Constraining fast radio burst progenitors with gravitational lensing
快速射电暴(FRB)是近年来发现的新的瞬变射电源。由于射电测量中受角分辨率的限制,至今还没有发现光学对应物,因此很难确定FRB的起源。在本文中,我们提出了使用射电透镜测量约束FRB祖细胞。结果表明,不同类型的前体导致FRB被前景星系中的暗物质晕引力透镜化的概率不同,因为不同类型的前体导致FRB的红移分布不同。例如,双星产生的FRB的红移分布比单星产生的FRB的红移更低,因为双星和单星有不同的演化时间尺度。通过详细的计算,我们预测产生一个透镜事件的FRB样本大小对于不同的FRB祖模型有很大的不同。我们认为,这一事实可以用来区分不同的FRB模型,也讨论了实际的可能性,使用透镜观测在无线电调查,以限制FRB的祖先。
2014-05-14 astro-ph.HE
Constraining Circum-burst Environments of GRBs with Jet Break Features in X-ray Afterglows
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Nanjing University(南京大学)
本研究利用170个带清晰喷流拐折的GRB样本,通过X射线余辉的Δα推导密度轮廓指数k,分类其暴周环境,发现近半数为星际介质、半数为星风环境,且与多波段分析结果一致,还推导了部分暴的喷流参数。
2026-08-10 astro-ph.HE
Constraining the Properties of the Thermonuclear Burst Oscillation Source XTE J1814-338 Through Pulse Profile Modelling
本研究利用 2003 年爆发数据和单一均匀温度热点模型,对 XTE J1814-338 的热核暴振荡进行 PPM,测得其距离、质量和半径,并讨论热点演化及模型局限。
2024-10-18 astro-ph.HE
Constraining the long-lived magnetar remnants in short gamma-ray bursts from late-time radio observations
GW 170817和GRB 170817 A的联合探测表明,至少有一部分短伽马射线暴(SGRB)起源于双星中子星(BNS)合并。BNS合并的一个可能的残留物是一个快速旋转的强磁化中子星,它被认为是伽玛暴的一个可能的中心引擎。对于一个快速旋转的磁星中心引擎,旋转能量沉积到合并发射的喷出物中可能导致明亮的无线电发射。SGRB后几年的无线电发射亮度将提供一个估计的动能的喷出物,因此,一个可能的约束BNS合并产品。我们进行了更详细的计算合并喷出物和环暴介质之间的相互作用的磁星的情况下,无线电发射的亮度,调用几个重要的物理过程,如通用流体力学,相对论效应,和深牛顿相。我们使用该模型来约束允许的参数空间为15个SGRB有晚无线电观测。我们的研究结果表明,注入的能量$E_{\rm inj} \sim 10^{52}$ erg是允许的所有情况下,这表明,超大质量或超大质量中子星遗迹的可能性是不是不利的可用的无线电数据。
2020-01-10 astro-ph.HE
Constraining HeII Reionization Detection Uncertainties via Fast Radio Bursts
上下文快速射电暴(FRB)探测率的提高使得在不久的将来有可能获得$\mathcal{O}(10^2)$到$\mathcal{O}(10^3)$大小的样本。因为它们的河外起源可以帮助我们理解氦再电离的时代。目的。我们试图通过对$z=3$到$4$范围内早期FRB的观测来确定氦II(HeII)再电离的时代。方法.根据HeII再电离模型、大尺度结构中的密度涨落、宿主星系星际介质和FRB贡献的局域环境,建立了FRB色散测度模型。该模型是适合理想星系际介质(IGM)的色散测量模型,检查约束的良好性,通过FRB测量统计的HeII再电离。结论我们报告我们的研究结果分为两类,准确性检测HeII再电离通过FRB假设没有不确定性的红移测量,或者假设不同程度的不确定性的FRB的红移测量。我们表明,在第一种情况下,检测到的$N\sim\mathcal{O} (10^2)$ FRB给出的$σ(z_{r, fit})\sim0.5$从拟合模型的不确定性,和检测到的$N\sim\mathcal{O} (10^3)$给出的不确定性$σ(z_{r, fit})\sim0.1$。假设红移不确定度为$5-20\%$级,将$N\sim 100$的$σ(z_{r, fit})\sim0.5$改为$0.6$,将$N \sim 1000$的$σ(z_{r, fit})\sim0.1$改为$0.15$。
2021-05-26 astro-ph.HE
Spectral Lag Transition of 32 Fermi Gamma-ray Bursts and their Application on Constraining Lorentz Invariance Violation
谱滞后由正向负转变是少数伽玛暴中不常见的现象。在Lorentz不变性可能被破坏的假设下,利用这一特性约束了可见光子的临界量子引力能($E_{\rm QG}$).本文在前人研究的基础上,系统地研究了Fermi/GBM GRB样品的滞后跃迁特征,以建立一个全面的洛伦兹不变性破坏(LIV)的物理极限。这次搜索得到了32个具有红移的伽玛暴,它们表现出滞后跃迁现象。我们首先适合每个滞后-E关系的32个伽玛暴与经验顺利打破幂律函数,并发现滞后过渡通常发生在约400千电子伏。然后,我们将LIV效应应用到拟合中,这使我们能够约束$E_{\rm QG}$的线性和二次值的下限,这些值通常分别分布在$1.5\times 10^{14}$ GeV和$8\times 10^{5}$ GeV。
2022-02-21 astro-ph.HE
Constraining GRBs pseudo-redshift using different empirical correlations
距离的测定高度限制于少数伽马射线暴(GRB),因为它需要在不同的波长上进行观测。一些经验函数来估计红移已经确定使用人口的伽玛暴与报告的红移。例如,Amati相关性使当用频带函数建模时的频谱的$E_{peak}$与时间积分分析中发射的总能量$E_{iso}$相关。一个多分量的情况下,已被提出,以解释伽玛暴光谱,并在这种情况下,当一个精细的时间谱分析进行非热分量的峰值能量和亮度($E_{peak,i} - L_i$)之间的相关性出现。这种相关性也被用来推断伽玛暴的距离。在这项工作中,我们提出了一个明亮的伽玛暴的样本,并应用这些经验的相关性来约束选定的爆发样本的伪红移。我们对GRB 080916C、GRB 090926A和GRB 150214A的研究结果与报道的红移完全一致。另外三个低光度的爆发被选中。对于这些爆发,由两种关联得到的赝红移范围并不完全一致。
2019-09-02 astro-ph.HE
Constraining the bulk Lorentz factor from the photosphere emission
我们提出了一个直接的和模型无关的方法来约束相对论膨胀的对象,如伽马射线暴的洛伦兹因子。只有测量,如热分量的发射,距离和可变的时间尺度的光变曲线,使用。如果考虑不确定性,我们将得到洛伦兹因子的下限。我们将此方法应用于GRB 090618,得到了洛伦兹因子的下限为22。该方法可用于任何相对论运动的物体,如伽马射线暴,耀变体和软伽玛射线中继器,提供被观察到的发射的热分量。
2015-01-25 astro-ph.HE
Detection of two bright radio bursts from magnetar SGR 1935+2154
快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)是一种毫秒级的明亮无线电信号(注量$\mathrm{0.1 - 100\,Jy\,ms}$),由未知物理来源的河外源发出。最近CHIME/FRB和STARE 2检测到来自银河系磁星SGR~1935 $+$ 2154的极亮(通量$\sim$ MJy $\,$ ms)无线电爆发,支持(至少一些)FRB是由磁星在宇宙学距离上发射的假设。在对源的522.7 $\,$小时的跟踪观测中,我们探测到两个明亮的射电爆发,其注量分别为$112\pm22\mathrm{\,Jy\,ms}$和$24\pm5\mathrm{\,Jy\,ms}$。这两个爆发出现星际散射的影响,我们测量显着的线性和圆偏振较暗的爆发。这些爆发在时间上相隔$\sim$ 1.4 $\,$ s,表明这是一个非泊松的聚集发射过程--类似于在一些重复的FRB中所看到的。结合CHIME/FRB和STARE 2报告的爆发,以及FAST(通量60 $\mathrm{\,mJy\,ms}$)观察到的更微弱的爆发,我们的观测表明SGR 1935+2154可以产生表观能量跨越大约7个数量级的爆发,并且爆发率在这个范围内是相当的。这就提出了一个问题,这四个爆发是否产生于类似的物理过程,以及FRB的人口分布是否延伸到非常低的能量($\sim10^{30}\,$ erg,各向同性等效)。
2020-10-09 astro-ph.HE
Central Engine-Powered Bright X-ray Flares in Short Gamma-Ray Bursts: A Hint of Black Hole-Neutron Star Merger?
短伽马射线暴可能起源于双中子星(NS)或黑洞(BH)与NS的合并。我们认为,明亮的X射线耀斑与中央发动机的反应性可能暗示BH-NS合并,因为这样的合并可以提供更多的回落材料,因此更大的吸积盘比NS-NS合并。利用Swift/X射线望远镜对49个短爆发进行跟踪观测,发现其中3个短爆发具有明亮的X射线耀斑,其中2个短爆发的3个耀斑可能与中心发动机反应性有关。我们认为,这两个爆发可能起源于BH-NS合并,而不是NS-NS合并。我们提出的中央发动机驱动的明亮X射线耀斑和BH-NS合并事件之间的联系可以通过未来先进的LIGO和Virgo的引力波探测来检查。
2018-03-27 astro-ph.HE
Constraining the rate and luminosity function of Swift gamma-ray bursts
利用一种新的方法计算了长伽马射线暴(LGRB)的内禀各向同性峰值亮度函数(LF)和形成率。我们补充了一个标准的log\,$N$ \,--\,log\,$P$亮度分布和$V_{\mathrm{max}}$估计与两个观测-时间关系:红移-观测-时间关系(log\,$z$ \,--\,log\,$T$)和一个新的光度-观测-时间关系(log\,$L$ \,--\,log\,$T$)。我们表明,这种方法减少了退化率和LF之间存在的亮度分布。为了解释\emph{Swift}采用的复杂触发算法,我们使用\citet{Lien_2014ApJ}的最新结果来产生一套效率函数。使用这些功能与上述方法,我们表明,一个log\,$L$ \,--\,log\,$T$方法可以提供良好的约束的形式的LF,特别是高端。使用175个峰值亮度的样本确定的红移与定义良好的选择标准,我们的结果表明,LGRB发生在本地率(无光束校正)的$[\,0.7 < ρ_{0} < 0.8\,]\,\mathrm{Gpc}^{-3}\mathrm{yr}^{-1}$。在这个范围内,假设一个破幂律LF,我们发现最好的估计分别为低和高能量指数的$-0.95 \pm 0.09$和$-2.59 \pm0.93$,分开的一个中断光度$0.80 \pm0.43 \times 10^{52}$ \,erg\,s $^{-1}$。
2014-07-09 astro-ph.HE
A Bayesian Framework for Constraining Magnetar Magnetic Fields from Repeating FRB Statistics
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学重点实验室)
该研究开发贝叶斯框架,结合重复FRB的等待时间与能量分布统计,约束其磁星磁场,多数源符合$10^{13}$-$10^{15}$高斯磁星强度,FRB~20200120E磁场要求更低,为关联FRB特性与磁能储备提供统计方法。
2026-08-28 astro-ph.HE
Constraining a neutron star merger origin for localized fast radio bursts
快速射电暴(FRB)的前身是什么,以及是否存在多种类型的前身是一个悬而未决的问题。具有宿主星系红移的局部FRB的出现允许首次直接测试各种发射模型。鉴于最近本地化的两个非重复FRB(FRB 180924和FRB 190523),我们讨论了选择FRB发射模型,并演示了我们如何可以把约束的关键模型参数,如磁场强度和年龄的推定FRB发射中子星。特别是,我们专注于紧凑的二元合并事件,涉及至少一个中子星,由FRB的宿主星系和主机之间的共性,这样的合并事件/短伽马射线暴(SGRB)的动机模型。我们排除的可能性,无论是FRB的合并双星系统的最后inspiral阶段期间产生。在可能的情况下,我们预测与给定模型相关的电磁发射的光变曲线,并使用它来推荐多波长后续策略,这些策略可能有助于确认或排除未来FRB的模型。此外,我们进行了有针对性的亚阈值搜索费米伽马射线暴监视器数据的潜在SGRB候选人与FRB,并显示什么是非检测手段相关的模型。在这项研究中提出的方法可以很容易地应用到未来本地化的FRB,并适应可能的核心坍缩超新星祖先的来源,以帮助限制FRB人口的潜在模型。
2020-08-19 astro-ph.HE
A 4200-hour HyperFlash and ÉCLAT campaign on the hyperactive FRB 20240114A: constraining energetics with the most brilliant bursts
ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所);The University of Oxford(牛津大学);Trottier Space Institute, McGill University(麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所);Department of Physics, McGill University(麦吉尔大学物理系)
通过针对超活跃FRB 20240114A的4200小时HyperFlash和ÉCLAT任务,研究高能爆发的能量特性,发现最高能量爆发对中心引擎能量消耗有显著影响,且最明亮爆发贡献了总能量的三分之一。
2026-10-20 astro-ph.HE
Detection of a bright burst from the repeating FRB 20201124A at 2 GHz
我们提出了一个明亮的爆发检测FRB 20201124 A,这是最活跃的重复FRB之一,基于S波段观测与64米射电望远镜在Usuda深空中心/JAXA。这是第一个使用日本设施观测到的FRB。我们在2022年2月在2 GHz处的探测是该FRB的最高频率,$>$ 189 Jy ms的通量是该FRB源最亮的爆发之一。我们将光谱指数$α$的上限设置为-2.14,这是由于同时检测到S波段和未检测到X波段。我们比较的事件率的检测到的突发与以前的研究,并建议的光度函数的幂律可能会被打破在较低的通量,和明亮的FRB的通量分布高达超过2 GHz的幂律对频率。此外,我们表明,在这项工作中检测到的爆发的能量密度是可比的一次性FRB的明亮的人口。我们认为重复的FRB可以像一次性FRB一样明亮,并且只有它们最亮的爆发才能被检测到,因此一些重复的FRB本质上可能被归类为一次性FRB。
2022-11-25 astro-ph.HE
Constraining the limiting brightness temperature and Doppler factors for the largest sample of radio bright blazars
相对论效应支配着耀变体喷流的发射,使我们对其内在性质的理解变得复杂。虽然已经提出了许多方法来解释他们,多普勒因子的变化方法已被证明是最好的描述blazar人口。我们使用贝叶斯分层代码称为{ \it磁控管}的光变曲线的欧文斯谷射电天文台的40米望远镜观察到的一系列耀斑的指数上升和衰减,并估计其可变性亮度温度。我们的分析使我们能够对均分亮度温度进行最严格的限制,即,我们发现在波束源中达到的最大本征亮度温度是$\rm \langle T_{eq}\rangle=2.78\times10^{11}K\pm26\%$。使用我们的研究结果,我们估计的变化多普勒因子的最大样本的耀变体增加了文献中的可用估计的数量几乎一个数量级。我们的结果清楚地表明,$γ$射线强源比$γ$射线弱源具有更快和更高幅度的耀斑。因此,它们表现出更高的亮度温度变化,从而更相对论性地被波束化,所有这些都表明喷流的射电耀斑性质和$γ$射线发射之间有很强的联系。
2018-09-21 astro-ph.HE
Constraining Low-luminosity Gamma-Ray Bursts as Ultra-high-energy Cosmic Ray Sources Using GRB 060218 as a Proxy
本文以典型低光度伽玛暴060218为代表,研究了低光度伽马射线暴(llGRB)与超高能宇宙射线(UHECR)之间的联系。我们专注于相应的同步辐射电子,共同加速在UHECR加速区域,比较这种发射观测。同时考虑了瞬发和余辉两个阶段。对于提示阶段,我们假设的共同加速的电子被注入的幂律分布瞬间(没有额外的加热或再加速),这导致明亮的光学紫外线发射的张力与观察。对于余辉阶段,我们通过比较电子热同步辐射在$\sim~3$天可用的无线电数据来约束冲击波的总动能。考虑温和的相对论流出与散装洛伦兹因子$Γ\gtrsim 2$(较慢的trans-relativistic流出不处理),我们发现,有限的可用能量不允许GRB 060218的余辉是主要起源的UHECR。这种分析独立约束的提示阶段作为一个主要的UHECR源,以及,提示的能量预算是可比的余辉动能。更一般地说,我们的研究表明,从热电子的同步辐射是一个强大的诊断温和的相对论冲击的物理。
2020-10-28 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Bright Fermi-GBM Short Gamma-Ray Bursts: II. Very Short Burst and Its Implications
热成分被认为是几个明亮的伽马射线暴(GRB)喷出物的物理成分。在几个短暴和长暴的时间积分谱中发现了这种热分量。本文对费米伽马射线暴探测器探测到的10个超短伽玛暴进行了综合分析,以寻找伽玛暴的热成分。我们发现,无论是由此产生的低能谱指数和峰值能量在每个伽玛暴意味着一个共同的硬谱特征,这是有利于主要分类的短/硬与长/软二分法的伽玛暴持续时间。我们还发现了适度的证据,在八个伽玛暴的热分量的检测。虽然这样的热成分贡献了一小部分的全球即时伽马射线发射,修改后的热辐射机制可以提高比例显着,如在亚光球耗散。
2022-10-02 astro-ph.HE
Spectropolarimetry of Wolf-Rayet Stars in the Magellanic Clouds: Constraining the Progenitors of Gamma-ray Bursts
沃尔夫-拉叶星被认为是大质量恒星演化的最后阶段。有人认为沃尔夫-拉叶星是低金属丰度环境中长持续时间伽马射线暴的祖先。然而,这一推论还有待证实。在这里,我们报告我们的初步结果,从VLT/FORS线性光谱偏振测量调查的沃尔夫-拉叶星在麦哲伦云,这是为了约束的物理标准-如较弱的恒星风,快速旋转,和相关的不对称性-的Mesosar模型。最后,我们提供了一个展望偏振研究与一个非常大的望远镜。
2010-07-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A Comprehensive Study of Bright Fermi-GBM Short Gamma-Ray Bursts: I. Multi-Pulse Lightcurves and Multi-Component Spectra
根据费米-伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的短伽马射线暴(SGRB)的光子注量,选取了9个最亮的暴进行综合分析。所有的伽玛暴光变曲线都能很好地拟合1 ~ 3个脉冲,这些脉冲由快速上升的指数衰减剖面(FRED)模拟,其中产生的上升时间与半峰全时宽(FWHM)强正相关。一个光子光谱模型,包括一个截止的幂律函数和一个标准的黑体函数(CPL + BB)可以重现这些SGRB的光谱能量分布以及在爆发阶段。CPL的峰值能量与BB的温度有很强的正相关,这表明它们可能来自同一个物理起源。可能的物理起源进行了讨论,这些相关性。
2022-03-08 astro-ph.HE
Constraining the Bulk Lorentz Factor of GRB Outflow in the Magnetic-dominated Jet Model
费米LAT最近的观测表明,在一些伽玛暴中,相对于MeV光子的开始,GeV光子的到达有延迟。为了避免大的光学厚度,在一些最亮的爆发中,洛伦兹因子的最小值被估计为高于1000。在本文中,我们提出了一个详细的计算的时间延迟之间的MeV和GeV的光子的框架下的磁主导喷流模型。我们发现,时间延迟强烈依赖于饱和体积洛伦兹因子的射流。受此启发,我们用这个模型计算了四个最亮的费米爆发的洛伦兹因子。计算结果表明,与“单区”方案相比,洛伦兹因子要小得多。短暴GRB 090510的最小洛伦兹因子为385,而三个长暴GRB 080916 c、GRB 090902 b和GRB 090926的洛伦兹因子几乎相同,平均值接近260。另一个有趣的结果是,对于长爆发,GeV的光子是在体洛伦兹因子饱和后发射的。然而,对于短GRB,MeV和GeV光子以相同的相位发射,即,无论是在扩张阶段还是在海岸阶段。
2013-01-29 astro-ph.HE
Identifying Breaks and Curvature in the Fermi Spectra of Bright FSRQs and Constraining the Emission Region
平谱射电类星体(FSRQs)的伽马射线能谱偏离简单的幂律,以前已经观察到,但这仍然是未知的原因。如果伽马射线发射区靠近中心黑洞,那么来自宽线区域的光子对伽马射线的吸收预计会在伽马射线光谱中产生两个固定能量的光谱断裂。我们检查了9个明亮的FSRQs的断裂和曲率的证据。虽然我们确认偏离一个简单的幂律,断裂能通常不是预测的双吸收体模型。在某些对象中,对数抛物线拟合优于破幂律。通过将数据分成两个相等的时间段,我们发现许多物体的光谱形状随时间而变化。
2012-10-02 astro-ph.HE
Constraining the near-source relativistic wind medium using Fast Radio Burst circular polarization data
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);The Open University of Israel(以色列开放大学);Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO)(以色列开放大学天体物理研究中心);The George Washington University(乔治华盛顿大学)
研究通过斯托克斯偏振法,用快速射电暴多样的光谱时间特征探究源物理。核心方法是计算有效质量增加等。主要贡献是磁星风法拉第转换可解释观测到的圆偏振,还能约束风参数。
2026-07-01 astro-ph.HE
A bright thermonuclear X-ray burst simultaneously observed with Chandra and RXTE
原型吸积动力毫秒脉冲星SAX J1808.4-3658与Chandra-LETGS和RXTE-PCA在2011年11月短暂爆发的峰值附近同时观测。探测到了一个单一的热核(I型)爆发,这是钱德拉从任何来源观测到的最亮的爆发,也是RXTE观测到的第二亮爆发。我们没有发现离散的光谱特征在爆发的证据,吸收边缘已被预测存在于这样的爆发,但可能需要更大程度的光球膨胀比相当温和的膨胀在这一事件中看到的(几个因素)。这些观测提供了一个独特的数据集,以研究一个X射线爆发在一个宽带通和高光谱分辨率(λ/delta-lambda=200-400)。我们发现一个显着过剩的光子在高能量和低能量相比,标准的黑体光谱。在爆发期间,持续通量增加了20倍,很好地描述了这种过量。我们推测,这是由于爆发光子被散射在吸积盘日冕。这些和其他最近的观测X射线爆发指出,需要详细的理论模型的辐射和流体动力学之间的相互作用热核X射线爆发和吸积盘。
2013-03-29 astro-ph.HE
Constraining the Neutron-Star Equation of State via Short Gamma-Ray Burst X-ray Afterglows
本研究提出通过分析短伽马射线暴X射线余辉的内平台阶段约束中子星物态方程的新方法,结合观测数据与致密天体模型,得出中子星最大质量约为2.39倍太阳质量,为探测致密核物质提供了新框架。
2025-10-02 astro-ph.HE
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
FRB 171019: An event of binary neutron star merger?
快速射电暴FRB 171019在ASKAP首次发现时相对明亮,但后来被GBT和CHIME发现为三次微弱的重复爆发。这些观测结果引发了关于第一个亮爆发是否与随后的重复爆发具有相同机制的讨论。对FRB 171019提出了一个双中子星合并模型,其中第一次亮爆发发生在合并事件期间,而随后的重复爆发是由星震引起的,并且通常较弱,因为星震的能量释放率很难超过灾难性合并事件。这种情况与观测结果一致,即没有检测到的爆发像第一个一样明亮。
2019-12-15 astro-ph.HE
Constraining the Lorentz invariance violation from the continuous spectra of short gamma-ray bursts
在量子引力中,时空的泡沫结构导致洛伦兹不变性破坏(LIV)。伽马射线暴(GRB)是宇宙中能量最大的天体物理过程,它为研究量子引力效应提供了一个有效的途径。利用Swift卫星观测到的20个短伽玛暴的连续谱,给出了量子引力能标$M_\textrm{QG} $的保守下限。由于LIV效应,具有不同能量的光子具有不同的速度。这将导致高能光子相对于低能光子延迟到达。基于LIV引起的时间延迟不可能超过一个伽玛暴的持续时间这一事实,我们给出了20个短伽玛暴的量子引力能量标度的最保守估计。最严格的约束,$M_\textrm{QG}>5.05\times10^{14}$ GeV,来自GRB 140622 A。
2015-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Faint Repetitions from a Bright Fast Radio Burst Source
我们报告的检测重复爆发的源FRB 171019,其中一个最明亮的快速射电暴(FRB)在澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)苍蝇的眼睛调查。格林班克望远镜在以820兆赫为中心的观测中探测到了两次爆发。重复是$\sim 590$比ASKAP发现的突发更微弱的一个因素。来自这个源的所有三个爆发都没有显示出散射的证据,并且具有一致的脉冲宽度。脉冲光谱显示调制,这可能是陡峭的光谱或斑片状发射的证据。这两次重复是唯一的发现,在一个观测活动,为这个FRB共计1000小时,其中还包括ASKAP和64米帕克斯射电望远镜,在一个范围内的频率(720 $-$ 2000兆赫)在历元跨越两年。推断的重复率与该源的注量的比例与另一个重复源FRB 121102一致。对FRB 171019微弱脉冲的探测表明,如果用更灵敏的望远镜进行后续观测,至少有一些从明亮样本中选出的FRB会重复出现。
2019-12-08 astro-ph.HE
Constraining the ellipticity of new-born magnetar with the observational data of Long gamma-ray bursts
在许多长伽马射线暴(LGRB)中观测到的X射线平台发射通常被解释为快速旋转、高度磁化的中子星(毫秒磁星)的自旋亮度下降。如果这是真的,那么磁星可能会由于非轴对称变形或各种恒星振荡而发出与X射线平台相关的扩展引力波(GW)发射。先进的LIGO和Virgo探测器多年来一直在寻找长时间的GW瞬变,迄今为止还没有发现任何来自磁星的GW证据。在磁星模型假设下,我们尝试在30个LGRB的电磁观测中寻找GW辐射的特征。我们利用LGRB平台的观测结果来约束新生磁星的性质,包括初始自旋周期$P_0$、偶极磁场强度$B_p$和椭圆率$ε$。我们发现磁星参数之间存在一些紧密的关系,例如,$ε\propto B_p^{1.29}$和$B_p\propto P_0^{1.14}$。此外,我们还通过磁星样品的自旋下降过程得到了它们的GW应变,发现这些物体的GW可能无法被aLIGO和ET探测器探测到。对于快速旋转的磁星($P\sim 1\mbox{ ms}$、$ B \sim10^{15}\mbox{ G}$),先进LIGO O 5探测器的探测范围是$\sim 180\mbox{ Mpc}$。这种与X射线平台相关的GW信号的检测将是GRB的中心引擎是磁星的确凿证据。
2022-06-26 astro-ph.HE
Origin of the bright prompt optical emission in the naked eye burst
GRB 080319B(“裸眼暴”)的巨大光学亮度使得这一事件对即时GRB发射的模型具有挑战性。在内激波模型的框架下,我们研究了一个场景,其中占主导地位的辐射过程是同步辐射和高的光通量是由于相对论外流的动力学性质:如果初始洛伦兹因子在喷流中的分布是高度可变的,许多内激波将形成在不同半径的外流。最猛烈的冲击将产生主要的伽马射线分量,而不太猛烈的冲击将产生较低能量的伽马射线分量,包括光学范围。
2011-01-20 astro-ph.HE
A bright wideband radio burst from the isolated neutron star 2XMM J104608.7$-$594306
The University of Manchester(曼彻斯特大学);The University of Oxford(牛津大学);ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克研究所);Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, The University of Sydney(悉尼大学物理学院天体物理学研究所);ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(引力波发现卓越研究中心)
研究发现2XMM J104608.7$-$594306发出第二个相干无线电脉冲,具有复杂形态和宽频带发射,极化分析显示高极化率,表明该中子星可能偶发无线电爆发。
2026-05-01 astro-ph.HE
GRB 090926A and Bright Late-time Fermi LAT GRB Afterglows
GRB 090926A是由费米伽马射线太空望远镜上的GBM和LAT仪器探测到的。在初始触发后约13小时开始迅速的后续观察。光学余辉在触发后近23天被检测到,将其置于长寿命类别。余辉特别令人感兴趣,因为它在后期的亮度,以及在T0+10^5 s及以后的光学耀斑的存在,这可能表明后期的中央发动机活动。LAT总共探测到了16个伽玛暴,其中9个伽玛暴,包括GRB 090926A,也被雨燕观测到。在雨燕观测到的9个LAT爆发中,有6个被UVOT探测到,其中5个爆发具有明亮、长寿命的光学余辉。相比之下,雨燕已经运行了5年,探测到了近500个爆发,但只有约30%的爆发的光学余辉寿命超过10^5秒。我们已经计算了预测的伽马射线通量,正如BAT在Swift上所看到的那样,LAT爆发,以确定与BAT触发的爆发相比,这种高比例的长寿命光学余辉是否是独特的。我们发现,除了短爆发GRB 090510A,预测的BAT注量表明LAT爆发比所有雨燕爆发的88%更有活力,也有比平均更明亮的X射线和光学余辉。
2010-04-28 astro-ph.HE
Constraining the era of helium reionization using fast radio bursts
大约十年前快速射电暴(FRB)的发现为探测星系际介质(IGM)的电离历史开辟了新的可能性。在本文中,我们研究使用FRB跟踪时代的HeII再电离,使用模拟其色散措施。我们的模型色散测量贡献银河系,IGM(均匀和不均匀)和一个可能的宿主星系的红移和恒星形成率的函数。我们估计的FRB的数量需要区分的宇宙模型中,氦再电离发生在z = 3的模型中,它发生在z = 6,使用2样本Kolmogorov-Smirnoff测试。我们发现,如果IGM是均匀的,则需要>1100个FRB,并且在非均匀模型中,FRB脉冲穿过星系晕适度地增加FRB的数量,达到>1600个。我们还发现,为了区分在z = 3或z = 3.5处发生的再电离,在3 < z < 5的范围内需要约5700个FRB。
2019-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
A bright burst from FRB 20200120E in a globular cluster of the nearby galaxy M81
本文报告在M81球状星团的FRB 20200120E中探测到一次能量达FRB 20121102A最弱暴发三分之一的明亮暴发,该发现弥合了附近与宇宙学FRBs之间的能量差距,证明球状星团中的FRBs可在宇宙学距离被观测。
2024-07-31 astro-ph.HE
A Bright Fast Radio Burst from FRB 20200120E with Sub-100-Nanosecond Structure
本文介绍了位于西班牙马德里的NASA深空网(DSN)70米碟形天线(DSS-63)在FRB~ 20200120 E探测到的一个射频在2.2- 2.3 GHz之间的亮射电爆发。这个重复的快速射电暴(FRB)最近由加拿大氢强度测绘实验快速射电暴(CHIME/FRB)仪器发现,据报道与距离为3.6 Mpc的M81螺旋星系有关。在这次观测中使用的记录系统的高时间分辨率能力,加上少量的散射和内在的亮度的爆发,使我们能够探索前所未有的细节爆发的结构。我们发现,该爆发的持续时间约为30 $μ$ s,由几个窄分量组成,典型间隔为2- 3 $μ$ s。最西分量具有$\lesssim$ 100 ns的宽度,其对应于小至30 m的光行进时间大小,这是迄今为止与FRB相关联的最小值。最西爆发分量的峰值通量密度为270焦耳。我们估计爆发的最西端分量的总光谱光度为4 $\times$ 10 $^{\text{30}}$ erg s $^{\text{-1}}$ Hz $^{\text{-1}}$,这是一个因素$\sim$ 500以上的所谓的“纳米”的亮度与巨大的脉冲从蟹状脉冲星。这一光谱光度也高于2020年4月从银河系磁星SGR 1935+2154爆发期间检测到的射电爆发,但它落在目前测量的银河系外FRB光度分布的低端。这些结果提供了进一步的支持FRB爆发亮度的连续存在。
2021-09-28 astro-ph.HE
Constraining neutron-star properties with ensembles of thermonuclear bursts: application to SRGA J144459.2-604207
Monash University(莫纳什大学);Institute for Globally-Distributed Research and Education (IGDORE)(全球分布式研究与教育学院);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文研究中心);Xiangtan University(湘潭大学);Qingdao University of Technology(青岛理工大学)
本文开发BEANSP软件包的“集束”分析模式,将其应用于SRGA J144459.2-604207,约束其系统性质,发现其氢丰度超限制,距离可能为6-11千秒差距。
2026-08-24 astro-ph.HE
How bright are fast optical bursts associated with fast radio bursts?
快速射电暴(FRB)的起源至今仍不清楚。在FRB阶段期间或之后不久进行多波长观测对于识别FRB的对应物并限制其祖先和环境至关重要。在这项工作中,我们研究了与FRB相关的“快速光学爆发”(FOB)的亮度和探测它们的前景。我们研究了几个逆康普顿(IC)散射过程,可能会产生一个FOB,包括一个区域和两个区域模型。我们还研究了FRB发射的相同机制的光学波段的扩展。我们发现,一个可检测的FOB与当前和即将到来的望远镜是可能的,在IC的情况下,具有非常特殊的条件。特别是,FRB的环境需要激发一颗具有极强磁场和极快自旋的中子星,或者在FRB源周围有一个非常年轻的超新星遗迹(SNR)。此外,还要求源中的大多数电子具有微调的能量分布,使得大部分IC能量在光学带中被引导。我们的结论是,检测与FRB相关的FOB的前景很低。另一方面,如果从一小部分FRB中检测到FOB,则这些FOB将揭示FRB环境中的极端物理条件。
2019-05-07 astro-ph.HE
Constraining Redshifts of Unlocalised Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的数量将继续根据其发现方法分为两类:一类可以定位,另一类不能定位。由于有限的定位,对天文学和宇宙学目的可能不太有用的事件将随着新设施的出现和持续的努力而积累,例如,SUPERB合作,可能需要余辉或多波长对应物进行亚弧秒定位。必须最大限度地利用这些资源的科学潜力。我们进行FRB色散措施(DM)的分析,考虑不同的理论FRB的祖先,以期放置更严格的限制FRB红移,特别是对于大的统计样本,通过他们的DM。我们审查FRB DM组件,并建立红移可扩展的概率分布对应于不同的祖先的情况。我们结合这些组件到一个框架,获得FRB DM概率给出它们的红移。考虑到不同的可能性,在整个宇宙时间的祖先的演变,我们反转这个模型,从而得出红移的限制。不同的FRB祖细胞模型的影响进行了说明。虽然,正如预期的那样,宿主星系DM的贡献随着红移的增加而变得越来越重要,但对于类活动星系核的祖先场景,它们可能在红移3之前仍然很重要。约束被放置在不同的模型和越来越现实的模型可能会采用的FRB的一般理解的FRB的红移。对于本地化的FRB,我们强调未来的前景解开主机和星系际介质DM组件使用各自的红移标度。我们确定了一个使用的大样本的未本地化FRB导致即将到来的通量有限的调查,如CHIME,在绘制银河系的贡献DM。
2018-04-04 astro-ph.HE
Constraining the circumburst medium of gamma-ray bursts with X-ray afterglows
长伽马射线暴(GRB)被认为起源于大质量恒星的核塌缩。一般认为,余辉性质是由周围星际介质中物质的密度决定的。因此,环暴流密度可以用来区分星际风$n(R) \propto R^{\rm -k}$和恒定密度介质(ISM)$n(R) = const$。以往对不同余辉样品的研究表明,伽玛暴的环暴介质既不是简单地由星际风支持,也不是完全由ISM支持。在本工作中,我们的新样品由39个在早期X射线余辉中具有平滑起始的类凸点特征的伽玛暴组成,其中20个伽玛暴具有红移测量。通过对X射线光变曲线的凸点进行光滑破幂函数拟合,得到了特征宽度($ω$)的半高宽(FWHM),以及凸点的上升和衰减时间尺度($T_{\rm r}$和$T_{\rm d}$)。X射线碰撞时间尺度之间的相关性与以前在光学余辉中发现的相似。基于薄壳情况下的火球前向激波模型,得到了电子谱指数$p$的分布,并进一步约束了介质密度分布指数$k$。发现新推断的$k$浓度为1.0,范围为0.2至1.8。这一发现与先前的研究一致。我们对X射线余辉的详细研究的结论表明,所选伽玛暴的周围介质是不均匀的,即,既不是ISM,也不是典型的星际风。
2021-11-27 astro-ph.HE
Disk mass after a binary neutron star merger as a constraining parameter for short Gamma Ray Bursts
本研究利用GW170817数据估计双中子星合并残骸的盘质量并推断吸积到喷流的效率,发现多数短伽马射线暴需不切实际的巨大盘残骸,暗示可能存在不同的机制。
2024-08-27 astro-ph.HE gr-qc
The Bright Optical flash and Afterglow from the Gamma-Ray Burst GRB 130427A
在伽马射线暴(GRB)中,与X射线和伽玛射线同时产生的可见光为大质量恒星坍缩形成黑洞时发生的爆炸的性质提供了线索。我们报告了来自强大爆发GRB 130427 A的明亮的光学闪光和褪色的余辉,并与伽马射线发射的性质进行了比较,这些性质显示了前7,000秒期间光学和>100 MeV光子通量光曲线的相关性。我们将这种相关性归因于外部冲击中的热电联产。同时,多色,光学观测是最好的解释,在早期的反向冲击发射产生的相对论性爆发喷出物,因为它与周围的物质碰撞,并在后期的前向冲击穿越环爆环境。光学余辉和>100 MeV辐射之间的联系表明,附近的早期峰值余辉将是研究GeV/TeV能量GRB辐射的最佳候选者。
2013-11-21 astro-ph.HE
Constraining the Neutron Star Radius with Joint Gravitational-Wave and Short Gamma-Ray Burst Observations of Neutron Star-Black Hole Coalescing Binaries
合并中子星(NS)-黑洞(BH)双星是有希望的引力波(GW)源,将在未来几年内被现有的GW天文台检测到。如果NS在BH最内侧的稳定圆形轨道外被潮汐破坏,可能会形成一个吸积环,这最终可能会为短伽马射线暴(SGRB)提供动力。SGRB的观测与NS-BH合并的引力辐射相一致,这将证实这两种现象之间的联系,也给我们提供了新的见解NS物理。我们提出了一种新的方法来测量NS半径,从而约束NS状态方程使用联合SGRB和GW观察NS-BH合并。我们表明,在联合检测与现实GW的信噪比(S/N)为10的情况下,NS半径可以被约束到$\lesssim\,$ 20%的准确度在90%的置信度。
2020-03-01 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Nuclear Equation of State of neutron star via high-frequency quasi-periodic oscillation in short gamma-ray bursts
本研究提出短伽马射线暴中的高频准周期振荡可源于中子星扭转或径向振荡,分析发现扭转振荡无法约束核物态方程,径向振荡需测得遗迹红移与温度才可实现约束。
2025-02-24 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
Constraining short gamma-ray burst jet properties with gravitational waves and gamma rays
伽马射线暴(GRB)的瞬发辐射是高度波束化的,了解喷流几何形状和波束配置可以提供关于知之甚少的中央发动机和环爆环境的信息。在引力波天文学出现之前,天文学家依靠观测多波长余辉中的喷流破裂来确定伽玛暴的张开角,因为观测者相对于系统的视角不能仅从电磁数据来确定。然而,引力波观测提供了一个独立的视角测量。我们描述了一个贝叶斯方法,用于确定短伽玛暴的几何形状,同时使用电磁和引力波观测。我们演示了如何合奏的多信使检测可以用来测量的喷流能量的分布,开角,洛伦兹因子,和角轮廓的短伽玛暴,我们发现,对于人口的100个这样的观察,我们可以约束的平均值的开角分布在10度内,无论角发射轮廓。相反,对能量分布的约束取决于轮廓的形状,这是可以区分的。
2020-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining MeV Neutrino Emission of Bright Transients with IceCube
本文介绍 IceCube 对银河系内外明亮暂现源 MeV 中微子爆发的探测系统,并利用未观测结果约束多类高能暂现事件的中微子产生机制。
2023-10-02 astro-ph.HE
Spectral catalogue of bright gamma-ray bursts detected with the BeppoSAX/GRBM
造成所谓的伽马射线暴“瞬发”的发射过程仍然是未知的。一些符合典型光谱的经验模型仍然缺乏令人满意的解释。从过去和现在的实验中得到的几个GRB光谱目录在文献中是已知的,并且允许在统计基础上处理伽马射线暴的光谱特性的问题。我们提取并研究了BeppoSAX任务(1996-2002)上搭载的伽马射线暴监测器观测到的200个最亮伽玛暴的时间积分光子谱,以提供伽玛暴谱的独立统计特征。用三种模型拟合光谱:简单幂律、截止幂律和带函数。明亮伽玛暴的典型光子谱由低能指数约为1.0和nuFnu谱的峰值能量E_p~240 keV组成,这与先前对明亮CGRO/BATSE暴样本的结果一致。约35%的伽玛暴的光谱可以符合幂律,光子指数约为2,表明峰值能量接近或超出GRBM能量边界。我们证实了E_p与注量之间的相关性,在指数为0.21 ± 0.06的幂律附近的对数离差为0.13。低能和峰值能量分布在目前的文献中还没有解释。在宽带能量范围内测量时间分辨光谱的能力,确保精确测量参数,如E_p,将是未来实验的关键。
2010-10-26 astro-ph.HE
Extracting host galaxy dispersion measure and constraining cosmological parameters using fast radio burst data
快速射电暴(FRB)的过度色散测量(DM)和高银河纬度暗示了这些神秘瞬变的宇宙学起源。利用测量的DM和红移$_{\rm HG}$来研究宇宙学的方法已经被提出,但是为了应用这些方法,需要假设宿主星系(DM $_{\rm HG}$)有一定量的DM贡献。我们引入了一个斜率参数$β(z) \equiv d \ln \left< {\rm DM}_{\rm E} \right> / d \ln z$(其中DM $_{\rm E}$是观测到的DM减去银河系的贡献),它可以直接测量时,FRB的样本$z$测量。我们发现,$\left< {\rm DM_{HG}}\right>$可以大致推断出从$β$和平均值,$\overline{\rm \left<DM_{\rm E}\right>}$和$\bar z$,样品。通过Monte Carlo模拟,我们表明,本地宿主星系DM,$\left<\rm{DM_{HG,loc}}\right>$的平均值,以及其他宇宙学参数(质量密度$Ω_m$的$Λ$ CDM模型,和IGM部分的重子能量密度$Ω_b f_{\rm IGM}$)可以独立测量通过MCMC拟合的数据。
2016-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
GECAM detection of a bright type-I X-ray burst from 4U 0614+09: confirmation its spin frequency at 413 Hz
在发射引力波高能电磁对应物全天监测仪(GECAM)一个月后,2021年1月24日,观测到一次来自4U~0614+09的明亮热核X射线爆发。我们报告的时间分辨光谱的突发和突发振荡检测在413 Hz的分数振幅3.4\%(rms)。这与先前用\textit{Swift} /BAT \citep{Strohmayer2008}发现的爆发振荡相一致,因此证实了该源的自旋频率。该爆发是4U~0614+09观测到的正常爆发中最亮的一个(超级爆发除外),距离估计上限为3.1kpc。爆发振荡期间的折叠光变曲线显示出多峰结构,这是在非脉动源中的单次爆发振荡期间观察到的第一种情况。多峰轮廓可能是由于爆发振荡的附加谐波,这对应于恒星表面的几个较亮/较暗的斑点。
2021-12-09 astro-ph.HE
Which bright fast radio bursts repeat?
现在已知少数快速射电暴(FRB)会重复。然而,问题仍然存在--他们都这样做了吗?我们报告了一个广泛的观测活动与澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP),帕克斯和罗伯特C。伯德绿岸望远镜,搜索从共同实时ASKAP快速瞬变调查检测到的FRB重复爆发。在383.2小时的后续观测中,覆盖了最初被检测为单次爆发的27个FRB,仅检测到来自单个FRB的两个重复爆发,FRB 171019,这是Kumar等人先前报道的。我们使用允许在爆发到达时间中聚类的重复FRB的模拟来计算FRB 171019重复率的新估计,仅发现与FRB 121102的性质不相容的轻微证据。我们缺乏来自剩余FRB的重复突发,这限制了所有突发可归因于重复FRB的模型。假设重复行为的合理范围,最多60%(90% C.L.)这些FRB具有类似于FRB~121102的固有突发分布。这一结果被证明是强大的对不同的假设重复FRB行为的性质,并表明,如果确实所有的FRB重复,大多数人必须这样做很少。
2020-03-23 astro-ph.HE
Constraining the High-Energy Emission from Gamma-ray Bursts with Fermi
我们研究了费米伽马射线太空望远镜的伽马射线暴监测器(GBM)探测到的288个伽马射线暴,这些伽马射线暴在费米大视场望远镜(LAT)的头2.5年观测期间落入视场内,没有显示出100 MeV以上的发射证据。我们报告的光子通量上限在0.1-10 GeV的范围内,在提示发射阶段,以及固定的30秒和100秒的积分开始,从触发时间为每个突发。我们将这些限制与第一个GBM光谱目录中提出的光谱拟合外推所预期的通量进行比较,并推断大约有一半的GBM检测到的爆发要么需要GBM和LAT能带之间的光谱中断,要么在νFν光谱(Epk)的峰值上方具有固有的陡峭光谱。为了区分这两种情况,我们执行联合GBM和LAT频谱拟合到30个最亮的GBM检测到的爆发,并发现这些爆发中的大多数确实比单独拟合GBM数据推断的更软。大约20%的光谱子样本显示出统计学上显著的证据,表明它们的高能光谱存在截止,如果假设这是由于γγ衰减造成的,那么与产生这种发射的相对论流出相关的最大洛伦兹因子就会受到限制。所有这些后者爆发的最大洛伦兹因子估计值远低于LAT检测到的GRB计算的最小洛伦兹因子,揭示了GRB流出的大部分洛伦兹因子的广泛分布,并表明LAT检测到的爆发可能代表了该分布的高端。
2012-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Thermal Components in Gamma-ray Bursts. II. Constraining the Hybrid Jet Model
在解释伽马射线暴喷流成分的物理起源时,Gao & Zhang等人提出了一种更为普遍的模型,即混合喷流模型(在传统的火球模型的基础上引入了另一个磁化参数$σ_{0}$)。然而,它仍然没有被应用到一个大的伽玛暴样品。在这里,我们首先采用“自上而下”的方法,高\张诊断光球属性的中央引擎,看看如何混合模型可以解释观测到的数据,以及通过应用{ \it费米} GRB样本(八个爆发)与检测到的光球组件,在李(我们的论文I)。我们推断的混合问题的所有物理参数与三个典型值的射流基地的半径($r_{0}$ = 10 $^{7}$,10 $^{8}$,和10 $^{9}$厘米)。我们发现所有爆发的无量纲熵显示$η\gg$为1,而5个爆发(GRB 081224,GRB 110721 A,GRB 090719,GRB 100707和GRB 100724)的导出(1+ $σ_{0}$)大于1,这表明除了热火球分量外,另一个冷坡印廷通量分量也可能起着重要作用。我们的分析还表明,在GRB 081224和GRB 110721 A的所有$r_{0}$的几个时间仓中,在$\sim$ 10 $^{15}$ cm(1+ $σ_{\rm r15}$)处的磁化参数大于1,这意味着内部碰撞诱导的磁重联和湍流可能是驱动非热发射的机制,而不是内部冲击。我们的结论是,大多数的爆发(可能是所有)可以很好地解释的混合射流问题。
2020-05-20 astro-ph.HE hep-ph
Multi-Wavelength Constraints on the Outflow Properties of the Extremely Bright Millisecond Radio Bursts from the Galactic Magnetar SGR 1935+2154
持续时间为毫秒的非常明亮的相干射电爆发,让人想起宇宙学的快速射电爆发(FRB),与银河系磁星SGR 1935 $+$ 2154的硬X射线爆发一起被探测到。我们调查的可能性,该事件是由磁层内的磁能注入触发,从而产生磁捕获火球(FB)和相对论性流出的同时。X射线暴的热分量与平均温度为$\sim200$ - $300$ keV、大小为$\sim10^5$ cm的捕获FB一致。同时,X射线爆发和相干射电爆发的非热成分可能来自相对论外流。我们计算的流出,发射的能量预算$10^{39}$ - $10^{40}$ erg可比的捕获FB,不同的初始重子负载$η$和磁化$σ_0$的动力学演化。如果硬X射线和射电爆发都是由外流的能量耗散产生的,则外流特性通过结合光子逃逸的条件和射电和X射线爆发尖峰之间的固有定时偏移$\lesssim10$ ms来约束。我们表明,硬X射线爆发必须产生在$r_{\rm X}\gtrsim10^{8}$厘米从磁星,无论发射机制。此外,我们发现,流出迅速加速到一个洛伦兹因子$10^2\lesssimΓ\lesssim10^3$的时候,它到达磁层的边缘和耗散发生在$10^{12}$厘米$\lesssim r_{\rm radio,X}\lesssim10^{14}$厘米。我们的研究结果意味着无论是极干净的($η\gtrsim10^4$)或高度磁化($σ_0\gtrsim10^3…
2022-01-25 astro-ph.HE