Are low luminosity GRBs generated by relativistic jets?
低光度伽马射线暴（II-GRB）是伽马射线暴（GRB）的一个子类，在GRB与超新星的联系中起着核心作用。虽然II-GRB在许多方面不同于典型的长GRB（LGRB），但它们也具有一些共同的特征。因此，II-GRB和LGRB的γ射线发射是否有共同的起源的问题是非常感兴趣的。在这里，我们解决这个问题，测试是否ll-GRB，像LGRB根据Collapsar模型，可以产生的相对论性喷流，在信封上打孔的祖星。BMSAR模型预测，大多数观测到的爆发的持续时间将与喷流从恒星爆发所需的时间相当，甚至更长。我们计算了II-GRB的喷流爆发时间，并将它们与观测到的持续时间进行了比较。我们发现，有一个显着的访问，持续时间比喷流爆发时间短得多，这些都是不一致的Collapsar模型的II-伽玛暴。我们的结论是，占主导地位的γ射线发射的II-GRB和LGRB的过程是最有可能从根本上不同。
2011-07-07 astro-ph.HE
Can MAD accretion disks launching structured jets explain both GRB and AGN engines? Magnetically arrested accretion disks launching structured jets in application to GRB and AGN engines
我们探索相对论性喷流的形成、能量学和几何学，以及它们的中央引擎的可变性。我们研究快速和缓慢旋转的黑洞，并解决我们的模拟活动星系（AGN）中心和伽马射线暴（GRB）引擎。结构喷流被假定为占整个质量尺度的高能量源的发射特性，从恒星质量的黑洞在伽玛暴和活动星系核中的超大质量黑洞发射。它们的活动核心包含磁化的吸积盘，克尔黑洞的旋转提供了喷射发射的机制。如果吸积的模式是磁制动（MAD），这个过程最有效。在这种模式下，调制的喷气发动机发射的吸积流，在最小的时间和空间尺度上操作的内部不稳定性有关。由于这些尺度与光的穿越时间和黑洞的引力半径有关，因此喷流-圆盘连接的普适模型有望与黑洞质量成比例。本文利用克尔度规对MAD吸积过程进行了3D GR MHD模拟，研究了喷流-盘的联系。我们量化的可变性的磁盘通过傅立叶分析。我们发现，演化是由引擎的物理参数，如黑洞的自旋和磁盘的大小，以及它的磁化，我们应用我们的方案，在AGN和GRB类的典型类型的源。我们发现，MAD方案是适用于活动星系核发动机，并支持持久喷流排放。它也可以应用于伽玛暴，因为它给出了与观测大致一致的变化模式。然而，在某些情况下，强磁场可能会导致射流淬火，这种效果被发现是重要的，主要是伽玛射线暴射流。我们推测，这可能与伽玛射线暴发动机产生的磁力驱动风的强度有关。
2022-10-04 astro-ph.HE
The MRI imprint on the Short-GRB Jets
短伽马射线暴可能是双星中子星合并的结果，合并导致恒星质量的黑洞的形成，周围是残余物质。强大的磁场帮助准直等离子体射流，沿着黑洞旋转的轴发射。我们研究了短伽玛暴中吸积等离子体的结构和演化，并模拟了相对论性坡印廷主导的喷流的形成。我们的数值模型是基于广义相对论MHD，轴对称模拟。我们讨论了伽玛暴喷流发射的变化的起源，其时间尺度与吸积等离子体中的磁旋转不稳定性的作用有关。我们还估计了我们的模拟产生的射流中可达到的最大洛伦兹因子的值，并在产生伽马射线发射的大距离处达到。
2019-01-22 astro-ph.HE
Intermittent hydrodynamic jets in collapsars do not produce GRBs
强变率是伽马射线暴（GRB）瞬发辐射的一个共同特征。这种观察到的变化被广泛归因于中央发动机的不稳定性，通过在发动机排出的GRB发射射流中形成强烈的内部冲击。在本文中，我们数值研究流体动力射流的传播，定期注入的变量引擎，通过一个崩溃的恒星的信封。通过对3D数值模拟的输出进行后处理，我们计算了流出物的净辐射效率。我们发现，所有的间歇性射流受到重子污染，抑制发射和以上的光球远低于检测限。这是在连续的喷流，如最近所示，产生一个高度可变的伽马射线光球发射效率高，由于喷流与恒星的信封的相互作用。我们的研究结果挑战可变发动机模型的流体动力射流，并可能施加约束的占空比GRB发动机。如果这样的系统存在于自然界中，它们预计不会产生明亮的伽马射线发射，但应该表现为X射线，光学和无线电瞬变，类似于延迟的GRB余辉信号。
2021-04-15 astro-ph.HE
GRB Timing: Decoding the Hidden Slow Jets in GRB 060729
本文通过分析 GRB 060729 的瞬时脉冲、X 射线耀发计时及多波段余辉，识别出三股低洛伦兹因子喷流及其两次碰撞过程，提出利用早期发射计时测量 GRB 喷流速度的新范式，深化了对喷流动力学和中心引擎物理的理解。
2025-04-24 astro-ph.HE
Episodic Jets as the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
大多数伽马射线暴（GRB）具有不稳定的光变曲线，这就要求GRB的中心引擎发射一个偶发的外流。最近的费米观测表明，一些伽玛暴缺乏重子火球模型预测的热光球成分，这表明伽玛暴的磁起源。鉴于在其他天体物理黑洞系统中观测到了强的幕式喷流和连续喷流，本文提出了伽玛暴中心引擎的一个本征幕式磁主导喷流模型。积累和喷发的自由磁能的差异旋转，湍流吸积流的超吸积黑洞周围的日冕导致喷射的情节，磁为主的等离子体斑点。这些团块被磁加速，在大半径处相互碰撞，触发快速的磁重联和湍流，有效的粒子加速和辐射，并为观测到的伽马射线暴的偶发性瞬发伽马射线发射提供动力。
2012-07-26 astro-ph.HE
Afterglow Linear Polarization Signatures from Shallow GRB Jets: Implications for Energetic GRBs
本文构建半解析工具研究浅喷流GRB余辉偏振，发现其偏振低于顶帽喷流模型，并给出峰值偏振解析表达式，成功解释GRB 221009A的观测上限。
2024-10-20 astro-ph.HE
Energy injection driven by precessing jets in gamma-ray burst afterglows
喷流进动被认为普遍存在于各种尺度的天文现象中，包括伽马射线暴（GRB）。对于长寿命的GRB中央发动机，相对论旋进喷流将周期性地向外激波注入动能，从而显著地调制GRB余辉的光变曲线（LC）形状。本文采用标准的外激波模型，研究了不同参数情况下喷流进动对伽玛暴X射线余辉的影响，稳定的或随时间变化的射流功率、旋进周期、旋进角和视角。在喷流功率稳定或缓慢衰减的情况下，喷流可以扫过视线，应该出现浅衰减（或平台）段;否则，在GRB余辉LC中会出现巨大的隆起。我们表明，喷注进动是一个新的可能的机制，在伽玛暴的能量注入。此外，一些观察到的X射线瞬态没有伽玛暴协会可能是由旋进喷流。
2021-06-01 astro-ph.HE
Jets in a Gamma-Ray Burst During its Prompt Emission: Evolution of Lorentz Factor
伽马射线暴中相对论性喷流的洛伦兹因子及其演化对于理解伽玛射线暴物理是至关重要的。由于光子-光子对产生的吸收，伽玛暴的瞬发辐射中可能出现高能光谱截止，据此可以估算体洛伦兹因子的精确值。在这项工作中，我们专注于调查的整体洛伦兹因子的演变射流在一个单独的爆发。基于\textsl{Fermi}观测，我们寻找了具有高能谱截止特征的多个$γ$射线脉冲暴，获得了9个暴。结合脉冲宽度和辐射谱的估算，估算了单个伽玛暴中不同脉冲对应的喷注的洛伦兹因子。结果表明，单个伽玛暴中喷注的洛伦兹因子在一定范围内波动，在这9个伽玛暴中没有一个普遍的趋势。此外，~ 130821 A、160509 A和160625 B中喷注的洛伦兹因子似乎随时间增加。我们还研究了$L_{\rm iso }$、$E_{\rm p,z}$和$Γ$之间的关系，发现与以前的工作中发现的一致。
2022-12-26 astro-ph.HE
A new model of the Central Engine of GRB and the Cosmic Jets
尽管已有大量的观测数据，现有的模型仍然不能完全解释伽玛暴的能量输出和时间变化。其中一个原因是缺乏一个很好的模型的中央引擎的伽玛射线暴。一个主要的问题，在拟议中的模型与一个黑洞（BH）的中心是，他们不解释所观察到的证据晚时间活动的中央引擎。在本文中，我们开始寻找一个可能的模型，中央发动机作为一个旋转的紧凑机构仍然未知的性质。新模型中喷流的形成完全依赖于基本的Teukolsky主方程。我们证明，这个一般模型可以描述各种形式的准直GRB射流的形成。一些初步的结果。
2009-03-22 astro-ph.HE
Hyper-accreting black hole as GRB central engine. I: Baryon loading in GRB jets
超吸积恒星质量的黑洞一直被认为是伽马射线暴（GRB）中心引擎的最佳候选者。最近的丰富的观测伽玛暴的空间任务，如雨燕和费米提出了新的限制伽玛暴中心引擎模型。本文研究了从黑洞中心发动机发射的伽玛暴喷注的重子加载过程。我们考虑一个相对论性喷流由$ν\barν$湮灭或由Blandford-Znajek（BZ）机制。我们认为重子加载从中微子驱动的风从中微子冷却为主的吸积流。对于磁主导的BZ喷注，我们考虑中子从喷注周围的磁壁漂移，以及随后的正电子捕获和质子-中子非弹性碰撞。计算了两种喷注中的最小重子载荷。我们发现，在这两种情况下，一个更明亮的喷流往往是更多的重子穷人。中微子驱动的“火球”通常比磁主导的喷流“更脏”，而磁主导的喷流可以清洁得多。这两个模型都有正确的尺度来解释最近发现的经验$Γ-L_{\rm iso}$关系。由于一些中微子驱动的喷流有太多的重子加载相比，数据，我们建议，至少有一个很好的一部分伽玛暴应该有一个磁主导的中央引擎。
2013-02-27 astro-ph.HE
Intermittent mildly magnetized jets as the source of GRBs
伽马射线暴（GRB）是由相对论喷流提供动力的，这些喷流在很宽的时间尺度上表现出不稳定性--从$ \sim $毫秒到秒。以前的数值研究表明，流体动力学（即，从可变发动机排出的（未磁化的）射流经受射流和茧状物质的强烈混合，这强烈抑制了GRB发射。在本文中，我们进行了3D RMHD模拟的轻度磁化射流的持续时间为0.1秒和1秒的功率调制，并在注入稳定的磁场。我们发现，当在发射场的射流磁化是$σ\sim 0.1$，初始磁化被放大的冲击流中形成的点，它强烈抑制重子加载。我们估计，一个显着的污染可以避免，如果在注射的磁能构成至少百分之几的射流能量。喷流从恒星中爆发出来后的变化时间尺度是由喷射周期而不是混合过程决定的，这表明在实践中，喷流喷射应该在短至$ \sim 10 $ ms的时间尺度上波动，以解释观察到的光变曲线。更好的稳定性被发现与较短的调制射流。我们的结论是，对于足够热的喷流，光球附近的洛伦兹因子可以足够高，以允许有效的光球发射。我们的研究结果表明，喷流与$ 10^{-2} < σ< 1 $注入的可变发动机与$ \sim 10 $ ms占空比是合理的长GRB的来源。
2021-04-14 astro-ph.HE
Early Rebrightenings of X-ray Afterglows from Ring-Shaped GRB Jets
在某些伽马射线暴（GRB）的余辉中，观测到了暴后10^2 - 10^4秒的早期再亮现象。与X射线耀斑不同的是，这些再亮现象通常会持续相当长的时间。连续能量注入机制通常只能在余辉光变曲线中产生平台，而不能产生再亮。此外，突然的能量注入可以产生重新明亮，但重新明亮有点太快了。在这里，我们认为，早期的再亮可以产生的环形喷流模型。在这种情况下，伽玛暴外流不是一个完整的圆锥体，而是一个中心中空的环。假设视线位于空心锥的中心对称轴上，计算了出流的整体动力学演化，得到了多波段余辉光变曲线。结果表明，在这个框架下，可以很好地解释051016 B、060109、070103和070208等几个伽玛暴余辉中观测到的早期再亮现象。这些持续时间较长的早期再亮现象可能是由环形喷流引起的。
2010-08-10 astro-ph.HE
Afterglow Linear Polarization Signatures from Steep GRB Jets: Implications for Orphan Afterglows
The Open University of Israel（以色列开放大学）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）
研究GRB喷流后燃线偏振特征，通过联合建模区分孤儿后燃的起源，应用于AT2021lfa案例。
2025-07-23 astro-ph.HE
Beaming Selection and SN-GRB-Jets Evolution
在火球统治了十年之后，有希望用稀薄的准直喷流来解决超新星-GRB之谜
2009-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Off-axis afterglow light curves and images from 2D hydrodynamic simulations of double-sided GRB jets in a stratified external medium
伽马射线暴（GRB）喷流很窄，因此通常指向远离我们的方向。它们最初是超相对论性的，导致它们的瞬发$γ$射线和早期的余辉发射远离我们。然而，当喷流逐渐减速时，它的光束锥变宽，最终到达我们的视线，余辉发射可能被检测到。这种孤立的余辉至今还没有被清楚地探测到。然而，在即将进行的光学或无线电勘测中应能探测到它们，而且很难清楚地区分它们和其他类型的瞬变。因此，我们进行详细的，现实的计算预期的余辉发射从伽玛射线暴喷气机从不同的角度看，从喷气机的对称轴。使用二维相对论流体动力学模拟射流传播到不同的幂律外部密度分布，$ρ_{\rm ext}\propto{}R^{-k}$的$k=0,\,1,\,1.5,\,2$，范围从均匀的ISM样介质（$k=0$）的分层稳定的恒星风一样的配置文件（$k=2$）的动态计算。我们计算了射电、光学和X射线的光变曲线，以及射电余辉图像的大小、形状和通量质心的演化。这可能有助于识别未对准的相对论喷流，无论是最初的超相对论喷流，还是在其光束内为观察者产生伽玛射线暴，（可能本质上更常见）适度相对论，在（i）附近的超新星Ib/c（其中一些与长持续时间的伽玛暴有关），或（ii）在双星中子星合并中，可能产生短持续时间的伽玛暴，并且也可以在引力波中被检测到（例如，具有弱的瞬发$γ$射线发射的GW $\,$ 170827/GRB $\,$ 170817 A可以具有离轴喷流）。
2018-09-05 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
Investigating the off-axis GRB afterglow scenario for extragalactic fast X-ray transients
本研究通过建模13个GRB的轴外余辉，对比其与河外FXT的X射线特性，发现有限参数空间内二者可匹配，为探究FXT起源提供了方向。
2024-07-08 astro-ph.HE
The different flavors of extragalactic jets: Magnetized relativistic flows
通过三维数值模拟研究磁化相对论性喷流在均匀环境中的传播，发现低磁化强度喷流减速至亚相对论速度并形成FR I形态，而高磁化强度喷流减速显著减弱。
2024-02-07 astro-ph.HE
Off-axis short GRBs from structured jets as counterparts to GW events
中子星合并被认为是产生与引力波（GW）相关的电磁（EM）信号的最有利的源。这些合并可能是短时间伽马射线暴（GRB）的前身。超相对论喷流产生短暂的γ射线辐射（即“瞬发γ射线暴”辐射），因此，这种辐射沿喷流在一个小的立体角上强烈地发射。据估计，在LIGO体积内的一个短GRB喷流沿着我们的视线出现之前，需要十年或更长时间。由于这个原因，作为GW事件的EM对应物的提示信号的研究已经稀疏。我们认为，对于一个现实的喷流模型，一个其亮度和洛伦兹因子随角度变化平稳，提示信号可以检测到一个显着更广泛的视角范围。这可能导致一种新型的EM对应物，“离轴”短GRB。我们的估计和模拟表明，即使观察者相对于喷流严重失准，借助LIGO触发器的时间重合来检测这些信号也是可行的。
2017-10-25 astro-ph.HE
Polarization in early optical afterglows of gamma-ray bursts driven by precessing jets
喷流岁差广泛涉及从星系到X射线双星和伽马射线暴（GRB）的天体物理现象。极化是研究伽玛暴喷流中磁场的一种独特方法。伽玛暴相对论喷流的进动将改变喷流可观测发射区域内的几何形状，这可能会影响余辉的偏振。在本文中，我们考虑喷注进动，研究了伽玛暴早期光学余辉在有序和随机磁场几何结构下的偏振演化和相应的光变曲线。我们发现，在长寿命发动机的喷流进动可以显着降低极化度（PD）的磁场结构无关。当视线与进动轴对齐时，发现最强的PD衰减。我们的研究结果表明，喷流进动可以提供新的洞察力的低PD测量的早期光学余辉的伽玛暴。
2022-05-30 astro-ph.HE
The different flavors of extragalactic jets: the role of relativistic flow deceleration
我们进行三维数值模拟的相对论（洛伦兹因子为10），非磁化射流在均匀密度的环境中传播，为了研究卷吸和随之而来的减速的效果。我们的模拟研究了星系核心内的喷流传播，在那里，最有可能的是，减速发生得更有效。我们比较了不同的密度和压力比的情况下，相对于周围的介质发现，低密度射流有效地减速，并达到准稳态，在600射流半径的长度，从高到次相对论速度减慢。相反，密度较大的射流在相同长度上保持高度相对论速度。我们讨论这些结果的Faranoff莱利（FR）的放射源分类。我们推测，低密度喷流可以产生FR 0和FR I射电源，而高密度喷流可能与FR II射电源有关。
2020-07-22 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
Observational consequences of structured jets from neutron star mergers in the local Universe
最近发现的中子星（BNS）并合双星GW 170817的多信使发现表明，短暴中的$γ$射线辐射比中央高能窄锥更宽，并向外弱膨胀数十度。在这里，我们探讨这种结构的发射的观测结果，以重建的角发射轮廓的伽马射线暴GRB 170817 A是典型的。我们计算了BNS合并中引力波观测的预期比例，这些引力波观测将有一个观测到的GRB对应物是$\sim30\%$，这意味着联合引力波和GRB观测将是常见的。此外，我们发现观测到的短伽玛暴的$\sim10\%$发生在200 Mpc。最后，我们估计BNS合并率为$\sim500$ Gpc $^{-3}$/年$^{-1}$。
2018-08-19 astro-ph.HE
Testing the neutrino annihilation model for launching GRB jets
伽玛射线暴（GRB）喷流的发射机制仍然存在争议，导致喷流成分存在很大的不确定性。磁流体动力学模型和中微子湮灭模型已经被提出来研究黑洞/吸积盘中心引擎的能量提取。特别是，对于持续时间为$T\lesssim 100$ ~s的爆发所预期的极端吸积率$\dot M\sim 0.1-1$ ~ M $_\odot$ s $^{-1}$，圆盘可以是有效的中微子发射体。中微子-反中微子湮灭的结果在喷流的能量沉积率，可以在原则上，占爆炸的能量。最近对暴后数小时X射线耀斑和超长伽玛暴的发现表明伽玛暴活动可以持续$\sim 10^4$ ~s或更长时间。这些长寿命事件的影响类似于经典的伽玛暴。鉴于这些发现，我们重新评估中微子湮灭模型。我们推导出中微子动力射流的最大可能能量作为爆发持续时间的函数，并表明可用的能量下降快，较长的爆发。对于一个标准的参数选择，该模型在解释观测到的持续时间超过$\sim 10^3$ ~s的事件的能量学时，差了三到四个数量级。
2014-08-20 astro-ph.HE
Multiwavelength and parsec-scale properties of extragalactic jets
来自活动星系中心超大质量黑洞的河外喷流是强大的、高度相对论性的等离子体外流，从射电到伽马射线区发射光。它们的形成、组成和发射机制的细节仍然不完全清楚。使用甚长基线干涉测量法的高分辨率观测与多波长监测相结合，可提供对这些天体的最佳洞察力。在这里，这样一个综合研究的来源的TANAMI样本，调查秒差距尺度和高能量的属性。TANAMI计划是一个多波长监测计划，对南方天空中低于-30度的射电和伽马射线最明亮的河外喷流进行采样。我们获得了有史以来第一次VLBI图像的大部分来源，提供了至关重要的信息，喷流运动学和亮度分布在毫弧秒分辨率。详细讨论了两个特殊的来源：PMN J1603-4904，它可以被归类为非典型的耀变体或伽马射线大声（年轻）射电星系，和半人马座A，最近的射电大声活动星系。半人马座A喷流最内层秒差距的VLBI运动学结果一致的图片加速喷流与脊柱鞘状结构。
2016-07-25 astro-ph.HE
An Analysis of Chandra Deep Follow-up GRBs: Implications for Off-Axis Jets
我们提出了一个样本的27 GRB详细的雨燕光变曲线补充晚时间钱德拉观测。为了回答在一般情况下，失踪的射流破碎问题，我们开发了一个基于数值模拟的模型，可以直接拟合的数据，使用蒙特卡罗方法。我们的数值模型考虑了所有可以形成射流破碎的因素：（i）横向膨胀（ii）边缘效应和（iii）离轴效应。我们的研究结果提供了改进的拟合的光变曲线和物理参数的约束。更重要的是，我们的研究结果表明，离轴效应是重要的，必须包括在解释伽玛射线暴喷流中断。
2015-04-05 astro-ph.HE
Propagation of Relativistic, Hydrodynamic, Intermittent Jets in a Rotating, Collapsing GRB Progenitor Star
伽马射线暴（GRB）的瞬发具有快速变化的特征，这可能是不稳定中心引擎的直接反映。我们进行了一系列轴对称的2.5维模拟研究传播的相对论性，流体动力学，间歇性射流通过信封的伽玛暴祖星。一个真实的快速旋转的恒星被纳入作为喷流传播的背景，恒星被允许由于中心黑洞的引力而坍缩。通过模拟具有相等开和关持续时间的恒定亮度脉冲的间歇性喷流，我们研究了半周期$T$如何影响喷流动力学。对于相对较小的$T$值（例如0.2 s），射流爆发时间$t_{\rm bo}$取决于射流的张开角，较窄的射流更能穿透并在较短的时间内到达表面。对于$T \leq 1$ s，反向激波在喷流穿透恒星包层之前穿过每个脉冲。因此，在$t_{\rm bo}$的第一组脉冲爆发之后，随后的几个脉冲在穿透恒星之前消失，造成了一个静止的间隙。对于较大的半周期（$T=2.0, 4.0$ s），所有的脉冲都可以成功地穿透包层，因为每个脉冲都可以在反向激波穿过壳层之前穿过恒星。我们的结果可以解释在许多长的伽玛暴的存在下，伽玛暴中央引擎注入半周期$T \leq 1$ s的间歇脉冲的弱前兆。观测数据似乎与这种可能性相一致。
2016-10-13 astro-ph.HE
On the existence of a luminosity threshold of GRB jets in massive stars
受$γ$射线暴与高能超新星爆炸的关联性的启发，我们研究了相对论性喷流在母星内部的传播，在喷流开始传播之前，可能会短暂地发射出一个SN激波。基于分析的考虑和验证了一套广泛的二维轴对称相对论流体动力学模拟，我们已经估计了一个阈值的内在射流光度，$L_{\rm j}^{\rm thr}$，成功地发射喷气。这个阈值取决于祖先的结构，因此，它对它的质量和金属性是敏感的。对于宇宙学长伽玛暴的原型宿主，一颗35 $\,M_{\odot}$的低金属丰度恒星，它是$L_{\rm j}^{\rm thr} \simeq 1.35\times 10^{49}\,$ erg $\,$ s $^{-1}$。观测到的等效各向同性$γ$射线光度$L_{\rm γ,iso,BO} \simeq 4 ε_γL_{\rm j} θ_{\rm BO}^{-2}$主要取决于爆发后的喷流张开角$θ_{\rm BO}$和将本征喷流光度转换成$γ$辐射的效率$ε_γ$ .高能喷流可以产生低光度事件，如果它们的爆发后的张开角是大的，这是在我们的模型中发现的，或者如果动能和内能到辐射的转换效率足够低。除了这个理论分析，我们展示了如何存在的SN冲击波可能会降低这个亮度阈值的数值模拟。我们预见到，在亮度阈值附近产生的喷流释放的高能瞬变将更类似于11GRB或XRF而不是GRB。
2018-01-18 astro-ph.HE
A Comptonized Fireball Bubble Fits the Second Extragalactic Magnetar Giant Flare GRB 231115A
本文利用康普顿化火球气泡模型分析第二个河外磁星巨耀发 GRB 231115A 的光谱和时间特性，成功拟合观测数据并约束其物理参数，证实其磁星巨耀发起源。
2024-02-18 astro-ph.HE
Magnetization Factors of Gamma-Ray Burst Jets Revealed by a Systematic Analysis of the Fermi Sample
本文通过系统分析费米样本中已知红移GRB的时间分辨光谱，对比热与非热辐射成分诊断磁化因子，发现大多数GRB喷流具有显著磁能成分且$σ_0\geq 10$，并指出$σ_0$在同一暴内变化显著。
2024-08-02 astro-ph.HE
Extragalactic Transients in the Era of Wide-Field Radio Surveys. I. Detection Rates and Light Curve Characteristics
即将到来的宽场无线电测量时代有可能彻底改变我们对天体物理瞬变的理解。在这里，我们评估了广泛的计划和假设的无线电调查的前景，使用已知的和假设的河外同步加速器无线电瞬变（例如，轴上和轴外伽马射线暴（GRB）、超新星、潮汐破裂事件（TDE）、致密天体合并）。利用这些来源和物理动机的考虑，我们评估允许的相空间的射电光度和峰值时间尺度的河外瞬变。我们还包括第一次的影响，如红移的演变率，K-校正，和非欧几里德光度的距离，这会影响最敏感的调查的检测率。检测到的事件的数量是通过蒙特卡罗方法计算的，使用各种调查属性（深度，节奏，面积）和现实的检测标准，包括削减调查期间的瞬态的最小变化和评估宿主星系污染。近期GHz频率巡天（ASKAP/VAST，甚大阵列巡天）将探测到很少的事件：<~30-50个轴上和轴外长伽玛暴和离轴潮汐破裂事件，以及~10-20个中子星双星合并，如果~1%的合并导致稳定的毫秒磁星。低频调查（例如，LOFAR）不太可能探测到任何瞬变，而假设的大规模毫米波测量可能探测到约40个轴上长伽玛暴。另一方面，在~0.1-1 GHz的SKA调查有可能发现数以千计的瞬变，主要是轴上和轴外的长伽玛暴，轴上的短伽玛暴，离轴的TDE，和中子星与磁星残余物的二元合并。
2015-02-04 astro-ph.HE
Thermal Radiation from GRB Jets
本文采用二维相对论流体动力学模拟方法，计算了超相对论伽马射线暴（GRB）喷流光球热辐射的光变曲线和光谱。随着喷流的前进，喷流头部周围的密度减小，其洛伦兹因子在光球层处高达200，光球层内高达400。对于同轴观测者来说，由于喷流的低密度和高聚束因子，光球呈现凹形。由于喷流的内部结构，光球层的位置会发生突变，因此光度会发生变化。将我们的结果与GRB 090902 B进行比较，类热成分的通量水平与我们的模型相似，尽管峰值能量看起来有点高（但仍在2倍以内）。通过比较，我们估计GRB 090902 B的体洛伦兹因子为$Γ\sim 2.4 \times 10^2 (r/10^{12} \rm cm$），其中$r$是光球的半径。轴上观察者的光谱比离轴观察者的光谱更难。在光变曲线中，高能量带有几秒钟的时间滞后。这可能是GRB 080916 C中GeV发射延迟的原因。峰值能量以下的谱为幂律，指数为$2.3 \sim 2.6$，比单温板分布的谱软，但比观测到的典型值的谱硬。
2011-02-08 astro-ph.HE
Synergies in extragalactic and Galactic jet research
银河系中与吸积X射线双星有关的相对论性喷流和超光速源的发现，为研究致密天体外流的物理学开辟了新的途径。银河系喷流的时间尺度很短，角度相对较大，这使得我们能够以前所未有的细节来探索相对论性外流的物理学。在这篇文章中，我讨论了最近的银河系喷流模型的结果，包括辐射和动力学方面，这可以揭示他们的河外堂兄弟的不同功能。
2014-10-14 astro-ph.HE
Observational signatures of stellar explosions driven by relativistic jets
相对论性喷流在与伽马射线暴（GRB）有关的超新星（SN）中解开恒星包层的作用尚不清楚。为了研究这一点，我们探索了由喷流驱动的恒星爆炸的观测特征。我们专注于在这样的爆炸流出的最终速度分布，并比较其观测印记SN/GRB数据。我们发现，射流驱动爆炸产生的外流与单位对数尺度的适当速度的能量分布平坦。平坦的分布似乎是普遍的，因为它是独立的射流和我们探索的祖属性。典型伽玛暴参数的平坦分布的速度范围是$γβ\approx 0.03-3$，其中$γ$是外流洛伦兹因子，$β$是其无量纲速度。一个平坦的分布也被视为准直扼流射流的最高出流速度随深度的射流被扼流。与SN/GRB的观测结果进行比较，排除了喷流作为这些事件中唯一爆炸源的可能性。相反，在SN/GRB中，坍缩的恒星必须将其能量沉积到两个通道中-一个准球形（或广角）通道和一个窄准直通道。前者携带大部分能量，是SN亚相对论喷出物的主要来源;后者携带总流出能量的0.01-0.1，是GRB的来源。有趣的是，在合并的双星中子星GW 170817中看到了相同的两个通道，具有相似的能量比，这表明在这两种现象中有相似的引擎在工作。
2022-01-20 astro-ph.HE
Toward an inner connection of SNe Ic, SLSNe Ic, XRF connected SNe, SNe Ic-BL, and GRB connected SNe
Ic型超新星（SNe）可分为：正常SNe Ic、Ic型超亮SNe Ic（SLSNe Ic）、X射线闪光（XRF）连接SNe、宽线SNe Ic（SNIc-BL）和伽马射线暴（GRB）连接SNe。本文以一对喷流发射成功为基础，提出了各种超新星Ic的内在联系：正常超新星Ic是没有喷流发射的正常核心超新星，GRB伴生超新星Ic是有相对论喷流发射并成功突破母星包层的核心超新星，XRF伴生超新星Ic是有喷流发射但只能发展相对论激波突破的核心超新星; SN Ic-BL是离轴GRB或XRF相关超新星; SLSN Ic靠近XRF-SN Ic，但冲击爆发不是相对论性的，大部分喷流能量沉积到超新星成分中。根据光度-距离图，我们从整体上导出了不同类型超新星的光度函数。我们还表明，正常的SNe Ic和GRB连接SNe Ic有类似的累积分布。
2018-03-30 astro-ph.HE
Two-component jet model for the afterglow emission of GRB 201216C and GRB 221009A and implications for jet structure of very-high-energy gamma-ray bursts
本文提出双成分喷流模型，由窄和宽张角的顶帽喷流组成，成功解释了GRB 201216C和221009A的甚高能余辉光谱与光变曲线，并揭示了五个VHE GRBs的喷流动能典型值及喷流结构特征。
2025-06-13 astro-ph.HE
Neutrino Oscillation from Hidden GRB Jets
坍缩星可能是长伽马射线暴（lGRB）的前身。lGRB已经被观察到持续数千到数万秒，因此中微子驱动的发动机不太可能作为驱动喷流的主要机制。在这种情况下，布兰德福德Znajek机制似乎可以解释生产的旋转轴定向喷流，而不需要大吸积率。这些发动机，需要磁场之间的$10^{12}$ G $< B < 10^{15}$ G线程内磁盘，克尔BH区存在。本文导出了由电子、质子、中子及其反粒子组成的弱磁和强磁伽玛暴火球流中中微子的自能和有效势，最高可达O（1/ $M_W^4$）。我们考虑的中微子能量为1-100 MeV，产生于恒星坍缩，合并事件或在火球本身的电子正电子湮没，逆β衰变和核子韧致辐射过程。这些中微子中有许多会通过火球传播，并可能发生共振振荡。使用两个中微子混合，我们研究这些振荡的可能性。
2014-01-18 astro-ph.HE
The propagation of long GRB jets through and beyond its progenitor star
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
本研究通过多尺度模拟探讨长持续时间伽马射线暴前身恒星中喷流的传播，分析不同磁化程度恒星对喷流观测的影响。
2025-12-31 astro-ph.HE
Reassessing the contribution of long-GRB high-energy afterglows to the isotropic gamma-ray background after GRB 221009A
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）
该研究更新长伽马射线暴对费米-LAT观测的各向同性伽马射线背景贡献的估计，发现GRB 221009A的多TeV余辉未使长GRB成为IGRB的重要来源。
2026-10-05 astro-ph.HE
The structure of hydrodynamic $ γ$-ray burst jets
伽玛暴喷流在发射后，在爆发前通过稠密介质传播。射流-介质相互作用导致形成复杂的结构化流出，通常称为“结构化射流”。射流介质相互作用的基础物理设置后爆发射流形态从来没有被系统地探讨。在这里，我们使用一套三维模拟遵循流体动力学长和短的伽马射线暴（GRB）射流爆发后的演变，研究爆发后的相互作用引起的结构。我们的模拟功能Rayleigh-Taylor手指，从茧到射流生长，混合茧与射流材料和不稳定的射流。这种混合产生了一个以前未识别的区域，该区域将射流从茧中包裹起来，我们将其表示为射流-茧界面（JCI）。长的伽玛暴经历强烈的混合，导致大部分喷流能量漂移到JCI中，而在短的伽玛暴中，较弱的混合是可能的，导致两个分量中相当数量的能量。值得注意的是，射流结构（射流核心加JCI）可以用简单的通用角幂律分布来表征，幂律指数仅取决于混合水平。这一结果支持常用的幂律角分布，而不利于高斯射流。在更大的角度，茧占主导地位，结构更加复杂。混合形状的即时发射光曲线，并意味着典型的长伽玛暴余辉是不同的短伽玛暴。我们的预测可以用来推断喷流的特点，从即时和余辉观测。
2020-11-01 astro-ph.HE
Low-frequency gravitational wave memory from gamma-ray burst afterglows with energy injection
超相对论伽马射线暴喷流是一种具有记忆信号的强引力波源。由能量注入驱动的平台（或浅衰变）相可能出现在伽玛暴的早期X射线余辉中。在本文中，我们研究的GW信号以及X射线余辉辐射的框架内的伽玛暴喷注与能量注入，并考虑了短持续时间和长持续时间的伽玛暴。我们发现，无论哪种情况，由于反聚束效应和时间延迟效应，能量注入引起的GW信号波形的上升斜率远远滞后于能量注入，特征振幅的典型频率落在$\sim10^{-4}-10^{-6} \,{\rm Hz}$的低频区域;我们认为，注入能量的GRB喷流触发的GW记忆是未知的，附近强注入能量的GRB可能会干扰随机GW的测量背景这样的GW记忆检测将提供一个直接的测试模型的能量注入的情况下的伽玛射线暴喷流。
2023-01-30 astro-ph.HE
A lesson from GW170817: most neutron star mergers result in tightly collimated successful GRB jets
联合探测到的引力波（GW）和$γ$ -射线从一个双中子星（NS）合并提供了一个独特的视图离轴伽玛暴和NS合并率的独立测量。通过对GRB 170817的观测结果与常规短暴（sGRB）的观测结果的比较，我们发现，NS合并的一个统一阶分数导致sGRB喷流从周围的喷出物中爆发出来。我们认为，sGRB的亮度函数，峰值在$\approx 2\times 10^{52}\, \mbox{erg s}^{-1}$，可能是一个内在的属性的sGRB中央引擎和sGRB喷流通常是狭窄的开口角$θ_0 \approx 0.1$。我们进行Monte Carlo模拟研究模型的结构和效率的即时发射离轴sGRB。我们发现，只有一小部分（$\sim 0.01-0.1$）的NS合并检测LIGO/VIRGO在GW预计也检测到提示$γ$ -射线和GW 170817类似的事件是非常罕见的。对于NS合并率为$\sim 1500$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$，如从GW 170817推断的，我们期望在未来十年内，对于结构喷流模型，直到$\sim 12$与离轴GRB的联合探测，而对于准球形茧模型，只有$\sim 1$，其中$γ$射线是冲击爆发的结果。给定几个联合检测和它们的发现率，可以区分不同的结构模型。此外，如果GW源的定位足够快，则可以在UV中直接观察到具有热能储存器的茧的存在。
2018-12-10 astro-ph.HE
Evolution of jets driven by relativistic radiation hydrodynamics as Long and Low Luminosity GRBs
我们提出了三维数值模拟的喷流建模与相对论辐射流体动力学（RRH），演变跨越两个环境：i）分层的周围介质和ii）16 TI祖模型。我们认为不透明度与流体和辐射之间的各种相互作用过程一致，特别是自由-自由、束缚-自由、束缚-束缚和电子散射。我们探讨了各种初始条件，不同的辐射能量密度的光束在流体力学和辐射压力为主的情况下，只考虑超相对论射流。为了研究辐射场对射流演化的影响，我们将我们的结果与纯流体动力学射流进行了比较。通过比较RRH驱动的射流，发现辐射压力主导的射流传播速度略快于气压主导的射流。最后，我们构建了与所有这些情况相关的亮度光变曲线（LC）。LC的建设使用的辐射场的通量，这是完全耦合到流体动力学方程的演变过程中。在分层介质中传播的喷流的主要特征是，LCs与典型长伽马射线暴的伽玛射线光度$10^{50}-10^{54}$ erg/s在同一数量级，辐射温度与气体温度相差近一个数量级。从祖先星模型中爆发的喷流的性质是，LC的数量级为低光度GRB $10^{46}-10^{49}$ erg/s，在这种情况下，气体和辐射温度之间的差异是4个数量级，这是一个远离热平衡的情况。
2018-07-23 astro-ph.HE
A Tale of Two Jets: Double Relativistic Outflows from Close Binary GRB Progenitors
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
研究提出双喷流模型，探讨紧密双星GRB前身中第二喷流的动力学及其观测特征，通过洛伦兹因子比、对齐角和时间延迟影响观测信号，预测SKA、eXTP等观测手段可验证该模型。
2026-03-29 astro-ph.HE
Afterglow Polarization from Off-Axis GRB Jets
随着我们对伽马射线暴（GRB）理论模型和观测工具研究的深入，对其物理性质的探索也越来越多。由于瞬变事件主要由同步辐射控制，因此可以预期伽玛暴发射的同步辐射光子在整个爆发演化过程中应该呈现一定程度的偏振。虽然由于观测工具的限制，观察这种极化仍然具有挑战性，特别是对于短伽玛暴，但为我们拥有丰富数据的那一天奠定基础至关重要。在这项工作中，我们提出了一个偏振模型与离轴传播的礼帽射流同步加速器的情况下，在一个分层的环境与密度分布$n(r)\propto r^ {-k}$。我们提出了这个模型的预期的时间极化演化为一组现实的余辉参数约束在伽玛射线暴文献中观察到的值为四度的分层$k=0,1,1.5 {\rm \, and\,} 2$和两个磁场配置具有高的极端各向异性。我们应用这个模型，并预测偏振从一组伽玛暴表现出离轴余辉发射。特别是，对于GRB 170817 A，我们使用现有的极化上限，以排除一个极端的各向异性配置的磁场的可能性。
2022-11-02 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
Statistical search for angular non-stationarities of long gamma-ray burst jets using Swift data
在Budai等人（2020）的研究中，我们认为伽马射线暴（GRB）喷流的角度非平稳性可以导致从喷流破裂时间推导出的角度值与瞬发光变曲线的可变性之间的统计联系。如果喷流的光度密度遵循幂律或均匀分布，则这种联系应该是反相关的，如果它们具有高斯分布，则应该是相关的。在这篇后续论文中，我们通过测量雨燕卫星观测到的19个长伽玛暴样本中的斯皮尔曼秩相关系数来寻找这种联系。利用16个具有明确角度测量的伽玛暴，我们发现了$ρ= -0.20_{-0.09}^{+0.09}$和$p = 0.46_{-0.19}^{+0.23}$。在样本中再增加三个伽玛暴，每个伽玛暴都有一对可能的角度值，可以加强与$ρ=-0.31_{-0.08}^{+0.07}$和$p=0.19_{-0.09}^{+0.14}$的反相关性。我们发现，这些结果是不兼容的非平稳射流具有高斯分布，并与观测到的余辉$\gtrsim\!100$伽玛暴将需要确认潜在的存在的角度变率反相关与$3σ$的意义。如果这种联系是真实的，那么伽玛暴喷流角将可以从瞬发伽玛光变曲线中得到，而不需要余辉观测。
2021-12-24 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 astro-ph.HE
Revealing Short GRB Jet Structure and Dynamics with Gravitational Wave Electromagnetic Counterparts
致密天体并合是短伽马射线暴（GRB）前身系统的一个有希望的候选者。利用引力波（GW）触发来识别合并，来自喷流的任何电磁（EM）对应物可以用来约束短GRB喷流的动力学和结构。GW触发的搜索可以揭示与合并对象的短寿命喷流相关的光学瞬变的隐藏种群。如果合并喷流的总体是由低洛伦兹因子主导的，那么GW触发的搜索将揭示这些失败的伽玛暴的轴上孤儿余辉。通过考虑射流的电磁对应物，有或没有即时伽玛暴，射流的结构和动力学可以被约束。通过对各种喷流结构的余辉与视角进行建模，我们为轴上和离轴EM喷流对应物提供了可观察的预测。预测提供了一个指示的各种功能，预计从拟议的喷气结构模型。
2017-12-08 astro-ph.HE
Extragalactic Jets from Radio to Gamma-rays
尽管黑洞的喷流在40多年前就被首次发现，但我们仍然对这些系统的许多主要方面一无所知-包括高能辐射机制，喷流的粒子组成，以及粒子如何加速，可能高达100 TeV和数百kpc的能量。我们特别关注的发现（和神秘的）强X射线发射从无线电喷流的千帕尺度，使无与伦比的高分辨率的\emph{Chandra} X射线天文台。我们回顾了过去20年来支持和反对解释这种X射线发射的可行模型的主要证据。最后，我们提出了最近的一项研究结果的X射线变化的kpc规模的射流，在那里我们发现的证据表明，30-100\%的X射线喷流人口是可变的百分之十的水平。短（$\sim$年）的变化时间尺度与X射线的IC/CMB模型不兼容，并且意味着嵌入kpc尺度喷流内的结构非常小，因此需要重新考虑许多关于喷流结构和动力学的假设。
2023-03-15 astro-ph.HE
The role of the magnetic fields in GRB outflows
伽马射线暴（GRB）是明亮的伽玛射线辐射的河外闪光，是宇宙中能量最大的爆炸。它们的灾难性起源（致密天体的合并或大质量恒星的坍缩）驱动了一个新生致密残骸（黑洞或磁星）的形成，为两个高度相对论性的喷流提供动力。为了区分磁化和重子喷流模型，并最终确定这些高能爆炸的动力源，我们的团队研究了爆炸后最初几分钟内光的偏振（使用全球全自主望远镜上的新型仪器），以直接探测这些河外喷流中的磁场特性。该技术允许在GRB 120308 A中检测高度偏振的光学光，并证实了在GRB（例如GRB 090102、GRB 110205 A、GRB 101112 A、GRB 160625 B）的简化样本中存在具有大规模原始磁场的轻度磁化喷流。在这里，我们讨论的意见，最具活力的和第一个伽玛射线暴检测到非常高的TeV的能量，伽玛射线暴190114 C，这开辟了一个新的前沿伽玛射线暴磁场研究表明，一些喷流可以发射高度磁化，这些磁场的崩溃和破坏在非常早期的时间可能提供动力爆炸本身。此外，我们最近对GRB 141220 A喷流的偏振观测表明，当喷出的喷射物质被周围环境减速时，前激波处的磁场放大机制（产生观测到的同步辐射所需的）会产生小的磁畴。这些测量结果验证了理论预期，并与先前的观测结果形成对比，这些观测结果表明，在无碰撞冲击（即GRB 091208 B）中存在大的磁畴。
2022-11-17 astro-ph.HE
GeV - PeV Neutrino Production and Oscillation in hidden jets from GRBs
长伽马射线暴已被广泛地联系到坍缩的大质量恒星的Bracksar模型的框架。核塌缩超新星中等相对论性喷流的内激波可以产生高能中微子和光子。虽然光子很难逃逸，但高能中微子可能是喷流隐藏时的唯一特征。我们表明，使用适当的参数，在GeV-PeV范围内的高能中微子可以产生在隐藏的喷流内的Eurasar，从而表明这些对象是候选人产生中微子的能量在1 - 10 PeV之间，与冰立方观测。另一方面，由于物质效应，高能中微子在离开恒星之前可能会从一种味道共振振荡到另一种味道。利用两个（太阳，大气和加速器参数）和三个中微子混合，我们研究了这些中微子的共振振荡的可能性产生的内部冲击。此外，我们还计算了物质在沿着喷流（离开恒星之前）的不同距离处以及之后在真空中、在通往地球的路径上发生中微子振荡的概率。最后，估计了地球上的中微子味比。
2013-10-26 astro-ph.HE
The day-long, repeating GRB 250702BDE / EP250702a: A unique extragalactic transient
本文报道了罕见的重复爆发伽马射线暴GRB 250702BDE/EP250702a的多波段观测，发现其河外起源、低红移余辉及疑似周期性瞬时辐射，并提出极不寻常坍缩星或白矮星被中等质量黑洞潮汐瓦解两种可能解释。
2025-07-18 astro-ph.HE
