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
Gamma-Gamma Absorption in Gamma-Ray Burst Environments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最猛烈的爆炸，主要表现为明亮的伽玛射线短暂闪光。长伽马射线暴最有可能与一颗超大质量恒星的暴死有关。因此，它们被认为起源于最近或正在形成的恒星区域，其中有各种明亮的年轻恒星，例如OB协会。伽马射线暴是由星载伽马射线望远镜在MeV-GeV能量下探测到的，但也可能发射更高能量的伽马射线（甚高能伽马射线：E > 100 GeV），如纳米比亚的高能立体系统（H.E.S.S）等地面切伦科夫望远镜设施所观测到的。VHE伽马射线可以被低能光子通过对产生吸收，而伽玛暴附近的恒星提供了密集的辐射环境，这可能导致这种吸收。我们已经调查了有代表性的伽玛暴环境，并提供了一个估计的不透明度，伽玛射线吸收VHE伽玛射线从伽玛暴。我们发现，对于可能的性质的OB协会周围的伽玛射线暴的祖细胞，伽马-伽马吸收预计可以忽略不计。
2017-04-24 astro-ph.HE
Influence of Cosmic Voids on the propagation of TeV Gamma Rays and the Puzzle of GRB 221009A
本文研究视线方向宇宙空洞通过改变EBL相互作用降低VHE伽马射线不透明度，解释GRB 221009A的≳10 TeV光子探测。
2024-06-15 astro-ph.HE
Searching for Needles in Haystacks - Using the Fermi/GBM to find GRB gamma-rays with the Fermi/LAT Detector
从费米伽玛射线太空望远镜发射到2010年7月9日，伽马射线暴监测器（GBM）已经探测到497次可能的伽玛射线暴事件。其中有22个同时满足费米大面积望远镜（LAT）的52^ \circ内的估计爆发方向和超过5 $μ$ erg/cm ^2的低能量通量的要求。使用匹配滤波器技术，空间相关的费米/LAT光子数据超过100兆电子伏已被检查到目前为止，逃避检测在这些能量的爆发的证据。高能量发射被检测到与一个事件，GRB 090228 A的信心。由于LAT具有比GBM明显更好的角分辨率，这些方法的实时应用可以打开光学识别和更丰富的表征较大比例的相对罕见的伽玛暴，包括高能量发射的大门。
2010-10-26 astro-ph.HE
Neutrinos from gamma-ray bursts: propagation of cosmic rays in their host galaxies
伽马射线暴（GRB）被认为是超高能宇宙射线（UHECR）的候选源。研究了IceCube最近观测到的PeV中微子是由GRB宇宙射线与宿主星系中的星际气体相互作用产生的可能性。通过研究X射线吸收柱密度N_H与宿主星系表面恒星形成率的关系，发现N_H是宿主星系表面气体密度的一个很好的指示。从而计算了具有已知N_H的伽玛暴的CRs的中微子产生效率。我们收集了一个既有N_H测量值又有精确γ射线通量测量值的伽玛暴样本，并试图根据目前对伽玛暴及其宿主星系的认识来计算累积中微子通量。当伽玛暴产生的CR强度用观测到的$10^{19}{\rm eV}$以上的UHECR通量进行归一化时，在伽玛暴能量产生率遵循宇宙恒星形成率和CR扩散系数的有利假设下，PeV能量下的累积中微子通量估计约为$(0.3\pm0.2)\times10^{-8} \rm{GeV\ cm^{-2}\ s^{-1}\ sr^{-1}} $（每味）。这个通量不足以解释冰立方的观测结果，但是这个估计受到计算中一些假设的影响，因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Photodisintegrated gamma rays and neutrinos from heavy nuclei in the gamma-ray burst jet of GRB 130427A
费米大天区望远镜对异常明亮的伽马射线暴（GRB）130427 A的~ 0.1-70 GeV瞬发伽玛射线辐射的探测，为探索GRB喷流中GeV伽玛射线辐射的物理过程提供了机会。在这项工作中，我们讨论了铁和氧核与观测到的keV-MeV光子在GRB 130427 A喷流中的相互作用，以解释一个额外的，硬的光谱成分在触发后11.5-33秒期间观察到。铁核的光致衰变时间尺度与此相当或更短。我们发现，从铁核衰变产生的伽马射线可以占在1-70 GeV范围内的光谱的硬幂律分量，之前的伽马-伽马电子-正电子对生产与低能量光子严重衰减发射较高能量的光子。另一方面，来自次级中子衰变的电子反中微子可以以高达2 TeV的能量发射。这些中微子的通量很低，与冰立方中微子天文台没有探测到GRB 130427 A相一致。在铁原子核的强子模型为GeV的发射所需的总能量约为10倍，所观察到的总能量在提示keV-MeV的排放。
2016-02-10 astro-ph.HE
Polarization of GRB Prompt Emission and its Application to POLAR's Data
同步辐射偏振对磁场位形非常敏感。近年来，在伽马射线暴（GRB）余辉阶段，混合磁场同步辐射的偏振研究得到了发展。在这里，我们将这些SM模型应用到伽玛暴瞬发相，并将它们的偏振特性与纯有序（SO）磁场中的同步辐射进行了比较。我们发现SM模型中的偏振特性与相应的SO模型中的偏振特性非常相似（例如，具有排列有序部分（SMA）的混合磁场中的同步辐射和具有纯有序排列磁场（SOA）的同步辐射），仅具有较低的偏振度（PD）。我们还讨论了模型的统计特性。我们发现，在纯有序环向磁场（SOT）中，SOA和同步辐射的模拟爆发的PD都集中在$25\%$附近，而在具有环向有序部分（SMT）的混合磁场中，SMA和同步辐射的模拟爆发的PD可以从$0\%$到$25\%$，这取决于$ξ_B$的值，即，有序磁场的磁还原与随机磁场的磁还原之比。从统计上看，如果大多数伽玛暴的PD值不为零，则更倾向于SO和SM模型。此外，如果有一些明亮的伽玛暴的PD值明显低于大多数伽玛暴，它有利于SOT（SMT）模型;如果所有的明亮伽玛暴的PD值与大多数伽玛暴相当，它有利于SOA（SMA）模型。最后，我们将我们的结果应用到POLAR的数据，发现观测到的爆发的$\sim10\%$时间积分PD有利于SMA和SMT模型，这些爆发的$ξ_B$参数被限制在1.135左右。
2020-08-26 astro-ph.HE
From X-rays to High-Energy Gamma-rays: A Comprehensive Multi-Wavelength Study of Early Gamma-Ray Burst Afterglows
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所-阿布鲁佐天文台）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sez. Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所-布雷拉天文台）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sez. Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Department of Astronomy, Astrophysics and Space Engineering, Indian Institute of Technology Indore（印度印霍尔理工学院天文、天体物理与空间工程系）
本研究通过多波长分析31个GRB的后发光，揭示了在风状介质中SSC主导的辐射模型，并发现磁能分数较低，修正了之前的估计。
2026-02-23 astro-ph.HE
Modelling the prompt optical emission of GRB 180325A: the evolution of a spike from the optical to gamma-rays
从瞬发到余辉发射的转变是伽马射线暴（GRB）中最令人兴奋但最不为人所知的阶段之一。伽玛暴中的光辐射、X射线辐射和γ射线辐射之间的相关性已被探索，试图回答最早的光辐射是否来自内部和/或外部冲击。我们提出的光学光度观测GRB 180325 A收集的TAROT和RATIR地面望远镜。这些观测结果显示了两个强的闪光，在$\sim50\;$ s和$\sim120\;$ s处具有单独的峰值，随后是时间上扩展的光发射。我们还介绍了GRB 180325 A的X射线和伽马射线观测，由突发警报望远镜（BAT）和X射线望远镜（XRT）探测到，尼尔·盖尔斯斯威夫特天文台，这两个观测到一个窄的闪光在$\sim80\;$ s。我们表明，即时伽马射线和X射线早期发射股类似的时间和光谱特征与内部耗散内的相对论流出（例如，通过内部冲击或磁重联）一致，而早期的光学闪光可能产生的反向冲击，减速喷出物，因为它扫了外部介质。
2020-12-03 astro-ph.HE
Time-delay between neutrinos and gamma-rays in short GRBs
在这项工作中，我们对地球上的探测器记录的中微子和光子的信号之间的时间延迟进行了估计，这些信号起源于一个短的伽马射线暴。我们根据Fireshell模型描述了系统的几何和动力学。光子到达时间的延迟是因为系统最初对辐射是不透明的;因此，光子保持被捕获并热化，直到达到透明条件。我们在黑洞坐标系中计算了中微子和光子发射之间的时间间隔，并利用洛伦兹变换将其变换到黑洞坐标系中。我们得到到达地球的时间差为$Δt_{Earth} \approx 854.57$ s。
2019-04-15 astro-ph.HE
Polarization with a 3-dimensional Mixed Magnetic Field and Its Application to GRB 170817A
大尺度有序磁场在伽马射线暴（GRB）喷流的形成和加速过程中起着非常重要的作用。在伽玛暴瞬发阶段，可能会发生一些耗散过程，扰动磁场，使其具有一定的随机性。因此，由有序分量和随机分量组成的混合磁场对于早期余辉阶段是合理的。本文研究了在三维混合磁场作用下余辉的偏振演化和光变曲线。三种有序分量（即，对准的、环形的和径向的）。我们发现，这三种情况下是可区分的，通过射流偏振演化。具有排列有序分量的三维混合磁场的极化角可以逐渐演变，但在环形和径向情况下仅通过$90^\circ$突然变化。此外，在反向激波穿越时间期间，极化度（PD）对于环形情况可以是非零的，但对于径向情况大致为零。由于喷流中的对齐分量对应于磁星中心引擎，而环形分量对应于黑洞，因此即使磁场混合在喷流中，GRB中心引擎也可以通过偏振观测来区分。此外，我们的偏振计算可以应用到GRB 170817A与GW 170817。利用最近观测到的GRB 170817 A在$t=244$天的PD上限$12\%$，将该余辉中有序与随机分量的磁场强度比约束为$\lesssim0.9$。
2018-11-28 astro-ph.HE
Are Gamma-Ray Bursts the Sources of the Ultra-High Energy Cosmic Rays?
提出了一个标准清单，以帮助建立超高能宇宙射线（UHECR）的来源。这些标准适用于长持续时间的伽玛暴，以确定它们是否是UHECR源。证据似乎更倾向于耀变体和射电星系（或其他来源）而不是伽玛暴。
2011-03-24 astro-ph.HE
GRB 221009A: a potential source of ultra-high-energy cosmic rays
最近，一个非常明亮的伽马射线暴，GRB 221009 A，被覆盖整个电磁波谱的几个设施观测到。探测到能量高达18 TeV的伽马射线，以及一个可能的251 TeV光子。这样的高能事件是不可能发生的，因为它们会被成对产生与河外背景光的相互作用所衰减。然而，这种紧张关系只是表面上的，并不需要任何非传统的解释。在这里，我表明，这些观测结果可以解释为超高能宇宙射线（UHECR）与宇宙辐射场相互作用的结果，在他们的旅程到地球，提供星系际磁场是合理的弱。如果这个假设是正确的，它将建立像GRB 221009A这样的爆发作为UHECR源。
2022-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
External Inverse-Compton and Proton Synchrotron Emission from the Reverse Shock as the Origin of VHE Gamma-Rays from the Hyper-Bright GRB 221009A
本文提出外反向激波模型，以外逆康普顿和质子同步辐射解释 GRB 221009A 的 GeV-TeV 辐射，并预测 MeV 与 TeV 光子的反相关，可由 LHAASO 数据检验。
2023-03-27 astro-ph.HE
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴（GRB）的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中，包括前体，即时伽马射线发射，扩展的软伽马射线发射，和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线，以确定各种排放事件。我们的研究结果表明，这些排放成分可能共享一个相同的物理起源，这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射，最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面，软扩展发射（EE）尾巴，最好是在那些伽玛暴，有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射，这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段，揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Multi-TeV Gamma Rays from GRB 221009A: Challenges for Emission Mechanisms, EBL Opacity, and Fundamental Physics
本文研究了 GRB 221009A 中多 TeV 光子的反常探测，评估了宇宙空洞、新发射机制、宇宙射线级联及新物理等理论解释，并指出了未来多波段观测对区分竞争模型的关键作用。
2025-08-13 astro-ph.HE
Impact of the ISM magnetic field on GRB afterglow polarization
在几次伽玛暴余辉中测量了线偏振。几天后，极化产生于前向激波发射，这取决于激波后的磁场。后者可以源自现有场（这里是ISM磁场）的压缩和冲击产生的不稳定性。对于短伽玛暴，以前的模型所产生的极化从向前冲击认为是一个随机场完全或部分局限于冲击平面。然而，ISM磁场可能由随机和有序分量组成。在这里，我们研究一个更现实的磁场具有有序和随机组件的影响。我们提出了我们的半解析模型和计算极化曲线产生不同的磁场配置。我们发现，一个有序的组件，甚至显着弱于随机的存在下，有不同的签名，可以检测到。在存在一个有序组件不在观察者平面，我们表明：i）对于喷流内部的观察者，偏振角$θ_p$在整个余辉阶段期间保持恒定，或者表现出小于仅从随机分量预期的90 \textdegree摆动的变化，ii）对于喷流外部的观察者，偏振角从$θ_p^{\max}$演变，在射流中断之前到射流中断之后的相反方向。我们还发现，上限极化GRB 170817需要一个随机场不完全局限于冲击平面，并与一个有序的组成部分大到一半的随机兼容。
2021-10-20 astro-ph.HE
An All-Sky Search for Bursts of Very High Energy Gamma Rays with HAWC
一个新的地面宽场广泛的空气簇射阵列被称为高海拔水切伦科夫（HAWC）天文台承诺一个新的窗口，监测$\sim$ 100 GeV的伽马射线天空的潜力，检测高能量的频谱截止伽马射线暴（GRB）。它的灵敏度比上一代宽视场伽马射线空气簇射仪器提高了大约15倍，并且能够在每天的凌日中探测到高度显著的蟹状星云（$>$ 5 $σ$）。它的宽视场（$\sim$ 2 sr）和$>$ 95%的反射率使它成为探测$\sim$ 100 GeV的GRB发射的理想仪器，根据现有的GRB发射测量，预计每年观测$\sim$ 1 GRB。本文发展了一种全天空、自触发的伽玛暴VHE辐射HAWC搜索方法。我们提出了三个特征伽玛射线暴发射时间尺度，0.2秒，1秒和10秒，在第一年的完全填充HAWC探测器，这是迄今为止最敏感的数据集的搜索结果。没有发现明显的检测，使我们能够把上限的伽玛射线暴含有可观的发射率在$\sim$ 100 GeV带。这些约束排除了先前未检查的参数空间。
2018-01-04 astro-ph.HE
Magnetized Reverse Shock: Density-fluctuation-induced Field Distortion, Polarization Degree Reduction, and Application to GRBs
几个伽马射线暴（GRB）的早期光学余辉发射显示出高达百分之几十的高线偏振度（PD），表明在发射区存在有序的磁场。光变曲线与反向激波（RS）起源一致。然而，流出的磁化参数$σ$未知。如果$σ$太小，则由于各种扰动驱动的湍流，RS中的有序场可能被快速随机化，使得PD可能不像观察到的那么高。在这里，我们使用“雅典娜++”的相对论MHD代码来模拟一个相对论性喷流与一个有序的磁场传播到clusional周围介质，重点是如何密度波动可能扭曲的有序磁场和减少PD的RS发射不同的$σ$值。对于一个给定的密度波动，我们发现一个明确的幂律关系的相对PD减少和流出的$σ$值。这种关系可以应用于利用早期余辉的偏振数据估计伽玛暴外流的$σ$。
2017-07-21 astro-ph.HE
Very high-energy gamma rays from GRB 180720B and GRB 190829A with external Compton emission
本文将 GRB 180720B 和 GRB 190829A 的甚高能余辉辐射解释为外部康普顿机制，结合同步自康普顿等模型并修正 EBL 吸收，发现星风环境更优，且不同暴的辐射机制拟合存在差异。
2023-12-22 astro-ph.HE
Testing Narrow-jet Gamma-Ray Bursts as Sources of Ultrahigh-Energy Cosmic Rays
University of Florida（佛罗里达大学）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（国家理论与计算科学研究所）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
本研究通过三种源演化模型拟合观测数据，发现本地窄喷流GRB种群可解释最高能UHECR通量，且不违反多信使约束，其重子加载因子约为10。
2026-08-28 astro-ph.HE
A Unified Model for GRB Prompt Emission from Optical to $γ$-Rays: Exploring GRBs as Standard Candles
伽马射线暴瞬发辐射的起源仍是一个悬而未决的问题。在少数伽玛暴中观察到的相关的瞬发光学和伽马射线发射强烈表明了一个共同的发射区域，但未能充分拟合宽带伽玛暴光谱促使人们假设低能和高能辐射的发射机制不同。我们证明，我们的多组分模型的伽玛射线的即时发射提供了一个很好的适合伽玛射线暴110205 A从光学到伽玛射线能量。我们的研究结果表明，光学和最高的伽马射线辐射具有相同的空间和光谱起源，这是不同的大部分的X射线和最软的伽马射线辐射。最后，我们对GRB 110205 A的精确红移估计表明，GRB有希望作为宇宙学标准烛光。
2016-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-wavelength analysis of the SN-associated low-luminosity GRB 171205A
通过多波段分析低光度伽马射线暴 GRB 171205A，约束其物理起源，发现离轴辐射由茧层主导，并构建了峰值光度与谱延迟的关系。
2023-12-21 astro-ph.HE
Gamma rays from a reverse shock with turbulent magnetic fields in GRB 180720B
研究通过GRB 180720B早期光学与GeV辐射及偏振转变，证明其来自低磁化抛射物中具有湍流磁场的反向激波同步与逆康普顿辐射。
2023-10-06 astro-ph.HE
Delayed teraelectronvolt emission from GRB 980425/SN 1998bw and the origin of ultra-high-energy cosmic rays
超高能宇宙射线（UHECRs，E $> 10^{18}$ eV）的起源是现代天体物理学的重大谜团之一。有人认为，超高能ECR可以在伽马射线暴（GRB）和引擎驱动的超新星（SNe）中加速。在这里，我们报告发现了一个1.4太电子伏（TeV）的光子偏移0.97 $^{\circ}$从附近的网站（36.9兆秒差距）GRB 980425/SN 1998 bw爆炸。费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜（LAT）于2018年11月17日探测到TeV辐射，这是在最初的GRB 980425/SN 1998 bw触发后20多年。LAT在银河系高纬度地区探测到TeV是非常罕见的，平均每年只有6次。我们认为延迟的TeV辐射与GRB 980425/SN 1998 bw的超高能宇宙射线和/或电子-正电子对被星系际磁场（IGMF）偏转并随后级联成次级伽马射线是一致的。基于TeV辐射的到达时间延迟，我们估计了IGMF的强度为$B \simeq 10^{-12}$ - $10^{-13}$ Gauss阶.这一结果支持了GRB 980425/SN 1998 bw中UHECR加速的可能性，并表明大多数检测到的UHECR产生于200 Mpc内的本地GRB/SN e。此外，来自0.9-31 Gpc的UHECR的次级光子也可以解释费米LAT探测到的能量为$\geq 1$ TeV的河外背景光子。
2023-01-31 astro-ph.HE hep-ex
Constraints on Cosmic Rays Acceleration in Bright Gamma-ray Bursts with Observations of Fermi
本研究利用Fermi-LAT观测数据，对12个明亮伽马射线暴的重子负载因子等喷流参数施加约束，得到多数暴$η_p<10$的强结果，可用于检验伽马射线暴作为超高能宇宙射线源的模型。
2025-01-16 astro-ph.HE
On the common origin of cosmic rays across the ankle and diffuse neutrinos at the highest energies from low-luminosity Gamma-Ray Bursts
我们证明了低亮度伽马射线暴（LL-GRB）喷流核级联中产生的超高能电子回旋共振（UHECR）可以描述UHECR的谱和成分，同时也可以描述最高能量处的扩散中微子通量。源中的辐射密度同时控制着中微子的产生和核级联的发展，导致核子和轻核的通量，甚至描述了$5 \times 10^{18}$ eV的宇宙线踝。导出的源参数是一致的人口研究，表明重子加载因子约为10。我们的研究结果激发了LL-GRB作为一个独特的GRB人口的持续实验搜索。
2019-01-16 astro-ph.HE
Searching for Needles in Haystacks - Looking for GRB gamma-rays with the Fermi/LAT Detector
自2008年6月11日费米伽马射线太空望远镜发射以来，已经在费米大天区望远镜（LAT）坐标66^ \circ范围内观测到55个伽马射线暴（GRB），并由NASA Swift任务或其他卫星提供精确定位。强制选择削减，以排除低银河系纬度和高天顶角减少样本大小为41。使用匹配滤波器技术，费米/LAT光子数据，这些领域已被检查的证据，到目前为止，逃避检测能量超过100兆电子伏的爆发。在与类似的随机背景场比较后，GRB 080905 A和GRB 091208 B两个事件脱颖而出，成为这种识别的优秀候选者。在排除了LAT团队先前报告的六个明亮爆发之后，剩余的35个事件显示出统计显著性大于2 sigma的LAT“漫射”光子过量，与匹配滤波器分析无关。在考虑了局部化场中光子的总数并包括探测效率的估计之后，人们得出结论，LAT视场内所有伽马射线暴中的11%至19%的范围内的某个地方用两个或更多的高能光子照射探测器。这是迄今为止对伽玛暴高能光子含量最严格的估计。与高能光子发射有关的两个新事件具有与先前观察到的相似的高能量注量与低能量注量的比率。这将它们与具有类似低能量通量的爆发分开了10倍，这表明它们是一种独特的事件，而不是一个平滑的连续体。
2010-10-23 astro-ph.HE
Thermal emission in the early X-ray afterglows of GRBs: following the prompt phase to the late times
热辐射，峰值在软X射线，现在已经在少数伽玛射线暴余辉中被检测到，迄今为止被解释为伽玛射线暴的祖先恒星的冲击爆发。我们提出了一个搜索的热发射在早期的X射线余辉的样本的雨燕爆发的亮度选择在早期的X射线。我们确定了一个明确的热成分在八个伽玛暴和跟踪的演变。我们表明，至少有一些发射必须来自高度相对论性的材料，因为两个表现出明显的超光速膨胀的热分量。此外，我们确定非常大的光度和高温的许多组件太高，起源于SN冲击爆发。相反，我们建议，该组件可以建模为后期光球发射的射流，连接到明显的热组件中观察到的一些伽玛射线暴在伽玛射线和硬X射线能量的即时发射。通过比较的参数，从即时发射和早期余辉发射，我们发现，结果是兼容的解释，我们观察到的软X射线中的即时准热发射分量在其演变的后期点。
2013-05-14 astro-ph.HE
Revealing x-ray and gamma ray temporal and spectral similarities in the GRB 190829A afterglow
伽马射线暴（GRB）是来自河外源的伽玛射线的明亮闪光，伴随着逐渐减弱的余辉发射，它与恒星核坍缩事件有关。我们报告的检测甚高能量（VHE）γ射线从余辉的GRB 190829A，4和56小时之间的触发后，使用高能立体系统（H.E.S.S.）。GRB 190829A的低光度和红移减少了内部和外部吸收，从而可以确定其固有的能谱。在0.18和3.3太电子伏特之间的能量，这个光谱由光子指数为2.07 $\pm$ 0.09的幂律描述，类似于X射线光谱。X射线和VHE γ射线光变曲线也显示出相似的衰减曲线。X射线和γ射线波段的这些相似特征对伽玛暴余辉发射的设想提出了挑战。
2021-06-04 astro-ph.HE
Origin of sub-TeV afterglow emission from gamma-ray bursts GRB 190114C and GRB 180720B
亚TeV γ射线GRB 180722 B和GRB 190114 C的探测为研究高能γ射线伽马射线暴开辟了新的窗口。最近的研究表明，同步加速器和逆康普顿过程是产生这些高能γ射线的原因。在这里，我们第一次证明，光强子的情况下，这是成功地解释了多TeV耀斑在高能blazar也适用于伽马射线暴。结果表明，GRB 190114 C和GRB 180720 B的亚TeV能谱分别是由同步辐射自康普顿区和同步辐射区的高能质子与背景光子相互作用产生的。背景光子分布的性质有助于我们限制它们的体洛伦兹因子。
2020-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Hard TeV Gamma-Ray Afterglows of Nearby GRB 190829A as a Tentative Signature of Ultra-High-Energy Cosmic Rays Accelerated in Gamma-Ray Burst Jets
本研究针对近邻GRB 190829A的硬TeV伽马射线能谱，提出结合电子自康普顿散射与超高能质子同步辐射的模型，获得了质子能量与总能量的试探性上限，并指出早期观测对揭示超高能质子群至关重要。
2023-04-20 astro-ph.HE
GRBs on probation: testing the UHE CR paradigm with IceCube
伽马射线暴（GRB）火球提供了极少数的天体物理环境之一，在这种环境中，人们可以设想宇宙射线加速到超过10 ^20 eV的能量。假设伽玛暴是观测到的宇宙射线的来源，当质子与火球光子相互作用时，产生了一个可计算的中微子通量。利用建造期间采集的数据，冰立方已经达到了观测中微子的灵敏度，只要它们是观测到的河外宇宙射线的来源，中微子就可以与单个伽马射线暴在时间上重合。本文指出，宇宙射线的GRB起源也受到冰立方关于宇宙中微子可能扩散通量上限的挑战，该上限不应被哈勃时间内所有GRB产生的通量所超过。我们的另一种方法的优点是直接相关的所有伽玛暴产生的宇宙射线通量的测量扩散通量。它还以协同的方式产生由源产生的中微子通量和相关的宇宙成因中微子通量。
2011-08-22 astro-ph.HE hep-ph
The AGILE observations of the hard and bright GRB 100724B
自康普顿伽玛射线天文台时代以来，AGILE和Fermi卫星对伽玛射线波段的伽马射线暴（GRB）的观测取得了进展。AGILE和费米的研究表明，GeV亮度的伽玛暴有一系列共同的特征，特别是从keV到GeV能带的高通量，最小洛伦兹因子的高值，γ射线的扩展发射，通常相对于较低的能量延迟，最后可能存在多个光谱分量。GRB 100724 B，由费米和行星际牛顿共同定位，是AGILE迄今为止在伽马射线中探测到的最明亮的爆发。交叉关联函数的分析表明，GRB 100724 B的特征是MeV和GeV的同时发射，没有延迟起始和时间滞后，以及在事件持续时间内硬X射线谱的显著演化。在本文中，我们展示了GRB 100724 B的AGILE数据的分析，我们讨论了它的特点的背景下，迄今为止观察到的伽玛射线暴和最近提出的模型。
2011-10-03 astro-ph.HE
First Light on GRBs with Fermi
简要回顾了费米LAT（大面积望远镜）和GBM（伽马射线暴监测器）对伽玛暴的观测，并考虑到EGRET的期望。通过对流出洛伦兹因子的γ-γ约束，我们将轻子模型与强子模型进行了比较，发现轻子模型在能量上更受青睐。对伽玛暴费米数据的解释有助于确定伽玛暴是否加速宇宙射线，包括那些达到$\approx 10^{20}$ eV的宇宙射线。
2010-08-04 astro-ph.HE
Modeling the observations of GRB 180720B: From radio to sub-TeV gamma-rays
早期和晚期的多波长观测在确定与爆发的光谱和时间特征有关的前身、环爆介质、物理过程和发射区域的性质方面发挥着重要作用。GRB 180720 B是一个长而强大的爆发，被大量的多波长观测站探测到，范围从无线电波段到亚TeV伽马射线。同时进行的多波长观测是在多个时间段内进行的，从触发时间之后开始，持续30多天。费米LAT观测的时间和光谱分析表明，它提出了类似的特点，该仪器检测到的其他突发。结合X射线和光学观测，均匀介质中的标准外部冲击模型受到这种分析的青睐。X射线耀斑是一致的同步自康普顿（SSC）模型从反向冲击区演变成一个薄壳和长寿命的LAT，X射线和光学数据与标准的同步前向冲击模型。用马尔可夫链蒙特卡罗模拟得到的最佳拟合参数表明，外流具有磁场，射电观测处于自吸收状态。SSC的前向激波模型与我们的参数可以解释LAT光子超出同步辐射的限制，以及最近报道的HESS合作。
2019-09-05 astro-ph.HE
New Fermi-LAT event reconstruction reveals more high-energy gamma rays from Gamma-ray bursts
基于在四年半的任务中获得的经验，费米-LAT合作已经对以Pass 8的名义进行的事件级分析进行了全面修订。虽然它还没有最终确定，我们可以测试的改进，在新的事件重建的特殊情况下的即时阶段的明亮的伽马射线暴（GRB），其中的信噪比是足够大的松散的选择削减是足以识别与源相关的伽玛射线。使用新的事件重建，我们已经重新分析了10个伽玛射线暴以前检测到的LAT的X射线/光学后续是可能的，并发现了4个新的伽马射线能量大于10 GeV，除了以前已知的7个。在这四个伽马射线中，有一个来自GRB 080916 C的27.4 GeV伽马射线，其红移为4.35，因此使其成为从GRB中检测到的具有最高固有能量（147 GeV）的伽马射线。我们在这里提出了新的事件重建的突出方面，并讨论这些新的高能伽马射线的科学意义，如约束河外背景光模型，洛伦兹不变性破坏（LIV）测试，即时发射机制和批量洛伦兹因子的发射区。
2013-07-11 astro-ph.HE
Secondary GeV-TeV emission from ultra-high-energy cosmic rays accelerated by GRB 221009A
超高能宇宙射线（UHECR）的起源仍然难以捉摸。伽马射线暴（GRB）是能够满足粒子加速到如此高能量所需的严格能量要求的最佳候选者之一。如果超高能电子回旋共振被GRB 221009 A的中央引擎加速，那么当超高能电子回旋共振从源到地球的过程中，就有可能探测到次级光子和中微子。在这里，我们试图解释一些早期公开的数据连接到这个爆发。如果报告的早期GeV-TeV探测是由UHECR的二次发射产生的，那么它可能表明UHECR达到了能量$> 10^{21}$ eV，并且GRB 221009 A在星系际磁场（IGMF）强度为$B \leq 3 \times 10^{-16}$ G的磁空洞内爆炸。为了了解整个能量沉积机制，我们建议搜索现有的和未来的费米LAT数据到达更大的空间尺度和更长的时间尺度的二次发射。这一策略可能有助于澄清UHECR的起源，限制沿这条视线的星系际磁场（IGMF）的强度，并开始量化伽玛暴周围的磁空洞的比例。
2022-12-09 astro-ph.HE hep-ex
Major Change in Understanding of GRBs at TeV
长持续时间的伽玛射线暴是宇宙中已知的最明亮的电磁辐射源。它们最初的MeV伽马射线的瞬间闪光之后是从无线电波到GeV伽马射线的更持久的余辉发射。在TeV能量下的发射在理论上已经被预测，但从未被观测证实。在这里，我们报告了MAGIC成像大气切伦科夫望远镜在TeV能量范围内探测到GRB 190114 C的巨大信号。从爆发开始后一分钟开始，在能量范围为0.2 - 1 TeV的伽马射线中观察到超过50 sigma的水平。这使我们能够研究伽玛射线暴的光谱和时间发展，揭示了一个新的发射组件在余辉与功率相媲美的同步组件。我们发现了第二个峰值的伽玛射线暴的光谱能量分布在几百GeV的能量。我们的模型，基于20多个空间和地面仪器的数据，遵循GRB 190114 C在多个波长，支持的解释，第二个峰值是由于逆康普顿辐射机制。谱能量分布的双峰结构允许我们约束伽玛暴的一些关键物理参数，如体洛伦兹因子、最小电子能量、辐射与磁场密度的比值。最近，H.E.S.S.成像大气切伦科夫望远镜报告了来自GRB 180720 B的5西格玛伽马射线信号，该信号是在爆炸开始10小时后的余辉阶段测量的。这些观测结果证明了伽玛暴比直到最近才假设的更强大。由于所观测到的伽玛暴没有表现出特殊的性质，我们相信，从现在起，从伽玛暴余辉中探测到非常高能量的伽玛射线信号将成为标准观测之一。
2020-05-07 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
H.E.S.S. observations of gamma-ray bursts in 2003-2007
在某些情况下，预计伽马射线暴（GRB）会产生极高能（VHE; >~100 GeV）伽玛射线。探索这种光子能量机制对于理解伽玛暴的能量学和性质是必要的。伽马射线暴一直是H.E.S.S.的主要目标之一该实验利用四个成像大气切伦科夫望远镜（IACT）来探测VHE伽马射线。在2003-2007年期间，对32个伽玛暴位置进行了专门观测，并对这些伽玛暴的VHE伽马射线对应物进行了搜索。根据能见度和观测条件，观测大多在爆发后几分钟到几小时开始，通常持续两个小时。从22个伽玛暴位置的观测结果和证据的VHE信号被发现既没有在任何个人的伽玛暴的观测，也没有从堆叠数据的伽玛暴的子集具有较高的预期VHE通量根据模型独立的排名计划。VHE伽玛射线通量的上限从伽玛暴的位置推导。对于这些伽玛暴的测量红移，微分上限的能量阈值校正后，由于河外背景光的吸收。
2009-01-15 astro-ph.HE
Broadband Modelling of GRB 230812B Afterglow: Implications for VHE $γ$-ray Detection with IACTs
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所-格兰萨索国家实验室）；INFN - Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INAF - Osservatorio Astronomica di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
GRB 230812B后glow的宽带建模揭示了VHE γ射线探测的重要性，展示了通过ICATs在不同波段识别光谱成分的潜力。
2025-07-24 astro-ph.HE
First constraints on the strength of the extragalactic magnetic field from $γ$-ray observations of GRB 221009A
利用费米-LAT对GRB 221009A的观测，通过比较延迟发射谱上限与模型谱，排除了河外磁场强度在10^{-20}至10^{-18}高斯之间的值，首次给出该磁场强度的约束。
2023-10-06 astro-ph.HE
Gamma-ray bursts and their relation to astroparticle physics and cosmology
本文综述了伽马射线暴及其与天体粒子物理学和宇宙学的关系。伽马射线暴是宇宙中最强大的爆炸，每天发生一次，其特征是伽马射线的闪光通常持续几分之一秒到数千秒。即使在发现它们40多年之后，它们仍然没有被完全理解。观测到两种类型的伽玛暴：光谱上较硬的短持续时间爆发和较软的长持续时间爆发。长伽玛暴起源于大质量恒星的坍缩，而短伽玛暴的首选模型是紧凑物体的合并，如两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞。有人认为伽玛暴可以产生超高能宇宙射线和中微子。此外，伽马射线暴的某些子类型可能作为一种新的标准烛光，可以帮助限制和测量宇宙学参数，以达到比迄今为止可能的更高的红移。我将回顾最近的实验观察。
2017-01-21 astro-ph.HE
A revamped understanding of Cosmic Rays and Gamma-Ray Bursts
本文基于炮弹模型重新审视GRB221009A峰值能量、宇宙线电子谱“膝”结构、IceCube中微子缺失及AMS正电子谱等新数据，论证宇宙线与伽马射线暴密切相关并验证该模型。
2025-06-03 astro-ph.HE hep-ph
GRB 221009A Gamma Rays from Radiative Decay of Heavy Neutrinos?
本研究提出重中微子辐射衰变机制，解释GRB 221009A高能伽马射线通量衰减减弱现象，探讨相关限制条件，表明满足两个前提即可解释观测到的高能事件。
2022-11-09 astro-ph.HE hep-ph
Relativistic oblique shocks with ordered or random magnetic fields: tangential field governs
相对论性磁流体动力学激波是一种有效的粒子加速器，常用于伽马射线暴（GRB）和激波驱动的快速射电暴（FRB）模型中。大多数的理论研究都假设一个垂直的激波，它有一个垂直于激波法线的有序磁场。然而，在冲击动力GRB/FRB场景中的磁化程度$σ$和磁场几何形状仍然受到观测的限制。类似于与总场强相关联的磁化$σ$，我们定义与切向场分量相关联的切向磁化$σ_\perp$。我们探讨了磁化相对论激波的跳跃条件，无论是具有任意倾角的有序场还是具有任意各向异性的随机场。在这两种情况下，我们发现，相对论冲击的跳跃条件是由切向磁化$σ_\perp$，而不是总磁化$σ$，不敏感的倾角或各向异性的冲击前磁场。在这项工作中开发的近似解析解可以作为一个快速检查的数值模拟和应用到理论研究的GRBs/FRBs与更一般的字段几何。
2022-01-07 astro-ph.HE
Acceleration of Ultra-High Energy Cosmic Rays in the Colliding Shells of Blazars and GRBs: Constraints from the Fermi Gamma ray Space Telescope
费米伽马射线空间望远镜测量的光谱，变化的时间尺度，最大光子能量给出了较低的限制，明显的喷流功率，并通过伽马射线不透明度参数，大量的相对论性喷流的洛伦兹因子。在费米加速的情况下，宇宙射线粒子的最大能量受到这两个量的限制。最近的数据被用来约束宇宙射线质子和铁核加速碰撞壳的伽玛暴和耀变体的最大能量。费米结果表明，在活动星系核中，Fe比质子更可能被加速到超高能，而强伽玛暴可以将质子和Fe都加速到>~ 10^{20} eV。从第一个费米AGN星表中估算了射电星系和耀变体的非热辐射，并表明BLLac天体和FR 1射电星系比平谱射电类星体、FR 2射电星系和长持续时间GRB更适合作为UHECR的来源。
2010-09-27 astro-ph.HE hep-ph
The gamma-rays that accompanied GW170817 and the observational signature of a magnetic jet breaking out of NS merger ejecta
本文首次对双中子星合并过程中的磁喷流进行了相对论MHD数值模拟。由合并残留物的磁化旋转产生的喷流在喷出物中传播，并产生一个充满能量的茧，以温和的相对论速度膨胀并从喷出物中破裂出来。我们发现，如果喷出物有一个低质量（$\sim10^{-7} M_\odot$）高速（$v\sim0.85$ c）的尾巴，茧冲击爆发将产生$γ$射线发射，这是与观察到的短GRB 170817 A，伴随着最近的引力波事件GW 170817。因此，我们建议，这是非常不同的，从所有其他短伽玛暴观察到的，是由不同的机制产生的。然而，我们预计这样的事件是很多的，许多将在未来的LIGO-Virgo运行中被检测到。
2017-10-16 astro-ph.HE
Interpretations of the $10\%$ polarization observed in the early forward-shock afterglow of GRB 091208
Center for Theoretical Physics and College of Physics, Jilin University（吉林大学理论物理中心与物理学院）
本文针对GRB 091208早期前激波余辉观测到的10%极化高于传统预测的问题，通过同步辐射模型拟合观测数据，发现略微偏离轴线观测或存在大尺度有序磁场分量两种情景均可解释该结果。
2026-08-18 astro-ph.HE
The origin of very-high-energy gamma-rays from GRB 221009A: implications for reverse shock proton synchrotron emission
本研究提出双组分结构喷流模型，结合正向激波电子同步自康普顿与反向激波质子同步辐射，成功解释GRB 221009A的VHE波段观测，并揭示反向激波可能是超高能宇宙射线加速器。
2025-01-15 astro-ph.HE
GRBs as ultra-high energy cosmic ray sources: clues from Fermi
如果伽马射线暴是超高能宇宙射线的来源，那么在伽玛射线暴数据中预计会有强子加速的辐射特征。费米伽马射线太空望远镜的观测提供了通过电磁通道寻找伽马射线暴中UHECR证据的最佳手段。各种问题有关的UHECR加速伽玛暴的审查，重点是能量的问题。
2010-03-27 astro-ph.HE
The local energy production rates of GRB photons and of UHECRs
在最近的分析中发现，伽马射线暴（GRB）产生1 MeV光子能量的局部（z=0）速率Q_GRB（z=0）比超高能宇宙线的局部能量产生速率低300倍。这似乎与早期的结果相矛盾，根据早期的结果，Q_GRB（z=0）类似于>10^{19} eV宇宙射线的局域能量产生率，Q_{10EeV}（z=0）。这个简短的（1页）注释确定了明显差异的起源，并表明Q_GRB（z=0）\sim Q_{10EeV}（z=0）成立。
2010-10-26 astro-ph.HE hep-ph
Analysis of GRB Closure Relationship in Multi-wavelengths
本研究通过多波段观测数据，基于同步辐射前向激波模型分析14个GRBs的光谱与时间指数闭合关系，发现无能量注入模型更受青睐，且不同波段对冷却条件和介质密度分布有不同偏好。
2024-11-16 astro-ph.HE
