The Influence of Uncertainties in the 15O(alpha,gamma)19Ne Reaction Rate on Models of Type I X-Ray Bursts
我们提出了一个Monte Carlo计算的天体物理率的15 O(α,γ)19 Ne反应的基础上发表的实验数据的评价。通过考虑从测量得到的个体共振参数的似然分布,除了推荐的中值之外,还得到在99.73%置信水平下的反应速率的上限和下限的估计。这三个反应速率被用作三个独立的计算的I型X射线爆发使用球对称,流体动力学模拟吸积中子星的输入。以这种方式的影响15 O(α,γ)19 Ne反应速率的峰值亮度,重现时间,并在I型X射线爆发模型相关的核合成进行了研究。与以前的研究结果相反,当反应速率在其下限和上限之间变化时,在四次爆发的序列中没有观察到对这些量中的任何一个的实质性影响。相反,这些数量的差异是可比的突发到突发的变化与固定的反应速率,表明15 O(α,γ)19 Ne反应速率的不确定性不会强烈影响预测的I型X射线爆发模型。
2011-04-14 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Episodic jet power extracted from a spinning black hole surrounded by a neutrino-dominated accretion flow in gamma-ray bursts
有人认为,伽马射线暴(GRB)中的相对论喷流是由BZ机制或中微子冷却主导的吸积流(Ne)中中微子和反中微子的湮灭提供动力的。计算了N_2O_3大尺度磁场的平流和扩散,发现在典型的磁普朗特数Pm =1时,外部磁场被吸积流有效地向内拖曳.当N_2平流输送一个10^14高斯的外部磁场时,极端Kerr黑洞的最大BZ喷流功率可达10^53-10^54 erg/sec.这与潮汐破坏磁星后形成的磁盘的场强大致一致。对于给定的外磁场,如果吸积率小于一个临界值,则黑洞视界附近的吸积流被磁场捕获。被抑制的吸积流未能将场向内拖曳,场强度衰减,然后吸积重新开始,这导致振荡吸积。这种幕式吸积的典型时间尺度是一秒的量级。这可以定性地解释观测到的短型伽玛暴的软延伸辐射振荡现象。
2014-06-25 astro-ph.HE
Impact of Nuclear Reaction Rate Uncertainties on Type I X-ray Burst Nucleosynthesis: A Monte Carlo Study
Shenzhen University(深圳大学);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院);Beijing Normal University(北京师范大学)
该研究通过蒙特卡洛模拟探讨了核反应率不确定性对I型X射线爆发核合成的影响,发现某些同位素的丰度分布可能呈现多峰结构,并提供了更可靠的反应率列表。
2026-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining HeII Reionization Detection Uncertainties via Fast Radio Bursts
上下文快速射电暴(FRB)探测率的提高使得在不久的将来有可能获得$\mathcal{O}(10^2)$到$\mathcal{O}(10^3)$大小的样本。因为它们的河外起源可以帮助我们理解氦再电离的时代。目的。我们试图通过对$z=3$到$4$范围内早期FRB的观测来确定氦II(HeII)再电离的时代。方法.根据HeII再电离模型、大尺度结构中的密度涨落、宿主星系星际介质和FRB贡献的局域环境,建立了FRB色散测度模型。该模型是适合理想星系际介质(IGM)的色散测量模型,检查约束的良好性,通过FRB测量统计的HeII再电离。结论我们报告我们的研究结果分为两类,准确性检测HeII再电离通过FRB假设没有不确定性的红移测量,或者假设不同程度的不确定性的FRB的红移测量。我们表明,在第一种情况下,检测到的$N\sim\mathcal{O} (10^2)$ FRB给出的$σ(z_{r, fit})\sim0.5$从拟合模型的不确定性,和检测到的$N\sim\mathcal{O} (10^3)$给出的不确定性$σ(z_{r, fit})\sim0.1$。假设红移不确定度为$5-20\%$级,将$N\sim 100$的$σ(z_{r, fit})\sim0.5$改为$0.6$,将$N \sim 1000$的$σ(z_{r, fit})\sim0.1$改为$0.15$。
2021-05-26 astro-ph.HE
Systematic study of the composition of Type I X-ray burst ashes: Neutron star structure v.s. Reaction rate uncertainties
本文利用MESA首次系统量化中子星结构及基底加热、金属丰度和新反应速率对I型X射线暴灰烬组成的影响,发现高重力等条件更利于重核生成。
2025-02-16 astro-ph.HE
Pulse Profile Modelling of Thermonuclear Burst Oscillations II: Handling variability
本研究提出将热核爆发切片为可忽略变异性的短片段并进行联合拟合的脉冲轮廓建模方法,有效缓解了忽略源变异性导致的质量和半径推断偏差,使系统不确定性降至统计不确定性范围内。
2023-11-22 astro-ph.HE
Integrating the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor into the 3rd Interplanetary Network
我们正在将费米伽马射线暴监测器(GBM)集成到伽马射线暴(GRB)探测器的行星际网络(IPN)中。使用GBM,IPN将包括9个实验。这将1)帮助费米团队理解和减少他们的系统定位不确定性,2)将GBM和大面积望远镜(LAT)误差圆的大小减少1至4个数量级,3)促进GRB源与地面和空间观测站在其他波长发现的物体的识别,从无线电到非常高能量的伽马射线,4)减少将一些高能光子的LAT探测与GBM爆发相关联的不确定性,以及5)促进对非电磁GRB对应物的搜索,特别是中微子和引力辐射。我们提出的例子,并证明费米和IPN之间的协同作用。这是一个费米循环2客座研究员项目。
2009-12-21 astro-ph.HE
Localization of Gamma-Ray Bursts using the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
费米伽马射线暴监测器(GBM)自2008年7月开始科学运行以来,已经探测到1400多个伽马射线暴(GRB)。我们使用的仪器,如斯威夫特,费米大面积望远镜,INTEGRAL,和MAXI本地化的一个子集超过300 GRB,或通过从行星际网络(IPN)的三角测量,分析GBM GRB本地化的准确性。我们发现,报告的统计不确定性GBM本地化,这可以是小到1度,低估了GBM的位置的距离,真正的伽玛射线暴的位置,我们把这归因于系统的不确定性。系统的不确定性的分布是很好的代表(68%的置信水平)由3.7度高斯与非高斯尾部,其中包含约10%的GBM检测到的伽玛射线暴,并延伸到约14度。一个更复杂的模型表明,有一个依赖的系统的不确定性的位置上的伽玛射线暴在航天器坐标,与伽玛射线暴在象限的Y轴上比那些在X轴上更好地定位。
2014-11-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
An evaluation of the BALROG and RoboBA algorithms for determining the position of Fermi/GBM GRBs
本文通过54个Fermi/GBM与Swift/BAT共测暴样本评估RoboBA和BALROG定位算法,发现RoboBA在暗弱暴上更优且不确定度更可靠,而BALROG低估不确定度约两倍,并为DDOTI等后续观测提供了单次指向最优的结论。
2024-04-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
Machine Learning Identification of Gravitationally Microlensed Gamma-Ray Bursts
本研究开发了一种基于模拟光变曲线和随机森林的机器学习方法,用于识别引力微透镜伽马射线暴,准确率达86%,为暗物质探测提供了新途径。
2025-10-17 astro-ph.HE
Models for Gamma-Ray Burst Progenitors and Central Engines
大多数伽马射线暴是在大质量恒星死亡时产生的。在这里,环境条件下,恒星的演化路径,和爆炸物理可能产生的爆发进行了审查。两个主要的模型--巨磁星和毫秒磁星--都不能被排除在外,它们都可能在不同质量、金属丰度和自转速率的祖星中运行。潜在的诊断进行了讨论和突出的不确定性。这两种模型都能够产生各种各样的瞬变,其性质随恒星性质和视角而变化。其中一些审查,包括很长(天)低光度爆发的可能性,到目前为止未被发现,短硬爆发从大规模恒星的祖先,并从非常大规模的第III族恒星爆发。
2011-05-20 astro-ph.HE
Mass measurements of $^{60-63}$Ga reduce x-ray burst model uncertainties and extend the evaluated $T=1$ isobaric multiplet mass equation
我们报告精确的质量测量中子缺乏镓同位素接近质子滴线。使用TITAN多次反射飞行时间质谱仪进行的$^{60-63}$ Ga的测量提供了比$^{61}$ Ga的当前文献质量不确定度提高三倍以上的改进,并且标志着$^{60}$ Ga的第一次直接质量测量。$^{61}$ Ga质量精度的提高对天体物理学rp过程具有重要意义,因为它限制了$^{60}$ Zn等待点附近的基本反应Q值。基于单区模型的计算,我们证明了改进的质量数据对X射线爆发模型预测不确定性的影响。对$^{60}$ Ga基态质量的首次测量确定了该核素的质子束缚性质;因此,限制了质子滴线沿该同位素链的位置。包括测量质量的$^{60}$ Ga进一步使我们能够扩展评估的$T=1$同量异位多重态质量方程高达$A=60$。
2021-12-13 astro-ph.HE nucl-ex
Dependence of X-Ray Burst Models on Nuclear Reaction Rates
X射线爆发是发生在吸积中的中子星表面的热核闪光,需要可靠的爆发模型来解释中子星和双星系统的性质。我们调查的依赖性的X射线爆发模型的不确定性(p,$γ$),($α$,$γ$),($α$,p)核反应速率使用完全自洽的爆发模型,占之间的反馈变化核能产生和天体物理条件的变化。一个两步的方法首先确定敏感的核反应速率在一个单区模型与点火条件选择匹配的计算与最先进的一维多区模型的基础上{ \Kepler }恒星演化代码。所有相关的反应速率的中子缺乏同位素的质量106分别变化了100的因素向上和向下。然后在1D多区模型中重复计算84个最高冲击反应速率变化。我们发现一些不确定的反应速率,影响预测的光变曲线和爆裂灰烬显着。这些结果为我们深入了解影响X射线爆发观测值的核过程提供了依据,并为今后减少X射线爆发模型中的核不确定性提供了指导。
2016-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Upper limits on Einstein's weak equivalence principle placed by uncertainties of dispersion measures of fast radio bursts
快速射电暴(FRB)是发生在宇宙学距离上的具有毫秒时间尺度的天文瞬变。观察到的每个FRB的不同能量之间的时间滞后由观察到的频率的平方反比定律很好地描述,即,离散度因此,FRB提供了一个理想的实验室来测试爱因斯坦的弱等效原理(WEP):在引力势下具有不同能量的光子之间的假设时间滞后。如果违反了WEP,这些证据应该在色散测量的观测不确定性范围内暴露出来,除非违反WEP也取决于观测频率的平方反比。在这项工作中,我们限制了不同能量的光子之间的伽玛参数($Δγ$)的差异使用FRB色散措施的观测不确定性,其中$Δγ=0$爱因斯坦的广义相对论。采用宇宙学源的平均“夏皮罗时间延迟”,$z=1.6\pm0.3$的FRB 121002和$z=1.0\pm0.2$的FRB 180817.J1533+42分别对$\logΔγ<-20.8\pm0.1$和$\log(Δγ/r_{E}) < -20.9\pm0.2$施加了最严格的约束,其中$r_{E}$是光子之间的能量比。前者是约三个数量级低于其他天体物理源在以前的作品下相同的形式化的Shapiro时间延迟,而后者是迄今为止最严格的约束。
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Model Atmospheres for X-ray Bursting Neutron Stars
由X射线爆发的中子星吸积的氢和氦在失控的热核反应中周期性地消耗,导致整个表面在X射线中明亮地发光几秒钟。通过辐射模型,可以从观测中推断出中子星的质量和半径。通过同时探测中子星的质量和半径,X射线爆发是对极高密度物质性质的最强诊断之一。然而,由于发生X射线爆发的大气的高度非理想性质,这些参数的精确测定是困难的。一旦大气模型的不确定性降低,RXTE和NuStar等X射线望远镜的观测可能会对核物质产生很大的限制。本文讨论了X射线爆发中子星大气模拟的最新进展以及尚待克服的挑战。
2016-11-29 astro-ph.HE
Dependence of X-ray Burst Models on Nuclear Masses
X射线爆发模型预测的光变曲线和最终组成的核灰的影响不确定的核质量。然而,并非所有这些质量都是通过实验以足够的精度确定的。在这里,我们确定剩余的核质量的不确定性X射线爆发模型使用一个区域模型,考虑到在核物理的变化引起的温度和密度演变的变化。研究了两种类型的爆发--具有有限rp过程的典型混合H/He爆发和具有扩展rp过程的极端混合H/He爆发。当允许3 $σ$变化时,只有三个剩余的核质量不确定性影响典型的H/He爆发的光变曲线预测($^{27}$ P、$^{61}$ Ga和$^{65}$ As),并且只有三个额外的质量强烈地影响组成($^{80}$ Zr、$^{81}$ Zr和$^{82}$ Nb)。对于极端H/He爆发,仍有大量的质量不确定性有待解决,其中最重要的是$^{58}$ Zn、$^{61}$ Ga、$^{62}$ Ge、$^{65}$ As、$^{66}$ Se、$^{78}$ Y、$^{79}$ Y、$^{79}$ Zr、$^{80}$ Zr、$^{81}$ Zr、$^{82}$ Zr、$^{82}$ Nb、$^{83}$ Nb、$^{86}$ Tc、$^{91}$ Rh、$^{95}$ Ag、$^{98}$ Cd、$^{99}$ In、$^{100}$ In和$^{101}$ In。最小的质量不确定性,仍然影响组成显着变化时,3 $σ$是$^{85}$钼与16 keV的…
2017-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
The Rate of Short Duration Gamma-Ray Bursts in the local Universe
中子星双星合并导致了引力波事件,GW 170817,在探测到短持续伽马射线暴(SGRB)对应物GRB 170817 A之后,加强了与SGRB的合并关联。在这里,我们认为人口的本地伽马射线暴的持续时间适度短($T_{90}<4 \textrm{ s}$)和$d < 200 \textrm{ Mpc}$内,可能起源于类似的紧凑的二进制合并的约束。利用雨燕/爆发警报望远镜监测的$\sim14.5 \textrm{ years}$的局部伽马射线暴,我们没有发现在这个距离范围内有很高可能性的事件,并为$<4\ \textrm{y}^{-1}$的这种事件的全天速率设定了上限。对于费米/伽玛射线暴监测器(GBM)和CGRO/暴和瞬变源实验(BATSE)探测到的暴,其定位具有相当大的不确定性,我们与$d<100 \textrm{ Mpc}$的2 MASS红移巡天星系进行了交叉相关,得到了较弱的$< 12\ \textrm{y}^{-1}$约束。从GBM和BATSE爆发中对起源于邻近星系软伽马射线中继器($d < 11 \textrm{ Mpc} $)的巨型耀斑进行单独的相关搜索,得出$<3\ \textrm{y}^{-1}$的上限。
2019-07-31 astro-ph.HE
A New Frequency-Luminosity Relation for Long GRBs?
我们研究了206个长伽马射线暴(GRB)的功率密度谱(PDS)。我们用一个简单的幂律拟合PDS,并提取幂律指数(alpha)和噪声交叉阈值频率(f_th)。我们发现,所提取的α峰的分布在-1.4附近,并且f_th的分布在1Hz附近。此外,基于已知红移的58个爆发的子集,我们证明了红移校正的阈值频率与各向同性峰值亮度呈正相关。相关系数为0.57 +/- 0.03。
2010-11-19 astro-ph.HE
Determining Neutron Star Properties by Fitting Oblate-Star Waveforms To X-ray Burst Oscillations
我们描述了复杂的新贝叶斯分析方法,使之能够快速估计的质量和半径的快速旋转,扁圆形中子星拟合扁圆星波形模型,以能量分辨观测的X射线振荡产生的热点,这样的明星。我们的结论是,考虑到恒星的扁圆形状的模型应用于大半径和旋转速率$>300$ Hz的恒星。我们发现,25%的温度变化的热点与纬度不显着偏置的质量$M$和赤道半径$R_{\rm eq}$通过拟合模型,假设一个均匀的温度点的估计。结果表明,当恒星自转速率为$\gtrsim\,$ $600$ Hz,光斑中心和观测者视线均位于恒星自转赤道的$30^\circ$内,振荡的均方根值为$\lesssim\,$ 10%,观测者的观测误差为PDMATHABM_N = 7%时,用扁圆星波形模型拟合波形数据,可以同时确定PDMATHABM_N和PDMATHABM_O,且不确定度为PDMATHABM_N = 7%;以及(4)从恒星收集$\gtrsim$ $10^7$计数。这是一个现实的分数振幅,通过将许多X射线爆发的数据结合起来,可以通过已接受的NICER和拟议的LOFT和AXTAR空间任务从单个恒星获得这么多计数。这些不确定性很小,足以大大提高我们对冷的超密度物质的理解。
2015-03-17 astro-ph.HE
Data Selection Criteria for Spectroscopic Measurements of Neutron Star Radii with X-ray Bursts
热核X射线爆发中子星半径光谱测量中的数据选择和系统不确定性的确定是最近许多研究的主题。在一种方法中,通过数据驱动的贝叶斯混合模型确定不确定性和离群值,而在第二种方法中,通过要求观测值遵循理论预期来进行数据选择。我们在这里表明,由于固有的限制,在数据中,理论上预期的趋势是不可辨别的,在大多数X射线爆发,即使他们存在。因此,所提出的理论选择标准对于当前数据区分干净数据集和离群值是不实用的。此外,当不考虑数据限制时,理论上激发的方法选择具有实际上与该方法的基本假设不一致的属性的突发的一个小子集。我们的结论是,数据驱动的选择方法不受这种理论动机的局限性。
2015-09-09 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gamma-ray burst jet propagation, development of angular structure, and the luminosity function
伽马射线暴喷流的命运和可观测的特性,关键取决于它们与围绕中央引擎的原始物质的相互作用。我们提出了一个半分析模型,这种相互作用,它建立在以前的几个分析和数值工作,旨在预测角分布的射流和茧的能量和洛伦兹因子突破后,给定的环境材料和发射时的射流的属性。使用这个模型,我们构建合成人口的结构射流,假设一个恒星(长伽马射线暴-LGRB)或一个二元中子星合并(短伽马射线暴-SGRB)作为祖先。我们假设所有的祖先都是相同的,并且我们在发射时允许喷射特性的变化很小:因此我们的种群具有准通用结构。这些人口能够重现观测到的LGRB和SGRB光度函数的主要特征,虽然一些不确定性和警告仍然有待解决。
2020-01-27 astro-ph.HE
High-energy transients: thermonuclear (type-I) X-ray bursts
许多不同类别的高能量可变性已经在天体物理源中观测到,在一系列的时间尺度上。最宽的范围(跨越微秒到几十年)是在吸积的恒星质量致密物体中发现的,包括中子星和黑洞。中子星具有特殊的观测意义,因为它们表现出表面效应,引起在黑洞中看不到的现象(热核爆发和脉动)。在这里,我们简要地回顾目前的理解热核(I型)X射线爆发。这些事件是由一系列广泛的核反应驱动的,在许多情况下,这些反应是这些环境所特有的。在过去的几年里,热核爆发已经被用来测量中子星的质量和半径,尽管系统误差对这些测量的影响仍然存在争议。我们描述了最近的努力,以更好地匹配突发模型的观测,以期解决一些与这些事件有关的天体物理学的不确定性。这些努力很有可能为核实验提供补充资料。
2019-09-06 astro-ph.HE
Constraining Fundamental Constants with Fast Radio Bursts: Unveiling the Role of Energy Scale
本研究利用50个已定位快速射电暴的色散量与红移独立测量数据,在标准及动力学暗能量宇宙学模型下约束精细结构常数和质子电子质量比的不确定性,得到迄今最严格约束之一,凸显了能量标度的关键作用。
2024-07-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Are Ultra Long Gamma Ray Bursts powered by black holes spinning down?
伽马射线暴(GRB)是来自宇宙学距离的剧烈爆炸。它们几乎每天都在伽马射线(也包括X射线、紫外线、光学、无线电)中被检测到,通常持续几秒到几分钟。有些伽玛射线暴的持续时间已经超过10^4秒,这就是所谓的超长伽玛射线暴。人们一直在争论这些事件是否形成了一个新的独特类别,或者它们是否类似于长伽玛暴。根据Blandford & Znajek(1977)的观点,旋转黑洞的自旋能量可以通过电磁方式提取,只要黑洞周围的圆盘中有电流支持的磁场。我们认为,这可能是中央引擎的伽玛暴的情况下,我们表明,爆炸的持续时间取决于磁通量积累的事件视界的黑洞。因此,我们估计的表面磁场的一个可能的祖星,我们的结论是,一个超长伽玛暴可能起源于一个祖星与一个相对较低的磁场。
2015-06-09 astro-ph.HE
Testing the rotating hot spot model using X-ray burst oscillations from 4U 1636-536
对中子星质量和半径的精确测量将为超核密度下冷物质的性质提供有价值的信息。一个有希望的方法,使这样的测量涉及到分析的X射线通量振荡经常看到热核(1型)X射线爆发。这些振荡几乎肯定是由恒星表面较热区域的辐射产生的,这些辐射受到恒星旋转的调制。旋转的一个结果是,振荡在较高的光子能量下比在较低的能量下出现得更早。Ford(1999)在Aql X-1的一次1型爆发的尾振荡中发现了强有力的证据。因此,我们单独分析了在4U 1636-536的四个1型爆发的尾部观察到的振荡,当平均时,为Muno等人(2003)的分析中的软铅提供了最有力的证据。我们还分析了在该恒星的超暴期间观测到的振荡。我们发现,从这五个爆发的数据,单独和联合处理,是完全符合旋转热点模型。不幸的是,这些数据的不确定性太大,无法对这颗恒星的质量和半径提供有趣的限制。
2013-03-01 astro-ph.HE
Simultaneous constraints on the mass and radius of Aql X-1 from quiescence and X-ray burst observations
中子星质量和半径的测量是区分各种稠密物质状态方程的最直接的方法之一。低质量X射线双星中吸积中子星的质量和半径可以通过几种方法来限制,包括I型X射线爆发和静止光谱的光球半径膨胀。在本文中,我们首次同时应用这两种方法来约束Aql X-1的质量和半径,作为一个可靠的距离估计,高信噪比的静态光谱从钱德拉和XMM-牛顿,和光球半径膨胀爆发从RXTE是可用的。这也被用于验证两种方法之间的一致性,并缩小中子星质量和半径的不确定性。根据光球半径膨胀爆发法和静态光谱法的重叠置信区,发现Aql X-1的距离应在$4.0-5.75$ kpc范围内。此外,我们还证明了Aql X-1致密星的质量和半径与奇异星状态方程和传统的中子星模型是一致的。
2017-06-29 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts and Population III stars
伽马射线暴(GRB)是第一批恒星和星系时代的理想探测器。我们回顾了最近的理论理解的第一(所谓的人口III)恒星的形成和演化,在光的可行性提供伽玛射线暴的祖先。我们继续讨论可能的独特的观测签名,这种突发的基础上,目前的形成长伽玛暴的情况。这些特征包括与瞬发发射机制有关的特征,以及与余辉辐射有关的特征,在余辉辐射中,周围的星系际介质可能会留下一个指示性的吸收光谱。我们强调重要的剩余的不确定性,在我们新兴的理论框架。
2016-03-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
A search for lensed gamma-ray bursts in 11 years of observations by Fermi GBM
伽马射线暴(GRB)的宏观透镜效应预计将表现为一个GRB,它与前一个GRB具有相同的光变曲线和光谱,但具有不同的通量和略微偏移的位置。识别这种透镜状的伽玛暴可能会提供关于透镜、宇宙学以及伽玛暴本身的重要信息。在这里,我们提出了一个搜索的$\sim 2700$伽玛暴的费米伽马射线暴监测器(GBM)在11年的操作中观察到的透镜伽玛暴。为了识别透镜伽玛暴,我们执行初始切割的位置,时间平均光谱特性和相对持续时间。然后我们使用交叉关联函数来评估光变曲线的相似性,最后分析最有希望的候选者的时间分辨光谱。我们找不到令人信服的镜头候选人。最相似的一对是单脉冲伽玛暴,用于光谱分析的时间仓相对较少。这是最好的解释,在伽玛射线暴人口的相似性,而不是透镜。然而,零结果并不排除样品中存在巨透镜伽玛暴。特别是,我们发现,观测的不确定性和泊松波动可以导致显着差异内的一对透镜伽玛暴。
2020-06-12 astro-ph.HE
The BATSE 5B Gamma-Ray Burst Spectral Catalog
我们提出了系统的伽玛暴的光谱分析与突发和瞬态源实验(BATSE)船上的康普顿伽马射线天文台(CGRO)在其整个九年的操作。该目录包含两种类型的光谱提取的2145伽玛射线暴和五种不同的光谱模型,导致超过19000光谱的纲要。这些模型是根据它们对许多伽玛暴的光谱形状的经验重要性来选择的,所进行的分析被设计得尽可能全面和客观。我们详细描述了我们的程序和标准的分析,并提出散装结果的形式参数分布。该星表应被视为BATSE科学团队的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理学科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2013-11-26 astro-ph.HE
The canonical Gamma-Ray Bursts: long, "fake"-"disguised" and "genuine" short bursts
伽马射线暴(GRBs)首次提供了观测黑洞在引力坍缩到黑洞导致正负电子等离子体形成过程中真空极化所提取的能量的前所未有的机会。Kerr-Newman黑洞的独特性意味着,源自于引力坍缩的非常不同的过程(a)由伴星引起的双星系统中的单个恒星,或b)两颗中子星,或c)一颗中子星和一颗白矮星,确实导致了所观察到的GRB的相同结构。相对论性玻尔兹曼方程组的数值积分的最新进展与碰撞积分包括粒子之间的两体和三体相互作用提供了一个强大的概念工具,以区分传统的“火球”图片,一个膨胀的热腔考虑的卡瓦洛和里斯,而不是“火壳”模型,由一个内部冷壳的相对论膨胀的电子-正电子-重子等离子体组成。火壳的分析自然导致一个典型的伽玛射线暴组成的适当的伽玛射线暴和延长的余辉。通过回顾伽玛暴的三种解释范式,我们展示了如何火壳模型导致对伽玛暴结构的理解和对短伽玛暴和长伽玛暴的另一种分类。
2009-01-12 astro-ph.HE
The Multi-INstrument Burst ARchive (MINBAR)
我们提出了最大的样本I型(热核)X射线爆发尚未组装,包括7083爆发85爆发源。样本取自1996年2月8日至2012年5月3日期间在长时间卫星RXTE、BeppoSAX和INTEGRAL上使用充氙正比计数器进行的观测。爆发源是从115个爆发源的综合目录中提取的,这些爆发源是从早期的目录和文献中收集的。我们对每个爆发光曲线进行了一致的分析(归一化为相对仪器有效面积),并提供了上升时间,峰值强度,爆发时间尺度和通量的测量。对于用RXTE/PCA和BeppoSAX/WFC观测到的爆发,我们还提供了时间分辨光谱,包括对辐射热峰值通量和通量的估计,以及爆发峰值的光谱参数。对于950突发观察到的PCA与以前检测到的突发振荡源,我们包括高时间分辨率数据的分析,提供信息的可检测性和振幅的振荡,以及在突发中,他们被发现。我们还提出了分析118848观测的突发源在样本时间范围内。我们从大多数观测中提取了3-25 keV的X射线光谱,并且(对于满足我们的信噪比标准的观测),我们提供了通量、光谱颜色的测量,对于选定的源,提供了颜色-颜色图上的位置,以获得最佳拟合光谱模型。我们提出了一个样本的描述,迄今为止完成的科学调查的总结,并为进一步研究的建议。
2020-08-13 astro-ph.HE
Correlation between Ultrahigh-Energy Neutrino KM3-230213A and Gamma-Ray Bursts
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);School of Physics, Zhengzhou University(郑州大学物理学院)
通过考虑中微子和伽马射线暴的角度不确定性及洛伦兹不变性破坏,系统分析KM3-230213A与所有可能伽马射线暴的相关性,识别出更多相关暴并计算洛伦兹不变性破坏能标。
2026-05-22 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutrino Losses in Type I Thermonuclear X-ray Bursts: An Improved Nuclear Energy Generation Approximation
I型X射线爆发是发生在吸积中子星表面的热核爆炸。富氢的X射线爆发燃烧远离稳定线的质子,并能从$β$ -衰变中以中微子的形式释放能量。我们已经估计,第一次,中微子通量的I型爆发的初始条件范围内的预测的基础上的一维隐式流体动力学代码,开普勒,计算完整的核反应网络。我们发现,中微子损失之间的$6.7 \times 10^{-5}$和$0.14$的总能量每核子,Q $_{nuc}$,取决于燃料中的氢分数。这些值显着低于$35\,\%$值的中微子损失经常采用在最近的文献中的rp过程。之所以出现这种差异,是因为只有在$β$ -衰变时,$\approx35\,\%$的能量才因中微子发射而损失,而在$(p,γ)$和$(α,p)$反应中没有中微子损失。利用KEPLER实验室在一定初始条件下测得的爆发总能量,我们确定了X射线爆发时每个核子释放的总能量的近似公式:$_{nuc}$ =1.31+6.95 $\bar{X} - 1.92\bar{X}^2 $ MeV/核子,其中$\bar{X}$是点火柱中氢的平均质量分数,均方根误差为$0.052\,$ MeV/核子。我们提供了一个详细的分析的核能输出的爆发,并发现一个不完全提取的质量过剩的燃料,与$14\,\%$的质量过剩的燃料没有被提取。
2019-01-13 astro-ph.HE
On the Connection of Gamma-Ray Bursts and X-Ray Flashes in the BATSE and RHESSI Databases
伽马射线暴(GRB)的分类在过去几年中已经通过各种统计检验进行了深入的研究。有人认为,除了长短暴之外,还有一组不同的伽玛暴,持续时间居中。然而,这样一个团体还没有得到可靠的证实。奇怪的是,关于光谱硬度,Swift和RHESSI卫星的观测给出了不同的结果。对于Swift/BAT数据库,发现中等持续时间的爆发很可能与所谓的X射线闪光(XRFs)有关。另一方面,对于RHESSI数据集,中等持续时间的爆发似乎在光谱上太难由XRF给出。BatSE数据库的中间持续时间突发和XRF之间的联系也不清楚。本文的目的是分别检查BATSE和RHESSI数据库中XRF和GRB之间的关系。我们使用其他作者之前介绍的XRF的经验定义。对于RHESSI数据库,我们还使用基于模拟检测器响应函数的检测计数和注量之间的转换。目的是比较伽玛暴的硬度与XRF的定义。在整个BATSE数据库中有1.3- 4.2%的XRF分数。绝大多数BATSE短脉冲不是XRF,因为只有0.7- 5.7%的短脉冲可以由XRF给出。然而,在中等持续时间的爆发中,XRFs的比例存在很大的不确定性。BATSE中持续时间爆发的1- 85%的部分可以与XRF相关。对于长爆发,该分数在1.0%和3.4%之间。这些分数的不确定性很大,但可以声称,所有BATSE中等持续时间的爆发不能由XRF给出。至少79%的RHESSI短脉冲群,至少53%的RHESSI中等…
2016-10-25 astro-ph.HE
Correlated Spectral And Temporal Behaviour Of Late-Time Afterglows Of Gamma Ray Bursts
伽玛射线暴(GRB)的炮弹(CB)模型预言伽玛射线暴X射线余辉的谱能量密度的渐近行为在时间和频率上都是幂律的,其中时间和谱幂律指数之差$α_X-β_X$被限制为0、1/2和1。本文报道了315个雨燕伽玛暴样本的$α_X$、$β_X$及其差值的分布。该样本包括2012年8月1日之前探测到的所有雨燕伽玛暴,其X射线余辉时间远远超过1天,$α_X-β_X$的估计误差为$\leq 0.25$。$α_X$的值是从CB模型中提取的,它与X射线余辉的整个光变曲线拟合,而光谱指数是由斯威夫特团队从这些伽马射线暴的时间积分X射线余辉中提取的。我们发现这315个雨燕暴的差异$α_X-β_X$的分布在0、1/2和1附近有三个窄峰,其宽度与测量误差一致,与CB模型的预测一致。
2012-10-27 astro-ph.HE hep-ph
The Hurst Exponent of Fermi GRBs
利用小波分解技术,对费米卫星上的伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的46个长、22个短伽马射线暴(GRB)样本进行了Hurst指数的提取。该指数是一个尺度参数,用于度量时间序列中的长期行为。短暴的平均Hurst指数明显小于长暴。这种分离可以作为区分短暴和长暴的无偏判据。
2013-09-17 astro-ph.HE
Constraints on the mass and radius of the accreting neutron star in the Rapid Burster
快速爆发(MXB 1730-335)是一个独特的天体,显示了I型和II型X射线爆发。2009年3月5日,Swift/XRT观测到了快速爆发的I型爆发,首次显示了光球半径的膨胀。我们在这里报告的质量和半径的测定,从这个光球半径膨胀爆发使用贝叶斯方法。在对系统的可能距离(5.8-10 kpc)进行边缘化后,我们得到致密天体的M=1.1+/-0.3 M_sun和R=9.6+/-1.5 km(1-sigma不确定度),排除了中子星的最硬状态方程。我们研究了结果的灵敏度的距离,颜色校正因子,和氢的质量分数的信封。我们发现,只有距离起着至关重要的作用。
2012-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Coherent Search for New Galactic Magnetars using Fermi/GBM and follow-up Swift/BAT: 7 Candidates and a Large Burst Catalog
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(印度基本研究学院国际理论科学中心)
本研究利用Fermi/GBM与Swift/BAT的联合观测,通过统计关联和时空聚类方法,识别出1720次磁陀星爆发,发现7个新候选磁陀星,并构建了覆盖最低注量的爆发目录。
2026-10-30 astro-ph.HE
Applying an accurate spherical model to gamma-ray burst afterglow observations
我们提出的模型拟合的余辉数据集GRB 970508,GRB 980703和GRB 070125,其特点是长和宽带覆盖的结果。该模型假设同步辐射(包括自吸收)从一个球形绝热冲击波和解析通量处方的基础上的数值结果。第一次,它结合了通过简单的启发式公式的灵活性不同阶段的流出动力学的水动力模拟的准确性。处方是特别面向准确描述的动态过渡的流出从相对论到牛顿速度在任意幂律密度环境。我们表明,球形模型可以准确地描述的数据,只有在GRB 970508的情况下,我们发现一个环暴介质密度与恒星风一致。我们详细调查的隐含频谱和物理参数的爆发。对于微观物理,我们证明了相对论电子和磁场携带的能量密度的分数之间的均分。我们还发现,爆炸波是绝热的,在冲击加速的电子的分数必须小于1。我们提出了最适合的参数余辉的所有三个爆发,包括GRB 970508的参数的不确定性,并比较推断的值,由不同的作者。
2013-02-04 astro-ph.HE
The Observed Luminosity Correlations of Gamma-Ray Bursts and Their Applications
本文综述了伽马射线暴的观测光度相关性,探讨其理论解释及在宇宙学中作为探针的应用,并重点解决低红移样本稀缺导致的循环性问题,以校准伽马射线暴并约束宇宙学参数。
2025-01-27 astro-ph.HE
Can we constrain the aftermath of binary neutron star mergers with short gamma-ray bursts?
对GW170817和GRB170817 A的联合观测证明,双星中子星(BNS)合并是短伽马射线暴(SGRB)的祖先:这在仍未稳定的SGRB中央引擎和BNS合并的结果之间建立了直接联系,其性质取决于状态方程(EOS)和中子星的质量。我们提出了一种新的方法来探测基于此链接的SGRB的中央引擎。我们产生一个扩展的目录BNS合并结合最近的理论预测BNS合并率作为红移的函数和NS质量分布推断从银河系BNS的测量。我们使用这个目录来预测BNS系统结束磁星(稳定或超大质量NS)或BH(迅速形成或超大质量NS崩溃后)为不同的EOS的数量,我们比较这些结果与观察到的SGRB率。尽管不确定性主要与知识贫乏的SGRB喷气结构,我们发现,对于大多数EOS的BNS合并后产生的磁星的速率足以为所有的SGRB供电,而只有BH作为可能的中央引擎的情况似乎是不利的。
2020-09-22 astro-ph.HE
Hurst index of gamma-ray burst light curves and its statistical study
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Qingdao University of Science and Technology(青岛科技大学)
本研究通过分析伽马射线暴光变曲线的Hurst指数,探讨其与爆发持续时间及峰值光子通量的统计相关性,揭示时间相关性与物理机制的潜在联系。
2026-01-27 astro-ph.HE
The Total Errors In Measuring Epeak for Gamma-Ray Bursts
虽然Epeak在过去被广泛使用,例如与光度指示器一起使用,但尚未彻底检查可能的散射源。在文献中,Epeak的报告误差线是简单的泊松统计误差。由于分析师在确定Epeak时所做的选择(例如,积分的开始和停止时间)、对检测器响应的不完全了解、各种检测器的不同能量范围以及用于拟合光谱的模型的差异。我们检查这些单独的散射源的大小,通过比较许多独立的对公布的Epeak值相同的突发。事实上,在同一爆发的多个报告中观察到的分散(通常具有相同的数据)远远大于公布的统计误差条。我们测量出与分析师的选择相关的一西格玛不确定性为28%,即,0.12在Log 10(Epeak)中,结果误差始终存在。与探测器响应相关的误差小得可以忽略。由Epeak的常用替代定义(例如存在于所有论文和所有编译的突发列表中)引起的变化通常为23%-46%,尽管这随应用而变化很大。这意味着:(1)即使是最好的测量Epeak值也会有28%的系统不确定性。(2)因此,伽马射线暴对于单个事件的精确度是有限的,这可以通过对许多暴进行平均来减少。(3)典型的一西格玛总不确定性的突发集合是55%。(4)我们还发现,在暴帧Epeak的分布宽度必须接近零,这意味着一定存在某种机制恒温伽玛暴。(5)我们的社区只能通过使用具有相同Epeak计算定义的突发集合来改善这种情况。
2011-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的起源,持续时间从不到一秒到数千秒,经过40多年的观测,仍然没有完全弄清楚。这些不确定性存在于伽玛暴物理学中的几个悬而未决的问题中,包括喷流成分、能量耗散机制、粒子加速机制和辐射机制。最近费米对瞬发辐射的宽带观测加剧了这些领域的争论,激发了激烈的理论研究,引发了非常不同的想法。我将回顾这些争论,并认为,目前的数据表明以下图片:一个准热光谱成分起源于光球的相对论喷出物已被发现在一些伽玛射线暴。即使在某些情况下(例如GRB 090902 B),该分量占主导地位的频谱,在大多数GRB中,该分量要么形成一个次主导的“肩”谱分量在更主要的“带”分量的低能量谱区,或根本无法检测到。主要的“带”光谱分量可能源自由于同步辐射而产生的光学薄区域。伽玛射线暴中心引擎的不同磁化强度可能是观测到的不同的瞬发性质的起源。
2014-02-27 astro-ph.HE
Effects of thermonuclear X-ray bursts on non-burst emissions in the soft state of 4U 1728--34
最近的研究表明,中子星低质量X射线双星(LMXB)的持续辐射是在热核(I型)X射线爆发期间演化的。然而,这种演变的原因并不确切。这种不确定性可以引入显着的系统性,在中子星半径测量使用爆发光谱,特别是如果一个未知的,但显着的一部分,这是再处理的爆发,有助于在爆发期间的持续发射的变化。在这里,通过分析个别爆发数据的AstroSat/LAXPC从中子星LMXB 4U 1728- 34在软状态下,我们表明,爆发的排放没有显着再处理的电晕覆盖的中子星。相反,我们的分析表明,爆发发射增强了吸积盘发射,可能是通过增加磁盘的吸积率。这种增强的盘发射,这是康普顿覆盖盘的电晕,可以解释在爆发期间观察到的持续发射增加。这一发现提供了一个持久的发射组件的理解,以及它们与热核爆发发射的相互作用。此外,由于爆发光子没有显着的再处理,非爆发和爆发的排放可以可靠地分离,这是需要减少恒星半径测量的系统不确定性。
2018-05-14 astro-ph.HE nucl-th
Constraining the bulk Lorentz factor from the photosphere emission
我们提出了一个直接的和模型无关的方法来约束相对论膨胀的对象,如伽马射线暴的洛伦兹因子。只有测量,如热分量的发射,距离和可变的时间尺度的光变曲线,使用。如果考虑不确定性,我们将得到洛伦兹因子的下限。我们将此方法应用于GRB 090618,得到了洛伦兹因子的下限为22。该方法可用于任何相对论运动的物体,如伽马射线暴,耀变体和软伽玛射线中继器,提供被观察到的发射的热分量。
2015-01-25 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in Type I X-ray Bursts
I型X射线爆发是发生在吸积的中子星包层中的热核爆炸。自35年前发现这些现象以来,对这些现象的详细观察促使了理论天体物理学和实验核物理学的大量研究。在这篇综述中,我们首先讨论这些现象的关键观测特征,这些特征可能对相关热核燃烧的核合成的特定模式敏感。然后,我们总结了努力模型I型X射线爆发,重点是确定整个这些爆发所涉及的核物理过程。我们讨论和评估模型的局限性,特别是在核物理输入的关键不确定性方面。最后,我们研究了最近的相关实验测量,并概述了未来的前景,以提高我们对这些独特的环境从观测,理论和实验角度的理解。
2012-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Probing intrinsic properties of short gamma-ray bursts with gravitational waves
短伽马射线暴的前身被认为是中子星与其伴星黑洞或中子星的合并,它们是主要的引力波源之一。我们设计了一个贝叶斯框架,结合伽马射线暴和引力波的信息,使我们能够探测短伽马射线暴光度。我们发现,结合短伽玛射线暴和引力波观测不仅提高祖距离和倾角的估计,他们也允许各向同性的短伽马射线暴的光度来确定,而不需要宿主星系或光变曲线信息。我们通过模拟Advanced LIGO和Advanced Virgo对1000个短伽马射线暴和引力波的联合探测来验证我们的方法。我们发现,${\sim}90\%$的模拟有不确定性短伽马射线暴各向同性的亮度估计是在一个因素的2理想的情况下,在那里的距离是已知的。因此,各向同性的光度可以确信地确定短期伽马射线暴联合观察到的引力波探测的高级LIGO和高级处女座。计划中的对先进LIGO的增强将扩大其范围,并可能产生几个短伽马射线暴和引力波的联合探测。第三代引力波探测器将允许对大多数红移为$z{\sim}1$的短伽马射线暴群体进行各向同性光度估计。
2017-11-04 astro-ph.HE gr-qc
On the consistency of neutron-star radius measurements from thermonuclear bursts
中子星的半径原则上可以通过将黑体归一化来测量,该黑体适合热核(I型)X射线爆发期间的X射线光谱,尽管以前很少有研究讨论这种测量的可靠性。在这里,我们研究的表观半径长,混合H/He爆发的低质量X射线双星GS 1826-24和KS 1731-26的均匀样本。在这些爆发中测得的黑体归一化(与发射面积成比例)在爆发尾部长达60秒的时间内是恒定的,即使通量(黑体温度)下降了60-75%(30-40%)。爆发之间平均归一化的典型rms变化为3- 5%,尽管在两个时期内从GS 1826-24观察到的爆发之间的变化为17%。从两个时代的爆发过程中的时间分辨光谱测量的比较表明,规范化的发展一贯通过突发上升和峰值,但随后进一步增加在早期的时代爆发。升高的归一化值可以由突发发射的各向异性的变化引起,或者可替代地由光谱校正因子f_c的10%量级的变化引起。由于从GS 1826-24以外的系统观测到的爆发样本更加不均匀,我们预计至少10%的系统不确定性可能普遍适用于中子星半径的测量,除非这里描述的影响可以得到校正。
2012-01-09 astro-ph.HE astro-ph.IM
Magnetic Field and Flavor Effects on the Gamma-Ray Burst Neutrino Flux
以Waxman-Bahcall GRB通量为例,从粒子物理的角度重新分析了伽马射线暴中的瞬发μ中微子通量。我们首先重现这个参考通量处理同步能量损失的二级π介子明确。然后,我们包括额外的中微子生产模式,中微子从μ子衰变,磁场的影响,对所有的次要物种,和味道混合与当前参数的不确定性。我们表明,这些影响的组合修改的形状的原始韦克斯曼-巴卡尔伽玛射线暴通量显着,并改变归一化的三到四个因素。因此,中微子望远镜的伽马射线暴搜索策略可能是基于错误的通量形状,而对伽玛射线暴中微子通量的限制,如重子载荷,实际上可能已经比预期的要强得多。
2011-03-04 astro-ph.HE hep-ph
Spectrum of shear modes in the neutron-star crust: Estimating the nuclear-physics uncertainties
本文利用手征有效场论(EFT)的相互作用建立了中子星内壳模型,计算了中子星内壳的物态方程、剪切性质和地壳剪切模谱。我系统地研究与核物理输入,地壳成分,中子夹带,并估计其对地壳剪切性质和剪切模式谱的影响的不确定性。我发现不确定性主要来自两个来源:中子物质状态方程和中子夹带。我比较了地壳剪切模式的频谱观测频率的准周期振荡的余辉的巨大$γ$射线爆发,发现所有这些频率可以描述的不确定性,这是,但是,目前太大推断中子星属性从观测。
2017-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Early X-ray and optical afterglow of gravitational wave bursts from mergers of binary neutron stars
双中子星合并是强引力波源。即将到来的先进引力波探测器有望首次探测到与这些源相关的引力波爆发(GWB)。GWB的电磁对应物包括短GRB,光学macronova和持久的无线电余辉。在这里,我们认为,如果合并后的产物是一个短命的大质量中子星,而不是一个黑洞,那么至少有一些GWB可能会伴随着持续数千秒的早期余辉。这种余辉是由原磁星风的消散提供动力的。估计X射线通量的亮度为10 ^{-8}-10 ^{-7}尔格/秒/厘米^2。光通量受到很大的不确定性的影响,但在R波段可以达到17等。我们提供了这种情况下的观测提示,并讨论了检测这些信号的挑战和策略。
2012-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Multivariate analysis of BATSE gamma-ray burst properties using skewed distributions
伽马射线暴(GRB)除了公认的短暴和长暴之外,还有多少类仍然是一个有争议的问题。然而,已经表明,当调用偏态分布时,$\log T_{90}$和$\log T_{90} - \log H_{32}$空间仅用两个这样的分量的混合物就可以充分地模拟,这意味着两种伽玛暴类型。在这里,一个全面的多变量分析的几个多维参数空间进行的BATSE样本的伽玛暴,与使用偏态分布。据发现,所提取的组件的数量在检查的参数集之间变化,范围从2到4,与高维空间允许更多的类。蒙特卡罗测试意味着这些额外的组件可能是由于数据的有限性而产生的伪像,并且是将数据的特定实现作为随机样本进行检查的结果,从而导致虚假识别。
2019-10-20 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Emission from Gamma-Ray Burst Fireballs, Revised
本文从粒子物理学的角度,对伽马射线暴中的中微子通量进行了综述。我们数值计算的中微子通量相同的天体物理假设的分析火球中微子模型,包括占主导地位的π介子和K介子生产模式,味道混合,和磁场的影响,次级μ介子,π介子和K介子。我们证明,考虑到所有光谱的全部能量依赖性,预期中微子通量的归一化减少了约一个数量级,光谱向更高的能量转移,在那里我们可以通过重新计算分析模型来确定差异的确切来源。我们还重现了IceCube-40分析完全相同的爆发和相同的假设,并说明了不确定性的影响。我们的结论是,火球的重子负载,这是一个重要的控制参数的宇宙射线的发射,可以显着限制与全面的实验后,大约十年。
2012-05-02 astro-ph.HE hep-ph