从火球到坡印廷通量主导流出的转变。
2019-11-08 astro-ph.HE
An overview of the current understanding of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸,其起源和机制是激烈研究和争论的焦点。自他们偶然发现以来的30多年里,随着空间和地面观测的几次突破,他们仍然是尚未完全理解的最有趣的天体物理现象之一。自费米望远镜发射以来,以其前所未有的带宽跨越了七十年,伽马射线暴的研究进入了一个新的阶段。在这里,我们回顾了目前的理论认识和观测的伽马射线暴天文学的亮点,并指出了一些潜在的承诺,多波长观测的未来地面观测设施。
2011-12-05 astro-ph.HE
Revisiting the Light Curves of Gamma-ray Bursts in the Relativistic Turbulence Model
伽马射线暴(GRB)的光变曲线具有快速的时间变化性。这种变化的一个可能机制与喷流中的相对论性涡流有关。在本文中,我们考虑了涡旋间介质和涡旋对γ射线辐射的贡献。我们发现γ射线辐射既可以超前也可以滞后于观测到的同步辐射,后者起源于涡间介质,通过逆康普顿散射提供了产生γ射线辐射的大部分种子光子。因此,我们认为,在非平稳的短寿命的光变曲线中发现的铅/滞后可能不会揭示不同的发射组件的内在铅/滞后。此外,我们的结果可以解释GRB 080319 B中观测到的γ射线发射相对于光发射的超前。
2013-08-13 astro-ph.HE
Discovery of a thermonuclear Type I X-ray burst in infrared: new limits on the orbital period of 4U 1728-34
本文报道了在吸积中的中子星4U 1728-34(GX 354-0)的I型热核X射线爆发之后,我们探测到了一个红外爆发。用XMM-牛顿(0.7-12 keV)、NuSTAR(3-79 keV)和HAWK-I@VLT(2.2 $μ$ m)同时进行观测。我们测量了两个带中发射峰之间的$4.75 \pm 0.5$ s滞后。由于延迟的长度和红外线爆发的形状,我们发现造成如此大延迟的最合理原因是伴星对I型爆发X射线的再处理。中子星和伴星之间的推断距离可以用来限制系统的轨道周期,我们发现它大于$\sim$ 66分钟(甚至$\gtrsim$ 2小时,对于实际的倾角$< 75^\circ$)。这比目前暂定估计的$\sim 11$分钟长得多。我们讨论了这对双星的物理意义,并得出结论,4U 1728-34的伴星很可能是一颗氦星。
2020-03-18 astro-ph.HE
Rest-frame properties of gamma-ray bursts observed by the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
在这次演讲中,我提出的主要光谱和时间特性的费米/GBM伽马射线暴(伽玛暴)与已知的红移。这些伽玛暴的休息框架的祖先的关键属性进行了调查,以更好地了解这些事件的内在本质。该样本包括47个GBM观测到红移的伽玛暴,直到2012年5月。39个源属于长持续时间的群体,8个事件被归类为短爆发。对于所有这些事件,我们在可能的情况下导出了νFν谱中的固有峰值能量(Ep,rest)、rest帧中的持续时间(定义为观测到90%的爆发计数的时间)(T90,rest)和各向同性等效辐射热能量(Eiso)。我们证实EP,休息和EISO(Amati关系)之间的紧密相关性,比以前报道的更大的分散。我们还确认了Ep,休息和1-s峰值光度(Lp)之间的关系(米德关系)。短GRB 080905 A,其宿主星系的红移z = 0.1218,是这个关系的一个特殊异常值。此外,观察到Ep,rest的有趣但初步的宇宙演化,而T90,rest没有明显的演化。
2012-07-19 astro-ph.HE
Lag-luminosity relation in gamma-ray burst X-ray flares: a direct link to the prompt emission
对Swift观测到的113个耀斑中的9个明亮的X射线耀斑的时间和光谱分析表明,耀斑的现象与瞬发γ射线辐射非常相似:高能耀斑的轮廓上升快,衰减快,峰值出现在低能辐射之前。然而,耀斑和瞬发脉冲在一个关键方面不同:耀斑随时间演变。随着时间的推移,耀斑变得更宽,峰值滞后更大,光度更低,发射更柔和。耀斑谱峰能量E_{p,i}随耀斑通量的指数衰减而向低值演化。当与E_{p,i} - E_{iso}和E_{p,i} - L_{iso}提示相关比较时,具有最佳统计的两个耀斑显示出高于预期的各向同性能量E_{iso}和峰值光度L_{p,iso}。发现E_{p,i}与单个耀斑内的L_{iso}相关,产生时间分辨的E_{p,i}(t)- L_{iso}(t)。像瞬发脉冲一样,耀斑定义了一个滞后-光度关系:L_{p,iso} ^{0.3-10 keV} t_{lag} ^{-0.95+/-0.23}。滞后光度被证明是一个在时间上延续50年、在能量上延续50年的基本定律。此外,这是直接的证据,伽玛暴X射线耀斑和瞬发伽玛射线脉冲是由相同的机制产生的。最后,我们建立了一个耀斑余辉形态连接:耀斑优先检测叠加到一个突破或典型的X射线余辉。
2010-04-09 astro-ph.HE
Observations of Gamma-ray Bursts in the Fermi era
费米天文台及其伽马射线暴监测器(GBM)和大面积望远镜(LAT)正在观测伽马射线暴,其光谱覆盖范围和灵敏度前所未有,从~10 keV到> 300 GeV。在任务的前3年,它观察到35个伽马射线暴的100 MeV以上的发射,相对于以前在这个能量范围内的观测,这是一个数量级的增益。在本文中,我们回顾了在这样的样本上获得的主要结果,还强调了与低能量特征(由GBM测量)的关系,以及与其他波长的观测站的测量结果。我们还简要讨论了未来甚高能天文台如HAWC和CTA以及引力波实验对伽玛暴探测的前景。
2013-05-23 astro-ph.HE
Exploring Anisotropic Lorentz Invariance Violation from the Spectral-Lag Transitions of Gamma-Ray Bursts
观测到的伽马射线暴(GRB)的光谱滞后已被广泛地用于研究Lorentz不变性的可能破坏。然而,这些研究通常集中在单个最高能量光子的粗略时间滞后上,而忽略了源处的固有时间滞后。通过分析正-负跃迁伽玛暴的多光子谱滞后行为,提出了一种检验非双折射洛伦兹破坏效应的新方法。这种方法给出了一个合理的描述的内在能量依赖的时间滞后和相对强大的约束洛伦兹破坏的影响。在这项工作中,我们进行了一个系统的搜索洛伦兹破坏光子色散的光谱滞后的过渡特征的32伽玛暴。通过拟合这32个伽玛暴的光谱滞后数据,我们对质量维数为$d=6$和$8$的各向同性和各向异性洛伦兹破坏系数进行了约束。虽然我们的色散约束与现有的边界没有竞争力,但它们有希望补充完整的系数空间。
2022-10-08 astro-ph.HE hep-ph
Spectral properties of 438 GRBs detected by Fermi/GBM
我们介绍了截至2010年3月费米伽马射线暴监测器(GBM)探测到的438个伽马射线暴(GRB)公共数据的光谱分析结果。对于432个爆发,我们可以拟合时间积分谱。在318例中,通过分析它们在8 keV ~ 35 MeV之间的时间积分谱,我们可以可靠地限制它们的νF_ν谱的峰值能量Epeak。这些光谱的80%由具有指数截止的幂律拟合,其余的由带函数拟合。在这318个伽玛暴中,长伽玛暴有274个,短伽玛暴有44个。长伽玛暴的典型峰值能量Epeak=160 keV,低能谱指数α =-0.92。短暴的峰值能量(Epeak=490 keV)和低能谱指数(alpha=-0.50)比长暴更硬。对于每一个费米伽玛暴,我们也分析了相应的频谱峰值流量的爆发。平均而言,峰值谱具有较硬的低能谱指数,但与对应的时间积分谱相似。在我们的费米/GBM爆发的分析中得出的光谱参数与2008年12月之后GRB Cicular Network(GCN)档案中报道的光谱参数在全球范围内一致,而我们发现了系统性差异,关于较早爆发的低能幂律指数。
2011-02-03 astro-ph.HE