Spectral evolution of long Gamma Ray Burst prompt emission: electrostatic acceleration and adiabatic expansion
尽管伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的光变曲线变化很大，但它们的光谱能量分布一般是弯曲的，并且有宽的峰值。特别地，当SED峰高S_p随其峰值能量E_p的减小而减小时，它们的光谱演化可以用硬度-强度相关来描述。我们提出了一个基于静电加速的加速方案，解释了~ 0.25MeV处的Ep分布峰值.我们表明，在长的伽玛射线暴光变曲线的各个脉冲的衰减阶段，绝热膨胀损失可能占主导地位的同步辐射冷却效果。由于绝热膨胀引起的能量损失也可以用来描述在它们的衰变阶段期间观察到的光谱演化。我们的方案预测的光谱演化是一致的，在单脉冲的长BATSE伽玛暴的观察。
2011-02-07 astro-ph.HE
The 2009 outburst of magnetar 1E 1547-5408: Persistent radiative and burst properties
磁星1 E ~1547 $-$ 5408最近出现了两次爆发，分别从2008年10月3日和2009年1月22日开始。在这里，我们提出了一个持续的辐射演变的分析和统计研究的爆发属性在2009年爆发期间使用{ \em斯威夫特} X射线望远镜（XRT）。我们发现，1- 10千电子伏的通量增加了一个因子的$\sim500$和硬化显着，峰值$\sim6$小时后爆发的发病。所观察到的脉冲分数表现出与相位平均通量的反相关。确定了2009年爆发期间数百次X射线爆发的性质，并与其他磁星爆发事件的性质进行了比较。我们发现，突发的峰值随机发生的相位，但构成突发的折叠计数表现出与持续脉冲相位不一致的脉冲。我们还报告了爆裂硬度和通量之间的相关性。我们比较的硬度通量演变的持久性发射的爆发，从其他磁星，并发现，虽然确实存在一个整体的趋势，硬化的程度为一个给定的增加通量是不均匀的从源到源。这些结果进行了讨论的背景下，以前的结果和磁星模型。
2011-10-24 astro-ph.HE
Impact of Secondary Acceleration in Gamma-Ray Bursts
我们讨论了内激波情形下伽马射线暴中次级μ介子、π介子和K介子的加速，以及它们对中微子流的影响。我们引入了一个两区模型，包括一个加速区（冲击）和辐射区（等离子体下游的冲击）。冲击波的加速是有效质子加速的不可避免的结果，需要从辐射有效地传输回加速区。另一方面，如果有足够大的湍流区，辐射区的随机加速可以显著增强μ子和K介子的次级谱。总的来说，这是合理的，中微子光谱可以通过随机加速在峰值处增强到两倍，额外的光谱峰出现在次级μ子和π子的冲击加速中，并且来自K介子衰变的中微子产生增强。根据伽玛射线暴的参数，一般结论的限制，最近的冰立方和ANTARES分析所获得的内部冲击的情况下，可能会受到二次加速度的因素高达两个。大多数变化发生在10^7 GeV以上的能量，因此对下一代无线电探测实验的影响将更加明显。然而，如果将来发现伽玛暴是高能中微子源，那么在10^6 GeV或更高能量附近探测到一个或几个明显的峰值将有助于推导出伽玛暴中磁场强度的基本性质。
2014-03-03 astro-ph.HE
Probes of Diffusive Shock Acceleration using Gamma-Ray Burst Prompt Emission
伽马射线暴（GRB）的主要范例表明，瞬变伽玛射线信号来自相对论膨胀内部的多次冲击。本文探讨了伽玛暴瞬发辐射谱如何约束伽玛暴模型中相对论激波下电子（或离子）的加速特性。在加速人口的可能的高能量幂律指数的阵列突出显示，专注于如何超过1兆电子伏的光谱可以探测在伽玛射线暴内部冲击场的一致性，和在其周围的磁流体湍流的字符。当包含兆电子伏波段的光谱中断，适合BATSE/EGRET突发数据表明，占优势的电子负责的即时发射驻留在一个固有的非热人口。这与加速模拟中产生的典型种群明显不同;提到了这种冲突的潜在解决方案，如自吸收的作用。光谱模型还表明，同步加速器机制是有利于同步加速器自康普顿的情况下，由于后者的典型的宽曲率附近的峰值。费米伽马射线空间望远镜对爆发的宽带光谱覆盖将加强这种诊断; GBM将提供关于非热粒子群的较低能量部分的关键信息，而LAT将限制粒子加速的幂律制度。
2009-01-16 astro-ph.HE
Efficient acceleration of cylindrical jets: effects of radiative cooling and tangled magnetic field
发散的超音速流正在加速，就像拉伐尔喷管的情况一样，同样的概念也被应用于宇宙中磁流体动力学流的加速。在这里，我们研究了“非发散”圆柱形超音速流的动力学，并表明它们可以通过辐射冷却和纠缠磁场的影响来加速。除了喷流物质的辐射冷却（冷却效应）外，根据我们对脉冲星风星云的研究，还提出了有序磁场向湍流磁场的转换（转换效应）和湍流磁场的耗散（耗散效应）。虽然冷却和转换效应都是无效的加速过程，但当冷却、转换和耗散效应同时起作用时，磁化圆柱射流的终极速度达到最大可能值的一半左右。在最大加速度情况下，辐射效率也约为喷流总亮度的一半。非理想MHD效应加速流动的概念可能有助于研究活动星系核中的相对论喷流，其中喷流轴附近的区域预计是圆柱形和扭结不稳定的。
2020-03-13 astro-ph.HE
Stochastic Acceleration Model of Gamma-Ray Burst with Decaying Turbulence
伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的谱形通常用能带函数表示：高能区和低能区两个幂律函数的光滑连接。为了揭示带函数的起源，我们重新审视了随机加速模型，在该模型中，电子通过在GRB流出中与湍流波散射而加速。加速和同步辐射冷却之间的平衡产生了类似于麦克斯韦分布的窄能量分布。同步辐射光谱变得与所观察到的硬光子指数为低能量区域一致。另一方面，窄的电子能量分布矛盾的幂律谱的高能量区。我们考虑的电子能量分布的演变来解决这个问题。由某种流体动力学不稳定性引起的湍流和磁场逐渐衰减。根据这种演变，典型的同步加速器光子能量也随着时间而减小。时间积分谱在高能区形成幂律形状。我们讨论了所需的演变的湍流和磁场产生一个典型的带函数。虽然湍流的衰减是高度不确定的，最近的数值模拟衰减湍流似乎比较积极的随机加速模型。调和观测所需的另一个条件是随机加速的持续时间比动态时标短得多。
2015-09-24 astro-ph.HE
Particle acceleration at radiative supernova remnant shocks
Laboratoire d’étude de l’Univers et des phénomènes eXtrêmes, LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（极端宇宙现象与天体物理实验室，LUX，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心）
研究辐射超新星残骸冲击波中通过扩散冲击加速（DSA）加速粒子的可能性，发现辐射阶段可导致电子谱比质子谱更陡峭，并受环境和辐射阶段持续时间影响。
2025-11-24 astro-ph.HE
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
Radiative acceleration of relativistic jets from accretion discs around black holes
本文通过数值模拟研究黑洞吸积盘辐射对电子-质子及电子-正电子喷流的加速作用，发现正负电子对主导的喷流可被辐射驱动至超相对论速度，并探讨了辐射加速失效的极限条件。
2024-10-22 astro-ph.HE
The Multi-Dimensional Structure of Radiative Shocks: Suppressed Thermal X-rays and Relativistic Ion Acceleration
辐射冲击，气体冷却速度比动力学时间快，在许多天体物理瞬变中起着关键作用，包括经典新星和年轻超新星与星周物质的相互作用。高马赫数$\mathcal{M} \gg 1$辐射激波后面的致密层易受薄壳不稳定性的影响，产生"波纹"激波界面。本文采用二维和三维流体动力学模拟方法研究了光学薄辐射激波的热辐射和非热相对论离子的加速。我们采用了移动网格代码和专门的数值技术，以消除人工热传导网格单元。在X射线温度$kT_{\rm sh} \approx (3/16)μm_p v_{\rm sh}^{2}$下，由一维分析得到的激波亮度$L_{\rm tot}$的辐射分数被$\mathcal{M} \approx 4-36$的因子$L(>T_{\rm sh}/3)/L_{\rm tot} \approx 4.5/\mathcal{M}^{4/3}$抑制。这种抑制的部分原因是热激波气体将弱激波驱入低压冷细丝，后者消耗热能的速度比辐射的速度快。结合粒子在细胞的模拟结果扩散冲击加速与整个冲击的倾角分布（相对于上游磁场在冲击平面$-$预期的几何形状的瞬态流出），我们预测的效率和能谱的离子加速。虽然可以忽略不计的加速度预测绝热冲击波，波纹冲击波阵面使局部地区，以满足有效加速所需的准平行磁场的几何形状，导致$\mathcal{M} \approx 12-36$的平均加速效率为$ε_{\rm nth} \sim 0.0…
2018-06-08 astro-ph.HE
Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows
相对论性和非相对论性无碰撞冲击的粒子加速是不同的。我们发现，电磁引力波（GWs），伽马射线暴（GRB）余辉，是理想的目标，观察跨相对论演化的加速电子分布，因为GWs现场附近的伽玛射线暴与离轴射流，否则错过了伽玛射线观测。我们发现，相对论光谱斜率在光变曲线的峰值时刻附近开始急剧变化，并在峰值时刻的10倍左右接近非相对论极限。余辉同步辐射光谱的trans-relativistic演化与GRB 170817 A的观测结果在误差范围内是一致的，并且在更致密的环境中，在GW视界$\sim 200$ Mpc的类似但更遥远的事件中是可以测量的。我们粗略地估计，这样的事件代表的GRB 170817 A类离轴短GRB的10- 50%的一小部分。我们还发现，如果它们的光变曲线彼此相似，则光谱演化不依赖于喷流结构。
2022-10-18 astro-ph.HE
The 2006-2007 Active Phase of Anomalous X-ray Pulsar 4U 0142+61: Radiative and Timing Changes, Bursts, and Burst Spectral Features
经过至少6年的沉寂，异常X射线脉冲星（AXP）4U 0142+61在2006年3月进入了一个持续数月的活跃阶段，包括6次X射线爆发以及持续X射线发射的许多变化。这些爆发是罗西X射线定时探测器监测11年来首次从AXP看到的，都发生在2006年4月6日至2007年2月7日之间。爆发持续时间范围为0.4-1.8 \times 103 s。前五个爆发光谱很好地模拟了黑体，温度kT ~ 2-9 keV。然而，第六次爆发有一个复杂的光谱，其特征是一个黑体加上两个发射特征，其幅度在整个爆发中变化。最突出的特征是在14.0 keV。在进入活跃期后，脉冲星的脉冲形态发生了重大变化，可能出现了定时故障。这个小故障的总频率跳变为（1.9 \pm 0.4）\times 10-7 Hz，恢复的衰减时间为17 \pm 2天，比初始跳变多，这意味着脉冲星的净自旋下降。在磁星模型的框架内，恒星的净自旋下降可以用超流体中旋转速度比其他区域慢的区域来解释。爆发，通量增强，脉冲形态的变化可以解释为由于高度扭曲的内部磁场施加的应力引起的地壳变形。然而，与其他AXP爆发不同的是，我们无法解释磁层中植入的主要扭曲。
2011-05-13 astro-ph.HE
The Limited Contribution of Low- and High-Luminosity Gamma-Ray Bursts to Ultra-High Energy Cosmic Rays
超高能宇宙射线（UHECR）的加速场是一个悬而未决的问题，尽管扩展的研究。在本文中，我们重新考虑的提示阶段的伽马射线暴（GRB）作为一个可能的候选人，这种加速和限制的最大质子能量在光学薄同步加速器和光球模型，使用属性的提示光子谱。我们发现，没有一个模型有利于加速质子$10^{20}$ eV的高光度爆发。我们重复计算低亮度伽玛暴（llGRB）考虑质子和完全剥离的铁，发现可获得的最高能量分别为$< 10^{19}$ eV和$< 10^{20}$ eV的质子和铁，无论模型。因此，我们的结论是，对于我们的基准参数，伽玛暴，包括低光度的爆发，贡献很小，没有观察到的UHECR。我们进一步限制必要的条件之间的关联UHECR和llGRBs，并发现铁可以加速到$10^{20}$ eV的光球模型，非常有效的加速和/或一个小的分数能量给一小部分的加速电子。这将必然导致高的瞬发光通量，并且因此检测到这样的信号可以是在源处成功的UHECR加速的指示。
2019-04-03 astro-ph.HE
Acceleration of ultra-high energy cosmic rays in the early afterglows of gamma-ray bursts: concurrence of jet's dynamics and wave-particle interactions
超高能宇宙射线$($ UHECRs $)$的起源仍然是一个谜。有人认为，超高能电子回旋共振是由伽马射线暴$($伽玛暴$)$的相对论喷流在余辉早期的随机加速产生的。在这里，我们开发了一个时间相关的模型，考虑到射流的动力学和湍流波和粒子之间的相互作用的并发影响，质子的级联可压缩波在伽玛射线暴射流。考虑磁声波的快模作为主要的粒子散射体，并假设星际介质$($ ISM $)$为环暴环境，我们的数值计算结果表明，在余辉早期，质子可以被加速到$\textrm{10}^{\textrm{19}}\,$ eV.估计表明，在大多数情况下，超高能核可以很容易地在外激波中幸存下来，从而允许在所提出的框架中加速$\textrm{10}^{\textrm{20}}\,$ eV宇宙线核.光谱斜率可以像$\textrm{d}\textit{N}/\textrm{d}\textit{E} \propto \textit{E}^\textrm{0}$一样硬，这与皮埃尔俄歇天文台测量的UHECR中等质量成分解释的要求一致。
2021-10-07 astro-ph.HE
On radiative acceleration in spine-sheath structured blazar jets
有人提出耀变体喷流是结构化的，快速的脊柱被较慢的鞘或层包围。这个结构射流模型解释了它们的发射和形态的一些特性。由于它们的相对运动，一个成分产生的辐射被另一个成分放大，从而增强了两者的逆康普顿发射。辐射在共动坐标系中各向异性地发射，并引起发射等离子体反冲。如观察者坐标系所示，这对应于最快组件（脊椎）的减速和较慢组件（层）的加速。虽然脊柱的减速已经调查，在这里，我们研究的第一次鞘的加速度，并找到自洽的速度剖面解决方案的脊柱和鞘，同时占辐射冷却。我们发现，鞘层可以加速到所需的观测速度，如果它的轻子在加速区域保持活力，假设是100史瓦西半径的顺序，要求在该区域连续注入高能粒子。
2016-10-03 astro-ph.HE
Constraints on Electron Acceleration in Gamma-Ray Bursts Afterglows from Radio Peaks
通过对伽马射线暴及其多波长余辉的研究，人们对相对论高能天体物理源的电子加速和发射特性有了深入的了解。跨电磁波谱的宽带建模一直是调查这些来源背后的物理学的主要手段，尽管已经开发了独立的诊断工具来告知和证实粒子加速模拟和宽带研究中的假设。我们提出了一种方法来约束三个物理参数相关的伽玛射线暴爆炸波中的电子加速：电子的冲击能的分数，$ε_e$ ;电子的分数，得到加速到幂律分布的能量，$ξ_e$ ;和最小洛伦兹因子的加速电子，$γ_m$。这些参数受到射电余辉光变曲线和光谱能量分布峰值观测的限制。从49个无线电余辉的样本中，我们能够找到这些参数的窄分布，暗示冲击波微物理学可能具有普遍性，尽管观测偏差可能在其中发挥作用。使用无线电峰值和考虑有关的提示伽玛射线发射效率，我们约束的$ε_e$和$ξ_e$的允许参数范围内约一个数量级，$0.01\lesssimε_e\lesssim0.2$和$0.1\lesssimξ_e\lesssim1$。这种严格的约束是无法从宽带研究由于模型退化的$ξ_e$。
2022-11-01 astro-ph.HE
What is the radiative process of the prompt phase of Gamma Ray Bursts?
尽管我们对伽马射线暴现象学的知识有了很大的提高，但我们仍然不知道它们物理学的几个基本方面。其中一个难题是关于产生瞬发相辐射的辐射过程的性质。尽管同步加速器工艺本身有资格成为自然的候选者，但它面临着严重的问题，人们已经做出了许多努力寻找替代方案。然而，这些都受到其他问题的困扰，并且对于特定的辐射机制还没有普遍的共识。
2010-02-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray bursts afterglows in magnetized stellar winds
最近的分析和数值计算工作认为，成功的相对论费米加速需要未受冲击的等离子体的弱磁化，在高洛伦兹因子时更是如此。本文利用相对论费米加速微观物理的“从头算”原理，通过计算在磁化恒星风中传播的伽马射线暴的余辉，验证了这一结论。结果表明，在磁化环境中，人们预计辍学的X射线波段上的亚日尺度的冲击加热电子的同步辐射退出频带。稍后，当爆炸洛伦兹因子下降到某个临界值以下时，费米加速开始起作用，导致标准余辉光曲线的恢复。有趣的是，观测到的衰减与伽马射线暴早期X射线余辉中的快速衰变有相似之处。
2011-08-30 astro-ph.HE
Observations of particle acceleration in the blast waves of Gamma-ray Bursts
电子能量分布指数p是激波前沿的电子被加速到相对论速度并通过同步辐射辐射的过程的基本参数。这种加速过程适用于无数的天文喷流源，如活动星系核、X射线双星和伽马射线暴（GRB），以及太阳风和超新星中的粒子加速和宇宙射线的加速。p分布的精确测量对于区分任何相对论性冲击波阵面上电子加速的可能理论至关重要;对于p是否具有普适值或是否具有分布，以及如果是，分布是什么，存在分歧。在这里，我们研究了同步加速器发射的一个来源：雨燕卫星观测到的伽玛射线暴余辉的冲击波。在GRB爆炸波模型的框架内，所观察到的X射线光谱和时间指数对p的分布的约束进行了检查和分布参数化。结果表明，观测到的光谱指数分布与由单个离散值组成的p的基本分布不一致，但与以p = 2.4为中心且宽度为0.6的高斯分布一致。这一发现不同意理论工作，认为一个单一的，普遍的价值p，但也表明，宽度的分布并不宽，因为已经提出了一些作者。
2011-10-04 astro-ph.HE
Constraints on the acceleration region of type III radio bursts from decimetric radio spikes and faint X-ray bursts
我们研究的能量释放过程中的耀斑，其特征是微弱的爆发的非热硬X射线（HXR）发射与分米波无线电尖峰和III型无线电爆发开始在高频率和延伸到日光层的渐进阶段。我们描述了日冕中电子加速的位置，并研究了高日冕中射电源大小的径向演化。费米和RHESSI的HXR发射的成像和光谱学提供了日冕中加速电子的诊断以及加速区域高度的下限。使用ORFEES频谱仪在分米范围内进行的射电观测提供了接近加速区域的射电诊断。用LOFAR在米范围内进行的射电光谱成像提供了高日冕中射电源大小随其距太阳距离的演变。非热HXR爆发和无线电尖峰在短时间尺度上有很好的相关性。非热HXR发射电子的光谱指数为-4，其数目约为$2\times 10^{33}$电子/s。加速区域的密度被约束在$1-5 \times 10^9$ cm $^{-3}$之间。快速向上加速的电子变得不稳定，产生朗缪尔波，导致III型射电爆发的高起始频率，并且射束在其源处的伸长在0.5和11.4 μ m之间。用LOFAR观测到的射电源尺寸和它们的梯度大于预期的电子束尺寸和梯度，假设它跟随磁通量管的膨胀。这些观测结果支持了这样一种观点，即无线电发射分裂成尖峰与加速过程本身的分裂有关。HXR和日冕中的无线电诊断的组合提供了对电子加速的位置的强约束。
2021-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Acceleration of Ultrahigh Energy Particles from Fast Radio Bursts
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所）
研究快速射电暴（FRB）在电子-正电子-离子等离子体系统中驱动的粒子加速，发现通过脉冲前沿侵蚀形成超高能中性等离子体片，并识别出两种离子加速机制（活塞机制和尾场机制），其能量标度与粒子模拟一致，且产生的幂律能谱与宇宙线相符。
2026-04-30 astro-ph.HE
To understand the radiative processes of pulsars and fast radio bursts with the FAST
University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；School of Physics, Peking University（北京大学物理学院）；School of Physics and Mechanical Electrical & Engineering, Hubei University of Education（湖北教育学院物理与机电工程学院）
本文基于FAST观测数据，探讨脉冲星和快速射电暴的辐射机制，提出新的研究视角，强调利用FAST高灵敏度望远镜进一步研究的重要性。
2026-04-11 astro-ph.HE
Rarefaction acceleration in magnetized gamma-ray burst jets
与长/软伽马射线暴相关的相对论喷流形成并最初在祖星内部传播。由于在穿过恒星表面后，它们会失去外部压力的支持，这些流动可以被模拟为绕着一个拐角移动。形成一个强的稳态稀疏波，侧向膨胀伴随着稀疏加速。我们调查的效率和一般特点，这种机制，通过整合的稳态，特殊的相对论，磁流体动力学方程，使用一组特殊的部分精确解在平面几何形状（r自相似的“角落”）。我们还推导出解析近似标度的超相对论冷/磁化，和流体动力学的限制。该机制在磁化流中比在纯流体动力流中更有效。它大大增加了洛伦兹因子，而对喷流的开口没有太大影响;它们的乘积的结果值可以比1大得多，允许余辉光曲线中可能的中断。这些发现是相似的轴对称射流的数值模拟由Komissarov等人和Tchekhovskoy等人，虽然在我们的方法中，我们描述的稀疏作为一个稳态的简单波和自洽计算的开放的射流，对应于零外部压力。
2014-07-18 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
Rarefaction acceleration of ultrarelativistic magnetized jets in gamma-ray burst sources
当一个磁主导的超快磁声伽玛暴喷流离开祖星时，外部压力支持可能会下降，喷流可能会进入弹道膨胀的状态，在此期间，它的磁加速变得非常无效。然而，最近的数值模拟表明，过渡到这一制度是伴随着一个突然的“突发”的加速度。我们证实了这一发现，并将加速归因于喷流的侧向膨胀--当喷流失去外部支持时，磁能在强磁声稀疏波中转化为动能。这种类型的加速度，稀疏加速度，是特定的相对论射流，因为它们的能量预算仍然可以占主导地位的磁能，即使在高度超快的磁声制度。就像外部约束磁化射流的准直加速度一样，它与磁通量表面的几何形状有关。在这两种情况下，在加速区的极向场线发散速度比在单极配置。另一方面，而准直加速度保持喷流开口角和洛伦兹因子的乘积略低于1，稀疏加速度允许使其显着更大，与余辉光变曲线中喷流中断的标准模型一致。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Using Gamma-Ray Burst Prompt Emission to Probe Relativistic Shock Acceleration
人们普遍认为，伽马射线暴（GRB）中10 keV - 10 GeV波段的瞬发瞬态信号是由超相对论膨胀内部的多次冲击引起的。对这些冲击的耗散和伴随的加速度的详细了解是当前的热门课题。本文探讨了伽玛暴模型中相对论激波处电子（或离子）加速特性与伽玛暴瞬发辐射谱之间的关系。重点是在加速人口的可能的高能量幂律指数的阵列上，突出1兆电子伏以上的光谱如何可以探测伽玛射线暴内部冲击的磁场强度，以及在其周围的磁流体湍流的性质。强调了扩散激波加速理论在相对论性MHD间断处不产生正则谱。这种多样性是相称的显着范围内的光谱指数辨别迅速爆发发射。这种系统的诊断，现在正在加强由费米伽玛射线空间望远镜的爆发的宽带光谱覆盖;而伽马射线暴监测器（GBM）提供的粒子群的低能量部分的关键诊断，在这里的重点是在非热，粒子分布的大面积望远镜（LAT）提供的幂律制度的约束。
2010-02-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Onset of particle acceleration during the prompt phase in gamma-ray bursts as revealed by synchrotron emission in GRB160821A
伽玛暴瞬发相的γ射线发射和粒子加速的物理过程至今仍不清楚。为了对观测结果进行明确的物理建模，需要明确识别排放机制。GRB 160821 A中非常强的耀斑期间的同步辐射是一个明确的识别实例，它发生在135 s的瞬发阶段。在这里，我们表明，在这个耀斑的辐射电子的分布最初是非常狭窄的，但后来发展的幂律尾加速电子。因此，我们确定的第一次在伽玛射线暴射流粒子加速的发病。耀斑是一致的后期能量释放从中央引擎造成外部冲击，因为它遇到了一个预先存在的环星云的祖先沃尔夫-拉叶星。相对论正向和反向冲击的发展，导致两个不同的发射区具有相似的属性。粒子加速只发生在前向激波中，进入致密的星云物质。在这里，磁化强度也降低到临界值以下，这允许费米加速操作。利用这一事实，我们发现一个体积洛伦兹因子为$420 \simleq Γ\simleq 770$，和一个发射半径为$R \sim 10^{18}$厘米，表明一个稀薄的气体的直接环爆周围。因此，对粒子加速开始的观测给出了新的和独立的约束条件，这些约束条件对流的性质以及无碰撞天体物理冲击中粒子加速的理论都有约束。
2022-06-01 astro-ph.HE
Probing Particle Acceleration through Broadband Early Afterglow Emission of MAGIC Gamma-Ray Burst GRB 190114C
主要大气伽马成像切伦科夫望远镜（MAGIC）探测到GRB 190114 C的伽马射线余辉，它可以约束冲击加热等离子体发射非热发射的微观参数。针对这一事件的早期余辉，我们利用含时程序数值模拟了星周介质为恒定风时的光谱和多波长光变曲线。我们的结果表明，在最高能量的电子加速时间尺度可能小于20倍的回转周期再现GeV的伽玛射线通量和它的光谱指数由{ \it费米}报告。这给出了一个有趣的约束的加速效率为韦伯介导的冲击。我们还限制了非热电子的数量分数$f_{\rm e}$，和热电子的温度。早期的光发射可以用$f_{\rm e} \lesssim 0.01$的热同步辐射来解释。另一方面，X射线光变曲线限制了从质子到热电子的有效能量转移，并且如果热电子的能量分数大于$\sim10$ \%，则需要$f_{\rm e}\sim1$。这些参数约束为用相对论激波研究等离子体物理提供了重要线索。
2020-11-24 astro-ph.HE
Testing High-latitude Curvature Effect of Gamma-Ray Bursts with {\it Fermi} Data: Evidence of Bulk Acceleration in Prompt Emission
当一个伽马射线暴（GRB）发射体突然停止发射时，观测者会接收到相对于视线而言来自高纬度的快速衰减的发射，这被称为"曲率效应“。从GRB瞬时发射光变曲线中识别这种发射将限制中央发动机的瞬时发射半径和GRB喷流的组成。我们执行一个专门的搜索高纬度的排放（HLE）通过光谱和时间分析的单脉冲爆发的样本检测到的伽马射线暴监测器上的{ \it费米}卫星。我们确定HLE从一个子样本的爆发和约束的发射半径是$R_{\rm GRB} \sim (10^{15}-10^{16})$厘米从中央引擎。一些爆发的HLE衰减速度比预测的恒定洛伦兹因子喷流，这表明发射区正在经历加速在提示发射。这支持坡印亭通量占主导地位的射流组成这些突发。这一结论与前人的瞬发光谱滞后模拟和X射线耀斑的HLE分析结果一致。
2021-12-17 astro-ph.HE hep-ph
Monster radiative shocks in the perturbed magnetospheres of neutron stars
本研究揭示中子星磁层扰动可产生宇宙中最强的辐射激波，引发X射线爆发，为磁星活动与快速射电暴的关联提供新机制。
2023-09-04 astro-ph.HE
Photospheric Emission of Gamma-Ray Bursts
我们回顾了相对论性喷流产生伽玛暴的物理过程，这些喷流在中心源附近开始高度不透明，然后扩展到透明。我们讨论了喷流中的耗散和辐射过程，以及辐射转移如何塑造在光球层释放的观测到的非热光谱。最近的详细模型与观测的比较给出了伽玛暴喷流的重要参数，如洛伦兹因子和磁化的估计。我们还讨论了伽玛暴偏振和中微子发射的预测。
2017-01-17 astro-ph.HE
Adiabatic non-resonant acceleration in magnetic turbulence and hard spectra of gamma-ray bursts
介绍了一种由磁湍流中第二绝热不变量引起的非共振加速机制，并将其应用于研究伽马射线暴（GRB）的瞬发辐射谱。该机制包含一阶和二阶费米加速，起源于相互作用的湍流重联和发电机过程。它导致了硬电子能量分布截止能量之间的平衡加速和同步辐射冷却。足够的加速率确保任何初始能量分布快速硬化为具有指数$p \sim 1$的幂律分布，其通过同步辐射自然地产生低能量光子指数$α\sim -1$。对于典型的GRB参数，同步辐射可以扩展到$\sim 100$ keV量级的特征光子能量。
2017-08-27 astro-ph.HE hep-th physics.plasm-ph
Cloud Formation and Acceleration in a Radiative Environment
在辐射加热和冷却的介质中，热不稳定性是形成云的合理机制，而辐射力提供了自然加速，特别是当离子重新组合和不透明度增加时。在这里，我们扩展领域的理论自洽帐户的辐射力所造成的束缚自由和束缚束缚过渡的光学薄的限制。我们提出了物理论据，证明在不稳定的非线性阶段，云会因线引起的辐射力而显着加速。为了定性地说明我们的主要观点，我们进行一维和二维（1-D/2-D）流体动力学模拟，使我们能够研究热不稳定气体受到这种辐射力的演变的非线性结果。我们的一维模拟表明，热不稳定性可以产生长寿命的云，达到辐射过程和热传导之间的热平衡，而辐射力确实可以加速云超音速。然而，我们的2-D模拟显示，一个简单的形态的单一的云不能保持由于破坏性的过程，由瑞利-泰勒不稳定性，然后由开尔文-亥姆霍兹不稳定性触发。然而，所产生的冷气结构在它们最终分散之前仍然被显著加速。
2015-02-10 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: III. The Radiation Physics of Bright Prompt Optical Flash
针对伽马射线暴明亮瞬时光学辐射物理的谜题，提出基于结构化喷流混合喷流-星茧（MJC）区域的剪切粒子加速模型，通过电子同步辐射和SSC过程合理解释了GRB 990123等的光学闪及光谱特征，并推断其喷流高度磁化。
2025-08-09 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
GeV emission from Gamma Ray Bursts: a radiative fireball?
我们研究了费米/大面积望远镜（LAT）探测到的11个伽马射线暴（GRB），直到2009年10月的能量大于100兆电子伏的发射。GeV辐射有三个主要特性：（一）它的持续时间通常比费米望远镜上的伽马暴监测器（GBM）探测到的较软辐射的持续时间长[这证实了高能伽马射线实验望远镜（EGRET）早期的结果];（二）它的光谱与F（v）propto v^（-1）一致，没有显示出强烈的光谱演化;（iii）对于最亮的爆发，LAT探测到的通量以幂律衰减，其典型斜率为：t^（-1.5）。我们认为，所观察到的>0.1 GeV的通量可以被解释为余辉发射后不久，在较小的频率看到的即时相发射开始。衰变斜率是如果火球发射是在辐射状态下产生的预期值，即所有耗散的能量都被辐射出去。我们还认为，在GeV的能量范围内的可探测性取决于散装洛伦兹因子伽玛的爆发，强烈赞成在大伽玛的情况下。这意味着在高能量下检测到的爆发的分数对应于具有最大伽马的爆发的分数。辐射解释可以帮助解释为什么观测到的X射线和光学余辉能量比瞬发阶段发射的能量小得多，尽管事实上与外部介质的碰撞应该比内部冲击更有效地产生我们看到的辐射。
2009-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: IV. Thermal {\em vs.} Non-thermal Emission of the Jet Cocoon
Guangxi University（广西大学）；Guizhou Normal University（贵州师范大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
以GRB 090902B为例，研究在结构喷流框架下，弱散射区中混合喷流-茧区域产生的准热电子分布如何解释观测到的热成分，并通过与强散射区的对比揭示GRB谱多样性的起源。
2026-05-24 astro-ph.HE
Wind-powered afterglows of gamma-ray bursts: flares, plateaus and steep decays
伽马射线暴的余辉通常表现为耀斑、平台和强度突然下降：这些时间特征很难解释为来自前向激波。我们计算了早期GRB余辉的辐射特性，其中主要贡献来自于由长时间持续的中央发动机产生的超相对论（脉冲星样）风中传播的反向激波（RS）。遥感发射发生在快速冷却制度-这确保高辐射效率，并允许快速强度变化。我们证明：（1）弱风力（$\sim 10^{46}$ erg s $^{-1}$）可以再现余辉的平台期;（2）风的终止可以产生突然的急剧衰减;（3）风光度的轻微变化可以产生短持续时间的余辉耀斑。
2020-07-06 astro-ph.HE
A two-zone approach to neutrino production in gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最强烈的事件。它们能够将粒子加速到非常高的能量，因此是可探测的天体物理中微子的强有力的候选者。我们研究粒子加速和逃逸的影响，通过实施一个两区模型，以评估生产的高能中微子在伽玛暴与其即时发射。初级相对论电子和质子都被注入到一个加速机制起作用并主导损失的区域。逃逸的颗粒被重新注入到向下游传播的冷却区中。由加速电子发射的同步加速器光子被作为$pγ$相互作用的目标，其与流中的冷质子的$pp$碰撞一起产生π介子。计算了这些次级π介子和衰变μ介子在这两个区域的分布，并由此得到中微子输出。我们发现，逃逸率低于加速率，从加速区的电子同步辐射可以占GRB的排放，并通过$pγ$相互作用在这个区域的中微子的生产成为占主导地位的$E_ν>10^5$ GeV。为了说明，我们在不同的假设下计算了相应的扩散中微子通量，并表明它可以达到IceCube最近检测到的信号的水平。
2014-03-12 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
Implications of electron acceleration for high-energy radiation from gamma-ray bursts
在最近的工作中，我们认为费米卫星从伽玛暴中探测到的能量大于100 MeV的光子是在具有弱磁场的外部前向激波中通过同步辐射产生的--这与激波压缩上游磁场为几十微高斯一致。在这里，我们研究电子是否可以被加速到这样的能量，使他们辐射同步辐射光子的能量高达约10 GeV，在这个特定的情况下。我们使用两种方法来做到这一点：（i）我们检查这些电子是否可以被限制在激波前沿;（ii）我们计算它们被加速时的辐射损失。我们发现，这些电子仍然局限于冲击波前，只要上游的磁场是>~ 10微高斯，并没有遭受实质性的辐射损失，唯一的条件是，外部的反向冲击辐射是不是太亮：峰值通量小于1焦耳，以产生光子的100兆电子伏，小于~100毫焦耳，以产生1-GeV的光子。我们还发现，在100兆电子伏辐射的电子的加速时间是几秒钟（在观察者框架），和加速时间是在几个GeV辐射的电子有点长。这可以解释费米卫星报告的长伽马射线暴触发时间后的最初几秒内缺乏>100 MeV的光子，以及GeV和100 MeV能量的光子之间的轻微滞后。在这种情况下，我们模拟了外部前向冲击光变曲线的发生，发现它与GRB 080916 C和类似爆发的100 MeV光变曲线中观察到的急剧上升一致。
2010-12-06 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts as Sources of Strong Magnetic Fields
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最强的爆炸，由于其极端的性质，可能涉及自然界中最强的磁场。本文综述了磁场在伽玛暴中的可能作用，从伽玛暴的中心引擎，通过其超相对论喷流的发射、加速和准直，到为伽玛暴的$γ$射线发射提供动力的耗散和粒子加速，以及伽玛暴驱动到周围介质中产生长寿命余辉发射的强大冲击波。重点放在近年来有令人感兴趣的发展的特定领域。
2015-07-30 astro-ph.HE
Super-Eddington fluxes during thermonuclear X-ray bursts
近三十年来，人们已经知道热核X射线爆发的能谱通常与普朗克函数很好地拟合，温度如此之高，以至于它们意味着发射表面存在超埃丁顿辐射通量，即使在没有光球半径膨胀证据的爆发部分也是如此。这种明显的不一致性通常被搁置一边，假设通量实际上是亚爱丁顿的，拟合的温度如此之高，是因为光谱被大气的能量依赖不透明度扭曲了。在这里，我们表明，目前可用的传统大气模型预测的光谱出现不兼容的最高精度测量的爆发光谱使用罗西X射线定时探测器，如在4U 1820-30超级爆发和长爆发从GX 17+2。相比之下，这些测量与具有高温和适度化学势的玻色-爱因斯坦光谱非常吻合。这种光谱与普朗克光谱非常相似。它们意味着地表辐射通量比爱丁顿通量大三倍以上。我们发现，从许多来源的许多其他突发的片段是很好的拟合类似的玻色-爱因斯坦光谱，这表明在发射表面的辐射通量也超过了爱丁顿通量在这些段。我们认为，爆发谱可以密切接近玻色-爱因斯坦谱，并有超过爱丁顿通量的通量，因为它们是由康普顿化形成的扩展，低密度辐射气体由向外辐射力的支持，并由纠缠的磁场限制。
2010-07-16 astro-ph.HE
Is GeV Emission from Gamma-Ray Bursts of External Shock Origin?
费米大天区望远镜（LAT）最近对伽马射线暴（GRB）的观测揭示了高能辐射（100 MeV以上）的幂律衰减特征，这导致了它起源于（可能是辐射性的）外部冲击的建议。我们分析了Fermi LAT和伽马射线暴监测仪（GBM）联合探测到的4个伽玛暴（080916 C、090510、090902 B和090926 A），它们在两个仪器能带都具有高质量的光变曲线。使用MeV瞬时排放（GBM）数据，我们可以记录中央发动机输出的能量随时间的变化。假设一个恒定的辐射效率，我们能够跟踪能量积累的外部冲击，使用我们的内部/外部壳模型代码。通过求解绝热和辐射爆炸波的早期演化，我们计算了LAT波段的高能发射光变曲线，并将其与每次爆炸的观测结果进行了比较。T90以后的后期LAT光变曲线可以很好地拟合。然而，由于连续的能量注入到爆炸波在即时发射阶段，早期的外部冲击发射不能解释所观察到的GeV通量水平。在瞬发阶段（T90之前）的高能量发射很可能是一个逐渐增强的外部冲击分量和一个主导的发射分量，是一个内部的起源的叠加。
2010-12-30 astro-ph.HE
Neutrino Acceleration by Bulk Matter Motion and Explosion Mechanism of Gamma-Ray Bursts
中微子湮灭是伽马射线暴喷流产生过程最有希望的候选过程之一。虽然中微子相互作用速率强烈地依赖于中微子谱，但湮灭速率的估计是在假设中微子热谱的基础上进行的，假设中微子热谱是基于中微子球的存在，其中中微子和物质强烈耦合。我们考虑了中微子被下落物质散射和湮灭率放大所引起的光谱变化。通过求解球对称背景流中中微子的动力学方程，发现中微子在球对称背景流中被成功地加速，并形成部分非热谱。我们发现，加速中微子可以显着提高湮灭率的$\sim 10$的一个因素，依赖于注入光学深度。
2012-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiative Acceleration of Dense Circumstellar Material in Interacting Supernovae
本研究通过数值与解析方法探究相互作用超新星中致密星周物质的辐射加速机制，揭示其加速度与星周物质密度的关联，解释了II型超新星早期光谱的速度多样性，并指出更致密环境下该效应对早期非热辐射的影响。
2023-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Collisionless Weibel shocks and electron acceleration in gamma-ray bursts
本文研究了伽马射线暴中的无碰撞外激波。通过自洽的三维粒子模拟，对冲击波结构、电磁场和电子加速过程进行了分析。根据流体动力学激波系统，激波由反向激波（RS）和前向激波（FS）组成，它们之间由接触间断（CD）隔开。其发展和结构受离子韦伯不稳定性控制。离子丝是在双激波结构两侧的强横向电磁场的源，长度为30 - 100离子趋肤深度。电子被加热到最大能量$ε_{\rm ele}\approx \sqrt{ε_{\rm b}}$，其中$ε$是归一化为总入射能量的能量。由于双极电场的存在和冲击区强横向磁场的反射，喷流电子被捕获在RS过渡区。在类似于离子的冲击冲浪加速（SSA）的过程中，电子经历漂移运动并通过垂直于冲击传播方向的平面中的离子丝横向电场加速。最终加速的喷射电子对流回到上游。
2015-08-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
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
Slow Heating Model of Gamma-Ray Burst: Photon Spectrum and Delayed Emission
提出了一种新的伽马射线暴瞬发机制。在我们的模型中，电子通过等离子体湍流在激波后区域被连续加速。用蒙特卡罗方法模拟了等离子体湍流引起的二阶费米加速，得到了光子谱。由于加速与同步辐射冷却平衡，自然解释了观测到的低能光谱指数。得到的光谱可以与观察到的光谱一致，至少低于$\sim 1$ MeV。该模型还预测延迟GeV-TeV的发射由于逆康普顿和宽脉冲轮廓的光发射在某些情况下。虽然需要非平凡的假设来再现MeV-GeV幂律谱，但该模型暗示了解释各种光度相关性的可能性。
2009-10-16 astro-ph.HE
Shear Acceleration in Expanding Flows
剪切流自然会发生在天体物理环境和连续非热费米型粒子加速的潜在场所。在这里，我们调查的效率扩大相对论流出，以促进加速高能带电粒子到更高的能量。为此，逐步剪切加速度系数推导的基础上的分析处理。结果适用于活动星系核的相对论性喷流的背景下。对各种锥形流剖面（即，幂律，高斯，费米-狄拉克），并与相关的辐射和非辐射损失时间尺度进行比较。结果表明，相对论剪切流能够将宇宙射线提升到极端能量。另一方面，有效的电子加速需要弱磁场，并且因此可能伴随着粒子加速的延迟开始，并且影响总体射流外观（例如，核心、脊线和边缘增亮）。
2016-11-14 astro-ph.HE
Radiative turbulent flares in magnetically-dominated plasmas
我们进行二维和三维动力学模拟重联介导的湍流耀斑在磁化的电子-正电子等离子体，弱和强的辐射冷却。这样的耀斑可以在中子星和吸积的黑洞周围产生。我们专注于磁占主导地位的制度的背景磁场线的张力超过等离子体静止质量的一个因素$σ_0 > 1$。在模拟中，湍流激发宏观尺度$l_0$，我们观察到，它的发展，形成薄，动态电流片在各种尺度上。沉积的宏观能量通过激励热粒子和非热粒子而耗散。粒子的能量分布是由脉冲加速在重新连接电流片，逐步随机加速，和辐射损失。我们用光穿越时间$l_0/c$与冷却时标的比值$A$来参数化辐射冷却，并研究了增加$A$对耀斑的影响。当辐射损失足够弱时，$A<σ_0^{-1}$，产生的辐射主要是由随机加速的粒子，辐射功率在热力学上取决于$A$。由此产生的耀斑辐射光谱是广泛的和各向异性的。在强冷却制度，$A>σ_0^{-1}$，随机加速被抑制，而在电流片脉冲加速继续运作。随着$A$进一步增加，发射变得由热粒子主导。我们的模拟提供了一个新的工具来研究粒子加速湍流，特别是在高能量，冷却与加速竞争。我们发现，粒子的分布是由强的耗散不稳定性的影响，和随机加速度不能描述的一个普遍的扩散系数。
2021-09-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Collisionless Magnetorotational Turbulence in Pair Plasmas: Steady-state Dynamics, Particle Acceleration, and Radiative Cooling
该研究利用三维完全动力学剪切盒模拟和同步辐射冷却策略，揭示成对等离子体磁旋转湍流在动力学尺度的谱变陡、角动量输运及不依赖初始条件的非热粒子加速。
2024-06-14 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Photon Acceleration in Magnetized Plasma: A Mechanism for Fast Radio Bursts
ELI Beamlines Facility, Extreme Light Infrastructure ERIC（欧洲极端光基础设施大型设施）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；National Institutes for Quantum Science and Technology (QST), Kansai Institute for Photon Science（量子科学技术研究机构（QST）关西光子科学研究所）；University of Oxford（牛津大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
研究基于相对论激波在磁化等离子体中传播的光子加速机制来解释快速射电暴，通过激波前沿密度调制产生折射率扰动转化辐射，其预测的射电暴频率等与磁星磁层情况相符。
2026-08-31 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Narrowband Gyrosynchrotron Bursts: Probing Electron Acceleration in Solar Flares
最近，在一些案例研究中，我们证明了回旋同步微波辐射可以直接从加速区检测时，捕获的电子组件是微不足道的。对于这里报道的统计研究，我们已经确定了具有陡峭（窄带）微波谱的事件，这些事件没有显示出显著的捕获分量，同时显示出源均匀性的证据，这大大简化了数据分析。最初，我们确定了一个子集的20多个无线电爆发与这样窄的频谱，具有低和高的频谱指数大于3的绝对值。陡峭的低频谱意味着发射是非热的（对于光学厚度的热发射，光谱指数不能陡于2），并且源是合理密集和均匀的。陡峭的高频谱意味着没有显著的电子俘获发生;否则将观察到渐进的频谱平坦化。这些射电爆发中大约有一半具有RHESSI数据，这使得可以对源参数和演变进行详细的联合诊断。基于无线电到X射线的空间关系，定时和光谱拟合的分析，我们得出结论，在这些窄带爆发的微波发射直接起源于加速区域，这具有相对较强的磁场，高密度，和低的温度。相比之下，热X射线发射来自具有较小磁场、较低密度但较高温度的明显环。因此，这些耀斑的发生可能是由于两个（或多个）磁环之间的相互作用。
2016-05-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
