Broadband Spectral Modeling of Blazars: Constraining the Lorentz Factor and Gamma-Ray Emission Site
本研究结合多波段光变、Bayesian block 状态划分与单区轻子模型，约束耀变体的最小多普勒因子、伽马射线辐射区位置及洛伦兹因子。
2025-06-15 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
Constraining Anisotropic Lorentz Violation via the Spectral-Lag Transition of GRB 160625B
违反洛伦兹不变性可以导致光的能量依赖真空光的色散，这导致来自给定瞬态源的具有不同能量的光子的到达时间差。利用观测到的伽马射线暴GRB 160625 B的光谱滞后，得到了非双折射洛伦兹破坏效应的方向相关色散约束。这种爆发具有异常大的高能光子统计，因此我们可以从高能光子束的真实光谱时间滞后中获得约束，而不是从单个最高能量光子的粗略时间滞后中获得约束。此外，GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从正滞后到负滞后的明确过渡的爆发，这提供了一个独特的机会来区分洛伦兹破坏效应和不同能带光子发射中的任何源固有时间滞后。我们的研究结果放置在各种各向同性和各向异性的洛伦兹违反系数，包括第一界洛伦兹违反影响的质量维度10在光子部门的运营商相对强大的双边约束。
2017-05-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Modeling spectral lags in active galactic nucleus flares in the context of Lorentz invariance violation searches
多年来，活动星系核（AGN）的高能光子一直被用来约束真空中的色散关系，这种色散关系是在量子引力现象学的背景下得到的。在这样的研究中，在GeV-TeV范围内进行，寻找能量依赖的延迟（光谱滞后），通常忽略任何源固有的时间延迟。为了区分洛伦兹不变性破坏（LIV）效应与源本身产生的滞后，在同步加速器自康普顿（SSC）方案框架下，详细研究了100 GeV以上耀斑活动星系核（AGN）的内禀光谱滞后。本文提出了一个简单的耀变体VHE耀斑模型，探讨了描述VHE耀斑发射区的主要物理参数对内禀延迟的影响。对于TeV耀变体中预期的典型条件，获得了显着的内在滞后，它可以主导LIV效应，特别是在低红移，因此应该仔细地从任何外在滞后中解脱出来。此外，两个主要的制度被确定与特征光谱滞后，对应于持久和快速的粒子加速。这种固有的光谱滞后应该用VHE的新一代仪器来检测，例如几年后开始运行的切伦科夫望远镜阵列。这将为活动星系核耀斑模型提供原始约束，并为光子领域的LIV搜索开辟一个新时代。
2019-11-23 astro-ph.HE
Modeling intrinsic time-lags in flaring blazars in the context of Lorentz Invariance Violation searches
一些旨在统一广义相对论和量子力学的量子引力（QG）理论预言了真空中光子的能量依赖的修正色散关系，导致洛伦兹不变性（LIV）的破坏。测试这些理论的一种方法是监测TeV光子的飞行时间，这些光子是由遥远的、高能量的和高度可变的天体物理源发射的，比如活动星系核。到目前为止，只报告了一次时滞检测。然而，我们最近表明，显着的内在的时间滞后应产生在TeV能量在原地耀变体发射过程，因此应干扰LIV搜索。在这篇文章中，我们将回顾如何内在的时间延迟和LIV引起的传播效应可以同时影响耀变体观测到的光谱能量分布和光变曲线。使用一个随时间变化的方法，我们提供了一个标准的单区同步自康普顿（SSC）模型的框架中的各种情况下的两个贡献的预测。我们也将介绍如何将内在时间延迟与外在时间延迟分开的提示和方法，以突出LIV效应。
2021-10-13 astro-ph.HE
Constraining the Rate of Primordial Black-Hole Explosions and Extra Dimension Scale using a Low-Frequency Radio Antenna Array
一个爆炸的原始黑洞（PBH）可能会产生一个电磁辐射脉冲，在无线电频谱的低频端可以检测到。此外，PBH爆炸产生的无线电瞬变可能是额外空间维度的特征。本文介绍了一种利用低频无线电天线阵搜索PBH爆炸的方法，并作为一个实际例子，给出了利用8米波长瞬态天线阵（ETA）搜索PBH爆炸的结果。在$\approx 4$小时的数据中没有检测到令人信服的天体物理信号，这意味着对于佩奇和霍金的标准场景，对于火球洛伦兹因子为$10^{4.5}$的爆炸PBH，爆炸PBH速率的观测上限为$4.2 \times 10^{-7} \,\rm{pc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$。这个速率限制是迄今为止对具有这种火球洛伦兹因子的PBH爆炸的最强约束。使用阿雷西博天文台的观测（$\sim300$小时）被用来为$10^{4.6}$的火球洛伦兹因子设置一个更强的限制PBH爆炸的速率，但这些观测设置的限制为火球洛伦兹因子在这里考虑的是不那么严格的一个数量级以上。这里考虑的限制适用于爆炸PBH在星系晕。这些观察也意味着上限的$2.0 \times 10^{-4} \,\rm{pc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$的PBH爆炸率的背景下，某些额外的维模型所描述的Kavic等人。这一速率限制是一个火球洛伦兹因子的$10^{4.3}$对应于额外的维度紧化尺度$3.0 \times 10^{-18}$ m。
2016-08-20 astro-ph.HE
Exploring Anisotropic Lorentz Invariance Violation from the Spectral-Lag Transitions of Gamma-Ray Bursts
观测到的伽马射线暴（GRB）的光谱滞后已被广泛地用于研究Lorentz不变性的可能破坏。然而，这些研究通常集中在单个最高能量光子的粗略时间滞后上，而忽略了源处的固有时间滞后。通过分析正-负跃迁伽玛暴的多光子谱滞后行为，提出了一种检验非双折射洛伦兹破坏效应的新方法。这种方法给出了一个合理的描述的内在能量依赖的时间滞后和相对强大的约束洛伦兹破坏的影响。在这项工作中，我们进行了一个系统的搜索洛伦兹破坏光子色散的光谱滞后的过渡特征的32伽玛暴。通过拟合这32个伽玛暴的光谱滞后数据，我们对质量维数为$d=6$和$8$的各向同性和各向异性洛伦兹破坏系数进行了约束。虽然我们的色散约束与现有的边界没有竞争力，但它们有希望补充完整的系数空间。
2022-10-08 astro-ph.HE hep-ph
Hierarchical Test of Lorentz Invariance with Gamma-Ray Burst Spectral-Lag Measurements
本文通过层次贝叶斯推断分析32个伽马射线暴数据，得出对量子引力能量标度的稳健限制，并发现LIV在当前观测中无显著证据。
2025-12-28 astro-ph.HE
Intrinsic time lags in blazar flares and the search of Lorentz Invariance Violation signatures
一些量子引力模型预言了洛伦兹不变性的破坏。也就是说，光子在真空中的速度可能取决于它们的能量。洛伦兹不变性破坏（LIV）搜索的一种可能性是寻找来自遥远来源的甚高能量（VHE）光子到达时间的能量依赖延迟，例如TeV发射活动星系核（AGN），主要是耀变体。到目前为止，对活动星系核耀斑的观测还没有发现和证实明显的时间延迟，只能提供LIV能量尺度的上限。然而，活动星系核并不是这种LIV搜索的理想来源，因为发射过程会产生内在的时间效应，类似于伽马射线暴所观察到的。随着切伦科夫望远镜阵列（CTA）在未来十年的业务开始，显着的滞后应被测量和这些滞后的起源问题将出现。特别是，传播效应（LIV）必须从源固有效应中解脱出来。一个精确的时间依赖的blazar耀斑建模成为必要的了解这些时间延迟的不同来源。在这方面的贡献，我们报告的VHE域耀变体的时间延迟研究。使用不同的blazar耀斑的随时间变化的发射方案，我们说明了其产生的内在光谱滞后，并提供工具，进一步分析的精细的时间和光谱行为的天体物理源。严格限制本征效应，然后应该允许更好地突出任何外在的贡献，由于LIV.相反，任何重大的时间延迟检测应提供新的限制排放情景。
2017-09-13 astro-ph.HE
Constraining Lorentz invariance violation from the depth of air-shower maximum
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立大学）；Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Branch of Lomonosov Moscow State University in Sarov（莫斯科国立大学萨罗夫分校）
本文利用皮埃尔·奥格探测器的空气簇射极大深度数据，通过模拟分析亚光速光子领域洛伦兹不变性破坏（LIV）的效应，得到95%置信水平下M_LIV>1.5×10^21 GeV，为约束强子空气簇射中LIV提供了新途径。
2026-08-06 astro-ph.HE hep-ph
Constraining the size of the Comptonizing medium by modeling the energy dependent time-lags of kHz QPOs of Neutron star system
在早期的工作中，我们已经表明，所观察到的软滞后和r.m.s与能量的低kHz QPO的中子星双星可以解释的框架下的热康普顿化模型。它还表明，这样的解释可以提供的康普顿介质的大小和几何形状的估计。在这里，我们研究的依赖性，这些估计的时间平均谱模型假设和QPO的频率。利用1996年3月3日RXTE对4U 1608-52的高质量时间滞后和均方根值，以及其它在不同QPO频率下的观测结果，其中两个宽能带之间存在单一时间滞后。我们比较了当假设时间平均光谱由光谱退化的“热”和“冷”种子光子光谱模型表示时所得到的结果。我们发现，对于“热”种子光子模型，介质的尺寸在0.3-2.0公里的范围内，随着QPO频率的增加，尺寸减小。另一方面，对于“冷”种子光子模型，尺寸的范围大得多，为0.5-20 km，因此可能不显示出随QPO频率的变化。我们的研究结果强调需要宽带光谱信息结合高频定时，以解除这种简并。我们进一步表明，作为能量的函数的上kHz QPO的均方根值是类似的较低的一个，我们确实发现，该QPO的驱动程序应该是相同的较低kHz QPO的日冕的温度变化。然而，对于上kHz QPO报告的时间滞后是困难的，如果证实，将挑战这里提出的简单康普顿化模型。这可能意味着混响滞后也很重要，和/或主导频谱分量不是单一温度介质，而是多温度复杂介质。
2016-02-29 astro-ph.HE
Search for Lorentz Invariance Violation using Bayesian model comparison applied to Xiao et al. GRB spectral lag catalog
我们利用Xiao等（2022）收集的46个短伽玛暴的光谱滞后星表，对洛伦兹不变性破坏（LIV）进行了独立的搜索。为此，我们使用一个幂律模型作为能量的函数的内在天体物理引起的光谱滞后。用宇宙计时器的非参数方法得到了约束LIV所需的宇宙膨胀历史。我们使用贝叶斯模型比较，以确定是否上述光谱滞后显示LIV的证据相比，只有天体物理引起的滞后。我们没有发现任何LIV的证据，并获得95%的c.l.对于线性和二次LIV模型，相应能量标度的下限分别为$4 \times 10^{15}$ GeV和$6.8 \times 10^{9}$ GeV。我们用平坦的$Λ$ CDM模型描述宇宙膨胀历史得到的结果与用精密计时器得到的结果是一致的。
2023-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraining the initial Lorentz factor of gamma-ray bursts under different circumburst mediums
本研究选取33个伽马射线暴（含7个X射线和26个光学暴），在不同周爆介质下，基于火球减速时间推导初始洛伦兹因子（50-500），并发现其与各向同性能量、光度及峰值能量存在紧密相关性。
2025-04-16 astro-ph.HE
Lorentz Invariance Violation Limits from the Spectral Lag Transition of GRB~190114C
伽马射线暴（GRB）的光谱滞后被认为是研究洛伦兹不变性（LIV）可能违反的最有希望的探针。然而，这些限制通常取决于假设的未知的内在时间滞后在不同的能带和使用一个最高能量的光子。本文提出了一种新的检验伽玛暴LIV效应的方法，即直接拟合伽玛暴从正滞后到负滞后的谱滞后行为。该方法同时给出了量子引力能量标度（$E_{\rm QG}$）的内禀时滞和鲁棒下限的合理公式。在这项工作中，我们进行了一个全球性的拟合GRB~ 190114 C的光谱滞后数据，考虑可能的LIV效应的基础上的贝叶斯方法。然后，我们推导出$E_{\rm QG}$和标准模型扩展的系数的限制。我们分析的Bayes因子结果为GRB~ 190114 C的谱滞后跃迁提供了强有力的证据。我们对LIV的各向同性和各向异性系数的各种约束比现有的界限要弱一些，但它们可以被视为相对稳健的，并且有希望补充现有的LIV约束。具有更高能量发射和更高时间分辨率的伽玛暴的观测将有助于更好地制定色散光子部门的内在时滞和更严格的LIV约束。
2020-10-30 astro-ph.HE hep-ph
A New Test of Lorentz Invariance Violation: the Spectral Lag Transition of GRB 160625B
利用观测到的伽马射线暴（GRB）的光谱滞后，长期以来一直在研究洛伦兹不变性（LIV）的可能破坏。然而，这些通常依赖于使用最高能量范围内的单个光子。此外，由于我们对不同能带中的固有时间滞后的无知，对LIV滞后的研究受到了阻碍。GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从$positive$滞后到$negative$滞后的明确过渡的爆发，它提供了一个独特的机会来对LIV施加新的约束。使用多光子能带，我们认为所观察到的光谱滞后的贡献，从固有的时间滞后和LIV效应的滞后，并假设固有的时间滞后有一个积极的依赖于光子能量，我们得到了强大的限制LIV直接拟合GRB 160625 B的光谱滞后数据。在这里，我们表明，这些强大的量子引力能量尺度的限制是$E_{\rm QG,1}\geq0.5\times10^{16}$ GeV的线性，和$E_{\rm QG,2}\geq1.4\times10^{7}$ GeV的二次LIV效应，分别。此外，我们第一次给出了一个合理的制定的内禀能量依赖的时间滞后。
2016-12-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Search for Lorentz Invariance Violation with spectral lags of GRB 190114C using profile likelihood
Indian Institute of Technology, Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）
通过分析GRB 190114C的能谱滞后数据，研究洛伦兹不变性破坏，发现LIV能量标度与之前贝叶斯分析结果一致。
2026-02-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
A Further Test of Lorentz Violation from the Rest-Frame Spectral Lags of Gamma-Ray Bursts
洛伦兹不变性破坏（LIV）可以通过光的能量依赖的真空光的色散来表现，这导致来自同一天文源的具有不同能量的光子的到达时间差。伽马射线暴（GRB）的光谱滞后已被广泛用于研究可能的LIV效应。然而，所有目前的调查使用滞后提取的观察员框架。在这项工作中，我们提出，第一次，在宇宙学静止框架的LIV效应和它的红移依赖性的分析。使用一个样本的56个伽玛暴已知的红移，我们得到了一个强大的限制LIV通过拟合他们的休息帧光谱滞后数据使用最大化的似然函数和最小的$χ^{2}$统计。我们的分析表明，没有LIV的证据。此外，我们测试的LIV在不同的红移范围内划分为四个红移箱的完整的样本。我们也没有发现LIV效应的红移变化的证据。
2017-11-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining GRB Initial Lorentz Factor with the Afterglow Onset Feature and Discovery of a Tight Gamma_0-E_iso Correlation
余辉的起始特征是余辉早期光变曲线上有一个平滑的凸起。我们对这样的特征进行了广泛的搜索。发现了20个光学选择暴和12个X射线选择暴，其中17个光学选择暴和2个X射线选择暴有红移测量。我们拟合的光变曲线与一个光滑的破幂律和测量的时间特性的时间尺度的凸点在FWHM。这些时间尺度之间的强相互关联被发现，和一个较暗的和更广泛的颠簸往往在稍后的峰值时间达到峰值。爆发的上升时间与衰减时间的比值几乎是普遍的，但上升时间与峰值时间的比值在0.3~1之间变化。Eiso与突发帧中的峰值亮度和峰值时间紧密相关。假设凸点是伽玛暴火球在等密度介质中减速的信号，计算了光选样品中伽玛暴的初始洛伦兹因子（Gamma_0）和减速半径（R_dec）。结果表明，γ_0一般为几百个，典型的减速半径为R_dec~10^{17} cm。更有趣的是，发现了γ_0和E_iso之间的紧密相关性，即γ_0 ~ 195 E_iso，52}^{0.27}（对于光学和X射线z已知样品都满足）。它有助于理解伽玛暴物理，并可作为伽玛_0的指示器。我们发现，早期明亮的X射线通常是由不同的组件从外部冲击辐射为主，但偶尔（一种情况下）的消色差减速功能观察。X射线中的成分将有助于观察到的X射线光变曲线的多样性。
2009-12-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting Tests of Lorentz Invariance with Gamma-ray Bursts: Effects of Intrinsic Lags
本研究利用Swift望远镜观测的49个长短伽马射线暴样本，通过堆叠能谱时延搜索洛伦兹不变性破缺效应，首次系统探究内禀时延-光度关系的影响，发现源内禀贡献可使洛伦兹不变性破缺限制改变数倍，并给出含二次效应的新限制及GRB 221009A的约束。
2023-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraints on Lorentz Invariance Violation from Gamma-ray Burst rest-frame spectral lags using Profile Likelihood
本文利用轮廓似然方法重新分析56个伽马射线暴静止系光谱滞后数据，在频率学派框架下搜索洛伦兹不变性破缺，并给出线性和二次情形下$E_{QG}$的95%置信水平单侧下限。
2025-06-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for Lorentz Invariance Violation from stacked Gamma-Ray Burst spectral lag data
许多工作都声称检测到单个伽马射线暴（GRB）的光谱滞后数据中的翻转，这是由能量依赖的光速引起的，这可能是洛伦兹不变性破坏（LIV）的一种可能表现。在这里，我们叠加了来自总共37个GRB的光谱滞后数据（总共91个测量值），以验证组合数据是否与由内在天体物理发射组成的统一模型一致，以及由于LIV的另一个贡献。然后，我们进行贝叶斯模型的比较，以确定如果这种组合的光谱滞后数据显示出一个依赖于能量的光速的偏好，相比，只有一个内在的天体物理发射机制。对于两种不同的LIV模型，我们没有找到决定性的证据来证明光速依赖于能量。当我们假设一个恒定的内在滞后加上一个未知的内在散射，我们没有找到任何证据LIV。然而，当我们使用GRB依赖的参数来模拟本征发射时，我们得到了LIV破坏的决定性证据。然后，我们进行了一个搜索LIV标准模型扩展使用这个数据集，以及一个独立的搜索使用一个单独的数据集组成的休息帧光谱滞后。最后，这里考虑的模型与任何上述假设都没有提供一个很好的拟合堆叠光谱滞后数据，这表明在模型中仍然缺少物理的内在光谱滞后。
2021-04-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Lorentz Invariance Violation effects with PKS 2155-304 flaring period in 2006 by H.E.S.S
高能量，可变和遥远的来源，如活动星系核提供了一个很好的机会，以评估由于发射和传播的高能光子的影响。本文研究了用H.E.S.S.测量的PKS 2155-304光变曲线可能的能量依赖时滞。2006年7月，提出。这些时间滞后可能来自发射过程，也可能是一些量子引力模型预测的洛伦兹对称性破缺的标志。采用互相关关联函数和小波变换来测量时滞。基于统计和系统误差评估的量子引力能量标度的95%置信限被发现为7 × 10^17 GeV，考虑到标准光子色散关系的线性校正，并假设发射引起的时间滞后可以忽略不计。就目前而言，这个极限是有史以来最好的耀变体。
2009-05-04 astro-ph.HE gr-qc
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
Constraint on Lorentz Invariance Violation for spectral lag transition in GRB 160625B using profile likelihood
本文首次将轮廓似然方法应用于GRB 160625B谱滞后数据，以频率学派方式约束洛伦兹不变性破缺能量尺度，并分别给出线性和二次模型下的95%置信水平单侧下限。
2025-02-26 astro-ph.HE astro-ph.IM
Bayesian evidence for spectral lag transition due to Lorentz Invariance Violation for 32 Fermi/GBM Gamma-ray Bursts
本研究用贝叶斯模型选择分析32个费米/GBM伽马射线暴的谱延迟数据，发现部分暴显示LIV“决定性证据”，但强调需充分模拟内禀发射，否则可能误判LIV信号。
2023-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tests of Lorentz invariance: a 2013 update
我们提出了一个更新的审查洛伦兹不变性测试在有效场论（EFT）的问题，以及在重力部门。经过一般性的讨论的作用，洛伦兹不变性和推导其转换沿所谓的冯Ignatovski定理，我们提出的动力学框架内开发的本地EFT和可用的约束参数的洛伦兹断裂效应。最后，我们讨论了两个具体的例子，OPERA“事件”和Hoelava-Lifshitz引力的情况。第一种情况将作为一个例子，并警告，实际应用的一般技术开发的约束洛伦兹不变性破坏（LIV）的直接观察可能显示这些影响。第二个案例将展示同样的技术在特定的量子引力场景中的应用如何具有在纯现象学的EFT方法中不可预见的深远影响。
2013-09-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
