A search for rotating radio transients and fast radio bursts in the Parkes high-latitude pulsar survey
在脉冲星巡天中发现的旋转射电瞬变和快速射电暴(FRB)表明,更多的这样的瞬变源等待在档案数据集中发现。在这里,我们报告了一个单脉冲搜索分散的射电爆发在银河系的纬度范围(|b| < $60^{\circ}$)在数据中以前搜索的周期性来源的Burgay等人。我们重新检测到20的42个Burgay等人报告的。和一个旋转的无线电瞬变Burke-Spolaor报告。本次调查未发现FRB。考虑到这一结果,以及最近在帕克斯进行的其他调查,我们根据分析中使用的搜索软件和这些调查中使用的不同后端对检测灵敏度进行了校正,并发现在1.4 GHz下注量超过4.0 Jy ms的源的全天FRB事件率为${\cal R} = 4.4^{+5.2}_{-3.1} \times 10^3$ FRB天$^{-1}$天空$^{-1}$,其中不确定性代表$99\%$置信区间。虽然这一比率低于从以前的研究中推断,但正如我们所证明的那样,这一组合事件率与迄今为止在帕克斯进行的所有系统FRB搜索的结果一致,并且不需要假设中纬度地区缺乏FRB。
2015-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the paucity of Fast Radio Bursts at low Galactic latitudes
我们研究银河系衍射星际闪烁的影响作为一种手段来解释报告赤字的快速射电暴(FRB)检测在银河系低纬度。我们建模的未知的基础FRB通量密度分布的幂律率缩放为$S_ν^{-5/2+δ}$和占的事实,即FRB在望远镜光束内的未知位置检测。我们发现,位于银河系平面外的FRB的事件率可能会增加一个因素~30-300%,相对于银河系平面附近的对象,而不一定影响分布的斜率。对于FRB的通量密度受到相对较弱的衍射闪烁,这是典型的事件在高银河系纬度检测到,我们证明了与爱丁顿偏置的效果是负责的增强。增强的幅度随着底层通量密度分布的陡峭度而增加,因此,银河系高纬度和低纬度之间事件率差异的现有限制表明,FRB种群具有陡峭的差分通量密度分布,缩放为$S_ν^{-3.5}$或更陡峭。在高时间分辨率宇宙(HTRU)调查探测的通量密度范围内,对事件发生率的现有估计高估了真实发生率约3倍。
2015-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Structured Jets and X-ray Plateaus in Gamma-Ray Burst Phenomena
第一次对双星中子星合并的多信使探测,GW 170817,将结构喷流模型带到了最前沿,作为解释事件发生一年多后多波长观测的一种方式。在这里,我们表明,高纬度的结构喷流发射可以自然地产生X射线平台的伽马射线暴(GRB)的光变曲线,独立的辐射从外部冲击。我们计算了从一个关闭的壳层具有角结构的辐射在其相对论的整体运动和内在的亮度。我们的模型能够解释在伽玛射线暴X射线光变曲线中经常观察到的浅衰减相(平台)。我们讨论了结构喷流高纬度辐射对GRB X射线光变曲线的其他显著特征的可能贡献,以及它解释彩色光学/X射线光变曲线性质的能力。
2020-03-20 astro-ph.HE
A two-minute burst of highly polarised radio emission originating from low Galactic latitude
本文报告了在低银纬发现的一个非重复的明亮高度极化射电爆发,其特性类似脉冲星但持续时间超长,暗示银河系薄盘中存在未被探索的瞬变射电源群,并呼吁建立统一的相干辐射模型。
2024-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Fast Extragalactic X-ray Transients From Gamma Ray Bursts Viewed Far Off Axis
观测到的光变曲线和估计的天空速率的快速河外X射线瞬变(XRT)发现档案钱德拉数据表明,他们属于两个不同的XRT人口。持续时间相对较短的脉冲的第一群体(其通常持续不到几分钟)似乎是X射线闪光(XRF)的脉冲,其是从远离轴观察的附近的长持续时间伽马射线暴。第二种长得多的脉冲,通常持续数小时,似乎是早期的余辉短伽马射线暴(SGRB),这是从地球上发射出去的,正如在以前的论文中所示。
2019-08-14 astro-ph.HE
Light curves and spectra from off-axis gamma-ray bursts
如果伽马射线暴的瞬发辐射起源于一个典型的半径,并且如果产生辐射的物质以相对论速度移动,那么所产生的光变曲线的可变性取决于视角。这是由于脉冲演化时间尺度是多普勒收缩的,而脉冲间隔不是。对于离轴视角$θ_{\rm view} \gtrsim θ_{\rm jet} + Γ^{-1}$,脉冲展宽显著地模糊了光变曲线的可变性。这在很大程度上与几何形状和发射过程无关。为了探讨一个具体的情况下,我们建立了一个简单的单脉冲模型的假设下,脉冲的上升和衰减是由壳曲率效应。我们发现,这样的脉冲观察离轴是(i)更广泛,(ii)软,(iii)显示不同的硬度强度相关性相对于相同的脉冲上看到的轴。对于每一种效应,我们都提供了直观的物理解释。然后,我们展示了如何合成光曲线的脉冲的叠加随视角的增加而变化。我们发现,一个高度可变的光变曲线,(如轴上看到)变得光滑,显然单脉冲(离轴时看到),因为脉冲重叠。为了测试这一事实的相关性,我们估计了\textit{Swift}可检测到的离轴伽马射线暴的分数作为红移的函数,发现用$θ_{\rm view} \gtrsim θ_{\rm jet} + Γ^{-1}$观察到了相当大的分数(10%到80%)的附近($z<0.1$)暴。基于这些结果,我们认为,低光度伽马射线暴是一致的,被视为离轴的普通爆发。
2016-06-23 astro-ph.HE
A Blind Search for Prompt Gamma-ray Counterparts of Fast Radio Bursts with Fermi-LAT Data
快速射电暴(FRB)是一种在无线电波长中探测到的神秘闪光现象,持续时间仅为几毫秒,它们也可能有即时的伽马射线闪光。本文利用费米大天区望远镜(Fermi-LAT)7年的全天γ射线数据,对毫秒级γ射线闪光进行了盲搜索。在银河系高纬度地区(|b| >20度),观测到了约100个闪光候选者,但在排除了与亮稳定点源有关的闪光后,没有发现闪光事件。在低纬度地区的事件是一致的统计侥幸起源于弥漫的伽马射线背景。根据这些结果,我们将FRB的GeV伽马射线与射电通量之比的上限设为xi \equiv(nu L_nu)_gamma /(nu L_nu)_radio <10 ^8,这取决于假设的FRB速率演化。这一限制是可比的最大值发现的双曲,虽然xi的双曲分布在一个广泛的范围。我们还比较了这一限制与2004年巨大的耀斑的磁星SGR 1806-20的光谱能量分布。
2019-06-06 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts Are Observed Off-Axis
我们使用ScaleFit软件包对Swift-XRT伽马射线暴余辉的大样本进行马尔可夫链蒙特卡罗光变曲线拟合。ScaleFit模型使用流体动力学和辐射方程中的标度关系直接从一组高分辨率二维相对论爆炸波模拟计算合成光变曲线。数据样本包括2005年至2012年的所有Swift-XRT余辉,具有足够的覆盖范围和已知的红移,总共188次爆发。我们发现射流半开角变化很大,但通常小于0.1弧度。电子光谱指数的分布也很宽,中值为2.23。这种方法首次允许从光变曲线直接推断出离轴观察者角度。我们发现观察者的角度有一个中位数值为0.57的喷流开口角超过我们的样品,这有深远的后果,预测率观察到的喷流中断和影响的光束校正的总能量的伽马射线暴。
2014-05-21 astro-ph.HE
Expected neutrino fluence from short Gamma-Ray Burst 170817A and off-axis angle constraints
我们计算预期的中微子通量从SGRB 170817 A,与引力波事件GW 170817,直接基于费米观测在两种情况下:结构喷流和离轴(观察到的)顶帽喷流。虽然预期的中微子注量的结构射流的情况下是非常小的,大的离轴角意味着高辐射密度的射流,这可以提高中微子的生产效率。在最乐观的情况下,中微子的通量只能达到中微子望远镜灵敏度的$10^{-4}$。我们还证明了伽马射线可以逃逸的事实限制了重子载荷(质子与光子的能量)和内部激波场景的离轴角。特别地,对于重子载荷为10的情况,离轴角受重子载荷的约束比受引力波事件和伽马射线发射开始之间的时间延迟的约束更强。
2017-12-08 astro-ph.HE
Off-axis Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts
本文将 SSC 余辉闭包关系从轴上喷流扩展到离轴情形,并结合能量注入与电子谱指数分析 Fermi-LAT 2FLGC 高能暴,识别同步与 SSC 辐射最可能的介质环境。
2023-11-03 astro-ph.HE
Ending the prompt phase in photospheric models of gamma-ray bursts
针对伽马射线暴光球模型中高纬度辐射时标无法解释早期X射线陡降的问题,研究提出该现象源于中心引擎末期活动,其光球辐射可重现观测演化,为中心引擎晚期演化提供新约束。
2024-03-06 astro-ph.HE
The role of magnetic and rotation axis alignment in driving fast radio burst phenomenology
该研究提出磁星极冠区域磁轴与自转轴夹角驱动FRB现象学的场景,解释了重复与非重复FRB的偏振、重复率等特性,并推导出FRB源洛伦兹因子下限约为400。
2025-02-19 astro-ph.HE
Radio Forensics Could Unmask Nearby Off-axis Gamma-ray Bursts
对中子星合并双星GW170817的γ射线暴(GRB)170817A的多信使观测表明,在与γ射线暴喷流轴成较大角度的位置上,可以观测到低能$γ$射线辐射。如果这种结构性发射是典型的,那么目前已知的没有距离测量的短伽玛暴样本可能包含多个附近的离轴事件,其延迟的余辉可能没有被检测到。这些附近的中子星合并可能会产生泄漏的无线电耀斑,在伽马射线暴发射后几年达到峰值,仍然可以观察到。在这里,我们表明,几个短的伽玛暴观测到的尼尔Gehrels \textit{Swift}卫星上的突发警报望远镜(BAT),没有确定的余辉,没有距离测量,可能与无线电耀斑检测敏感的厘米波长无线电设施,如卡尔G。Jansky甚大阵。我们还研究了光学后续观测已经进行了这些事件,并发现附近的GW170817一样kilonova被排除只有三分之一。
2019-03-10 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 Photospheric Emission of a Short-Duration Gamma-Ray Burst Emerging from a Realistic Binary Neutron Star Merger
本研究首次通过PLUTO和MCRaT代码模拟真实双中子星合并中相对论喷流的光球辐射,发现轴向辐射峰值约1 MeV且离轴下降,结果与短暴Amati Correlation一致但辐射效率较低。
2025-09-15 astro-ph.HE
Modeling Gamma-ray burst Afterglow observations with an Off-axis Jet emission
伽马射线暴(GRB)是迷人的河外天体。它们代表了一个绝佳的机会,可以调查其他来源中未展示的独特属性。多波长余辉观测从一些短期和长期的伽玛暴揭示了一个非典型的持久的排放,有利于离轴发射的典型余辉光变曲线不同的演变。我们提出了一个分析的同步辐射余辉的情况下,和流体动力学演化的离轴顶帽射流减速在分层的周围环境。分析同步余辉模型显示在滑行,减速(离轴和轴上发射),和后射流打破衰减阶段,和流体动力学的演变计算的数值模拟显示的多普勒因子,半开角,散装洛伦兹因子,和减速半径的时间演变。我们表明,数值模拟与我们的分析方法得出的结果吻合得很好。我们应用当前的同步辐射模型,成功地描述了延迟的非热辐射中观察到的长和短的伽玛暴样品的离轴发射的证据。此外,我们提供了可能的余辉发射的限制,要求多波长上限推导出最接近的雨燕探测到的伽玛暴和有前途的引力波事件。
2022-05-05 astro-ph.HE
Off-axis jet scenario for early afterglow emission of low-luminosity gamma-ray burst GRB 190829A
最近,地基成像大气切伦科夫望远镜报道了从一些伽马射线暴(GRB)中探测到甚高能(VHE)伽玛射线。其中GRB~ 190829 A是由Swift卫星触发的,在爆发开始后约20000 s,H.E.S.S. 5 sigma显著性。该事件具有各向同性的等效伽马射线能量比典型的长伽玛暴小得多,X射线和光学余辉在1400 s左右出现消色差峰的不寻常特征。在这里,我们提出了一个离轴射流的情况下,解释这些观测结果。在这个模型中,相对论性聚束效应是造成各向同性γ射线能量和谱峰能量明显较小的原因。利用射流余辉模型,我们发现初始洛伦兹因子为350,初始射流开口半角为0.015 rad的窄射流可以描述X射线和光学余辉中所观察到的消色差行为。另一个宽的、载有重子的喷流是后期X射线和射电发射所必需的。根据我们的模型,H.E.S.S.在20000 s处可能来自窄射流通过同步加速器自康普顿过程。
2021-04-29 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission in an Off-axis Top-hat Jet Model for Gamma-Ray Bursts
本文研究离轴顶帽喷流中反向激波对伽马射线暴余辉的贡献,用MCMC方法约束喷流参数并成功复现离轴余辉,揭示反向激波可能在早期余辉中产生可观测的显著特征。
2024-02-27 astro-ph.HE
Probing the axial symmetry of gamma-ray burst jets using afterglow polarimetry
本文采用椭圆形喷流头模型分析非轴对称结构对GRB余辉偏振演化的影响,揭示偏振峰数、消光及位置角旋转特征,并用于解释多个GRB事件。
2025-09-09 astro-ph.HE
Inverse reconstruction of jet structure from off-axis gamma-ray burst afterglows
引力波事件GW 170817和缓慢上升的短伽马射线暴GRB 170817 A的余辉清楚地表明GRB喷流具有角结构。然而,实际的喷流结构仍然不清楚,因为不同的作者给出了不同的结构。我们制定了一个新的方法来逆重建喷流结构从离轴伽玛暴余辉,而不假设任何功能形式的结构,在以前的研究相比。喷流结构是唯一确定的光变曲线的上升部分,对于一个给定的参数集,通过积分的常微分方程,这是来自标准理论的伽玛射线暴余辉。应用到GRB 170817 A,我们发现,一个非平凡的空心锥射流是一致的观测到的余辉,以及高斯和幂律射流的误差,这意味着Blandford-Znajek机制或喷射-射流相互作用。目前的观测仅限于喷流核心,而不是原则上的视线周围的外部喷流结构。用我们的反演方法进行更精确和高节奏的观测将固定喷流结构,为喷流的形成和传播提供线索。
2020-07-06 astro-ph.HE
The Galactic Position Dependence of Fast Radio Bursts and the Discovery of FRB 011025
我们报告的检测分散快速射电暴(FRB)的档案中纬度帕克斯射电望远镜的数据。这次爆发似乎与Thornton等人(2013年)报告的四个所谓的河外FRB具有相同的物理起源。该爆发的到达时间早于Thornton等人的~以十年为单位。我们认为,这次巡天和许多其他存档的低纬度(|gb| <30度)脉冲星巡天都曾搜寻过FRB,但比桑顿等人相对简短的巡天探测到的要少。搜索这种对银河系位置的依赖性可以为FRB的河外起源提供关键的支持证据。为了检验这一点,我们形成了一个解析表达式,以解释银河系的位置和调查设置在FRB率预测。采用天空温度,散射和银河系的色散模型,我们计算的预期数量的FRB,如果它们是各向同性分布在天空w.r.t.银河系的位置(即本地),以及它们是否来自银河系外。我们证明,相对检测率拒绝本地原产地的置信度为99.96%(~3.6西格玛)。河外星系的预测提供了更好的一致性,但仍然与低纬度探测率有很大的差异,置信度为99.69%(~2.9 sigma)。然而,对于河外种群,预测与~检测到的人口可能是由一些因素,我们讨论。
2014-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Characteristics of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
该研究在非轴对称结构化喷流框架下,将喷流按方位角离散为单元,分析其速度、能量与视线方向对 GRB 余辉光变曲线多峰、平台及涨落的影响。
2023-10-31 astro-ph.HE
Description of atypical bursts seen slightly off-axis
在伽马射线暴GRB 170817 A中探测到引力波及其电磁波,标志着多信使天文学的新时代。已经提出了几个理论模型来解释这一事件的非典型行为。最近,它表明,GRB 170817 A的多波长余辉是一致的同步加速器前向激波模型时,外流被视为离轴,在均匀介质中减速,并通过幂律速度分布参数化。受极高能量发射的上限以及为解释短GRB 150101 B中的伽马射线通量而提出的双星中子星合并附近的分层介质的启发,我们将GRB 170817 A的解释机制扩展到一个更一般的情况,导出了同步加速器自康普顿(SSC)和同步加速器前向激波模型,轴向出流在均匀分层的环爆流密度下减速。作为特殊的情况下,我们表明,在GRB 080503,GRB 140903 A,GRB 150101 B,和GRB 160821 B中观察到的延迟和持久的余辉发射可以解释为一个类似的方案,用于描述GRB 170817 A。此外,我们表明,建议的情况下同意的MAGIC,费米-LAT和H.E.S.S上限的伽玛射线辐射从GRB 160821 B和GRB 170817 A。
2020-04-20 astro-ph.HE
Effect of viewing angle in Gamma-ray Burst properties
本研究探讨了观测者视角对伽马射线暴持续时间-硬度平面的影响,通过均匀顶帽喷流模型模拟单脉冲GRB,发现视角显著影响谱硬度,软且低亮度的暴可能为离轴事件。
2024-11-14 astro-ph.HE
Spectral Energy Correlations of Gamma-Ray Bursts from Structured Jets
本文利用148个离轴伽马射线暴构建谱能量关系,发现其在轴形式更陡峭且可由同步辐射解释,并构建哈勃图,表明在轴图是更好的宇宙学指示器。
2025-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Polarization of gamma-ray burst afterglows in the context of non-axisymmetric structured jets
本研究揭示非轴对称结构化喷流伽马射线暴余辉的偏振特征,发现偏振度和演化受喷流结构、观测频率及视线影响,相关波动与角度变化可为识别不对称喷流GRB提供证据。
2024-12-02 astro-ph.HE
Neutron conversion-diffusion: a new model for structured short gamma-ray burst jets compatible with GRB 170817
我们提出了一个通用的理论模型的结构的相对论性喷流传播通过喷出物的一个二元中子星合并事件,引入中子转换扩散的影响,这提供了一个重子通量横向传播从喷出物朝向射流轴。这自然导致了具有近似各向同性能量分布$E_{iso}(θ) \propto θ^{-4}$的外部喷流的重子负载结构的增加,这与在喷流的离轴角处观察到的第一个引力波和短伽马射线暴事件GW 170817/GRB 170817 A是相容的。
2021-03-03 astro-ph.HE
The broad-line type Ic SN 2020bvc: signatures of an off-axis gamma-ray burst afterglow
长持续时间的伽马射线暴(GRB)几乎毫无疑问地与能量非常高的Ic-BL型宽线超新星(SNe)有关。虽然伽马射线发射是在狭窄的喷流中发射的,但SN发射的辐射是各向同性的。因此,一些与GRB无关的SN Ic-BL被假设为来自内部发动机的事件,如离轴GRB或阻塞射流。在这里,我们提出了附近的($d = 120$ Mpc)SN 2020 bvc(ASAS-SN 20 bs)的观测支持这种情况。\textit{Swift}的UVOT观测显示了早期的衰减(爆炸后两天),而光谱将其归类为具有非常高的膨胀速度($\approx$ 70,000 km/s)的SN Ic-BL,类似于与GRB 171205 A相关的SN 2017 iuk中的喷茧发射。此外,\textit{Swift} X射线望远镜和\textit{CXO} X射线天文台在超新星爆发后三天才探测到X射线辐射,并开始衰减,这可以归因于余辉成分。茧和X射线发射都是喷气式伽玛暴的特征。在SN 2020 bvc的情况下,我们发现喷流是偏离轴的(偏离$\approx$ 23度),这也由早期($\approx 1$天)X射线发射的缺乏所表明,这解释了为什么没有及时检测到或在档案数据中检测到一致的GRB。这些观测结果表明,SN 2020 bvc是第一个通过其相关的SN发射检测到的孤儿GRB。
2020-07-03 astro-ph.HE
The Synchrotron Polarization in Decaying Magnetic Field in Gamma-Ray Bursts
极化可以作为研究伽马射线暴(GRB)辐射机制和磁场(MF)结构的一种手段。在MF恒定的情况下,伽玛暴瞬发相的同步辐射偏振已经得到了广泛的研究。在本文中,我们考虑的情况下,衰减MF。我们计算了不同视角下的时间平均和瞬时同步辐射偏振,以及大尺度衰减MF模型,这可以解释所谓的带谱。结果表明,在50-500 keV能量范围内,衰减大尺度MF模型(典型参数为$\sim 0.6$)的轴上时均极化度(PD)高于常数MF模型($\sim 0.5$).一个有趣的结果是在离轴情况下的瞬时PD将经历翻转,即,PD将从正值演变为负值。这表明偏振角(PA)改变了角度$90^\circ$。这一结果与GRB 170114 A和GRB 160821 A等暴中PA在脉冲内演化的发现大致一致。我们的结果意味着至少有一部分爆发(离轴爆发)应该有PA演变的脉冲。
2020-08-21 astro-ph.HE
The Soft X-ray Aspect of Gamma-ray Bursts in the Einstein Probe Era
针对爱因斯坦探针(EP)卫星探测到的伽马射线暴(GRB)软X射线特性展开研究,分析其长持续时间成因,提出EP GRB或主要为轴外观测暴,探究轴内/外LGRB软X射线可观测特性,为未来大样本验证奠定基础。
2025-04-19 astro-ph.HE
Numerical simulations of polarisation in gamma-ray burst afterglows
本文通过相对论喷流减速数值模拟及后处理,研究轴上与离轴伽马射线暴余辉线偏振,发现侧向膨胀使离轴偏振呈单峰,并由GRB 170817A约束磁场各向异性。
2023-06-06 astro-ph.HE
Neutrino Fluence from Gamma-Ray Bursts: Off-Axis View of Structured Jets
本文研究了相对论性伽马射线暴外流中产生的内激波所引起的高能中微子注量。以前的模型预测主要集中在均匀射流的轴上观测。在这里,我们提出了一个概括来解释任意视角和喷流结构。基于这种形式主义,我们提供了一个改进的标度关系,表示轴上模型预测的离轴中微子注量。我们还发现,结构射流的中微子流量可以表现出较强的角度依赖性相对于伽马射线,可以更广泛地扩展。我们详细研究了最近的短伽马射线暴GRB 170817 A与引力波事件GW 170817同时观测到的这种行为。
2019-11-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Synergy of short gamma ray burst and gravitational wave observations: Constraining the inclination angle of the binary and possible implications for off-axis gamma ray bursts
紧凑的双星合并是短伽马射线暴(SGRB)的最强候选者。如果紧密双星合并产生的引力波(GW)信号与SGRB相关,这种协同作用可以帮助我们了解这些爆发的许多有趣方面。我们检查的精度与全球网络的引力波干涉仪将测量的倾斜角(角动量轴的二进制和观察者的视线之间的角度)的二进制。比较了GW探测器在不同天体物理场景下测量双星中子星(DNS)和中子星-黑洞(NS-BH)双星倾角的投影精度。我们发现,一个5探测器网络可以测量的倾斜角的精度为$\sim 5.1 (2.2)$度的DNS(NS-BH)系统在200 Mpc,如果源的方向以及红移是已知的电磁。我们认为,如何准确估计的倾斜角的二进制可以证明是至关重要的了解离轴伽玛暴,动力学和能量的射流,并帮助搜索(可能的)孤儿余辉的SGRB。
2014-12-15 astro-ph.HE gr-qc
Collimation of Fast Radio Burster 20201124A; Repeaters vs. Apparent Non-Repeaters
本研究利用快速射电暴 20201124A 的周期与自转减慢率,从能量学约束辐射立体角和洛伦兹因子,并以磁偶极轴对齐差异解释重复暴与表观非重复暴的观测特征。
2025-06-08 astro-ph.HE
Robust Features of Off-Axis Gamma-Ray Burst Afterglow Lightcurves
伽马射线暴(GRB)的超相对论外流通过与外部物质的相互作用获得角结构。它们的特征通常是一个紧凑的、几乎均匀的窄核(具有半开角$θ_{c,\{ε,Γ\}}$),被每单位立体角能量($ε=ε_cΘ_ε^{-a}$,其中$Θ_{\{ε,Γ\}}=[1+θ^2/θ_{c,\{ε,Γ\}}^2]^{1/2}$)和初始比动能($Γ_0-1=[Γ_c-1]Θ_Γ^{-b}$)按幂律下降的材料包围。离轴喷流的多波长余辉光变曲线(具有视角$θ_{\rm obs} > θ_c$)提供了强有力的方法来约束$a$、$b$和外部密度径向分布($ρ\propto R^{-k}$),即使其他爆发参数可能保持高度退化。我们扩展了我们以前的工作,这样的余辉,包括更现实的角结构配置文件来自三维流体动力学模拟的长和短的GRB(解决也与浅的角能量配置文件,其发射表现出独特的演变射流)。我们提出了余辉光曲线的基础上,我们的参数化幂律射流角剖面不同的视角$θ_{\rm obs}$和$k=\{0,1,2\}$。我们确定了一个独特的进化幂律阶段的特征同步加速器频率($ν_m$和$ν_c$),表现为当光变曲线是由敏感的流出的角结构的发射占主导地位。在一般情况下,当$θ_{c,Γ}\neqθ_{c,ε}$。我们强调如何的光变曲线的形状和$ν_m$和$ν_c$的时间演变可以用来约束流出结构和潜在的区分磁射流和流体动力射流。
2022-06-28 astro-ph.HE
The thermonuclear X-ray bursts of 4U 1730-22
我们目前的观测历史瞬态4U 1730-22所观察到的中子星内部成分探测器(NICER)。这颗X射线双星自1972年被发现以来一直处于静止状态,但在2021年和2022年再次爆发。我们用NICER对4U 1730-22进行了广泛的观测,共探测到17次热核X射线爆发。通过光谱分析,我们发现这些X射线爆发可以分为一组明亮的弱爆发。所有明亮的爆发显示$1\sim2$第二次上升时间和光球半径膨胀阶段,而弱爆发显示较慢的$\sim5$第二次上升与凹形状的趋势。根据光球半径膨胀通量,我们估计了源距为$6.9\pm0.2$ kpc。我们认为,我们的观察结果的各种解释,并建议,他们可以解释,如果吸积材料是稳定燃烧的恒星赤道,和不稳定的点火发生在一个较高的纬度范围。
2022-10-17 astro-ph.HE
Short-duration gamma-ray bursts from off-axis collapsars
我们提出了2D高分辨率的流体动力学模拟的相对论流出的长持续时间伽马射线暴的祖先。我们分析了在宽的离轴角度的流出物的属性,产生的膨胀的热茧,围绕喷流内的祖星。我们发现,在宽角度的茧发射可能具有类似的属性的持续X射线发射的短持续时间伽马射线暴的子类。我们计算了预测的持续时间分布、红移分布和余辉亮度,发现它们都与观测到的持续辐射短伽玛暴的性质一致。我们建议,SN组件,宿主星系的属性,和晚余辉观测可以作为一个重要的测试,以验证这个模型。
2010-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral Puzzle of the Off-Axis Gamma-Ray Burst in GW170817
在GW 170817中首次发现了来自两颗中子星(NS)合并的引力波,以及各种电磁波,为短伽马射线暴(sGRB)的起源提供了直接线索。相关的sGRB 170817 A比典型的要暗得多,表明来自相对论性喷流的离轴发射。然而,观察到的提示光谱是不一致的频谱(Amati)关系,并导致最简单的离轴模型的紧性问题。我们专注于这个光谱之谜,并提出一个可能的关键,离轴发射通常来自偏离中心的射流,既不是射流核心,也不是视线射流,如果射流结构是指数微弱的向外从观测推断。偏离中心的喷流可能装载有重子或茧。离轴模型预测,大致$\sim 10\%$事件在较小的视角下比sGRB 170817 A更亮,尽管确切的事件率敏感地取决于偏心结构的不确定性。该模型还预测了Amati关系的异常值,为未来揭示中心发动机活动提供了测试。
2019-03-04 astro-ph.HE gr-qc
Low-efficiency long gamma-ray bursts: A case study with AT2020blt
兹威基瞬变装置最近宣布探测到红移为$z=2.9$的光学瞬变AT 2020 blt,与轴上伽马射线暴的余辉一致。然而,没有观察到即时发射。我们用详细的模型分析了AT 2020 blt,显示数据最好解释为轴上长伽马射线暴的余辉,排除了其他假设,如茧和低洛伦兹因子射流。我们在\textit{Fermi}数据中搜索即时发射,对即时发射设置了比原始检测论文更深的上限。结合\textit{Wind}观测,我们证明了AT 2020 blt的γ射线效率为$\lesssim 0.3 - 4.5\%$。我们推测,AT 2020 blt和AT 2021 any属于低效率的尾巴长伽马射线暴分布,开始很容易观察到由于新的天文台的能力,如Zwicky瞬态设施。
2022-03-29 astro-ph.HE
Thermonuclear X-ray bursts from LMXB 4U 1636$-$536 observed with AstroSat
我们报告的结果从12热核X射线爆发的研究在6 AstroSat观测的中子星X射线二进制和著名的X射线爆发,4U 1636 $-$ 536。在这些X射线脉冲群中的三个脉冲群中观察到$\sim$ 581 Hz的脉冲群振荡,置信度为4 $-$ 5 $σ$。上升阶段爆发振荡显示出在3 $σ$置信度下分数均方根幅度的下降趋势,这是迄今为止AstroSat观测到的热核火焰传播的最有力证据。在上升的最初0.25秒期间,观察到非常高的值(34.0 $\pm$ 6.7%)。分数振幅分布的凹形状提供了一个强有力的证据,纬度依赖的火焰速度,可能是由于科里奥利力的影响。我们观察到衰减阶段的振荡幅度与上升阶段期间观察到的幅度相当,这可能是由于两个表面模式以及冷却尾流的综合作用。由于中子星的快速旋转而产生的多普勒频移可能会导致硬脉冲先于软脉冲,从而导致软滞后。使用PRE突发估计的到源的距离与$\sim$ 6 kpc的已知值一致。
2021-09-07 astro-ph.HE
X-raying extended emission and rapid decay of short gamma-ray bursts
在短伽马射线暴(SGRB)中,扩展发射是一个谜。通过对${\it Swift}$ XRT观测到的最亮的9个事件的时间分辨谱分析,我们将SGRB的早期X射线辐射明显地分为两类。一种是具有指数快速衰减的扩展发射,其在SGRB触发后的数百秒期间显示出显著的光谱软化,并且也被${\it Swift}$ -BAT检测到。另一个是暗淡的余辉,只显示出在$10^4$ s上的幂律衰减。扩展辐射的时间衰减和光谱指数之间的相关性与均匀急流高纬曲率辐射的$α$ - $β$相关性不一致。观测到的过快衰减表明来自光球层或斑块表面的发射,并通过黑洞的磁重联等方式表明停止的中央引擎。
2015-11-27 astro-ph.HE
GRB 101225A as Orphan Dipole Radiation of a Newborn Magnetar with Precession Rotation in an Off-Axis Gamma-Ray Burst
GRB 101225 A的不寻常的多波长光变曲线被重新审视,假设它是来自一个由新生磁星提供动力的离轴GRB。通过将其喷流结构参数化为高斯函数,喷流核的半张角为$1.67^{\rm o}$,我们证明了其光学余辉光变曲线与前向激波模型相拟合。导出的初始洛伦兹因子($Γ_0$)为120,与射流轴的视角为$θ_v=3.7^{\rm o}$。通过对$[4900,\ 7500]$秒内观测到的X射线耀斑的分析,得到了$P=488$秒和$P=250\sim 300$秒的QPO特征,置信度为90%。在考虑磁星进动运动的情况下,假设磁星自旋下降由GW辐射主导,用磁星偶极辐射(DR)模型描述了它的全球γ射线/X射线光变曲线和QPO特征。DR喷出物的体积洛伦兹因子被限制为8,远低于$Γ_0$。通过对GRB 101225 A和极离轴GRB 170817 A的比较,我们推测GRB 170817 A中的双成分喷流的性质是同轴GRB喷流和DR喷出物的组合。GRB 101225 A将是由新生磁星驱动的CDF-S XT 2类X射线瞬态粒子群中最明亮的一个。对它的引力波辐射的可探测性也作了讨论。
2021-10-13 astro-ph.HE
Constraining gamma-ray burst viewing angles with Swift/XRT afterglow light curves
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);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);Nanjing University(南京大学)
本研究采用两种顶帽喷流模型拟合Swift/XRT余辉光变曲线,发现模型1拟合效果更优,多数GRB观测角接近喷流轴,离轴比不随宇宙纪元演化。
2026-08-27 astro-ph.HE
Inferences from the Distributions of Fast Radio Burst Pulse Widths, Dispersion Measures and Fluences
快速射电暴(FRB)的宽度、频散测度、频散指数和注量是所有模型必须满足的耦合约束。观察色散指数接近其低密度极限$-2$设置一个模型无关的上限上的电子密度和下限上的任何色散等离子体云的大小。的非单调依赖的突发宽度(仪器效应反卷积后)的色散测量排除星系际介质的散射,扩大了FRB的时间的位置。在银河系高纬度地区,时间展宽远远大于类星体,这意味着散射发生在靠近源的地方,那里的高密度和强湍流是合理的。FRB能量学与宇宙学距离上年轻、快速、高场恒星的超巨星脉冲一致。FRB色散测量的分布与膨胀云(如SNR)不一致。它排除了空间有限的分布(如本地超星系团),但同意一个均匀的宇宙学分布与星系际色散。FRB $\log{N}$ - $\log{S}$关系也表明了宇宙学分布,除了非常明亮的洛里默爆发。
2016-01-17 astro-ph.HE
ALMA Host galaxy observation of the off-axis Gamma-Ray Burst XRF020903
我们研究了X射线闪光宿主星系XRF 020903的射电性质,该星系是研究伽马射线暴(GRB)离轴起源的最佳例子。尘埃连续在233 GHz和CO使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列进行观察。通过应用金属性相关的CO到H $_{2}$转换因子得到的分子气体质量与GRB宿主星系的红移和恒星质量的全球趋势相匹配。估计的气体耗尽时标(有关的潜在的临界特性的伽玛暴宿主星系)是等同于那些伽玛暴和超亮超新星宿主在相同的红移范围。射电观测到的XRF 020903宿主星系的这些性质与GRB宿主星系相似,因此支持XRF 020903和GRB的起源相同。
2021-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
First Light of Neutron Star Mergers: Off-axis Cocoon Cooling X-ray Emission from Short Gamma-Ray Burst Jets
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Department of Astronomy and Theoretical Astrophysics Center, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学与理论天体物理中心)
本文通过流体动力学模拟和辐射后处理,发现短伽马射线暴喷流驱动的茧冷却产生偏轴X射线瞬变,可被爱因斯坦探针探测,为识别中子星并合提供早期电磁对应体。
2026-10-05 astro-ph.HE
X-ray Plateaus in Gamma Ray Bursts' light-curves from jets viewed slightly off-axis
使用多个观测参数,最近的工作表明,宇宙学伽马射线暴通常是在相对论喷流的核心内或附近观察的。其中一个论点是,从大角度观察伽马射线暴的余辉光变曲线,发现它没有几十天那么长的非常浅的演化期。受这些结果的启发,我们认为,伽玛暴有效地产生$γ$ -射线仅在一个狭窄的区域内的核心。我们发现,在这些近核心的视线,结构射流自然产生浅相的X射线余辉的伽玛暴。这些平台期将被大部分观察者看到,并将持续$10^2-10^5$ s。它们自然地再现了观测到的时间尺度和光度的分布,以及平台持续时间、平台光度和瞬发$γ$射线能量之间的相互关系。这种解释的一个优点是,它不涉及后期的能量注入,这将是具有挑战性的,从中央引擎的角度来看,和,如我们在这里所示,不太自然的平台和提示属性之间的相关性观察。
2020-01-17 astro-ph.HE
The detection efficiency of on-axis short gamma ray burst optical afterglows triggered by aLIGO/Virgo
假设中子星(NS)或中子星/恒星质量黑洞(BH)合并为祖先的短伽马射线暴,我们推导并证明了一个简单的分析工具,用于模拟恢复轴上光学余辉的效率由高级LIGO和Virgo网络检测到的候选引力波事件触发。利用观测到的伽马射线暴,对不同类型的工作望远镜的符合探测效率进行了评估。我们展示了效率如何依赖于光学余辉的光度分布,望远镜的功能,和天空定位的引力波触发。我们估计了一个合理的光学余辉和引力波符合率为1年$^{-1}$(0.1年$^{-1}$)的NS-NS(NS-BH),以及如何按比例缩小探测效率的时间,它需要图像的引力波天空定位和望远镜的极限星等。对于NS-NS(NS-BH),我们发现当总成像时间小于200 min(80 min)且极限幅度小于20时,$>80%$的检测效率最大(21)。我们表明,相对较小的望远镜$(m<18)$可以实现类似的检测效率米级设施$(m<20)$具有类似的视野,只有当不太敏感的仪器可以响应触发器并在10- 15分钟。将LIGO印度纳入引力波天文台网络将大大减少具有有限星等$\sim20$但具有中等视场的望远镜的成像时间。风景一个最佳的符合搜索需要一个全球网络的敏感和快速响应的广域仪器,可以有效地成像相对较大的引力波天空定位,并产生进一步的光度和光谱后续的瞬态候选人。
2014-09-15 astro-ph.HE
Compton echoes from nearby Gamma-Ray Bursts
最近在GW 170817中发现的引力波,与距离为$40$ Mpc的短伽马射线暴(GRB)有关,表明短伽玛射线暴可以以合理的速率局部发生。此外,引力波使我们能够探测到近距离的伽玛暴,即使我们是在远离喷流轴线的纬度上观测。我们在这里考虑康普顿回波,即来自即时和余辉发射的散射光。康普顿回波是一种尚未被探测到的伽马射线暴的对应物,它在X射线中达到峰值,并在爆发后的数百到数千年内保持大致恒定的通量。虽然在典型的宇宙学伽马射线暴中太过微弱而无法被探测到,但确实可以用这种方式观测到一小部分具有足够大的X射线能量输出的近距离爆发,并且周围的介质足够致密。康普顿回波的检测可以提供对突发特性和环境密度结构的独特见解。特别是,它可以潜在地确定是否有一个成功的射流突破了紧凑的二元合并喷出物。我们在这里讨论康普顿回波的属性和期望,并提出检测方法。
2018-05-07 astro-ph.HE
The SUrvey for Pulsars and Extragalactic Radio Bursts II: New FRB discoveries and their follow-up
我们报告了在帕克斯射电望远镜正在进行的脉冲星和河外射电暴(SUPERB)调查中发现的四个快速射电暴(FRB):FRB 150610,151206,151230和160102。我们的实时发现使我们能够在12个对无线电,光学,X射线,伽马射线光子和中微子敏感的主要设施中进行广泛,快速的多信使跟踪,时间范围从爆发后一小时到几个月不等。没有对应的FRB被发现,我们提供了余辉光度的上限。没有发现FRB重复。所有FRB的正式拟合显示出散射的迹象,而它们的固有宽度在时间上是无法解决的。FRB 151206位于银河系低纬度,FRB 151230显示出尖锐的光谱截止,FRB 160102具有迄今为止探测到的最高色散测量值(DM = $2596.1\pm0.3$ pc cm $^{-3}$)。其中三个FRB具有高色散测量值(DM > $1500$ pc cm $^{-3}$),这有利于DM主要由星系际介质贡献的情况。Parkes FRB源计数分布与通量$>2$ Jymes的斜率为$α=-2.2^{+0.6}_{-1.2}$,并且仍然与欧几里德分布($α=-3/2$)一致。我们还发现,全天速率是$1.7^{+1.5}_{-0.9}\times10^3$ FRB/($4π$ sr)/天以上的$\sim2$ Jyms和目前没有强有力的证据,一个纬度依赖的FRB天空速率。
2017-11-22 astro-ph.HE
The Nature of Optical Afterglows Without Gamma-ray Bursts: Identification of AT2023lcr and Multiwavelength Modeling
本文识别了无伽马射线暴的光学余辉AT2023lcr,并利用afterglowpy和emcee对AT2023lcr及三个历史事件进行多波段建模,发现多数事件符合轴上经典GRB特征,AT2021lfa则符合轴上低洛伦兹因子或离轴高洛伦兹因子喷流模型。
2025-03-31 astro-ph.HE
Off-axis MeV and very-high-energy gamma-ray emissions from structured gamma-ray burst jets
本文研究结构化伽马射线暴喷流的轴外辐射,发现不同能量光子来自不同发射区域,挑战单区域近似,并预测VHE光子时间延迟,对切伦科夫望远镜阵列等未来观测至关重要。
2023-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Theory of off-axis and gravitational wave events
GW 170817不仅是引力波天体物理学的绝对突破,也是多信使天文学的第一次。电磁对应辐射的质量和多样性本身也令人震惊,包括前所未有的千诺瓦光谱和宽带离轴伽马射线暴余辉,余辉沿着上升和衰减的轨迹发展,到目前为止甚至已经使用非常大的基线干涉测量法进行了测量。对于这些会议记录,我将总结我在研讨会上提出的关于离轴短伽马射线暴及其(不)成功喷流和发射的讨论要点。鉴于目前该领域的发展非常迅速,我还谈到了Vulcano会议后文献中出现的一些结果。
2018-08-31 astro-ph.HE
An analytic derivation of the empirical correlations of gamma-ray bursts
本研究在标准火球模型框架下解析推导了伽马射线暴的Amati与Yonetoku经验关联,经数值模拟验证,并推导了轴外关联形式,揭示了其辐射内在物理与视角的重要作用。
2023-03-23 astro-ph.HE