Luminosity Distribution of Gamma-Ray Burst Host Galaxies at redshift z=1 in Cosmological Smoothed Particle Hydrodynamic Simulations: Implications for the Metallicity Dependence of GRBs
利用星系形成的宇宙流体动力学模拟,研究了伽马射线暴(GRB)前身星系的金属丰度与宿主星系的概率分布函数(PDF)之间的关系.我们施加一个最大限度的气体金属丰度,伽玛暴可以发生,并检查如何预测亮度PDF的伽玛暴宿主星系的变化在模拟中。我们进行了Kolmogorov-Smirnov检验,结果表明,当我们假设核心坍缩超新星(SNe)跟踪恒星形成时,我们的模拟结果与观测到的SNe宿主星系的光度PDF是一致的。当我们假设伽玛暴只发生在一个低金属丰度的环境与$Z\lesssim 0.1 \Zsun$,伽玛暴发生在较低的光度星系,和模拟的光度PDF成为定量一致的观测光度PDF。尘埃消光对暗伽玛暴宿主星系的观测偏差可能是伽玛暴宿主星系光度较低的另一个原因,但在我们的模拟中,观测到的伽玛暴宿主星系的光度PDF不能完全由尘埃偏差重现。
2010-11-19 astro-ph.CO
Determining the luminosity function of Swift long gamma-ray bursts with pseudo-redshifts
伽马射线暴(GRB)的光度函数(LF)的确定对于GRB的宇宙学应用具有重要意义,但红移测量中的选择效应严重阻碍了这一研究。为了避免这些选择效应,我们建议根据经验L-E_p关系计算Swift伽玛暴的赝红移。在这里,这样的$L-E_p$关系是通过调和红移已知的伽玛暴的伪红移和实红移的分布来确定的。本文对Butler的GRB星表中的E_p值进行了贝叶斯估计,而不是观测值。利用具有较大伪红移的伽玛暴样本,我们用破幂律LF拟合了伽玛暴的红移分辨光度分布。拟合结果表明,LF可以通过红移依赖的破裂光度随红移而演化,例如,L_b=1.2 \times 10^{51}(1+z)^2 \rm erg s^{-1}。低光度和高光度指数分别被限制为0.8和2.0。发现伽玛暴事件率与恒星形成率之间的比例系数随红移的增加而相应减小。
2013-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detecting Radio Afterglows of Gamma-Ray Bursts with FAST
利用伽马射线暴(GRB)余辉的一般流体动力学模型,计算了FAST能窗不同观测波段的低光度、高光度、失效和标准GRB的射电余辉光变曲线。假设伽玛暴位于离我们不同的距离。我们的研究结果排名伽玛暴的可探测性从高亮度,标准,失败和低亮度伽玛暴的降序。我们预言,只要时间和频率范围合适,大射电望远镜几乎可以观测到除低光度伽玛暴以外的所有类型的射电余辉。值得注意的是,FAST可以在2.5 GHz的更高频率上探测到相对较弱的射电余辉,其红移高达z=15甚至更高。低光度伽玛暴的射电余辉只有在FAST二期工程完成后才能探测到。FAST有望在不久的将来大大扩大伽玛射线暴射电余辉的样本。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Toward tight gamma-ray burst luminosity relations
伽马射线暴(GRB)的光度关系的大散射一直是阻碍GRB在宇宙学中广泛应用的重要原因之一。人们已经做了许多努力来寻求紧密的光度关系。利用最新的116个具有实测红移和光谱参数的伽玛暴样本,我们研究了伽玛暴的6个二维关联和14个三维关联,以探索减少伽玛暴光度关系中内禀散射的可能性。我们发现$E_{\mathrm{peak}}$ - $τ_{\mathrm{RT}}$ -$L$的3D相关性明显比其对应的2D相关性更紧密(在$2 σ$置信水平),即,$E_{\mathrm{peak}}$ -$L$和$τ_{\mathrm{RT}}$ - $L$相关性。另外,在$E_{\mathrm{peak}}$-$τ_{\mathrm{RT}}$-$L$相关中,在$E_{\mathrm{peak}}$和$τ_{\mathrm{RT}}$的倒数之前的系数几乎彼此完全相反。将这种情况作为先验输入,将关系简化为$L \propto (E_{\mathrm{peak}}^{'} / τ_{\mathrm{RT}}^{'})^{0.842 \pm 0.064}$,其中$E_{\mathrm{peak}}^{'}$和$τ_{\mathrm{RT}}^{'}$表示GRB静止帧中的峰值能量和最小上升时间。我们将讨论如何在光度(以时间为单位释放的能量)定义的框架内解释/理解我们的发现。我们对伽玛暴光度关系与光度定义之间联系…
2012-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new luminosity relation for gamma-ray bursts and its implication
伽马射线暴(GRB)是迄今为止观测到的最明亮的天体物理事件。它们通常根据其持续时间$T_{90}$分为长和短。由于伽玛射线暴的高红移所带来的优势,许多人努力将其应用于宇宙学。这其中的关键是找到伽玛暴的一些可测量性质与伽玛暴的能量或亮度之间的相关性。这些相关性通常被称为光度关系,有助于理解伽玛暴本身。在本文中,我们探讨了这种相关性的X射线辐射的伽玛暴。由\emph{Swift}观测到的伽玛暴的X射线辐射在瞬发相中具有指数函数形式,在时间$T_p$弛豫为幂律衰减。我们假设$\log L_{X, p}$($L_{X, p}$是$T_p$的X射线光度)和$\log [T_p/(1+z)]$之间存在线性关系,但数据中存在一些弯曲的证据,$L_{X, p}$和$T_p/(1+z)$之间的真实关系可能是一个破幂律。在我们的分析中使用的有限的GRB样本仍然不足以让我们得出结论,是否突破是真实的或只是一个错觉造成的离群值。我们在分析中考虑了这两种情况,并讨论了光度关系的含义,特别是对伽玛暴的持续时间和分类。
2010-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Model-independently calibrating the luminosity correlations of gamma-ray bursts using deep learning
在高红移处探测到的伽马射线暴(GRB)可以用来描绘哈勃宇宙图。然而,伽玛暴的距离刻度不像Ia型超新星(SNe Ia)那样容易。对于基于经验光度相关的定标方法,有一个潜在的假设,即光度相关在整个红移范围内是普适的。在本文中,我们使用完全独立于模型的深度学习方法研究了六种光度相关性的可能红移依赖性。我们构建了一个结合递归神经网络(RNN)和贝叶斯神经网络(BNN)的网络,其中RNN用于通过Pantheon编译训练网络来重建距离-红移关系,BNN用于计算重建的不确定性。利用Pantheon重建的距离-红移关系,将整个伽玛暴样本分成两个子样本(低$z$和高$z$子样本),检验了六个亮度关联的红移依赖性,发现只有$E_p-E_γ$关系没有红移依赖性的证据。我们利用$E_p-E_γ$关系对伽玛暴进行了标定,标定的伽玛暴对平坦的$Λ$ CDM模型有严格的约束,最佳拟合参数$Ω_{\rm M}$ =0.307 $^{+0.065}_{-0.073}$ .
2020-11-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evolutions and Calibrations of Long Gamma-Ray Bursts Luminosity Correlations Revisited
长伽马射线暴(GRB)的亮度关联被广泛认为是追踪宇宙高红移哈勃图的有效补充,对探索暗能量性质具有重要意义。最近,从伽玛射线暴观测中统计地提出了几种经验光度关联。然而,要把伽玛暴作为距离指示器,有两个关键问题:光度相关的红移演化和它们的定标。本文以伽玛暴峰值谱能量与等效各向同性能量($E_{\rm p}-E_{\rm iso}$)之间的Amati关系为例,发现目前的伽玛暴数据集暗示了亮度相关性可能随红移的变化而变化。因此,我们提出了一个扩展的Amati关系,其中增加了两个额外的红移依赖项,以修正GRB关系的红移演化。其次,我们仔细检查了使用低红移伽玛暴数据的校准方法的可靠性。重要的是,我们发现,低红移校准方法没有考虑到整个$Ω_{\rm m}$和系数之间的相关性。忽略这些相关性信息可以打破简并获得对$Ω_{\rm m}$的有偏约束,其对用于校准的参数值非常敏感。在低红移定标方法中,“定标”关系的参数的微小移动会显著改变对$Ω_{\rm m}$的最终约束。最后,我们模拟了几个不同统计误差的伽玛暴样品,发现为了用低红移定标方法正确恢复$Ω_{\rm m}$的基准值,需要大量高精度的伽玛暴样品。
2017-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Correlations between Lag, Duration, Peak Luminosity, Hardness, and Asymmetry in Long GRB Pulses
BATSE目录的继续研究验证了先前确定的脉冲滞后和脉冲持续时间之间的相关性,以及大样本长GRB脉冲的两个属性和脉冲峰值通量之间的相应反相关性;研究还发现脉冲峰值滞后,脉冲不对称性和脉冲硬度之间的相关性。这些关系显然可以用来区分长伽玛暴和短伽玛暴。相关的脉冲属性表示的约束,可以用来指导理论建模,而批量提示发射性能似乎是通过组合和涂抹的方式,可能会失去有价值的信息的脉冲特性。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Calibration of GRB Luminosity Relations with Cosmography
为了利用伽马射线暴(GRB)以一种与宇宙学无关的方式探测宇宙学,提出了一种直接从Ia型超新星的哈勃图中插值得到GRB光度距离,然后标定高红移GRB关系的新方法。在本文中,遵循插值方法的基本假设,即在相同的红移的对象应该有相同的光度距离,我们提出了另一种方法来校准伽玛暴光度关系与宇宙学拟合直接从超新星Ia数据。在宇宙学中,有一个著名的拟合公式,它可以用观测数据拟合出的宇宙学参数来反映哈勃光度距离与红移之间的关系。利用Ia超新星并集的宇宙学拟合结果,用$z\leq1.4$上的GRB样品标定了5个GRB关系式,并将上述标定关系式推广到高红移处,推导出了$1.4< z \leq 6.6$上GRB的距离模。最后,利用高红移γ射线暴观测、宇宙微波背景辐射(CMB)观测和重子声振荡(BAO)观测,对Chevallier-Polarski-Linder(CPL)模型、Jassal-Bagla-Padmanabhan(JBP)模型和Alam模型的暗能量参数化模型进行了约束,发现$Λ$ CDM模型在1- $σ$置信区间内与当前观测结果一致.
2011-12-31 astro-ph.CO
The Cosmic Rate, Luminosity Function and Intrinsic Correlations of Long GRBs
我们计算了2007年4月至2009年8月BAT仪器探测到的207个雨燕爆发的持续时间和光谱参数,其中包括67个测量红移的事件。这是对我们从GRB 041220开始的425个雨燕伽玛暴(147个有红移)目录的第一次补充。这一完整而广泛的数据集,用统一的方法进行分析,使我们能够进行准确的普查的内在伽玛射线暴的能量,硬度,持续时间和红移。GRB的世界模型,我们得到再现以及从雨燕和前雨燕卫星的观测。与宇宙恒星形成率相比,我们估计只有大约0.1%的大质量恒星爆炸为明亮的伽玛暴。有强有力的证据表明,在中z和高z的雨燕人口的演变,我们可以排除(在5西格玛水平),这是由于伽玛暴的光度函数的演变。相反,斯威夫特样本表明存在适度的低金属丰度倾向,速率密度随着红移而增加就证明了这一点。严格处理多变量数据和选择效应,我们发现E_iso和E_pk(可能还有持续时间)之间存在真实的内在相关性;然而,相关性{ \it不是}一个狭窄的对数-对数关系,其观察到的外观强烈依赖于检测器。我们还估计了高z率(3- 9%的伽玛暴在z超过5),并讨论了大量缺失的低E_pk XRF人口的程度,以及一个潜在的大量缺失的短期伽玛暴人口将探测EXIST。
2010-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for a Photospheric Component in the Prompt Emission of the Short GRB120323A and its Effects on the GRB Hardness-Luminosity Relation
短GRB 120323A具有费米/GBM探测到的最高通量。在这里,我们研究其显着的光谱特性和它们的演变使用两个光谱模型:(i)一个单一的发射组件的情况下,光谱是由经验带函数建模,和(ii)一个两个组件的情况下,热(类普朗克)发射同时观察到的非热组件(带函数)。我们发现,后者模型拟合的综合爆发谱显着优于前者,并且它们各自的光谱参数是显着不同的:当只与带函数拟合时,事件的Epeak是异常软的短GRB,而添加热分量导致更典型的短GRB值。我们的时间分辨光谱分析产生了类似的结果。我们认为双组分模型是GRB 120323A的首选解释,基于:(i)双组分方案的能带函数参数的值和演变,这对于短GRB更典型,以及(ii)当我们采用双组分模型拟合时,在数据中出现了显着的硬度-强度相关性,通常在GRB中发现;在仅限频带的拟合中不存在相关性。GRB 110721 A是一个长时间爆发,具有强烈的光球辐射,表现出完全相同的行为。我们的结论是,GRB 120323A有很强的光球辐射贡献,第一次在短GRB观察到。磁耗散模型很难与这些结果相一致,相反,这些结果有利于光球热发射和快速冷却的内部冲击同步辐射。最后,我们利用一个更大的伽玛暴集合L,i =(1.59 +/-0.84 <$.10^50(Epeak,i)^(1.33 +/-0.07)erg/s),在源坐标系中导出了一个可能具有普适性的硬度-光度关系,它可以作…
2013-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma Ray Burst and star formation rates: The physical origin for the redshift evolution of their ratio
伽马射线暴(GRB)和高红移星系是宇宙恒星形成历史的互补探测器。事实上,GRB速率和星系光度密度都与潜在的恒星形成有关。在这里,我们结合了恒星形成模型的星系光度函数的演变,从z=0到z=10与金属依赖的效率GRB形成,同时预测共动GRB率。我们的模型揭示了伽玛暴速率和由光度密度导出的恒星形成速率之间的经验关系的物理起源:Rgrb(z)= ε(z)* SFR_{obs}(z),其中ε(z)(1+z)^{1.2}。当z<4时,金属丰度演化对γ暴效率的影响占主导地位。我们的最佳拟合模型只需要对低金属丰度有适度的偏好,即log(Z/Zsun)<-3时每单位恒星质量的GRB率比log(Z/Zsun)>0时高出约4倍。在log(Z/Zsun)>0时完全抑制GRB形成的模型是不受欢迎的。在z>4时,大部分恒星形成发生在低金属含量的宿主中,每单位恒星质量的GRB产生效率接近饱和。然而,在同一时期,由于通量限制,星系巡天错过了预测光度密度的越来越多的部分,与从较低z的经验幂律拟合相比,推动了ε(z)的加速演化。我们的发现与在z>5的超深成像中未检测到GRB宿主一致,并且指向当前在z>8的星系调查仅观察到总光度密度的顶部15- 20%。
2013-07-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Magnetic Flux of Progenitor Stars Sets Gamma-ray Burst Luminosity and Variability
长持续时间的伽马射线暴(GRB)被认为来自沃尔夫-拉叶星的核心坍缩。虽然它们的恒星质量$M_*$的分布相当狭窄,但伽玛暴的数量却非常多样化,伽玛射线光度$L_γ$跨越几个数量级。这表明存在一个“隐藏的”恒星变量,其爆发到爆发的变化导致了$L_γ$的扩散。无论这个隐藏变量是什么,它的变化都不会明显影响GRB光变曲线的形状,它显示出恒定的亮度(在时间平均意义上),然后在Swift/XRT看到的爆发结束时急剧下降。我们认为,这样一个隐藏的变量是祖星的大尺度磁通量。核心坍缩后不久,大部分恒星磁通量在黑洞(BH)附近积聚并留在那里。通量提取BH旋转能量,并为大约恒定光度$L_j$的喷流提供动力。然而,一旦黑洞的质量吸积率$\dot M$下降到$\sim L_j/c^2$以下,流量就变得动态重要并向外扩散,喷流光度由快速下降的质量吸积率$L_j\sim \dot M c^2$决定。这为伽玛暴的尖端及其光变曲线的普遍形状提供了一个可能的解释。在伽玛暴期间,气体的侵入将恒星磁通量的空间变化转化为$L_j$的时间变化。我们利用$L_j$的恒常性偏差来进行恒星磁通量“层析成像”。使用这种方法,我们推断存在的磁化环面在外层的祖星GRB 920513和GRB 940210。
2014-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Luminosity Relations: Two-dimensional versus Three-dimensional Correlations
伽马射线暴(GRB)的光度关系的大散射一直是阻碍GRB在宇宙学中广泛应用的重要原因之一。在本文中,我们扩展了二维(2D)的亮度关系与$τ_{\mathrm{lag}}$,$V$,$E_{\mathrm{peak}}$,和$τ_{\mathrm{RT}}$作为亮度指标,使用相同的亮度指标集,以探索减少的内在散射的可能性的三维(3D)。我们发现,对于亮度与能量标度($E_{\mathrm{peak}}$)和时间标度($τ_{\mathrm{lag}}$或$τ_{\mathrm{RT}}$)之间的三维亮度关系,它们的内禀散射比相应的二维亮度关系小得多.在此基础上,结合亮度(以时间为单位释放的能量)的定义,讨论了其产生的原因,为进一步研究伽玛暴的亮度关系提供了有益的建议。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
An unexpectedly low-redshift excess of Swift gamma-ray burst rate
伽玛射线暴(GRB)是宇宙中最剧烈的爆炸,可以用来探索高红移宇宙的性质。人们认为长伽玛暴与大质量恒星的死亡有关。因此,利用伽玛暴研究恒星形成率是可能的。本文采用Lynden-Bell的$c^-$方法,在不作任何假设的情况下,研究了\emph{Swift}长伽玛暴的光度函数和光度率。我们发现伽玛暴的光度随红移的变化是$L(z)\propto g(z)=(1+z)^k$与$k=2.43_{-0.38}^{+0.41}$的关系。通过$L_0(z)=L(z)/g(z)$修正红移演化后,亮度函数对于暗暴可以表示为$ψ(L_0)\propto L_0^{-0.14\pm0.02}$,对于亮暴可以表示为$ψ(L_0)\propto L_0^{-0.70\pm0.03}$,并有一个折点$L_{0}^{b}=1.43\times10^{51}~{\rm erg~s^{-1}}$。我们还首次发现伽玛暴的形成速率几乎恒定在$z<1.0$,这与SFR有显著的不同。在$z>1.0$,GRB的形成率与SFR一致。我们的结果与以前的研究有很大的不同。一些可能的原因,这种低红移过量进行了讨论。我们还测试了我们的结果与Monte Carlo模拟的鲁棒性。模拟数据的分布(即,光度-红移分布、光度函数、累积分布和$\log N-\log S$分布)与观测值符合得很好。此外,我们还发现,如果长伽玛暴是$z<1.0$上SF…
2015-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Luminosity Functions Based On a Newly Discovered Correlation Between Peak Spectral Energy and V/V_max
我们发现,观测到的伽马射线暴(GRB)的峰值谱能量E_pk,obs与V/V_max的平均欧几里德值之间存在相关性。我们在GUSBAD星表中给出了相关性的证据,并利用它在不使用任何红移的情况下导出了伽玛暴的光度函数。该过程涉及到划分GUSBAD伽玛暴在五个光谱类的基础上,他们的E_pk,obs。总的光度函数推导出假设每个光谱类贡献一个高斯光度函数。它们的中心光度是由观测到的平均欧几里德V/V_max导出的。我们探讨了不同形式的伽玛暴率函数GR(z)在预测红移分布的伽玛暴雨燕检测。我们发现GR(z)的峰值比文献中目前支持的典型恒星形成历史的红移更高。我们考虑两个GR(z)的例子,成功地预测了观测到的雨燕伽玛暴的红移分布。利用光度函数,我们将E_pk,obs-V/V_max关联转换为E_pk,obs-L_iso关联和静止帧E_pk-L_iso关联。在比较E_pk-L_iso关联与已知E_pk、obs和红移的伽玛暴关联时,我们讨论了Malmquist偏差的影响。
2009-08-06 astro-ph.CO
Novel distance indicator for gamma-ray bursts associated with supernovae
上下文有人提出,伽马射线暴(GRB)与Ib/c型超新星(SN)的时间重合可以用诱发引力坍缩(IGC)的概念来解释,IGC是由Ib/c型超新星(SN)喷射出的物质吸积到中子星(NS)上引起的。NS预计将达到坍缩成黑洞(BH)并发射伽马射线暴所需的临界质量。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。目标。我们测试,如果发现在这类伽玛暴的光度的标准行为可以成为这些源的红移估计。方法.我们选择了一个样本的伽玛暴,属于这一子类的IGC伽玛暴与SN(IGC GRB-SN源)。这些源具有各向同性能量$E_{iso} > 10^{52}$ erg,它们的宇宙学红移在$z = 0.49-1.261$的范围内。我们重点研究了相应的X射线光度光变曲线。结果我们发现,所有的伽玛暴的测量红移的样品提出了一个标准的亮度晚时光变曲线在$0.3-10$ keV的静止帧能量范围。我们用这些结果来估计没有测量红移的样品的GRB红移,发现结果与其他可能的红移指标一致。结论.样品中所有伽玛暴的标准晚期X射线光度曲线显示了X射线发射的这个特定阶段的共同物理机制,可能与SN过程中NS的产生有关。此外,这个比例定律代表了在X射线余辉发射过程的后期阶段非常低甚至没有光束的强有力证据。这可能是一个基本的工具,估计红移的伽玛暴,属于这一子类的事件。我们目前正在扩大这一类别的伽玛暴,以进一步验证这种…
2013-04-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 070518: A Gamma-ray Burst with Optically Dim Luminosity
本文介绍了在清华大学-中国国家天文台兴隆天文台0.8米望远镜(TNT)上对{ \em Swift} GRB 070518余辉的光学观测。我们的随访观察是在爆发触发后512秒进行的。当红移上限为$\sim$ 0.7时,GRB 070518是一个光学暗暴.光学-X射线的光谱指数$β_{ox}$略大于0.5,表明该爆发可能是一个暗爆发。根据X射线氢柱密度和银河系消光定律,主星系的消光$A_{V}$为3.2等,而根据SMC消光定律,主星系的消光为0.3等。此外,它与其他三个属于XRR或XRF的低红移光学暗爆发相似,并且具有中期持续时间($T_{90}<10$,除了GRB 070419 A,$T_{90}$ = 116 s)。此外,它的$R$带余辉通量很好地符合指数为0.87的单一幂律。正常段的光学余辉和X射线余辉可能具有相同的机制,这与经典外激波模型的预测是一致的。此外,GRB 070518在合理的假设下符合Amati关系。Ghirlanda关系也与突发测试。
2009-11-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 120422A/SN 2012bz: Bridging the Gap between Low- And High-Luminosity GRBs
在低红移时,少数伽马射线暴(GRB)的峰值亮度($L_{\rm iso} < 10^{48.5}~\rm{erg\,s}^{-1}$)大大低于更远的平均值($L_{\rm iso} > 10^{49.5}~\rm{erg\,s}^{-1}$)。几个低光度(低- $L$)伽玛暴的性质表明,它们可能是由于冲击爆发,而不是从超相对论喷流的发射。因此,人们对这两个群体是如何联系在一起的,以及它们之间是否存在连续性进行了激烈的辩论。2012年4月22日的$z=0.283$红移爆发是迄今为止探测到的极少数$γ$射线光度为$L\sim10^{48.9}~\rm{erg\,s}^{-1}$的中间$L$伽马暴之一。再加上对其伴随的超新星SN 2012 bz的强大探测,它有可能回答关于低和高$L$ GRB起源以及GRB与SN联系的重要问题。我们在6- 10米级望远镜上使用中分辨率和低分辨率摄谱仪进行了一次光谱学活动,覆盖时间跨度为37.3天,并在$\sim270$天内进行了从无线电到X射线能量的多波长成像活动。此外,我们使用了一个可调的过滤器为中心的H $α$映射恒星形成的主星系和周围的星系。我们使用这些数据来提取和模拟不同辐射成分的特性,并结合光谱能量分布拟合技术来提取宿主星系的特性。对从射电到X射线的光变曲线和光谱能量分布的模拟显示,爆炸波以初始洛伦兹因子$Γ_0\sim60$膨胀,对于高$L$伽…
2014-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Optically Unbiased Gamma-Ray Burst Host (TOUGH) Survey. VII. The Host Galaxy Luminosity Function: Probing the Relationship Between GRBs and Star Formation to Redshift $\sim6$
伽玛射线暴(GRB)提供了一条描述恒星形成星系和量化高$z$恒星形成的途径,这与传统的星系调查方法不同:GRB的选择与尘埃无关,即使是最微弱的星系,也可以在通量有限的调查中逃避检测。然而,在所有红移中,伽玛暴速率和恒星形成速率(SFR)之间的确切关系是有争议的。光学无偏GRB宿主(TOUGH)调查包括在雨燕GRB的光学无偏样本中对所有GRB宿主(69)的观测,我们利用这些来约束$z=0$和$z=4.5$之间的紫外GRB宿主星系光度函数(LF)的演化,并将其与来自莱曼破裂星系(LBG)调查和模拟建模的LF进行比较。在所有的红移,我们发现的伽玛射线暴主机是最一致的亮度函数来自SFR加权模型,将伽玛射线暴生产通过金属依赖和独立的通道,相对较高的水平,对低金属量主机的偏见。在范围$1<z<3$中,导出SFR加权LBG(即,非金属性偏差)LF也是数据的合理拟合。在$z\sim3$和$z\sim6$之间,我们观察到与LBG相比明显缺乏UV亮宿主,尽管这种短缺的意义受到9个未知红移宿主的限制。
2015-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring cosmological parameters with a luminosity-time correlation of gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)作为将哈勃图扩展到高红移的一种可能的探测器,近年来引起了人们的广泛关注。在本文中,我们选择了两个样品的伽玛暴具有平台相的X射线余辉。一种是以磁偶极辐射为主的平台相短暴。另一类是以重力波为主的长伽玛暴。利用平台光度$L_0$和平台$L_0$结束时间之间的相关性可以很好地标准化这些伽玛暴。利用哈勃参数观测数据和高斯过程方法,缓解了所谓的圆度问题。校准的\ltb ~相关性也用于约束$Λ$ CDM和$w(z)$ = $w_{0}$模型。结合Wang等人(2021)的MD-LGRB样本和MD-SGRB样本,我们发现非平坦$Λ$ CDM模型中不包括系统不确定性的$Ω_{m} = 0.33_{-0.09}^{+0.06}$和$Ω_Λ$ = $1.06_{-0.34}^{+0.15}$。加入Pantheon样本中的Ia型超新星,在$w=w_0$模型中,最佳拟合结果为$w_{0}$ = $-1.11_{-0.15}^{+0.11}$和$Ω_{m}$ = $0.34_{-0.04}^{+0.05}$。这些结果与$Λ$ CDM模型一致。我们的研究结果支持了从相同的物理机制中选择伽玛暴对于宇宙学的目的是至关重要的。
2021-07-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Measuring cosmic dipole with the GRB luminosity-time relation
Aix Marseille Univ, Universite de Toulon, CNRS, CPT(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、CPT);Leung Center for Cosmology & Particle Astrophysics, National Taiwan University(台湾大学梁天文与粒子天体物理中心);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学(SOKENDAI));Space Science Institute(空间科学研究所);Center for Astrophysics, University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校天体物理学中心)
本文利用GRB作为高红移标准烛,通过双极项拟合法和新提出的方向残差分析法,发现GRB哈勃图中存在双极项调制,其幅度约为0.6±0.2,指向特定方向,且通过蒙特卡洛模拟验证该信号非偶然。
2026-03-24 astro-ph.CO
The Afterglows of Swift-era Gamma-Ray Bursts II.: Type I GRB versus Type II GRB Optical Afterglows
我们使用大量的GRB余辉和余辉发射数据(在这项工作中增加了进一步的GRB余辉观测)来比较I型GRB与II型GRB的光学余辉(或缺乏)。与II型伽玛暴的余辉相比,我们发现I型伽玛暴的余辉具有较低的平均光度,并且显示出至少同样宽的光度的固有分布。从后期和深的光学瞬变上限,我们建立任何相关的超新星的最大光学光度的限制,确认旧的作品,并添加新的结果。我们使用深的上限对I型伽玛暴光学余辉约束的参数空间可能的迷你SN发射与紧凑的对象合并。使用即时发射数据,我们搜索的即时发射和后期的光学余辉光度的参数之间的相关性。我们发现试探性的辐射热各向同性的能量释放和光学余辉亮度在一个固定的时间触发后(正),主机之间的偏移和亮度(负),但各向同性的能量释放和持续时间的伽玛暴之间没有显着的相关性。我们还讨论了三个异常伽玛暴GRB 060505、GRB 060614和GRB 060121的光学余辉光度。(节录)
2011-03-05 astro-ph astro-ph.CO
NIHAO V: Too big doesn't fail -- reconciling the conflict between LCDM predictions and the circular velocities of nearby field galaxies
我们比较了本星系群中矮星系的半光圆速度V_{1/2}和NIHAO LCDM模拟中预测的星系圆速度曲线。我们使用了一个由34个模拟组成的子集,其中中央星系的恒星光度范围为0.5 x 10^5 < L_V < 2 x 10^8 L_{sun}。NIHAO星系模拟再现了恒星质量和晕质量之间的关系,以及观测到的半光大小与光度的关系。相应的无耗散模拟过度预测了V_{1/2},恢复了被称为太大而不能失败(TBTF)的问题。相比之下,NIHAO模拟扩大了暗物质晕,并为L_V > 2 x 10 ^6 L_{sun}的星系提供了与V_{1/2}分布的极好匹配。对于较低的光度,我们的模拟预测非常小的晕响应,并倾向于过度预测所观察到的圆速度。在LCDM的背景下,这可能表明在低于M_{halo} \sim 10^{10} M_{sun}的晕中恒星形成的随机性增加,或者环境效应的作用。因此,“太大而不能失败”的晕不会使LCDM失败,但是“太小而不能通过”的晕(星系形成阈值)提供了LCDM的未来测试。
2015-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting 2D and 3D Dainotti Correlations for GRBs Using Bayesian Neural Networks
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Miranda House, University of Delhi(德里大学米兰达学院)
本研究利用贝叶斯神经网络(BNNs)结合观测哈勃数据(OHD)与Pantheon+超新星样本,重新校准GRB的二维、三维戴诺蒂相关性,发现三维相关性散度更低,Pantheon+校准效果更优,为GRB不依赖模型的校准提供了稳健框架。
2026-10-02 astro-ph.CO