NuSTAR and AstroSat observations of thermonuclear X-ray bursts with short-recurrence times in 4U 1636$-$536
我们报告的结果从环礁源4U 1636 $-$ 536观察NuSTAR和AstroSat在其硬光谱状态的光谱定时分析。在三次总曝光量为207 k s的观测中,我们确认了31个热核X射线爆发,包括5个双峰和1个三重峰。复发时间短至3.8分钟,见于其中一个双峰。据我们所知,这是已知的该源的最短递归时间。我们的时间平均光谱在爆发期间表明存在一个额外的幂律或黑体组件在少数情况下,也许是由于在爆发期间的温度变化或合理的偏离理想的黑体行为,然而,它是很难探测这由于有限的统计使用时间分辨光谱。时间分辨的突发很好地适合使用吸收黑体模型,温度在1.7和2.2千电子伏之间变化。在两个X射线爆发的衰减阶段期间,以3 $σ$置信度检测到581 Hz附近的爆发振荡。其中一个爆发振荡频率为582 Hz,这是2001年在该源中观察到的超级爆发频率。
2022-02-16 astro-ph.HE
Thermonuclear X-ray bursts detected in Cyg X-2 using AstroSat/LAXPC
我们报告的5个类型-1热核X射线爆发的检测和一个爆发的中子星LMXB源,天鹅座X-2使用的X射线数据获得的大面积X射线正比计数器(LAXPC)仪器上AstroSat。我们进行了能量分辨的突发轮廓分析,以及时间分辨的频谱分析,为每个突发和表征其属性。所有爆发都很弱,爆发峰值与持续强度比$<$ 3,衰减时间$\sim$ 2 s,能量密度$\sim$ 1 $\times$ 10 $^{-8}$尔格/cm $^2$,表明观察到的爆发是氦燃料闪光。在每次爆发过程中也观察到黑体温度和半径的演变。我们对突发振荡(BO)进行搜索,并推导出BO(对于所有突发)的均方根分数幅度上限为$\sim$ 1\%。我们还进行了搜索的准周期振荡(QPO)的功率密度谱,我们得到的分数均方根振幅的上限为$\sim$ 3.4\%,在频率接近$\sim$ 5.6 Hz。我们进一步进行光谱和定时分析的非突发持续发射,随着硬度强度和颜色的颜色图的研究。利用我们的分析结果,我们推断,在2016年的这次观测中,天鹅座X-2可以被描述为处于早期的耀斑分支(FB),具有膨胀的吸积盘和cluerous日冕结构,同时经历中等到高水平的吸积。
2020-08-17 astro-ph.HE
"Bursts, Beats, and Beyond": Uncovering the landscape from accretion to ignition of 4U 1728-34 using AstroSat
本研究利用AstroSat存档观测数据,分析4U 1728-34的持续辐射与热核爆发,得到其光谱、振荡特征及物理参数,并首次基于AstroSat数据给出该源中子星自转频率的两种估计。
2024-12-11 astro-ph.HE
The 2024 outburst of the neutron star LMXB EXO 0748-676: an investigation of bursts and eclipses with AstroSat
本研究利用AstroSat分析EXO 0748-676在2024年爆发中的X射线暴与食,揭示PRE、次级峰及硬延迟等现象,深化对热核暴物理和双星演化的理解。
2025-10-15 astro-ph.HE
A broadband look of the Accreting Millisecond X-ray Pulsar SAX J1748.9-2021 using AstroSat and XMM-Newton
SAX J1748.9-2021是一颗位于球状星团NGC 6440中的瞬时吸积动力毫秒X射线脉冲星。我们报告了SAX J1748.9-2021在2017年微弱和短暂爆发期间拍摄的AstroSat数据上进行的光谱和时序分析。我们推导出了2017年爆发的最佳拟合轨道解,并获得了442.361098(3)Hz的平均局部自旋频率。从3-7 keV和7-20 keV能带获得的脉冲轮廓表明基波分量的恒定分数幅度约为0.5%,与先前观察到的能量脉冲轮廓依赖性相反。我们的AstroSat观测揭示了源处于硬光谱状态。AstroSat星载SXT和LAXPC的1-50 keV光谱可以用单温黑体和热康普顿化很好地描述。此外,我们发现,从XMM-牛顿(EPIC-PN)和AstroSat(SXT+LAXPC)的组合光谱表明,铁(Fe K $α$)线的形式,我们模拟与反射模型xillvercp的反射特征的存在。AstroSat/LAXPC观测期间观测到的两次X射线爆发之一显示出硬X射线发射(>30千电子伏),这是由于热日冕对热光子的康普顿向上散射。对爆发进行的时间分辨分析显示,第二次爆发的黑体发射半径的复杂演变表明光球半径的轻度膨胀。
2020-01-13 astro-ph.HE
Localisation of Gamma Ray Bursts using AstroSat Mass Model
针对AstroSat卫星CZTI仪器无伽马射线暴定位能力的问题,提出利用卫星部件投下的阴影结合AstroSat质量模型模拟的定位方法,经已知位置GRB验证吻合良好,拓展了CZTI的科研应用价值。
2024-01-29 astro-ph.HE
Probing spectral and temporal evolution of the neutron star low-mass X-ray binary 4U 1724-30 with AstroSat
利用AstroSat卫星上的软X射线望远镜(SXT)和大面积X射线正比计数器(LAXPC)对吸积中子星(NS)低质量X射线双星(LMXB)4U 1724-30进行了宽带谱时研究。2017年,AstroSat在4个时期内观测到了暗淡的持久性LMXB源,所有这些都对应于低光度非热发射为主的(硬/岛)发射状态,具有适度的光谱演化。所有的X射线宽带光谱可以通过来自NS边界层(BL)或NS表面的热发射和可能源自盘种子光子的逆康普顿化的非热发射分量的组合来建模。我们调查存在的频率和能量依赖性的变化,以探测盘/日冕波动的起源。我们还报告了I型X射线爆发的检测显示光球半径膨胀(PRE)。在爆发过程中,30-80 keV能带的硬X射线短缺和持续辐射的增强揭示了爆发对整个吸积过程的反馈。使用触地猝发通量$\sim$ $4.25 \times 10^{-8}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$,源的距离估计为$\sim$ 8.4 kpc。
2022-03-30 astro-ph.HE
AstroSat-CZTI searches for hard X-ray prompt emission from Fast Radio Bursts
本文利用 AstroSat-CZTI 对 578 个快速射电暴开展硬 X 射线瞬时对应体系统搜索,未发现对应体并给出光度比上限,同时评估了多台现有及未来 X 射线监测设备的探测前景。
2025-03-16 astro-ph.HE
Spectro-temporal and Type I X-ray burst analysis of GX 3$+$1 using AstroSat observations
该研究基于 AstroSat 四次观测分析 GX 3+1 的软态光谱与一次 I 型 X 射线暴,拟合得到吸积率、黑体半径、距离及振荡 RMS 上限。
2023-11-02 astro-ph.HE
AstroSat/LAXPC detection of milli-second phenomena in 4U 1728-34
低质量X射线双星4U 1728-24于2016年3月8日被AstroSat/LAXPC观测到。从一个随机选择的一个轨道的数据超过3 ks进行了分析,以检测快速的强度变化。我们发现,源强度几乎是稳定的,但接近观察结束时,一个典型的1型爆发被检测到。在3至20 keV频带中的数据的动态功率谱揭示了kHz准周期振荡(QPO)的存在,其频率从观测开始时的约815 Hz漂移到爆发前的约850 Hz。QPO也在10至20 keV波段被探测到,这是早期RXTE对该源的观测所无法获得的。即使对于具有漂移QPO频率的这种短观测,5至10和10至20 keV频带之间的时滞也可以被约束为小于100微秒。持续了大约20秒的1型爆发具有典型的轮廓。在前四秒期间,动态功率谱揭示了频率从361.5 Hz增加到363.5 Hz的突发振荡。这与早期用RXTE/PCA获得的结果一致,表明中子星具有相同的自旋频率。目前的结果表明,LAXPC仪器检测毫秒变化的能力,即使从短的观测。在RXTE停止运行后,AstroSat上的LAXPC是目前唯一能够探测kHz QPO和其他类型的快速变化的仪器,从3 keV到20 keV,也可能在更高的能量。
2021-02-23 astro-ph.HE
Sub-MeV spectroscopy with AstroSat-CZT Imager for Gamma Ray Bursts
AstroSat卫星上的碲锌镉成像仪(CZTI)是一个多产的伽马射线暴(GRB)监测器。虽然使用2像素康普顿散射事件(100 - 300 keV)来提取敏感的光谱信息,但是在仔细校准之后包含低增益像素(检测器平面的约20%)将康普顿能谱的能量范围扩展到600 keV。新功能还允许单像素光谱的伽玛射线暴的亚MeV范围,否则限制为150 keV。我们还介绍了一种新的噪声抑制算法的分析(“康普顿噪声”)。这些新的增加不仅提高了CZTI的光谱灵敏度,但亚MeV的光谱也将允许适当的表征伽马射线暴没有检测到费米。本文介绍了在100 - 600 keV的单次、康普顿事件和否决谱的方法,用于在运行的第一年中探测到的伽玛暴。在过去的五年里,CZTI探测到了大约20个明亮的伽玛暴。新的方法,当应用于这个大样本的伽玛暴的光谱分析,有可能显着改善的结果,并有助于更好地理解即时发射机制。
2021-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
AstroSat and NuSTAR observations of XTE J1739-285 during the 2019-2020 outburst
通过 AstroSat 和 NuSTAR 观测 XTE J1739-285 的 2019-2020 年爆发,发现 386 Hz 吸积驱动脉冲和 383 Hz 热核爆发振荡,证实其为同时具有核驱动和吸积驱动脉冲的 NS-LMXB 子类,并分析了其光谱变化。
2023-03-23 astro-ph.HE
Prompt emission polarimetry of Gamma Ray Bursts with ASTROSAT CZT-Imager
对伽马射线暴瞬发辐射的X射线和伽玛射线偏振测量被认为是检验各种伽玛暴模型的重要手段。到目前为止,现有的测量硬X射线偏振的伽玛暴瞬发辐射没有显着约束的伽玛暴模型,特别是因为在这些波段测量偏振的困难。{ \em AstroSat}上的CZT成像仪(CZTI)主要是一种X射线光谱仪器,由于其支撑结构的透明度高于100 keV,因此也可用作广角伽马射线暴监测器。它还通过实验验证了在100 $-$ 300千电子伏能量范围内的偏振测量能力,从而提供了一个独特的机会,尝试光谱偏振研究伽玛暴。在这里,我们提出的偏振数据最亮的11个伽玛暴探测CZTI在其第一年的操作。其中,5个伽玛暴显示出具有$\gtrapprox$ 3 $σ$检测意义的极化特征,1个伽玛暴显示出$\>$ 2 $σ$检测意义。我们为剩下的5个伽玛暴设定了上限。我们提供了各种测试的细节,以验证我们的偏振测量。虽然仅用当前的样本很难区分各种发射模型,但CZTI预计在其最短五年寿命内收集的大量偏振测量数据应该有助于显着提高我们对即时发射的理解。
2019-09-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
AstroSat-CZTI detection of variable prompt emission polarization in GRB 171010A
我们目前的光谱偏振分析的\thisgrb \使用的数据从\asat,\fermi,和\swift,提供洞察的物理机制的即时辐射和射流的几何形状。\thisgrb的瞬发发射非常明亮(通量$>10^{-4}$ ~ergs~cm $^{-2}$),具有由多个脉冲叠加而成的复杂结构。能谱偏离了典型的能带函数,显示出低能峰$\sim 15$ ~keV -我们将其解释为具有两个断裂的幂律,具有同步辐射起源。或者,瞬发光谱也可以解释为康普顿化发射,或与能带函数相结合的黑体。时间分辨分析证实了低能成分的存在,而峰值能量被限定在100- 200 keV范围内。由\fermi -LAT探测到的余辉发射是典型的外激波模型,我们使用发射的峰值时间来约束初始洛伦兹因子。对余辉的\swift -XRT测量显示出射流中断的迹象,使我们能够将射流张开角限制在$>$ 6 $\degr$。\asat -CZTI探测到大量的康普顿散射事件,为研究硬X射线偏振的瞬发辐射提供了机会。我们发现,突发具有高的,随时间变化的极化,与发射{PDMATHAMV具有较高的极化}在能量高于峰值能量。我们讨论的背景下,GRB模型和极化产生的{ \bf由于物理或几何效应:}同步辐射从多个冲击有序或随机磁场,坡印亭通量为主的射流发生突然的磁耗散,次光球耗散,射流组成的碎片火球,和康普顿化模型。
2019-02-24 astro-ph.HE
Hard X-ray polarization catalog for a 5-year sample of Gamma-Ray Bursts using AstroSat CZT-Imager
AstroSat上的碲锌镉成像仪(CZTI)自2015年发射以来一直定期探测伽马射线暴(GRB)。它对100 keV以上能量的偏振测量的灵敏度使CZTI能够尝试对伽马射线暴进行光谱偏振研究。在这里,我们提出了第一个目录的伽玛暴偏振测量CZTI在其第一个五年的操作。本文给出了100-600 keV能量范围内20个伽玛暴瞬发辐射的时间积分极化测量结果。样品中包括在0-60度和120-180度角范围内探测到的明亮伽玛暴,在这些角度范围内仪器具有有用的偏振灵敏度,并且不易于系统性。我们在分析中实施了一些新的修改,以提高仪器的偏振灵敏度。大多数的样本中的伽玛暴被发现具有较小的/零偏振在整个突发的持续时间相比,一小部分的5个伽玛暴表现出高极化。可以推测跨脉冲串的低偏振是由于脉冲串本质上是弱偏振的,或者是由于脉冲串内的偏振角变化,即使当脉冲串是高度偏振的。与POLAR测量相比,CZTI检测到了大量高偏振的情况。这可能是CZTI观测的较高能量窗口的结果,这导致与POLAR相比,对突发发射的较小持续时间进行采样,从而探测偏振特性的较小时间变化的发射。
2022-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
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
AstroSat observation of the magnetar SGR J1830$-$0645 during its first detected X-ray outburst
基于AstroSat观测,对磁星SGR J1830$-$0645首次X射线耀发进行时序与光谱分析,探测到10.4秒脉冲、双热成分加幂律谱及67次X射线暴。
2023-10-16 astro-ph.HE
Discovery of a new flaring class in GRS 1915+105 using AstroSat
使用AstroSat数据分析高度可变的黑洞X射线双星GRS 1915+105,发现了一个在两个高软态间振荡且X射线通量与硬度比相关的新η耀发类,并探测到约70 Hz的HFQPOs。
2025-04-01 astro-ph.HE
AstroSat Observations of the Dipping Low Mass X-ray Binary XB 1254-690
本文利用 AstroSat 对中子星低质量 X 射线双星 XB 1254-690 进行长时观测,通过流量分辨光谱分析发现热成分温度与流量相关,并据此探讨其吸积盘几何结构。
2024-07-07 astro-ph.HE
Modelling the luminosity function of long Gamma Ray Bursts using SWIFT and FERMI
我使用了\emph{Swift}和\emph{Fermi}共同的长伽马射线暴(GRB)样本来重新推导米德相关的参数。这使我能够自洽地估计所有红移未知的爆发的伪红移。这是第一次从这两台仪器中获得如此大的伽马射线暴样本,无论是单独使用还是结合使用,来模拟长伽马射线暴光度函数。伽玛射线暴的形成率被建模为宇宙恒星的形成率和伽玛射线暴的形成效率为一个给定的恒星质量的产品。一个指数截止的幂律光度函数与$ν= 0.6$和$ L_b = 5.4 \times10^{52} \, \rm{erg.s^{-1}},$的数据拟合得相当好,并且不需要宇宙学演化。在幂律破缺的情况下,需要包含由$L_{b}\sim0.3\times10^{52}\left(1+z\right)^{2.90} \, \rm{erg.s^{-1}},$给出的破缺的急剧演化,并且GRB形成效率(退化到GRB的聚束因子)随着红移而降低,如$\propto\left(1+z\right)^{-0.80}.$。导出的模型,然后作为模板来预测的CZTI探测到的伽玛暴的分布上的\emph{AstroSat},作为红移和光度的函数。这表明,通过对少量CZTI伽玛暴的快速定位和红移测量,\emph{AstroSat}将有助于改善典型和特殊伽玛暴的统计。
2017-09-26 astro-ph.HE
Bright in the Black: Searching for Electromagnetic Counterparts to Gravitational-Wave Candidates in LIGO-Virgo-KAGRA Observation Runs with AstroSat-CZTI
本研究利用AstroSat-CZTI对前三期LVK引力波目录中的72个事件进行了X射线对应体搜寻,虽未探测到对应体,但给出了极具竞争力的辐射通量上限,用以约束双黑洞合并的高能电磁辐射理论模型。
2024-02-12 astro-ph.HE
Spectro-timing origin of large amplitude X-ray variability in GRS 1915+105 using AstroSat/LAXPC and SXT
Indian Institute of Technology, Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校);Raman Research Institute(拉曼研究所);Delhi Technological University(德里理工大学)
通过AstroSat/LAXPC和SXT研究GRS 1915+105中大振幅X射线变异性光谱-时间起源,揭示盘结构变化与冠状响应的周期性机制。
2026-02-12 astro-ph.HE
Spectro-polarimetric analysis of prompt emission of GRB 160325A: jet with evolving environment of internal shocks
GRB 160325 A是AstroSat CZT成像仪迄今为止在其主要视野中探测到的唯一明亮爆发。在这项工作中,我们提出了光谱和偏振分析的即时发射的爆发使用AstroSat,费米和尼尔Gehrels斯威夫特观测。即时发射由两个不同的发射事件组成,由几秒钟的静止/轻度活动期隔开。第一次发射事件显示了热分量以及$1.5\, σ$置信水平下$PF < 37\, \%$的低极化分数。另一方面,第二次发射事件显示出非热光谱,并发现在$1.5 σ$置信水平下与$PF > 43\, \%$高度极化。我们还利用{ \it Swift}/XRT数据研究了喷流的余辉性质。观测到的喷流破裂表明喷流是指向观测者的,对于假设的红移$z = 2$,喷流的张开角为$1.2^{\circ}$。与复合模型的偏振,光谱的即时发射和余辉,我们推断,第一集的发射起源于光球与本地化的耗散发生在它下面,第二次从上面的光球光学薄区域。光球层的辐射主要由逆康普顿散射产生,而光学薄区的辐射则由同步辐射过程产生。爆发的低辐射效率表明,流出仍然重子占主导地位的整个爆发期间,只有一个次主导的坡印亭通量分量,和喷流的动能很可能是通过内部的冲击,从光学厚光学薄的环境内喷流演变消散。
2020-03-04 astro-ph.HE
Synchrotron radiation in $γ$-ray burst prompt emission
越来越多的证据表明,同步辐射在形成大多数$γ$射线爆发的光谱方面起着重要作用。产生它们的相对论性喷流可能以坡印廷通量的形式携带了相当大一部分能量。
2020-02-22 astro-ph.HE
Spectral and Timing Analysis of the Prompt Emission of Gamma Ray Bursts
向孟买塔塔基础研究所提交的物理学哲学博士学位论文(导师:A教授)。R.饶)
2014-09-19 astro-ph.HE
A generalized event selection algorithm for AstroSat CZT Imager data
AstroSat卫星上的碲锌镉成像仪是一种硬X射线成像光谱仪,工作能量范围为20 $-$ 100 keV。它也作为一个开放的硬X射线监测器超过100千电子伏能够检测瞬态事件,如伽马射线暴(伽玛暴)。此外,该仪器具有测量硬X射线偏振的灵敏度在100 $-$ 400 keV的能量范围内的明亮的轴上源,如蟹状星云和天鹅座X-1和明亮的伽玛暴。由于CZTI等硬X射线仪器除了对X射线敏感外,还对宇宙射线敏感,因此需要识别和消除粒子诱发事件或其他噪声事件,并选择事件对数据进行科学分析。目前的CZTI数据分析流水线包括用于这种事件选择的算法,但是它们具有某些限制。它们主要是为分析来自持久X射线源的数据而设计的,其中源通量远小于背景,因此并不最适合于像GRB这样的源。在这里,我们重新审视CZTI中噪声事件的特征,并提出了一种广义的事件选择方法,该方法适合于所有类型的源的数据分析。通过检验所选事件的泊松行为和伽玛暴的信噪比来评价新方法的有效性。
2021-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
The photospheric radiation model for the prompt emission of Gamma-ray Bursts: Interpreting four observed correlations
我们发现经验$E_{\rm p}-L$、$Γ-L$、$E_{\rm p}-Γ$和${\rm \barη_γ}-E_{\rm p}$相关性(其中$L$是即时发射的时间平均光度,$E_{\rm p}$是光谱峰值能量,$Γ$是体洛仑兹因子,$\barη_γ$是伽马射线暴的发射效率)与瞬发γ射线光球辐射模型中预测的相似参数之间的关系是一致的,射线爆发GRB 090902 B的时间分辨热辐射符合$E_{\rm p}-L$和$Γ-L$关联式。在替代模型中,仍然缺乏对这四种相关性的可靠解释。这些事实可能指向某些伽马射线暴的瞬发的光球起源。
2012-06-26 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
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
Statistical analysis of the prompt and afterglow emission of the three groups of gamma-ray bursts
研究了雨燕卫星上的暴告警望远镜(BAT)和X射线望远镜探测到的伽马射线暴的主要瞬发和余辉发射参数。我们的目的是寻找不同类型的伽马射线暴之间的差异或联系,所以我们比较了BAT通量,1秒峰值光子通量,光子指数,XRT早期通量,初始时间衰减和光谱指数。我们发现,XRT的初始衰变指数和XRT早期通量/BAT光子指数之间可能存在联系。利用统计工具,我们还确定,除了持续时间和硬度比之外,γ和X射线注量的平均值以及γ射线光子指数在三种类型的爆发之间存在显著差异。
2013-09-04 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt correlations
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制至今仍是一个有争议的问题。提示相位相关的伽玛射线暴的相关性可以允许区分最合理的理论模型解释这种排放。我们提出了一个概述的观测两个参数的相关性,它们的物理解释,它们的使用作为红移估计,并可能作为宇宙学工具。目前的挑战是通过完善和可靠的相关性,使伽玛暴,观测到的最远的恒星尺度的物体(红移$z=9.4$),标准蜡烛。然而,在能量上跨越几个数量级的伽玛射线暴远不是标准的烛光。本文综述了近几十年来瞬发相关研究的进展,重点介绍了近20年来的新发现。
2018-01-24 astro-ph.HE
An Unambiguous Separation of Gamma-Ray Bursts into Two Classes from Prompt Emission Alone
伽马射线暴(GRB)的持续时间是其物理起源的一个关键指标,长暴可能与大质量恒星的坍缩有关,短暴可能与中子星的合并有关,然而,短暴和长暴的性质有很大的重叠,持续时间或任何其他参数都不能完全区分这两类暴。在这里,我们使用机器学习,降维算法,t分布随机邻域嵌入(t-SNE)明确地对每个GRB进行分类,提供一个将所有Swift GRB分为两组的目录。虽然分类只使用瞬发光变曲线进行,但每一个与超新星相关的爆发都被发现在较长的一组中,而与千新星相关的爆发则被发现在较短的一组中,这表明这两组是真正的长短伽玛暴。两个明显没有超新星的爆发属于较长的类别,表明这些可能是直接坍缩的黑洞,这是一种可能发生在更大质量恒星死亡时的现象。
2020-05-27 astro-ph.HE
The hard X-ray shortages prompted by the clock bursts in GS 1826--238
我们报告了利用所有可获得的{ \it RXTE}观测资料对GS 1826- 238的研究,集中于I型爆发期间硬X射线的行为。我们发现在30- 50 keV处的硬X射线短缺是由来自I型爆发的软X射线簇所促进的。这种短缺发生的时间延迟后,峰值的软通量的3.6 $\pm$ 1.2秒。硬X射线的行为,在爆发表明冷却和重新加热的日冕,在此期间需要大量的能量。我们推测这种能量来源于I型爆发对吸积过程的反馈,导致吸积速率的快速暂时增加。
2013-12-15 astro-ph.HE
The Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts from the Wind of Newborn Millisecond Magnetars: A Case Study of GRB 160804A
在本文中,我们重新审视的情况下,内部逐渐磁耗散发生在风从一个新生的毫秒磁星可以负责伽马射线暴的生产。我们表明,在这个模型中的两个排放分量的组合,即,风的光球辐射和磁重联区内的同步辐射能较好地拟合GRB 160804 A瞬发辐射相的观测光谱。我们通过蒙特卡罗方法得到了中心磁星的物理参数,并推导出了中心磁星的初始自旋周期和磁场。此外,独立的余辉拟合分析给出了一致的结果,增加了很大的可信度,这种情况下。此外,我们预测的伽玛暴的一个子类称为从这样的磁星风内部逐渐磁耗散(简称为“MIGMAD爆发”),有几个独特的属性爆发。
2018-09-28 astro-ph.HE
Delayed Onset and Fast Rise of Prompt Optical-UV Emission from Gamma-Ray Bursts in Molecular Clouds
观测表明,长γ射线暴(GRB)起源于大质量恒星的爆炸,因此它们可能发生在它们的祖先诞生的分子云中。我们发现,由于尘埃的消光,GRB的瞬时光紫外辐射可能被延迟,这可以很好地解释观测到的GRB 080319 B的光学延迟启动和快速上升。GRB 080319 B周围分子云的密度和大小分别被粗略地限定为\sim 10 ^3 cm ^{-3}和\sim 8 pc。我们还调查了其他伽玛暴与即时光学紫外数据,并找到类似的本地分子云的密度和大小的值。未来对伽玛暴亚秒级瞬发光紫外辐射的观测,由UFFO-Pathfinder和SVOM-GWAC进行的这两次实验将为当地的伽玛暴环境提供更多的证据和探测。
2012-12-17 astro-ph.HE
Origin of the bright prompt optical emission in the naked eye burst
GRB 080319B(“裸眼暴”)的巨大光学亮度使得这一事件对即时GRB发射的模型具有挑战性。在内激波模型的框架下,我们研究了一个场景,其中占主导地位的辐射过程是同步辐射和高的光通量是由于相对论外流的动力学性质:如果初始洛伦兹因子在喷流中的分布是高度可变的,许多内激波将形成在不同半径的外流。最猛烈的冲击将产生主要的伽马射线分量,而不太猛烈的冲击将产生较低能量的伽马射线分量,包括光学范围。
2011-01-20 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission: Jitter Radiation in Stochastic Magnetic Field Revisited
我们重新讨论了随机磁场中相对论电子的辐射机制,并将其应用于伽马射线暴(GRB)的高能辐射。我们证实了在大电子偏转角条件下,抖动辐射是伽玛暴瞬发辐射的一种可能的解释。在湍流情况下,湍流的动能谱决定了γ暴瞬发辐射的辐射谱特性。随机小尺度磁场的强度由湍流涡旋的粘性尺度决定。可以获得微物理参数$ε_e$和$ε_B$。加速和冷却的时间尺度估计以及。由于粒子在磁化湍流中的加速,相对论电子释放的最大能量可达到约$10^{14}$ eV。GeV的伽玛暴可能是高能宇宙线的来源。
2011-03-12 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
A common stochastic process rules gamma-ray burst prompt emission and X-ray flares
伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线和早期X射线余辉辐射具有爆发性特征,且常伴有长的静止时间。有令人信服的证据表明,X射线耀斑与瞬发伽马射线有关。然而,导致伽马射线脉冲和X射线耀斑的复杂时间分布的物理机制尚不清楚。在这里,我们表明,等待时间分布(WTD)的脉冲和耀斑表现出幂律尾延伸超过40年的指数~2,可以是一个共同的时间依赖泊松过程的表现。这一结果是稳健的,并且是在不同的星表上得到的。令人惊讶的是,具有许多(>=8)伽马射线脉冲的伽玛暴在瞬发结束后(3.1 sigma高斯置信度)不太可能伴随着X射线耀斑。这些结果与一个简单的解释是一致的:一个超吸积盘分裂成一个或几组碎片,每个碎片在单位时间内以相同的概率独立地吸积。瞬发伽马射线和晚期X射线耀斑只不过是不同的碎片在开始和结束时分别吸积,遵循非常相同的随机过程,可能是相同的机制。
2015-01-12 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts in the Fermi era: the spectral energy distribution of the prompt emission
伽马射线暴(GRB)表现出不同的光变曲线、持续时间、余辉和宿主星系,并且它们在很宽的红移范围内爆炸。然而,它们的光谱能量分布(SED)看起来非常相似,显示出弯曲的形状。Band等人(1993)提出了一种对伽玛暴瞬发辐射的积分谱形的唯象描述,即所谓的带函数。在这封信中,我们提出了一个替代方案来解释曲线形状的伽玛暴SED:对数抛物线模型。与带谱形状相比,我们的模型在统计上是有利的,因为它适合GRB谱的一个参数小于带函数,它是由一个理论的加速方案的动机。新的费米伽玛暴观测将是至关重要的解开这两个模型之间。
2010-04-14 astro-ph.HE
Application of Jitter Radiation: Gamma-ray Burst Prompt Polarization
伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的高度偏振性是近年来得到证实的。本文利用抖动辐射研究了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性。在我们的框架中,相对论电子被湍流加速。随机和小尺度的磁场是由湍流产生的。我们进一步确定了伽玛暴瞬发辐射的偏振特性是由随机小尺度磁场的结构决定的。在我们的模型中,采用了一个二维压缩平板,其中包含随机磁场。如果满足抖动条件,则电子在磁场中的偏转角很小,电子轨迹可视为直线。当视线和平板平面之间的角度很小时,可以实现高度偏振。此外,微型喷射结构的微发射体被认为是在一个散装伽玛射线暴射流。射流的“离轴”效应对观测到的偏振度非常敏感。讨论了去极化效应对伽玛暴瞬发和余辉的影响。我们还推测,伽玛暴的快速变化可能与湍流发电机或等离子体的磁重联的随机变化。
2013-09-20 astro-ph.HE
Embedding Reliability for Unsupervised Classification of Gamma Ray Burst progenitors from Prompt Gamma-ray Emission
提出基于scDEED的统计方法,评估伽马射线暴(GRBs)2D嵌入的可靠性,通过自动编码器和UMAP降维处理GBM数据集,发现超90%事件可信,为前身星无监督分类提供支持。
2025-10-13 astro-ph.HE
Prompt X-ray and Optical Excess Emission due to Hadronic Cascades in Gamma-Ray Bursts
一小部分伽马射线暴在低于几十keV的瞬发辐射中表现出明显的光谱特征,这超过了能带光谱模型低能幂律部分的简单外推。这也适用于在几个突发中观察到的即时光发射。通过蒙特卡罗模拟,我们模拟了伽玛暴外流中加速的超高能质子的光子相互作用引发的强子级联发射等低能谱过剩成分。来自级联的次级电子-正电子对的同步辐射可以自然地再现在X射线带中观察到的软光谱,并且在某些情况下也可以再现光谱。这些组件可以直接相关的更高的能量辐射在GeV的能量,由于强子级联。根据光谱形状,质子的总能量需要与观察到的总光子能量相当或明显大于观察到的总光子能量。特别地,我们将我们的模型应用到GRB 090902 B的过量X射线和GeV发射,以及“裸眼”GRB 080319 B的明亮的光学发射。除了{ \it Fermi}探测到的硬GeV分量外,这种X射线或光谱过剩是伽马射线暴中超高能宇宙射线产生的进一步潜在特征。
2010-09-28 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts Observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite: Prompt Optical Counterparts and Afterglows of Swift-XRT Localized GRBs
本研究分析了TESS观测的8个Swift-XRT定位GRB的光学闪光和余辉光变曲线,提出20秒尺度宇宙射线校正方法以估算光学闪光真实亮度,并论证了TESS在识别GRB光学发射方面的能力。
2024-06-27 astro-ph.HE
A comprehensive statistical analysis of Swift X-ray light-curves: the prompt-afterglow connection in Gamma-Ray Bursts
本文对伽马射线暴(GRB)的Swift X射线光变曲线进行了全面的统计分析。有两个问题推动了这项工作:(1)X射线发射是否保留了任何形式的瞬发相记忆?(2)长伽玛暴和短伽玛暴的分界线在哪里?我们表明,短伽玛暴比长伽玛暴衰减得更快,亮度更低,能量更低,但有趣的是,它们具有非常相似的固有吸收特征。我们的分析揭示了存在的一些关系,链接的X射线提示参数在长的伽玛暴,短的伽玛暴是离群值的大多数这些2参数的关系。在这里,我们集中在一个3参数(E_pk-Egamma,iso-E_X,iso)标度,这是共享的伽玛射线暴类作为一个整体(短伽玛射线暴,长伽玛射线暴和X射线闪光-XRF):解释的发射效率,这种标度可能意味着伽玛射线暴与高$E_{\rm{pk}}$更有效地在其即时发射。
2012-07-02 astro-ph.HE
Variability in the Prompt Emission of Swift-BAT Gamma-Ray Bursts
本文介绍了我们对27个具有已知红移的长速伽马射线暴(GRB)样本的变率时标的研究结果。变化的时间尺度可以帮助我们了解伽玛暴的基本参数,如初始体洛伦兹因子和与发射区相关的特征尺寸。快速傅立叶变换(FFT)技术被用来提取噪声阈值交叉频率,我们与变化的时间尺度。阈值频率似乎与伽玛暴的峰值各向同性亮度相关。
2009-06-17 astro-ph.HE
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
Label Propagation for Identifying Gamma-Ray Burst Progenitors from Prompt Emission
Louisiana State University(路易斯安那州立大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);Università degli Studi di Torino(都灵大学)
本文研究了一种半监督机器学习算法,通过标签传播对2512个伽马射线暴进行分类,评估其基于已知前体事件的概率分类能力,未来将改进算法和数据集。
2026-04-28 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
Constraining Magnetization of Gamma-Ray Bursts Outflows using Prompt Emission Fluence
本文考虑了在坡印亭流主导的外流中,局部磁能量耗散过程对相对论外流的加速和加热。采用标准假设,即重联率与阿尔芬速度成比例,我在这里表明,作为热光子耗散的能量的分数不能超过光球层的动能的(13 $\hat γ-14)^{-1} = 30$ %(对于绝热指数$\hat γ= 4/3$)。即使在辐射效率最高的情况下,在瞬发阶段作为非热光子释放的能量至多等于外流的动能。这些结果意味着,可以在余辉阶段完成的动能的量热法,可以用来约束伽马射线暴(GRB)流出的磁化。我讨论了最近的观测状况,其影响约束的伽玛暴外流的磁化。
2017-10-31 astro-ph.HE
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
Evidence for New Relations between Gamma Ray Burst Prompt and X-ray Afterglow Emission from 9 Years of Swift
当一颗大质量恒星以伽马射线暴的形式爆炸时,有关爆炸的信息会保留在瞬发和余辉辐射的性质中。我们报告了2004年12月至2013年8月(754个GRB)之间从BAT和XRT数据中发现的Swift探测到的伽马射线暴的瞬发和X射线余辉发射之间的新关系。这些关系表明,瞬发和余辉发射是密切相关的。特别是在X射线0.3- 10 keV余辉光变曲线中,我们发现BAT 15- 150 keV $T_{90}$与平台相前后的断裂时间有很强的相关性。我们还发现伽玛暴瞬发辐射的光子指数和余辉的X射线光谱斜率之间存在很强的反相关。此外,反相关存在于瞬发发射中的静止帧峰值能量E-峰值z与平台阶段期间的X射线余辉衰减斜率和平台阶段之后的断裂时间之间。平台相前后的静止帧破裂时间与瞬发时静止帧15- 150 keV的亮度和各向同性能量也存在反相关。主成分分析表明,伽玛射线暴的性质主要是由15-150 keV波段的亮度/能量释放驱动的。从logN-logS分析得到的不同红移下的亮度函数表明,与宇宙座z $\approx$ 3相比,明亮的伽玛暴密度在局部宇宙中明显较低。通过聚类分析,我们发现Swift BAT探测到的短持续时间伽玛暴的持续时间小于1 s。我们还介绍了所有\swift -机载检测到的爆发的目录。
2013-10-03 astro-ph.HE
Hadronic Models for LAT Prompt Emission Observed in Fermi Gamma-Ray Bursts
本文研究了费米LAT观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发相中强子过程产生大于100 MeV光子的可能性。我们分析计算了伽玛射线暴喷流内高能质子与γ射线相互作用产生的质子辐射和次级电子-正电子对辐射。我们考虑了光子π介子和贝特-海特勒对产生过程,以产生次级电子和正电子,然后通过逆康普顿和同步加速器过程辐射。我们也考虑质子本身的同步辐射。我们计算所需的能量在质子中产生典型的费米-LAT通量的几个microJy在100兆电子伏。对于光子介子和贝特-海特勒过程,我们发现质子所需的能量比观测到的伽马射线能量大一千倍或更多。对于质子同步加速器,质子的最小洛伦兹因子约为2 × 10 ^6。如果质子被伽玛暴中的相对论性无碰撞冲击加速,这比预期的要大得多。我们还提供了中微子通量的估计预计从光强子过程。虽然单个爆发的通量低于冰立方的探测极限,但通过将几个爆发的贡献相加,可能会排除光强子模型。因此,光强子过程似乎是一个不太可能的候选人产生的费米-LAT辐射期间的即时阶段的伽玛暴。
2012-10-29 astro-ph.HE
Gamma-ray burst prompt correlations: selection and instrumental effects
伽马射线暴(GRB)的瞬发机制即使在几十年后仍然是一个谜。然而,人们相信,可观测到的伽玛射线暴的性质之间的相关性,鉴于其巨大的光度/辐射能量和红移分布延伸到至少$z \approx 9$,是有前途的可能的宇宙学工具。它们也可能有助于区分最合理的理论模型。如今,目标是通过完善和强大的相关性,使伽马射线暴成为标准烛光,类似于超新星(SNe)Ia。然而,与超新星Ia不同的是,伽玛暴的能量跨越几个数量级,因此还不能被视为标准蜡烛。此外,在非常远的距离上观察它们的物理特性会受到选择偏差的影响,即所谓的Malmquist偏差或爱丁顿效应。我们描述了最先进的伽玛射线暴提示相关性如何纠正这些选择偏差,以聘请他们作为红移估计和宇宙学工具。我们强调,只有经过适当的评估和校正这些影响,伽玛暴的相关性可以用来区分瞬发辐射的理论模型,估计宇宙学参数,并作为距离指标,通过红移估计。
2017-04-04 astro-ph.HE