Different satellites - different GRB redshift distributions?
由雨燕卫星首次探测到的伽马射线暴（GRB）的测量红移，似乎比其他卫星探测到的GRB的平均红移要大。我们分析了不同卫星（Swift[1]，HETE 2 [2]，BeppoSax，Ulysses）触发和观测到的伽玛暴的红移分布。在考虑可能的偏差后，HETE和Swift测量的伽玛暴红移分布在p = 95.70%水平上存在显著差异。
2008-12-31 astro-ph.HE
Long gamma-ray burst rate at very high redshift
未来的高红移长伽玛射线暴观测任务，如HiZ-GUNDAM和THESEUS，将为我们宇宙中的恒星形成历史提供线索。本文以高红移（z>8）伽玛暴为研究对象，考虑星族（Pop）I&II星和Pop III星作为伽玛暴的祖先星，计算了未来观测对长伽玛暴的探测率。对于Pop I和Pop II恒星形成率，我们采用了一个基于晕质量函数和宇宙学模拟得到的暗物质吸积率的最新高红移恒星形成率模型。我们表明，流行的I和II伽玛暴率急剧下降的红移。这将使我们能够探测到不同类型的伽玛暴，Pop III伽玛暴，在非常高的红移。如果10%或更多的Pop III恒星作为超长GRB死亡，未来的任务将在一年内检测到这种GRB，尽管它们的注量很低。通过双星合并产生的大质量紧凑型Pop III恒星预计会产生更明亮的伽玛暴。在我们的常规情况下，这种发光伽玛暴的探测率为3-20 /年（z>8）。这些未来的观测有助于揭示Pop III恒星形成的历史。
2019-05-20 astro-ph.HE
Do the Amati and Yonetoku Relations Evolve with Redshift for Swift GRBs?
University of Bahrain（巴林大学）
本文研究了阿米蒂和山本关系是否随红移演变，发现其在不同红移下均保持稳定，且高红移数据拟合更优，表明其适用于高红移宇宙学探测。
2026-03-09 astro-ph.HE
Studying the variability of the X-ray spectral parameters of high-redshift GRBs' afterglows
雨燕卫星已经用X射线数据观测到了一千多个伽马射线暴。几乎三分之一的星系也有红移测量。在这里，我们开始研究的X射线光谱拟合的数据考虑的低能量部分，其中N（H）吸收发生。基于可用的更准确的输入数据，我们检查了以前的拟合的鲁棒性，并测试了起始参数的变化有多敏感。我们研究了几次爆发过程中内禀氢柱密度的变化。未发现N（H）柱密度的显著变异性。
2019-09-04 astro-ph.HE
Long GRBs are metallicity-biased tracers of star formation: evidence from host galaxies and redshift distribution
考虑到长伽玛暴发生在低金属丰度环境中，我们研究了长伽玛暴宿主星系的质量分布和红移分布。利用星系的质量-金属丰度（M-Z）关系，计算了能产生长伽玛暴的星系的恒星质量上限。通过与观测到的GRB宿主星系质量的比较，发现当GRB发生在低金属丰度的$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$时，观测到的GRB宿主星系质量与预测的质量能够很好地拟合。与斯隆数字巡天第七次数据发布的星系相比，GRB宿主星系具有低金属丰度，低质量和高恒星形成率。通过加入暗伽玛暴和TOUGH巡天的10个新发现的长伽玛暴，我们还研究了最新的\emph{Swift}长伽玛暴的累积红移分布。通过考虑伽玛暴倾向于发生在具有$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$的低金属丰度星系中，可以调和观测到的伽玛暴速率和恒星形成历史之间的差异。从主物质的质量分布和红移分布可以得出产生长伽玛暴的金属丰度截止值约为$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Inferring the redshift of more than 150 GRBs with a Machine Learning Ensemble model
针对仅11%伽马射线暴已知红移的观测限制，提出基于X射线余辉的集成监督机器学习模型估计红移，推断154个GRB红移使已知数量增加94%，均方根误差0.46，预测提升63%。
2024-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
High Redshift Gamma-Ray Bursts: Observational Signatures of Superconducting Cosmic Strings?
高红移的伽马射线暴（GRB），GRB 080913和090423，挑战传统的GRB祖先模型的短持续时间，典型的短GRB，和他们的高能量释放，典型的长GRB。同时，从高红移伽玛暴中推断出的伽玛暴速率也明显超过了普通恒星形成历史的巨星模型的预测。我们表明，所有这些矛盾可以自然地消除，如果我们归因于一些高红移伽玛暴的超导宇宙弦的电磁爆发。高红移伽玛暴可能成为检验超导宇宙弦模型的一种合理方法，因为宇宙弦爆发的事件率随着红移的增加而迅速增加，而伽玛暴的事件率则下降。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multi-wavelength analysis of short GRB 201221D and its comparison with other high \& low redshift short GRBs
本文详细分析了位于红移$z= 1.045$的短伽玛暴201221 D。我们分析了爆发的高能数据，并将其与短伽马射线暴（SGRB）样本进行了比较。除了位于较软端的峰值能量（$E_{\rm p}$）（通常在长脉冲串的情况下观察到）之外，瞬发发射特性是在其他SGRB的情况下所见的那些瞬发发射特性的典型特征。我们利用基于{\sc Python}的软件{\sc Prospector}拟合宿主星系的光谱能量分布，估计宿主星系的性质。相对于SGRB样品，爆发位于高红移处，中值红移为$z=0.47$。我们比较了爆发特性与其他SGRB随着GRB 200826A（SGRB起源于一个星）已知的红移。仔细研究不同红移的SGRB的特征发现，一些位于高红移的SGRB具有类似于长GRB的性质，表明它们可能起源于类星体。对这些GRB的进一步研究有助于探索SGRB祖系统的全貌。
2022-06-17 astro-ph.HE
Probing Early Cosmic Magnetic Fields through Pair Echos from High-Redshift GRBs
我们讨论了高红移（$z \gtrsim 5$）伽马射线暴（GRB）的成对回波发射的预期特性，它们的可探测性，以及由此产生的影响，探测星系际磁场（IGMF）在早期的时代。对回波包括由次级电子-正电子对产生的逆康普顿发射，这些电子对是通过伽马射线暴的初级伽马射线与星系际漫射辐射的低能光子之间的相互作用产生的，到达的时间延迟取决于介入的IGMF的性质。在足够高的$z$下，IGMF不太可能被天体物理流出物严重污染，相关的星系际辐射可能主要由众所周知的宇宙微波背景（CMB）控制。在$z \sim 5-10$的明亮伽玛暴的成对回波可能被未来的设施，如切伦科夫望远镜阵列或先进的伽玛射线成像系统，只要伽玛暴的主要发射扩展到多TeV的能量，在这些红移的同向IGMF是$B \sim 10^{-16}-10^{-15}~{\rm Gauss}$，和非CMB成分的弥漫星系际辐射是相对较低的。观测高$z$伽玛暴的成对回波可以提供一个独特的，在早期结构形成和宇宙再电离时期的弱IGMF原位探针。
2010-07-30 astro-ph.HE
Distributions of Pseudo-Redshifts and Durations (Observed and Intrinsic) of Fermi GRBs
自从[Kouveliotou：93]对伽玛暴的持续时间进行了深刻的分析以来，伽玛暴通常被分为两类：“短爆发”（短于2.0秒）和“长爆发”（长于2.0秒）。然而，最近的研究表明，在雨燕卫星观测到的爆发中存在着中间种群。此外，一些研究人员质疑短暴和长暴之间的2.0秒分界线的普遍性：有些暴可能很短，但实际上是长暴背后的物理机制-在这项工作中，我们专注于费米卫星探测到的伽玛暴，并研究它们的持续时间在观测者的参考系中的分布，对于那些已知红移的伽玛暴，在爆发的参考系中。然而，相对而言，测量到红移的爆发很少，这使得精确的研究变得困难。为了克服这个问题，我们遵循[Zhang：2018]，并从光度$L_p$和能量$E_p$之间的相关关系确定“伪红移”，这两者都是在通量峰值处计算的。有趣的是，我们发现，在测量赝红移时所观测和使用的量的不确定性确实会显著影响单个结果的精度，但它们使赝红移的分布与实际的分布非常相似，从而使我们能够使用赝红移进行统计研究。我们使用约化卡方和对数似然最大化的统计分析费米伽玛暴持续时间的分布。这两种方法都表明，观察到的和内在的突发持续时间的分布更好地代表了两组，而不是三个。
2018-10-09 astro-ph.HE
The high-redshift star formation rate derived from GRBs: possible origin and cosmic reionization
长伽玛射线暴（GRBs）的星载模型表明，它们可以追踪恒星形成的历史。因此，伽玛暴有可能成为测量高红移恒星形成率（SFR）的有用工具。Bracksar模型解释了GRB的形成是通过快速旋转的大质量恒星带着$M> 30M_\odot$坍缩成黑洞，这可能意味着在高红移下SFR的降低。然而，我们发现2005-2012年期间的\emph{Swift}暴是有偏的，包括一个关于$(1+z)^{0.5}$的因子，这与最近的结果一致。取此因子后，从伽玛暴导出的SFR在达到$z\sim 9.4$时并不显示陡降。我们考虑由快速旋转的低质量贫金属星产生的伽玛暴来解释高红移伽玛暴率过剩。质量大于$12M_\odot$的快速旋转恒星的化学均质演化情景（CHES）被认为是与长伽玛暴相关的一条有前途的通往类星体的道路。我们的结果表明，对于足够低的金属丰度$Z\leq 0.004$，质量范围为$12M_\odot<M<30M_\odot$的恒星和伽玛暴效率因子$10^{-5}$都能很好地拟合SFR。结合这两个因素，我们发现从大质量恒星到伽玛暴的转换效率提高了10倍，这可能能够解释高红移伽玛暴率的过剩。我们还调查了宇宙再电离的历史，使用派生的SFR。GRB推断的SFR将足以维持$6<z<10$上的宇宙再电离，并再现观测到的汤姆逊散射到宇宙微波背景的光学深度。
2014-01-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing the EBL evolution at high redshift using GRBs detected with the Fermi-LAT
河外背景光（EBL），从紫外到红外波长，主要是由于恒星的发射，吸积黑洞和再加工的光，由于银河尘埃。EBL可以通过它留下的印记来研究，通过$γ$ - $γ$吸收高能光子，在遥远的$γ$射线源的光谱中。EBL已经通过寻找它在BL Lacertae（BL Lac）天体和单个$γ$射线爆发（GRB）光谱中产生的衰减来探测。相对于耀变体，伽玛暴在研究EBL特别是在高红移时具有明显的优势。在这里，我们分析了22个GRB的组合样本，费米大面积望远镜检测到的65 MeV和500 GeV之间。我们报告的边缘检测（在~2.8 $σ$水平）的EBL衰减源样品的堆叠光谱。这个测量代表了EBL的第一个约束，有效红移约为1.8。我们结合我们的结果与以前的EBL约束，并得出结论，费米-LAT是有助于约束的EBL的UV分量。我们讨论了现有的经验模型的EBL演变的影响。
2017-10-06 astro-ph.HE
An Evolving Stellar Initial Mass Function and the Gamma-Ray Burst Redshift Distribution
最近的研究表明，雨燕伽马射线暴（GRB）可能并不是一个普通的恒星形成历史。在这里，我们表明，GRB率原来是一致的恒星形成的历史与不断发展的恒星初始质量函数（IMF）。我们首先表明，最新的雨燕样本的伽玛暴揭示了一个不断增加的演变，在伽玛暴率相对于普通的恒星形成率在高红移。然后，我们假设只有质量大于临界值的大质量恒星才能产生GRB，并使用Davé（2010）提出的演化恒星IMF来拟合最新的GRB红移分布。这种不断演化的IMF将增加大质量恒星的相对数量，这可能导致更多高红移的GRB爆炸。我们发现，不断发展的IMF可以很好地再现观测到的雨燕伽玛暴的红移分布。
2011-01-19 astro-ph.HE
Investigating the Evolution of Amati Parameters with Redshift
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最明亮的天体之一，因此可以观测到非常高的红移。伽玛暴的强度和光谱之间的经验相关性可以用来估计宇宙学参数。然而，伽玛暴随红移演化的可能性是一个长期存在的难题。在这项工作中，我们使用了162个长持续时间的伽玛暴，以确定是否低于和高于一定的红移伽玛暴有不同的属性。伽玛暴被分成两组，我们分别适合每一组的Amati关系。我们的研究结果表明，两组的Amati参数的估计有很大的不同。我们进行模拟，以调查是否选择效应可能导致的差异。我们的分析表明，差异可能是内在的，选择效应不是它们的真正起源。
2022-11-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB Redshift Estimation using Machine Learning and the Associated Web-App
本文通过扩充监督机器学习训练样本并构建首个免费Web应用来估计长伽马射线暴红移，成功估计276个LGRB红移并将已知红移样本增加110%，为GRB宇宙学研究提供重要工具。
2025-05-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing the very high redshift Universe with Gamma-ray Bursts: prospects for observations with future X-ray instruments
伽马射线暴（GRB）是宇宙中最猛烈的爆炸。长持续时间的伽玛暴与大质量恒星的坍缩有关，在光度上与它们的宿主星系相媲美。GRB 090423是宇宙中最遥远的天体，它的发现为高红移宇宙打开了一扇新的窗口，使得研究宇宙“再电离”时代和之前的黑暗时代以及使用伽玛射线暴产生第一批恒星（第三星族）成为可能。显然，这使得大量的新的研究利用近红外（nIR）的特性的伽玛射线暴余辉。在这里，我们探索一条不同的道路，专注于下一代X射线任务与大面积聚焦望远镜和快速重定向能力。我们发现，X射线数据可以补充近红外观测和最明亮的伽玛暴可以提供一个准确的和独立的红移测定。一旦知道了红移，金属丰度的研究也可以很有收益地进行。最后讨论了星族III星在X射线波段的伽玛暴观测特征。
2010-08-18 astro-ph.HE
Accessing the population of high redshift Gamma Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）是探测高红移宇宙的有力工具。我们提出了一个工具来估计高Z伽玛暴的检测率由一个通用的探测器定义的能带和灵敏度。我们的基础上，人口模型，再现所观察到的性质的伽玛暴检测到的雨燕，费米和CGRO在硬X射线和伽马射线波段。我们提供了不同能带的模拟伽玛暴的通量和注量的预期累积分布。我们表明，闪烁体探测器，在相对较高的能量（例如，几十千电子伏的MeV），可以检测到最明亮的伽玛射线暴在高红移由于峰值光谱能量和亮度（Ep-Liso）的伽玛射线暴之间的联系。我们发现，捕捉最大数量的高Z爆发的最佳策略是去软（例如，在软X射线波段），但具有非常高的灵敏度。例如，在0.2-5 keV能量带工作的成像软X射线探测器达到了对应于~10^-8 erg cm^-2的通量的灵敏度，预计在z>5时可以探测到~40个γ暴yr^-1 sr^-1（在z>10时可以探测到~3个γ暴yr^-1 sr^-1）。一旦高z伽玛暴被探测到，主要的问题是确保它们的红移。为了这个目的，我们估计他们的近红外余辉通量在相对较早的时间，并评估有效性的后续行动，并构建可用的样本事件与任何即将到来的伽玛射线暴任务，致力于探索高Z宇宙。
2015-02-09 astro-ph.HE
Pseudo Redshifts of Gamma-Ray Bursts Derived from the L-T-E Correlation
许多伽马射线暴（GRB）的X射线余辉在正常的幂律衰减阶段之前表现出平台相，这可能与中心引擎的持续活动有关。Tang等人在2019年收集了174个这样的GRB，并证实了所谓的$L-T-E$相关性，其中涉及三个关键参数，即，各向同性$γ$ -瞬发相的射线能量$E_{γ,\rm iso}$、平台相的结束时间$T_{a}$和相应的X射线光度$L_{X}$。在这项研究中，$L-T-E$的相关性被确认和更新为$L_{X} \propto T_{a}^{-0.99} E_{γ,\rm iso}^{0.86}$与一个大的样本组成的210个平台伽玛暴与已知的红移。紧相关，然后推导出其他130个平台伽玛暴的红移没有直接测量的赝红移。对这个赝红移样品进行了统计分析。
2022-12-05 astro-ph.HE
Does the Amati Correlation Exhibit Redshift-Driven Heterogeneity in Long GRBs?
本研究通过分析221个长GRBs，发现Amati关系参数在红移阈值1.5和2处存在显著差异，挑战其普遍性，并强调需更大数据集和未来任务以深化理解。
2024-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Do Short GRBs Exhibit an Anticorrelation between Their Intrinsic Duration and Redshift?
本文利用汇编的长、短伽马射线暴样本检验内禀持续时间与红移的反相关，证实长暴存在该关系而短暴不存在，并探讨金属丰度演化的意义。
2025-02-20 astro-ph.HE
GRB 120521C at z~6 and the Properties of High-redshift GRBs
我们目前的光学，近红外和射电观测的余辉GRB 120521 C。通过模拟多波长数据集，我们得到了一个光度红移z~6.0，我们确认与低信噪比光谱的余辉。我们发现，一个具有恒定密度环境的模型可以很好地拟合余辉数据，推断出的密度为0.05/cm^3。射电观测揭示了在7 d时喷流中断的存在，对应于约3度的喷流张开角。γ射线和动能经束流校正后均为~ 3e 50 erg。我们量化的不确定性，我们的结果使用详细的马尔可夫链蒙特卡罗分析，这使我们能够发现爆炸的物理参数之间的退化。为了将GRB 120521 C与其他高红移爆发以统一的方式进行比较，我们重新拟合了z>6的其他两个爆发（GRB 050904和090423）的所有可用余辉数据。与以前的工作相比，我们发现GRB 090423在~ 15 d时出现喷流中断。基于这三个事件，我们发现z>6的伽玛暴似乎在恒定密度的环境中爆炸，并且表现出广泛的能量和密度范围，跨越了较低红移爆发的推断范围。另一方面，我们在z>6的爆发中发现了一个更窄的喷流的线索，可能表明在这些红移下有更大的真实事件率。总的来说，我们的研究结果表明，长伽玛暴共享一个共同的祖先人口至少到z~8。
2013-07-24 astro-ph.HE
The GRB Intrinsic Duration Distribution: Progenitor Insights Across Cosmic Time
Los Alamos National Lab（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；The Hebrew University（希伯来大学）
本文研究了γ射线暴的内在持续时间分布，发现高红移GRB中存在持续时间平台，表明其前身可能为坍缩星，而低红移GRB则可能由非坍缩星前身主导，同时发现软光谱GRB中存在持续时间平台，且低红移软光谱GRB中未观察到平台。
2026-05-17 astro-ph.HE
The Density and Ionization Profile of Optically Dark and High Redshift GRBs Probed by X-ray Absorption
本文通过模拟确定NHX观测极限，并用Efron–Petrosian非参数方法揭示GRB的X射线柱密度随红移显著演化，说明光学暗GRB源于更高环境密度而非内在机制。
2024-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
GRB Redshift Classifier to Follow-up High-Redshift GRBs Using Supervised Machine Learning
针对高红移伽马射线暴难以及时识别的问题，本文融合瞬时辐射与平台期特征，采用集成机器学习分类251个Swift GRB，在z_t=3.5时取得89%灵敏度。
2025-01-08 astro-ph.HE
Investigating the impact of optical selection effects on observed rest frame prompt GRB properties
测量伽玛射线暴（GRB）在静止坐标系中的性质对于理解伽马射线暴中的物理机制至关重要。这只能对已知红移的伽玛暴进行。由于红移通常是从余辉的光谱测量的，即时和余辉发射之间的相关性可能会在即时发射的休息帧属性的分布中引入偏差。我们的分析是基于一个样本的90伽玛暴具有良好的光学后续和良好的测量即时发射。其中76个有红移，14个没有红移。我们估计它们的光学亮度与它们的R星等测量后两个小时的触发和比较不同类别的伽玛暴余辉亮度的休息帧提示属性。我们发现，在我们的样品中的伽玛暴的光学亮度主要是由其固有的余辉光度驱动。我们表明，具有低和高余辉光通量的伽玛暴具有相似的Epi、Eiso、Liso，这表明从具有红移的伽玛暴计算的静止坐标系分布不会因光学选择效应而显着失真。然而，我们发现静止帧T90分布并不完全受光学选择效应的影响，这有利于选择持续时间较长的伽玛暴。最后，我们注意到，在Epi-Eiso平面的上部的伽玛暴有微弱的光学余辉，我们表明，光学选择效应强烈有利于检测伽玛暴与明亮的余辉位于接近或低于最佳拟合Epi-Eiso关系，其红移是很容易测量。
2016-05-04 astro-ph.HE
Connecting Prompt and Afterglow GRB emission I. Investigating the impact of optical selection effects in the Epi - Eiso plane
测量伽玛暴在静止坐标系中的性质对于理解伽马射线暴中的物理作用至关重要。这只能对已知红移的伽玛暴进行。由于红移通常是从余辉的光谱中测量的，瞬发和余辉发射之间的相关性可能会在瞬发发射的静止坐标系性质的分布中引入偏差，特别是考虑到我们只测量了三分之一的雨燕伽玛暴的红移。本文研究了伽玛暴光学余辉的亮度以及光学选择效应在伽玛暴各种本征性质分布中的作用和对Amati等人（2002）发现的Epi - Eiso关系的影响。我们的分析是基于一个样本的85伽玛暴具有良好的光学后续和良好的测量即时发射。其中71个有红移，14个没有红移。我们讨论了伽玛暴在Epi-Eiso平面上的位置与其在伽玛暴静止帧中触发后两小时测量的光学亮度之间的联系。我们表明，在我们的样本中的伽玛暴的亮度主要是由其固有的光度，并只轻微地依赖于它们的红移。我们还表明，微弱的余辉伽玛暴优先位于Epi-Eiso平面的上部。这种光学选择效应有利于探测到具有明亮余辉的伽玛暴，余辉位于最佳拟合的Epi - Eiso关系之下，其红移很容易测量。我们的结论是，在休息帧的即时伽玛暴的属性的分布经历选择效应，由于需要测量的光学余辉发射的红移。这些偏见提出了显着的不确定性时，解释伽玛射线暴属性的统计研究在休息框架。我们表明，Epi - Eiso关系是不受这些选择的影响。
2015-03-10 astro-ph.HE
Does the Redshift Distribution of Swift Long GRBs Trace the Star-Formation Rate?
本研究使用Swift目录中370个长伽马射线暴样本，结合Monte Carlo模拟，发现恒星形成率能很好描述高红移长暴分布，但低红移需引入演化项以良好拟合。
2024-03-22 astro-ph.HE
A VLA Study of High-redshift GRBs I - Multi-wavelength Observations and Modeling of GRB 140311A
我们提出了第一个结果，从最近结束的研究伽玛暴在$z\gtrsim5$与卡尔G。Jansky甚大阵列（VLA）我们对GRB 140311 A的观测时间跨度从$1$到$85.5$ GHz，观测周期从1.5到82.3 d，是迄今为止对$z\gtrsim5$上GRB余辉的最详细的射电和毫米波联合观测。结合光学/近红外和X射线数据，可以在能量为$E_{\rm K,iso}\approx8.5\times10^{53}$ erg的单个爆炸波冲击辐射扩展到密度为$n_0\approx8\,{\rm cm}^{-3}$的恒定密度环境的框架内理解观察结果。X射线和射电观测需要在$t_{\rm jet}\approx0.6$ d处有一个喷流中断，得到$θ_{\rm jet}\approx4^{\circ}$的张角和波束校正后的爆炸波动能$E_{\rm K}\approx2.2\times10^{50}$ erg。我们的无线电跟踪和多波长建模的结果使人们相信这样一个假设，即检测到的高红移伽玛暴可能比低红移的事件更紧密。我们没有发现令人信服的证据，反向冲击发射，这可能与快速冷却驱动的中等高的环爆密度。
2017-07-17 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
The Redshift Dependence of the Radio Flux of Gamma-Ray Bursts and Their Host Galaxies
利用射电余辉的多波长观测，证实了在固定观测频率下，当伽玛暴距离增加时，伽马射线暴（GRB）的通量密度不变的假设，即探测率与红移近似无关。我们从理论上研究了这种行为，发现它可以很好地解释了标准的前向激波模型，涉及薄壳膨胀在均匀的星际介质（ISM）或风的环境。我们还发现，短伽玛暴和超新星相关的伽玛暴，这是在相对较小的距离，勉强匹配的流量红移的关系，他们可能是离群值。我们从目前对短、长伽玛暴的$n$和$z$的测量中排除了介质密度随红移变化为$n\propto(1+z)^4$的假设。此外，还研究了主通量对红移的可能依赖关系。我们发现，一个类似的红移独立的流量存在的主机星系，以及，这意味着无线电主机的检测率也可能是独立的红移。同时也暗示了大多数射电宿主的谱指数在统计上介于$β_h\simeq-1$ ~ 2.5之间。最后，我们预测了下一代射电望远镜如500米口径球面望远镜（FAST）和平方公里阵列（SKA）对射电余辉的探测率。
2018-09-07 astro-ph.HE
Evidence of extended emission in GRB 181123B and other high-redshift short GRBs
我们研究了GRB 181123 B的高能性质，它是一个红移为$z\approx$ 1.75的短伽马射线暴。我们发现，尽管其名义上的$T_{90}<$ 2秒的持续时间短，这个突发显示的证据，在高能量的时间延长发射（EE），并观察到相同的趋势在大多数sGRB在$z\gtrsim$ 1。我们讨论了仪器选择效应对伽玛暴分类的影响，强调测量的$T_{90}$不是一个明确的指标的爆发物理起源。通过研究它们的环境（如恒星质量，恒星形成，偏移分布），我们发现，这些高- $z$ sGRB共享长GRB在类似的距离的许多属性，并与短寿命的祖系统是一致的。如果通过紧凑的二元合并产生，这些具有EE的sGRB可能更容易在远距离定位，并预示着早期宇宙中会有更多的sGRB。
2022-07-04 astro-ph.HE
Photometric Redshift Estimation for Gamma-Ray Bursts from the Early Universe
本研究针对高红移伽马射线暴光度红移估计中低红移尘埃干扰的难题，利用phozzy代码结合PIRT仪器参数开展模拟，验证了区分高低红移GRB的能力，优化后误报率极低，为早期宇宙研究的后续观测提供支撑。
2023-10-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Study of luminosity and time evolution in X-ray afterglows of GRBs
伽马射线暴（GRB），已被观测到的红移高达$z \approx 9.5$，可以是早期宇宙的很好的探针，并有可能测试宇宙学模型。Dainotti对具有已知红移和确定的X射线平台的GRB雨燕余辉光变曲线的分析表明，平台结束时的\underline{rest frame}时间（平台结束时间）与当时计算的光度之间存在反相关（或平台持续时间与光度之间近似存在反相关）。我们在这里提出了一个更新的相关性与一个更大的数据样本的101个伽玛暴具有良好的光变曲线。由于这种相关性的一些可能会导致这些内在参数的红移依赖性，即它们的宇宙学演化，我们使用Efron-Petrosian方法来估计光度和时间演化，并纠正这种影响，以确定这种相关性的内在性质。
2013-07-27 astro-ph.HE
Selection effects on GRB spectral-energy correlations
仪器选择效应会影响伽玛暴峰值能量Ep、注量F和峰值通量P的估计。如果是这种情况，那么涉及相应的静止帧量（即Ep，Eiso和峰值亮度Liso）的相关性将受到质疑。我们估计，作为Ep的函数，触发伽玛暴所需的最小峰值通量和最小注量爆发必须考虑不同的仪器（BATSE，雨燕，BeppoSAX），以确定Ep的值。我们发现，后者优于前者。然后，我们研究的Ep-fluence（和通量）的相关性在观察者平面。具有红移的伽玛暴显示出定义良好的Ep-F和Ep-P相关：在这个平面上，存在选择效应，但不确定所发现的相关性。但对于具有红移的雨燕伽玛暴，这是不正确的，因为光谱分析阈值确实会影响它们在观测者平面上的分布。将样本扩展到没有z的GRB，我们仍然发现了显着的Ep-F相关，尽管与红移GRB定义的散射相比具有更大的散射。我们发现6%是Amati相关性的异常值。有无红移暴的Ep-P关联是相同的，无红移暴没有异常值。
2009-02-09 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts, Supernovae Ia and Baryon Acoustic Oscillations: a binned cosmological analysis
任何红移的宇宙学探测都是一致地重建宇宙历史所必需的。要正确研究哈勃常数$H_0$的张力（由Ia型超新星和普朗克测量的宇宙微波背景辐射获得），就需要在任何时期都有完整的距离指示器样本。伽马射线暴（GRB）是上述任务所必需的，因为它们的巨大亮度使我们能够在非常高的红移下扩展宇宙阶梯。然而，单独使用伽马射线暴作为标准烛光是具有挑战性的，因为它们的光度变化很大。为此，我们选择了一个可靠的相关性的伽玛射线暴与一个非常小的内在散射：所谓的基本平面相关性的伽玛射线暴余辉校正选择偏差和红移的演变。我们选择了一个定义明确的样品：铂样品，由50个长伽玛暴组成。为了进一步限制宇宙学参数，我们使用重子声学振荡（BAO）作为标准标尺，因为它们的可靠性。因此，我们应用伽玛暴，超新星Ia，和BAO在红移的分箱分析，使伽玛暴的贡献是完全包括在最后的红移箱，达到$z=5$。我们使用的基本平面相关性与SNe Ia和BAO，以限制$H_0$和密度物质的今天，$Ω_{M}$。这种方法使我们能够评估伽玛暴与Ia超新星和BAO相结合的作用。我们已经获得了$H_0$和$Ω_{M}$的结果使用伽玛暴+ SNe Ia+ BAO更好的精度比SNe Ia单独为每个箱，从而确认BAO和伽玛暴加在一起的有益作用。此外，当与SNe Ia + BAO比较时，在GRB + SNe Ia + BAO之间获得了一致的结果，显示了GRB的重要性，因为…
2022-06-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Redshift and spatial distribution of the intermediate gamma-ray bursts
伽马射线暴的分类是伽玛射线暴研究领域的一个重要课题。许多研究已经证明BATSE数据中存在第三类（中间持续时间）伽玛暴。最近的工作分析了BeppoSax和Swift观测，也可以在数据集中识别三种类型的伽玛暴。然而，类成员是概率性的，我们有足够的观测红移来计算中间伽玛暴的红移和空间分布。它们明显比短爆发更远，似乎比长爆发更近。
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Konus-Wind catalog of gamma-ray bursts with known redshifts. II. Waiting mode bursts simultaneously detected by Swift/BAT
已知红移的伽马射线暴的Konus-Wind星表第二部分（第一部分：Tsvetkova et al. 2017; T17），本文介绍了利用Konus-Wind（KW）实验同时探测到的具有可靠红移估计的伽马射线暴（GRB）的系统研究结果（在等待模式下）和Swift/BAT（BAT）望远镜在2005年1月至2018年底期间。利用BAT的高灵敏度和KW的宽谱带，我们能够约束的峰值谱能量，宽带能量注量，和峰值通量的联合KW-BAT样本的167个弱，相对软的伽玛暴（包括四个短爆发）。基于GRB的红移，它跨越范围$0.04 \leq z \leq 9.4$，我们估计的静止框架，各向同性等效能量，峰值亮度。对于14个具有合理约束的喷流中断的伽玛暴，我们提供了能量学的准直校正值。这项工作将已知红移的KW GRB样本扩展到338 GRB，这是迄今为止在宽能带上研究的最大的宇宙学GRB集合。与完整的KW样品，占仪器的偏见，我们探讨伽玛暴的休息框架的属性，包括硬度强度的相关性，伽玛暴光度的演变，光度和各向同性的能量函数，和伽玛暴形成率的演变，我们发现是在一般协议与T17和其他以前的研究报告。
2021-01-04 astro-ph.HE
Constraining GRB progenitors environment with Swift XRT
伽马射线暴（GRB）环境的特征可能反映了GRB祖先的差异：长GRB预计将在GRB宿主星系的高密度恒星形成区域中发现，而短GRB可能与较老的恒星星族有关，这些恒星族可能有时间远离潜在的低密度区域中的恒星形成区域。后者与短伽玛暴与致密天体合并（BH-NS或NS-NS）有关的假设有关。我们使用Swift XRT GRB余辉存档来比较红移范围为0.1- 1.3的长和短GRB的内禀中性氢柱密度值，进行相干分析，并从我们的分析观测中排除统计数据不佳的观测结果，这将我们的样本减少到15个短GRB。虽然短伽马射线暴有效地显示出比长伽马射线暴小的中值吸收值，但是结果在统计上不显著。为了增加我们的样本，我们增加了短的伽玛暴没有红移的措施，我们给他们分配随机红移在同一范围内实现一个边际增加的统计差异长和短伽玛暴。
2015-07-23 astro-ph.HE
Implications of Understanding Short Gamma-Ray Bursts Detected by {\it Swift}
为了解决伽玛暴分类的难题，我们对{ \it Swift}伽玛暴进行了系统的研究，并探讨了几个短伽玛暴问题。虽然短伽玛暴有一个短的（$\lesssim2$ s）的即时持续时间监测的爆发警报望远镜，复合光变曲线，包括即时和余辉发射表明，大多数短伽玛暴有类似的辐射功能，以长伽玛暴。此外，一些研究充分的短伽玛暴也可能具有内在的长瞬发持续时间，这使得它们成为一种短伽玛暴的冒名顶替者。由{ \it Swift}探测到的真正的短伽玛暴可能是罕见的，因此区分所观测到的短伽玛暴并不令人惊讶，是麻烦的。特别是，在伽玛暴的宿主识别和红移测量中的观测偏差应该非常谨慎。测量方法对长、短暴的红移分布有很大的影响。我们发现，从假定的宿主星系的长和短的伽玛暴测量的红移似乎有一个类似的分布。
2011-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
The redshift evolution of the luminosity function of type II GRBs
本研究利用Swift卫星探测的307个II型GRB样本，探究其光度函数的两种形式及三种演化情形，发现无演化模型可排除，且样本更支持拐折幂律光度函数，与长GRB的相关结论存在差异。
2025-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Pulse Correlations as Redshift Indicators
长伽玛暴瞬发过程中脉冲性质之间的相关性可以作为宇宙学距离的指标，用来估计这些脉冲所属的伽玛暴的红移。我们演示了这种技术的应用程序的样本的伽玛暴的红移是未知的。我们还研究了预测的红移脉冲内发现个别爆发的散射。我们探索这种分散的特点，希望确定系统的校正和/或脉冲子集，可用于增加该技术的可靠性。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Redshift evolution of the Amati relation: calibrated results from the Hubble diagram of quasars at high redshifts
伽马射线暴（GRB）一直被认为是Ia型超新星（SNe Ia）和宇宙微波背景的补充探测器，以探索高红移宇宙的膨胀历史，主要是因为它们足够明亮，可以在更远的距离被探测到。虽然缺乏明确的物理解释，但已有许多关于伽玛暴各向同性能量/光度与一些直接可探测的光谱/时间特性之间的经验关系被提出来作为伽玛暴标准烛光。由于观测到的伽玛射线暴速率在低红移时迅速下降，从而阻止了这些相关性的宇宙学独立校准。为了避免圆度问题，通常利用Ia超新星数据标定低红移区（受Ia超新星样本红移范围的限制）的伽玛暴光度关系，然后将其外推到高红移区。这种方法是基于没有红移演化的伽玛暴光度关系的假设。在这项工作中，我们建议使用一个完整的类星体样本的红移范围内的$0.5<z<5.5$来测试这样一个假设。我们将类星体样本分成若干个具有不同红移仓的子样本，并利用每个子样本标定相应红移仓中的伽马暴各向同性$γ$射线等效能量。通过拟合新校准的数据，我们发现强有力的证据表明，最常用的光谱峰值能量和各向同性等效辐射能量之间的Amati关系显示没有，或边际，与红移的演变。事实上，在不同的红移，在阿马蒂关系的系数可以有一个最大的变化为0.93\%，在1 $σ$的范围内可能没有重合。
2021-11-10 astro-ph.HE
Prospects for the Detection of High-Redshift Gamma-Ray Bursts in the Era of EP and SVOM
本文通过种群合成模型评估EP/WXT与SVOM/ECLAIRs对高红移伽马射线暴的探测能力，预计EP每年可探测约5.1个z>6事件，并有望利用扩大样本探索早期宇宙及喷流结构。
2025-07-18 astro-ph.HE
Investigating the Possibility of Screening High-z GRBs based on BAT Prompt Emission Properties
如果能够在雨燕卫星观测到的伽马射线暴（GRB）中迅速选出那些高Z值的候选者，地面观测者就有更好的机会确定如此遥远的GRB的红移。关于这些高z伽玛暴的信息对于帮助解决早期宇宙的问题非常重要，例如高z伽玛暴的形成率，宇宙的再电离期，早期宇宙的金属丰度和哈勃膨胀。最初使用的样本51 GRB与以前测量的红移，我们已经制定了高Z筛选标准采用GRB光谱以及时间特性的提示发射从突发警报望远镜（BAT）雨燕。现在样本已经增加到81个伽玛暴，我们重新审视了筛选标准和方法。本文介绍了我们更新的高z筛选标准。
2009-01-19 astro-ph.HE
The Consequences of Gamma-ray Burst Jet Opening Angle Evolution on the Inferred Star Formation Rate
伽马射线暴（GRB）的数据表明，在高红移宇宙中的伽玛射线暴喷流比低红移宇宙中的伽玛射线暴喷流更窄的准直。这意味着我们在高红移处探测到的长伽玛暴祖先系统（即大质量恒星）相对较少，因为大部分伽玛暴的喷流指向远离我们的方向。因此，如果不考虑这种影响，那么在高红移下对恒星形成率（从伽玛暴率）的估计可能会减少。在本文中，我们估计的恒星形成率（SFR）使用观测到的伽玛暴率，占不断发展的喷流张开角。我们发现，在早期宇宙（z > 3）的SFR可以高达一个数量级高于规范的估计，这取决于光束角演化的严重程度和恒星的比例，使长伽马射线暴。此外，我们发现过量的SFR在低红移，虽然这减少时占的光束角的演变。最后，在假设伽玛暴实际上跟踪宇宙SFR的正则形式，我们约束所产生的恒星的比例，必须产生伽玛暴，再次占喷流波束角的演变。我们发现这个假设表明，在早期宇宙中有很高比例的恒星产生GRB-事实上，这一结果可能支持我们最初的断言，即GRB不跟踪SFR的正则估计。
2020-09-08 astro-ph.HE
Can life survive Gamma-Ray Bursts in the high-redshift universe?
附近的伽马射线暴（GRB）被认为是地球上大规模喷发的可能原因。由于红移越高的伽玛暴事件发生率越高，人们推测，我们所知道的生命可能无法在一定的红移（例如$z>0.5$）之上生存。我们研究的占空比致命的（危及生命的）GRB在太阳附近，在斯隆数字巡天（SDSS）星系和GRB宿主星系，与长期GRB率的恒星形成和金属丰度的依赖适当考虑。我们发现，在过去的5亿年（奥陶纪大灭绝的$\sim$时期）中，攻击地球的致命伽马射线暴的数量是$0.93$。由于高$z$星系中恒星形成率的增加和金属丰度的降低，撞击某颗行星的致命伽马射线暴的数量随着红移而增加。以1/500 Myr作为生命生存的保守占空比，正如我们的存在所证明的那样，我们发现仍然有很大一部分SDSS星系在$z=0.5$之外，在半质量半径处的GRB率低于这个值。我们通过Monte Carlo模拟得到了这类良性星系所占的比例与红移的函数关系，发现在$z\sim 1.5$和$\sim 10\%$处这一比例都是$\sim 50\%$，即使在$z \sim 3$处也是如此。良性星系的质量分布主要是由Milky-Way类星系所主导，这要归功于它们的共性，相对较大的质量和较低的恒星形成率。伽玛射线暴的宿主星系是最危险的星系之一。
2015-07-21 astro-ph.HE
The star formation history inferred from long gamma-ray bursts with high pseudo-redshifts
通过采用一个简单的半解析恒星形成模型，其中的人口（Pop）I/II和III星的形成率可以计算，分别，我们占的伽马射线暴（GRB）的数量分布与高的赝红移，来自一个经验的光度指标的关系。这表明，相当数量的Pop III伽玛暴可能存在于本样本的雨燕伽玛暴。通过进一步结合CMB光子的光学深度对恒星形成历史的影响，还表明只有非常小的一部分0.6%的Pop III GRB可能触发了Swift BAT。这些结果可以提供一个有用的基础，估计未来的可探测性的Pop III星及其产生的瞬态现象。
2015-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing electromagnetic-gravitational wave emission coincidence in type I binary-driven hypernova family of long GRBs at very-high redshift
利用高红移GRB的宇宙学时间膨胀分析Swift/XRT早期观测，验证BdHN情景中CO核心坍缩、νNS形成与演化，并推断短GRB的NS双星前身起源。
2024-02-27 astro-ph.HE
White Dwarf-Black Hole Binary Progenitors of Low Redshift Gamma-ray Bursts
针对低红移长伽马射线暴数密度偏离恒星形成率的现象，提出白矮星-黑洞并合是其合理前身星，通过解析与数值论证给出对应参数空间，表明该类系统可解释低红移长GRB的重要子族群。
2024-11-04 astro-ph.HE
Finding high-redshift gamma-ray bursts in tandem near-infrared and optical surveys
宇宙中最遥远物体的竞赛一直由长时间的伽马射线暴（GRB）、恒星形成星系和类星体进行。GRB 090423在红移z=8.2时暂时领先，但现在的记录保持者是z=11.0的星系GN-z11。尽管有这样的记录，星系和类星体非常微弱（GN-z11的星等H=26），阻碍了对原始宇宙物理性质的研究。另一方面，伽玛射线暴的余辉亮度是其亮度的100倍以上，缺点是只能持续1-2天。在这里，我们描述了一种新的方法来发现高红移（z>6）伽玛暴，利用其近红外（nIR）发射特性。在明亮的高能瞬发相之后不久，伽玛暴伴随着余辉。高红移伽玛暴的余辉，像任何其他光源一样，在星系际介质中沿着视线被氢自然吸收（莱曼α吸收）。我们建议利用Vera Rubin天文台对天空的深度监测，用一个新的专用近红外设施同时观察完全相同的场。通过比较两个瞬变流，可以精确定位在nIR波段中而不是在光学波段中检测到的瞬变。这些快速瞬变现象仅在nIR中检测到，AB色指数r-H>3.5，是具有低污染率的高红移伽玛暴。由于鲁宾观测所达到的深度，可以识别闯入者，使我们能够在z>6时每年发现约11个GRB，在z>10时每年发现约3个GRB。这被证明是对高红移宇宙最有效的探测之一。
2022-10-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Revisiting the Redshift Distribution of Gamma Ray Bursts in the Swift Era
Le & Dermer开发了一个伽马射线暴（GRB）模型来拟合雨燕前和雨燕任务测量的红移和喷流张开角分布，并表明GRB不遵循恒星形成率。他们的拟合结果是在没有来自Swift的开度角分布的情况下获得的，Swift样本不完整，并且通过假设平坦的$νF_ν$光谱获得了计算的射流开度角分布。在本文中，我们回顾了Le和Dermer所做的工作，假设一个破幂律伽玛暴谱。利用超过100个GRB的雨燕样本，包括观测到的估计红移和喷流开口角，我们得到一个GRB爆发率函数的形式，给出了可接受的拟合前雨燕和雨燕红移和喷流开口角分布的指示，过量的GRB存在于低红移低于$z \approx 2$。雨燕前的平均红移和喷流张开角分别为$\langle z \rangle \sim 1.3$（$1.7$）和$\langle θ_{\rm j} \rangle \sim 7^o$（$11^o$）。假设伽马射线暴的速率密度（SFR 9）与霍普金斯和比康星的形成历史相似，并由Li进行了扩展，估计在$z \geq 4$和$z\geq 5$上高红移伽马射线暴的比例分别低于10%和5%，在$z \leq 1$上低于10%。
2017-02-21 astro-ph.HE
New Constraints on Lorentz Invariance Violation at High Redshifts from Multiband of GRBs
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；China West Normal University（西华师范大学）；Yangtze University（长江大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）
本文利用GRB多波段数据，基于光度距离数据提出了一种宇宙学无关的方法，对洛伦兹不变性破坏进行了新的约束，结果在能量尺度上显著低于普朗克尺度。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the Anti-Correlation between Duration and Redshift in Gamma-ray Bursts
探究长伽马射线暴持续时间与红移反相关关系的本质，指出低红移下高金属丰度导致恒星形成更延展的吸积盘或双星间距减小，从而产生持续时间更长的伽马射线暴。
2023-03-24 astro-ph.HE
