Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.I. Precursors versus Main Bursts
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
本文通过Swift-BAT数据研究长持续时间GRB的前兆与主爆发特性,发现前兆具有更长的MVT和零中位延迟,可能源于不同的喷流形成机制。
2026-01-29 astro-ph.HE
IceCube search for high-energy neutrinos produced in the precursor stages of gamma-ray bursts
虽然伽马射线暴(GRB)曾经被认为是天体物理学中微子的主要来源,但高能光子和中微子之间缺乏任何显着的相关性,导致其中微子通量受到严格限制。以前冰立方对伽马射线暴中微子的搜索通常集中在伽马射线暴的瞬发阶段。然而,在GRB前体阶段的较高密度可能导致更多的强子相互作用,因此是中微子发射的主要时间。我们目前的结果从费米-GBM数据的分析,以确定和表征个人的前兆闪光。连同最新的伽玛暴目录,我们已经通过在线工具提供了我们的结果。发展了一种冰立方分析方法,用于寻找与伽玛暴前兆同时到达的中微子。在本报告中,我们将此分析的灵敏度与以前的IceCube分析进行了比较,并讨论了在发现显著信号的情况下的影响。
2019-08-19 astro-ph.HE
GRB 221009A, its precursor and two afterglows in the Fermi data
我们研究GRB 221009 A,最明亮的伽马射线暴的观测历史,使用费米数据。为了校准它们的大倾角,我们使用船帆座X伽马射线源。在不同的光谱范围内的光变曲线表现出300秒的余辉和软瞬发发射的延迟事件的重叠。我们证明,一个相对较弱的爆发前3分钟发生的主要情节有自己的余辉,即,可能是它自身的外部冲击主要的余辉是最明亮的,包括一个在爆发后9小时能量为400 GeV的光子,并且在LAT数据中可以看到长达两天。
2023-03-21 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成,可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的,那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星,在观测者的时间间隔<2(1+z)yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式,那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Temporal Properties of Precursors, Main peaks and Extended Emissions of Short GRBs in the Third Swift/BAT GRB Catalog
对2004年12月至2019年7月第三期Swift/BAT GRB星表中的短伽马射线暴(sGRB)进行了综合研究。我们详细研究了瞬发γ射线发射阶段的三个组成部分的时间特性,包括前体,主峰和扩展发射(EE)。我们研究了单组分和双组分sGRB之间主峰的相似性。发现它们的主峰之间没有实质性差异。重要的是,在单峰sGRB和双峰sGRB之间进行比较。发现我们对Swift/BAT sGRB主峰的研究结果与我们最近在文献I中发现的CGRO/BATSE sGRB主峰的研究结果基本一致。有趣的是,我们猜想除了论文I中新发现的BATSE sGRB脉冲的模式I/II演化形式外,根据Swift/BAT观测,BATSE sGRB中不同相邻能量通道的脉冲可能存在更多的演化模式。我们进一步检查主峰与前体或EE的相关性。我们发现,主峰往往持续时间比前体,但短于EE。特别是,我们验证了幂律相关性与峰值通量的三个组件,强烈表明,它们是由类似的中央引擎活动。特别地,我们比较了GRB 170817 A与其他具有EE的sGRB的时间特性,发现它们之间没有明显的差异。
2020-10-21 astro-ph.HE
Searches for Neutrinos from Precursors and Afterglows of Gamma-ray Bursts using the IceCube Neutrino Observatory
伽马射线暴(GRB)是宇宙中观测到的最强烈的事件之一,长期以来被认为是超高能宇宙射线的可能来源,这使它们成为有希望的中微子源候选者。之前冰立方对中微子与GRB相关性的研究集中在GRB的即时(主发射)阶段,并没有发现中微子事件与观测到的GRB之间有显着的相关性。这促使我们将搜索范围扩大到即时阶段之外。我们进行分析,寻找中微子发射的证据,直到14天之前和之后的伽玛暴的提示阶段。这些分析依赖于IceCube在2011年5月至2018年10月期间观察到的候选μ子中微子事件样本。分析是独立于模型的。其中两个扫描不同的时间窗口可能的中微子发射,而第三个分析目标的基础上GRB前体观测费米GBM的前体发射。我们讨论了这些搜索的结果和影响,包括限制伽玛暴的扩散中微子通量的贡献。
2021-08-10 astro-ph.HE
Afterglows from precursors in Gamma Ray Bursts. Application to the optical afterglow of GRB 091024
大约15%的伽马射线暴具有前兆,即主事件之前的发射事件,其光谱和时间特性与主发射相似。我们认为,前体有自己的火球,产生余辉发射由于通过外部冲击的动能的耗散。在前兆和主事件之间的时间间隔中,我们假设中心引擎没有完全关闭,但它继续以较小的速率喷射相对论性物质,其排放量低于背景水平。前体火球通过与外部环爆介质的相互作用产生第一余辉。在“准静止”阶段,由中央发动机注入的物质使外部介质与相对论运动的物质相互作用。对应于主要瞬发事件的火球与这种移动的物质碰撞,产生第二次余辉,最后赶上并与第一个前体火球合并。我们应用这个新的模型GRB 091024,一个事件的前兆在提示光变曲线和两个明确的颠簸的光学余辉,获得了很好的协议与现有的数据。
2014-09-08 astro-ph.HE
Precursors of Short Gamma-Ray Bursts in the SPI-ACS/INTEGRAL Experiment
我们分析了2002年12月至2014年5月SPI-ACS/INTEGRAL实验中探测到的519个短伽马射线暴(GRB)的光变曲线,以寻找前兆。分析了519个单个事件的光变曲线和372个最亮爆发的平均光变曲线。在少数情况下,我们已经发现并彻底研究了基于SPI-ACS/INTEGRAL,GBM/费米和LAT/费米数据的前体候选人。对整个短暴样本的平均光变曲线的统计分析表明,没有规则的前兆。对前体的相对强度的上限进行了估计。短暴前兆的存在还没有令人信服的证据,我们发现有前兆的短暴在所有短暴中所占的比例不到0.4%。
2016-12-07 astro-ph.HE
Identifying Merger-Driven and Collapsar-Driven Gamma-Ray Bursts with Precursor based Solely on Prompt Emission
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-sen University(中山大学粤港澳大湾区宇宙科学中心);College of Physics and Electronic Information Engineering, Guilin University of Technology(桂林理工大学物理与电子工程学院);Key Laboratory of Low-dimensional Structural Physics and Application, Education Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region(广西低维结构物理与应用重点实验室);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学香港天体物理研究所);Department of Physics, the University of Hong Kong(香港大学物理系)
本文通过分析具有前导发射(PE)的伽马射线暴(GRB)数据,利用t-SNE和UMAP无监督机器学习方法首次区分了I型和II型GRB,并提出EPI参数用于基于即时发射识别GRB的起源。
2026-04-21 astro-ph.HE
Internal Energy Dissipation of Gamma-Ray Bursts Observed with Swift: Precursors, Prompt Gamma-rays, Extended emission and Late X-ray Flares
我们联合分析了伽马射线暴(GRB)的BAT和XRT观测到的数据上的雨燕任务的内能耗散过程中,包括前体,即时伽马射线发射,扩展的软伽马射线发射,和后期X射线耀斑的全球观点。贝叶斯块方法被用来分析BAT光变曲线,以确定各种排放事件。我们的研究结果表明,这些排放成分可能共享一个相同的物理起源,这是重复激活的伽玛射线暴中央引擎。我们在伽马射线波段观察到的可能是更广泛的潜在活动的冰山一角。在大约10%的{ \em Swift}伽玛暴中检测到的前体辐射,最好是在那些具有大质量恒星核心坍缩起源的伽玛暴中检测到。另一方面,软扩展发射(EE)尾巴,最好是在那些伽玛暴,有一个紧凑的恒星合并的起源检测。在随后的伽马射线峰值之前的BAT静止阶段期间检测到明亮的X射线发射,这意味着在BAT触发时间之前可以检测到X射线发射。具有软X射线能力的未来GRB警报仪器对于揭示GRB中心发动机活动的早期阶段,揭示GRB中的射流成分和射流发射机制是必不可少的。
2014-05-23 astro-ph.HE
Gamma-ray burst precursors from tidally resonant neutron star oceans: potential implications for GRB 211211A
本文提出了基于潮汐共振中子星海洋的短伽马射线暴前兆模型,仅需前兆能量、主暴前时间与准周期振荡频率即可约束双星参数并区分合并类型,应用于GRB 211211A表明其前兆符合极端质量比NSBH合并与高质量中子星解释。
2023-11-19 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星(SN)-伽马射线暴(GRB)对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸,随后形成了寿命很短的一对致密天体,最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
Constraints on the optical precursor to the naked-eye burst GRB080319B from Pi of the Sky observations
我提出的搜索结果的光学前兆的裸眼爆发-GRB 080319 B,它达到了5.87米的光学峰值光度的“Pi的天空”的数据。如此高亮度的爆发之前可能有一个足够明亮的光学前兆,可以在我们的实验检测范围内。“天空派”相机在爆炸前约20分钟观察了GRB的坐标,从而为前兆搜索提供了关键数据。没有发现在3 sigma限值内的信号。根据两台相机的数据组合,将限值设置为12 m(V波段等效值),这是我所知的该前兆最可靠的限值。
2012-02-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray burst radio afterglows from Population III stars: Simulation methods and detection prospects with SKA precursors
我们调查的前景探测长伽马射线暴(GRB)的第三族(Pop III)的祖先使用SKA的先驱仪器WMA(Murchison宽场阵列)和ASKAP(澳大利亚SKA探路者)。我们推导出一个现实的模型,包括最广泛的合理的物理参数和观测角度的伽玛射线暴余辉。我们定义了最好的情况下的Pop III伽玛暴能量和红移分布。利用与观测到的长伽玛暴微物理参数拟合的概率分布函数,我们模拟了大量Pop III伽玛暴余辉,以寻找全局检测概率。我们发现,ASKAP可能能够检测35%的Pop III伽玛暴余辉在乐观的情况下,和27%在悲观的情况下。在任何一种情况下,MWA都可以检测到可忽略的数量。通过将固有速率与可检测时间尺度相结合,发现ASKAP的每幅图像检测率高达$\sim$ 6000,低至$\sim$ 11,这表明乐观的情况是不现实的。我们跟踪余辉通量密度如何在不同的时间间隔内变化,并发现,由于其非常缓慢的变化,这些余辉的盲目搜索的节奏应该尽可能长。我们还发现,在高红移的Pop III伽玛暴的射电余辉光变曲线是无法区分的,从那些经常长伽玛暴在更本地的宇宙。
2015-06-12 astro-ph.HE
Stringent Search for Precursor Emission in Short GRBs from Fermi/GBM data and Physical Implications
我们从费米/GBM数据中对短伽马射线暴(SGRB)的前兆发射进行了严格的搜索,发现了16个具有$\gtrsim4.5σ$意义的前兆事件。我们发现,持续时间的主要SGRB发射($T_{\rm GRB}$)和前体发射($T_{\rm pre}$),以及之间的等待时间($T_{\rm wt}$),大致相当,与$T_{\rm wt}\approx2.8T_{\rm GRB}^{1.2}$大致满足大多数情况下,除了一个显着的离群值。我们还进行了光谱分析的前驱体和SGRB,并发现前驱体发射光谱可以拟合黑体,非热截止幂律和/或幂律模型。我们考虑了几种可能的模型,在SGRB的前体发射,并发现亮度和光谱形状可以解释的冲击爆发或光球辐射的火球合并后的热前体,或磁层之间的相互作用两个NS合并前的非热前体。对于火球光球模型,一个物质占主导地位的喷流是首选和火球洛伦兹因子的约束可以放置为$Γ\sim30$。对于磁层相互作用模型,喷气发射机制可能受到约束。特别是,那些具有$T_{\rm wt}/T_{\rm GRB}\gg1$的事件(例如GRB 191221802)需要在合并后形成超大质量或稳定的中子星,延迟时间由最初装载重子的喷流变成磁主导和相对论性的时标定义。
2020-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Population synthesis of gamma-ray bursts with precursor activity and the spinar paradigm
研究了双星系统中WR星核坍缩产生的长伽马射线暴的统计特性。核心的快速旋转使两阶段坍缩的情况成为可能,这意味着形成了一个类似于脊椎的物体。这种坍缩产生的暴由两个脉冲组成,其能量收支足以解释观测到的伽玛暴。我们计算模型的spinar进化使用的结果从人口合成的二进制系统(完成的“场景机”)作为初始参数的旋转大规模的核心。在由此产生的爆发,事件与较弱的第一个峰值,即前兆,被确定,和主脉冲的时间间隔完全同意的观测值的范围。计算出的具有前兆的长伽玛暴的比例(约占长伽玛暴总数的10%)和主脉冲的持续时间也与观测结果一致。其先导时间比迄今所观测到的先导时间大一个数量级的先导物,其数量预计将减少两倍左右。不依赖于所假设的伽玛暴模型,我们预测了在伽玛暴主事件发生前超过10^3 s到达的前兆的存在。
2009-09-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 221009A with an unconventional precursor: a typical two-stage collapsar scenario?
本文研究了GRB 221009A的非常规前兆现象,提出两阶段坍缩星模型解释其起源,通过持续时间和流量约束弱喷流的光度与洛伦兹因子,并解释了间隙时间的弱辐射。
2023-10-26 astro-ph.HE
The Peculiar Precursor of a Gamma-Ray Burst from a Binary Merger Involving a Magnetar
该研究报道了与千新星相关的长时标伽马射线暴GRB 211211A中一个持续约0.2秒的特殊前兆,其光谱和准周期振荡特征表明它可能源于磁星在双星并合中的灾变性耀发,为并合前电磁辐射提供了证据。
2024-07-17 astro-ph.HE
Gamma-ray burst interaction with the circumburst medium: The CBM phase of GRBs
本文提出伽马射线暴喷流与秒差距尺度星云环境相互作用可产生约100秒时的延迟同步辐射闪光,构成独立的暴周介质(CBM)阶段,为约10%具有前兆加主事件的伽马射线暴提供了自然解释。
2024-06-06 astro-ph.HE
A new subclass of gamma-ray burst originating from compact binary merger
本文提出并命名了一类新的I型伽马射线暴子类type IL GRBs,通过识别其前兆、长主发射和延展发射三段式爆发模式,在Fermi/GBM数据中发现新候选体GRB 170228A,并论证超级耀斑前兆模型更受支持。
2024-07-02 astro-ph.HE
Explaining the X-ray Precursor, Ultra-long Prompt Emission, and Week-long Decay of GRB250702B with a Jetted Micro-TDE
Northwestern University(西北大学);University of Colorado(科罗拉多大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Harvard & Smithsonian(哈佛大学与史密森尼学会);Columbia University(哥伦比亚大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
本研究提出带喷流的微潮汐瓦解事件(micro-TDE)作为超长伽马射线暴(ULGRB)的引擎,通过三维流体动力学模拟解释了GRB250702B的X射线 precursor、超长瞬时辐射及数周衰减的多阶段演化。
2026-08-12 astro-ph.HE
From precursor to afterglow: The complex evolution of GRB 210312B
本研究通过MCMC建模分析INTEGRAL探测的GRB 210312B,分离前兆与光学耀发及前向激波辐射,揭示瞬时-余辉过渡的复杂演化,验证标准余辉理论。
2025-05-22 astro-ph.HE
Long GRB 250916A: an Off-axis Powerlaw Jet with Thermal Cocoon
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
GRB 250916A的前导发射由黑体光谱描述,其喷流具有狭窄核心和偏轴观测,表明喷流与致源恒星相互作用形成的茧中的冲击波破裂是其成因。
2026-03-11 astro-ph.HE
Evidence for a strong 19.5 Hz flux oscillation in Swift BAT and Fermi GBM gamma-ray data from GRB 211211A
University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校);Astroparticle Physics Laboratory, NASA/GSFC(NASA戈达德太空飞行中心高能物理实验室);Center for Research and Exploration in Space Science and Technology, NASA/GSFC(NASA戈达德太空飞行中心空间科学与工程研究中心);UFABC, Santo Andre(圣安德烈联邦大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Tampa(坦帕大学)
研究通过分析GRB 211211A的伽马射线数据,发现强19.5 Hz通量振荡,并探讨其可能的物理机制。
2023-10-19 astro-ph.HE
Precursor flares of short gamma-ray bursts from crust yielding due to tidal resonances in coalescing binaries of rotating, magnetized neutron stars
GW 170817和GRB 170817 A的同时探测表明,短伽马射线暴可能与中子星-中子星合并事件有关。虽然很罕见,但有些爆发显示出早期发射的情节,在主爆发之前的$\sim 10$秒内观察到前兆耀斑。当恒星因引力波发射而螺旋上升时,相互引潮力的作用导致恒星振荡模的激发,这些振荡模可能与轨道运动发生共振。模式振幅大幅增加,在一段时间的共振潮汐能沉积到恒星。中子星的地壳由于振荡而受到剪切应力,如果共振振幅足够大,可能会变得过度紧张。这种过度紧张可能导致断裂或地震,释放能量,从而在合并之前为前兆活动提供燃料。使用一些简单的麦克劳林球体模型,我们调查的磁场和快速旋转的潮汐强迫$f$ -和$r$ -模式的影响,并连接相关的本征频率与轨道频率相对应的前兆事件,例如,GRB 090510。
2020-03-27 astro-ph.HE
Signatures of the Self-organized Criticality Phenomenon in Precursors of Gamma-ray bursts
本研究针对第三版Swift/BAT星表中的长伽马射线暴前兆,采用马尔可夫链蒙特卡罗技术分析其多参数分布,结合主暴的对比分析,证实前兆与主暴均属于空间维度S=3的自组织临界性系统,由相似的磁主导过程驱动。
2023-08-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The case of the missing VHE GRBs: A retrospective study of Swift gamma-ray bursts with Imaging Atmospheric Cherenkov Telescopes
本文通过分析2004至2022年Swift探测的伽马射线暴,结合观测条件与X射线-VHE关系,识别出12个最可能被IACT遗漏的VHE伽马射线暴,并预测CTA将把年探测率提升至约4个。
2024-02-02 astro-ph.HE
Predicting Missing Light Curves of Gamma-Ray Bursts with Bidirectional-LSTM: An Approach for Enhanced Analysis
针对伽马射线暴光变曲线观测间隔不均、存在缺口导致分类与表征困难的问题,提出基于双向LSTM的光变曲线重建方法,效果优于传统方法,重建结果更平滑可信。
2023-10-04 astro-ph.HE
Absorption of GRB X-ray Afterglows by The Missing Baryons: Confronting Observations with Cosmological Simulations
本文利用 IllustrisTNG 模拟计算缺失重子对 GRB X 射线余辉的宇宙学吸收,发现其可解释显著部分观测光深,但模拟金属丰度偏低导致仍有差异。
2023-06-08 astro-ph.HE
Swift Observations of Gamma-Ray Burst Pulse Shapes: GRB Pulse Spectral Evolution Clarified
孤立的雨燕伽马射线暴(GRB)脉冲,就像它们的高能BATSE对应物一样,将它们的脉冲发射的大部分作为硬到软的分量发射,可以用诺里斯等人(2005)的经验脉冲模型拟合。这个信号被一个较弱的三峰信号覆盖,可以通过经验波形函数建模(Hakkila和Preece,2014):两个拟合结合起来再现具有独特的三峰形状的GRB脉冲。前体峰出现在脉冲上升或之前,通常是最硬的成分,中心峰是最亮的,衰减峰将指数衰减的发射转换为长的,软的,幂律的尾部。考虑到系统的仪器差异,拟合脉冲的一般特征非常相似。孤立的伽玛射线暴脉冲占主导地位的硬到软的演变,这是更明显的非对称脉冲比对称的。孤立的伽玛射线暴脉冲也可以表现出强度跟踪行为,当观察到时,与三个峰值的定时有关:具有最大最大硬度的脉冲在前体期间最硬,具有较小最大硬度的脉冲在中心峰值期间最硬,并且所有脉冲可以在中心峰值期间和/或在衰减峰值期间重新硬化。由于这些行为基本上在所有孤立脉冲中可见,因此“硬到软”和“强度跟踪”脉冲之间的区别实际上不再适用。此外,孤立的伽玛射线暴脉冲的三峰性质似乎表明,在脉冲持续时间内,能量在三个不同的场合注入:理论脉冲模型需要考虑到这一点。
2015-11-11 astro-ph.HE
A Study of the Spectral properties of Gamma-Ray Bursts with the Precursors and Main bursts
本研究通过分析21个费米伽马射线暴的前兆辐射与主暴光谱,发现两者在热成分、光谱参数演化及相关性上高度一致,且均符合Amati和Yonetoku关系,表明主暴可能是前兆辐射的延续,具有共同物理起源。
2024-05-24 astro-ph.HE
GRB 211211A: a Prolonged Central Engine under a Strong Magnetic Field Environment
最近,一个与千诺瓦有关的伽马射线暴(GRB 211211 A)引起了人们的极大关注,它的光变曲线由一个前兆($\sim$ 0.2 s)、一个硬尖峰发射($\sim$ 10 s)和一个软长扩展发射($\sim$ 40 s)组成。Kilonova星协可以证明它的合并起源,而对前体的探测可以用来推断至少有一颗高度磁化的中子星(NS)参与了合并。在这种情况下,一个强的磁通量$Φ$预计将围绕GRB 211211 A的中央发动机。在这里,我们认为,当$Φ$是足够大的,吸积流可以停止远离最内的稳定半径,这将显着延长的吸积过程的寿命,从而伽玛暴的持续时间。例如,我们证明,只要中心黑洞(BH)被强磁通量$Φ\sim 10^{29}\rm cm^{2}G$包围,具有$\dot{M}_{\rm ini} \simeq 0.1 M_\odot s^{-1}$的吸积流就可以在40倍引力半径处停止,并以大约$\sim$的数量级缓慢转移到黑洞中。10 s,这自然解释了硬尖峰发射的持续时间。当大部分盘质量吸积到BH上后,流入速率将减小,因此当在更大的半径上重建磁场和吸积电流之间的新平衡时,预计会出现长而软的扩展发射。我们的结果进一步支持了GRB 211211 A的特殊行为主要是由于其祖星的强磁场。
2022-08-07 astro-ph.HE
How to switch on and off a Gamma-ray burst through a magnetar
伽马射线暴(GRB)最难以捉摸的特征之一是在至少$\sim 15\%$的情况下观察到的主瞬发事件之前的零星发射。这些前体的光谱和时间特性类似于主要的即时发射,和较小的,但可比的,能量。它们与主事件之间的间隔时间可能非常长,在某些情况下,在同一爆发中观察到一个以上的前兆。前兆仍然是一个谜:尽管有许多尝试,但没有一个提出的模型可以解释所有观察到的特征。基于雨燕(BAT6)观测到的明亮长伽玛暴的完整样本,我们提出了一个新的方案,其中的前兆解释假设中央伽玛暴引擎是一个新诞生的磁星。在这个模型中,前兆和瞬发辐射来自物质在磁星表面的吸积。吸积过程可以被旋转的磁层施加在下落物质上的离心阻力停止,允许多种前体和非常长的静止时间。
2014-01-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Near-extremal black holes as initial conditions of long GRB-supernovae and probes of their gravitational wave emission
与超新星有关的长伽马射线暴(GRB)和合并产生的短伽玛射线暴(SGRBEE)可能是由黑洞作为共同的内部引擎提供动力的,因为它们的瞬发伽玛射线暴辐射满足$E_{p,i}-E_{iso}$平面上相同的Amati相关性。我们引入修改后的Barnikh方程,以确定超吸积驱动新形成的黑洞在核心坍缩超新星的近极值自旋作为一个前兆,以促进伽玛射线暴的排放。在BATSE长伽玛暴目录中观察到随后的自旋下降。自旋下降提供了一个自然的统一与正常的长伽玛暴和SGRBEE的黑洞自旋的寿命长的持续时间,在合并的主要后备物质的情况下。结果指出了在高频引力波中看不到的主要发射。描述了一种新的匹配滤波方法,用于LIGO-Virgo和KAGRA在基本上最大灵敏度下对附近核心坍缩超新星的宽带探测。
2015-08-31 astro-ph.HE
Search for muon neutrinos from Gamma-Ray Bursts with the IceCube neutrino telescope
本文介绍了2007/2008年利用冰立方探测器在北半球的41个伽马射线暴中寻找高能μ介子中微子的结果。搜索涵盖了即时和可能的前兆发射,以及一个独立的模型,宽的时间窗口-1小时至+3小时左右的每个伽玛暴。与以前的搜索与一个大的GRB人口,我们不利用标准的韦克斯曼-巴考尔GRB通量的提示排放,但计算个人中微子光谱的所有41 GRB从卫星测量的突发参数。在这三个时间窗口中,我们都没有发现偏离仅背景假设的情况。因此,我们将90% CL上限设定为瞬发相的注量为3.7x10^-3 erg cm^-2(72 TeV - 6.5 PeV),前驱相的注量为2.3x10^-3 erg cm^-2(2.2 TeV - 55 TeV),其中引用的能量范围包含探测器中90%的预期信号事件。假设E^-2通量,宽时间窗的90% CL上限为2.7 × 10 ^-3 erg cm^-2(3 TeV - 2.8 PeV)。
2010-01-19 astro-ph.HE
Prompt Periodicity in the GRB 211211A Precursor: Black-hole or magnetar engine?
本文探讨了假设 GRB 211211A 前兆中约 20 Hz 的准周期振荡为真时,其对黑洞或磁星中心引擎的物理约束,指出该 QPO 可能源于中子星-黑洞并合遗迹的早期喷流-盘耦合。
2025-05-30 astro-ph.HE gr-qc
Bounding the Time Delay between High-energy Neutrinos and Gravitational-wave Transients from Gamma-ray Bursts
我们推导出一个保守的符合时间窗口,用于联合搜索由伽马射线暴(GRB)发射的引力波(GW)瞬变和高能中微子(HENs,能量高于100 GeV)。最后一个是最有趣的天体物理学来源,与当前和不久的将来的探测器同步探测。我们考虑了广泛的排放机制。我们取BATSE观测到的伽玛暴T90的95%分位数作为伽玛暴持续时间的上限,得到伽玛暴持续时间的上限约为150 s。利用Fermi LAT探测到的8个伽玛暴的高能(> 100 MeV)光子光变曲线,我们证实了大多数高能光子预计在伽玛暴的前150 s内被观测到。考虑到中央发动机产生的相对论性喷流的爆发时间,我们允许GW和HEN发射在可观测的伽马光子产生开始前100 s开始。利用已发表的前兆时间差,我们计算了前兆活动的时间上限,得出95%的前兆发生在GRB爆发前约250 s内。考虑到上述不同的过程,我们得到tHEN - tGW ~ [-500s,+500s]的时间窗口。考虑到上述过程,还可以确定GW和/或HEN信号与检测到的GRB一致的预期时间窗口的上限,tGW-tGRB ~ tHEN - tGRB ~ [-350s,+150s]。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
GRB 090227B: the missing link between the genuine short and long GRBs
GRB 090227 B的时间分辨光谱分析,使费米-GBM数据成为可能,允许在这个源中识别真正的短和长伽玛暴之间的缺失环节。在Fireshell模型中,[…]我们预测真正的短伽玛射线暴爆发具有与长爆发相同的内部引擎,但具有非常低的重子负载值,B<~ 5 × 10 ^{-5}。第一个能量上占优势的发射发生在e+e-等离子体的透明度处,即固有GRB(P-GRB),随后是较软的发射,即延长的余辉。这两种排放之间的典型分离预计是[…] 10^{-3}-10 ^{-2}秒。我们发现P-GRB […]在发射的第一个96毫秒,其中热分量[...] kT=(517+/-28)keV,观测到与非热谱部分相当的通量。这种非热成分以及随后的发射,其中没有热光谱的证据,被确定为延长余辉。我们推导出理论宇宙学红移z=1.61+/-0.14。然后我们推导出总能量E^{tot}_{e+e-}=(2.83+/-0.15 x10 ^{53}erg,[.] B=(4.13+/-0.05 x10 ^{-5}),透明时的洛伦兹因子r_tr=(1.44+/-0.01 x10 ^{-5}),本征持续时间Δ t '= 0.35 s。我们还确定了环爆介质(CBM)的平均密度,<n_CBM>=(1.90+/-0.20 x10 ^{-5} #/cm ^3)。系统中没有光束的迹象。根据能量学和源的重子负载,以及低星际介质和信号的内在时…
2013-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Missing-Link in the Supernova-GRB Connection: The Case of SN 2012ap
伽马射线暴(GRB)的特征是超相对论流出,而超新星的特征通常是非相对论喷出物。伽玛射线暴余辉通常在几天内迅速减速,因为它们的低质量喷射物迅速扫过相对较大质量的星周物质。然而,超新星,与沉重的喷出物,可以在近几个世纪的自由膨胀。超新星被认为具有非相对论性外流,除了少数伴随伽玛暴的相对论性超新星。SN 2009 bb是第一颗没有观测到伽玛暴的相对论流出超新星,这使得这种清晰的划分变得模糊。然而,与伽玛暴不同的是,SN 2009 bb的喷出物载有重子,并且在一年内几乎没有任何膨胀。我们报告了第一颗没有伽马射线暴但具有快速减速的相对论性喷出物的超新星,SN 2012 ap。我们发现了一个明亮的和迅速发展的无线电对应物驱动的相对论喷出物的拱星相互作用。然而,我们没有发现任何符合GRB的各向同性通量超过GRB 980425的六分之一。这第一次表明,即使没有观测到GRB,Ic型超新星的中心引擎也可以产生相对论性和快速减速的外流。
2015-04-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Ultra-Long Gamma-Ray Transient GRB 250702B/EP250702
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
研究通过多波段数据发现GRB 250702B/EP250702的前导辐射和主爆发特征,支持超长伽马射线暴(ULGRB)模型而非潮汐破坏事件。
2026-01-01 astro-ph.HE
Searching for GRBs at VHE with MAGIC: the status before CTA
伽马射线暴(GRB)是当前和下一代成像大气切伦科夫望远镜(IACT)的主要目标之一。鉴于其瞬态行为,特别是在其即时发射阶段的情况下,对于IACT来说,进行快速跟踪观察是具有挑战性的,因为IACT具有狭窄的视野和有限的占空比。尽管如此,MAGIC在寻找伽马射线暴的甚高能(VHE,E>100 GeV)伽马射线发射方面发挥着重要作用:这是可能的,这要归功于其快速的重新定位速度,低能量阈值和最低能量下的高灵敏度。2013年,MAGIC GRB自动程序升级,增加了在瞬发和早期余辉阶段跟踪的GRB数量,并大大减少了快速重新定位期间的硬件故障。目前,只有GRB 190114C在VHE波段被探测到,而其他GRB没有被探测到。在这种情况下,上限(UL)可以让我们深入了解驱动这些躲避源的物理学,特别是它们的发射机制。在这篇文章中,我们报告了MAGIC对GRB后续行动的状况,并重点介绍了2013年至2018年期间观察到的GRB样本的UL和结果。这个GRB目录是MAGIC精心设计和测试的后续程序的结果,它是下一代IACT系统,切伦科夫望远镜阵列(CTA)观测GRB的先驱。
2019-09-06 astro-ph.HE
Solving the missing GRB neutrino and GRB-SN puzzles
每一个GRB模型的前身都被假定为一个高度相对论性的强子喷流,其π介子、μ介子和电子对的次级粒子为伽马喷流引擎提供能量,必然(除了非常精细的情况)导致高平均中微子与光子辐射暴露(辐射率)的比率,远高于1,尽管目前观测到的平均冰立方中微子辐射率最多与GRB中的伽马辐射率相当。因此,无论是强子伽玛暴、火球还是强子薄旋进喷流,都不符合实际观测。这里展示了一个新的模型,它基于一个纯电子的原始喷流,由一个黑洞或一个中子星(NS)伴星的潮汐力从NS剥离的中子(和残余物)供给,然后注入伽马喷流。如此薄的旋进喷流解释了许多未解之谜,例如在许多伽玛暴中存在X射线前体。目前的纯电子喷流模型,解开伽马和(缺席)中微子,自然解释了为什么没有伽马射线暴与任何同时TeV冰立方天体物理中微子。少数不稳定的NS伴级在供给喷流时可能导致模拟SN事件的爆炸。最近的IceCube-160731 A最高能量的μ中微子事件,没有X-伽马痕迹证实了目前的模型预期。
2016-08-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Identifying Merger-Driven Long Gamma-Ray Bursts based on Machine Learning
该研究利用Fermi/GBM三段式暴的12项瞬时辐射参数,通过机器学习区分Type IL与II型GRBs,新识别6个候选并首次在GRB 060614中发现高显著性PE。
2025-06-10 astro-ph.HE
Long-Duration GRB 211211A: Internal Energy Dissipation Driven by a Long-Lived Magnetar
Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
研究通过分析伽马和X射线观测,提出长寿命磁星内部能量耗散模型,以两种回吸吸积率解释GRB 211211A的长时间伽马射线辐射、前兆和延展发射,支持其源于致密双星合并产生磁星而非黑洞。
2026-05-28 astro-ph.HE
Gravitational Waves from GRB Core Spindown
我们研究了长伽马射线暴(GRB),它表现出一个急剧的线性上升,然后在其伽玛射线瞬发发射的指数衰减与BAT仪器上的雨燕卫星观测。我们提供了一个简单的电动力学模型,可以解释这些特殊的特性。我们将这种急剧上升与恒星前身内部形成的快速旋转核心对磁场的缠绕联系起来。我们还将随后的指数衰减与电磁射流从恒星内部释放后的核心的电磁自旋下降。旋转核心中的任何非轴对称扭曲都会产生频率呈指数下降的引力波,即所谓的“下啁啾”。我们得到一个详细的估计的引力波的档案,如果时空的扭曲是由于绕组的非轴对称分量的磁场在该特定阶段的爆发。我们提供了7个特定的时间间隔,在此期间,人们可以查看LIGO档案数据,以确定我们特定预测波形的存在,以测试我们的解释。
2021-10-20 astro-ph.HE
A magnetar powering the ordinary monster GRB 130427A?
在假设伽玛暴的中心引擎是一颗吸积驱动的磁星的前提下,对异常明亮的伽马射线暴(GRB)130427 A进行了分析。在这个框架中,最初提出的解释伽玛暴的前体活动,即时发射产生的物质吸积到一个新诞生的磁星,所观察到的功率与吸积率。如果离心力能够暂停吸积,那么发射最终会停止。我们表明,X射线和光学余辉很好地解释为前向冲击发射与射流中断加上贡献的磁星的自旋下降。我们的模型不需要任何贡献的反向冲击,这可能仍然会影响余辉光曲线在无线电和毫米频率,或在早期的光学。我们导出了磁星的磁场($B\sim 10^{16}$ G)和自旋周期($P\sim 20$ ms),并得到了吸积最小光度的独立估计。这一最小光度结果远低于GRB 130427 A的瞬发发光光度,为整个瞬发发光是磁星持续吸积的结果的情况提供了强有力的一致性检查。这与磁星相对较长的自旋周期相一致。GRB 130427 A是一个受到良好监测的GRB,显示出非常标准的行为,因此是一个非常合适的基准,以显示吸积动力磁星提供了长GRB特性的独特视角。
2014-01-09 astro-ph.HE
A comparative analysis of two peculiar long Gamma-ray bursts: GRB 230307A and GRB 211211A
本文对比分析了两个特殊长伽马射线暴GRB 230307A和GRB 211211A,发现它们在红移、三阶段发射结构及多项时域与能谱性质上高度相似,均属致密星并合起源的短暴,并提出光球辐射可解释其辐射机制。
2024-04-27 astro-ph.HE
GRB 090510: a disguised short GRB with the highest Lorentz factor and circumburst medium
GRB 090510由费米和AGILE卫星观测到,是第一个明亮的短硬伽马射线暴(GRB),其辐射能量范围从keV到GeV。在Fireshell模型中,我们将光变曲线中的微弱前体解释为膨胀e+e-等离子体透明处的发射:正确GRB(P-GRB)。根据观测到的各向同性能量,我们假设总能量Ee+e-=(1.10+-0.06)*10^53 erg,并导出重子载荷B=(1.45+-0.28)* 10^3,以及透明时的洛伦兹因子γ =(6.7+-1.6)*10^2。初始尖峰后0.4 s的主发射被解释为扩展的余辉,由于超相对论重子与环爆介质(CBM)的相互作用。利用完全辐射状态的条件,我们推断出CBM的平均球对称密度为nCBM=(1.85+-0.14 10 ^3 cm^(-3)),这是Fireshell模型中发现的最高密度之一。填充因子的值为1.5*10^(-10)<R<3.8*10^(-8),由此可以估算出密度为nfil=nCBM/R=(10^6 - 10^14)cm^(-3)的细丝。亚MeV和MeV的排放量很好地再现。与nCBM=1 cm^(-3)的规范伽玛暴和nCBM=10^(-3)cm^(-3)的伪装短伽玛暴相比,GRB 090510的情况导致存在一个新的爆发族,爆发在一个过密星系区域,nCBM= 10 ^(-3)。高洛伦兹因子和高密度的联合作用使余辉在时间上压缩,在强度上“膨胀”,使余辉…
2013-06-14 astro-ph.HE
Discovery of Precursor LBV Outbursts in Two Recent Optical Transients: The Fitfully Variable Missing Links UGC 2773-OT and SN 2009ip
我们目前的祖星检测,光变曲线,光谱的SN 2009 ip和2009年的光学瞬态UGC 2773(U2773-OT),这不是真正的SNe。在爆发前十年的前兆变化表明,这两个祖星都是LBV。它们爆发前的光变曲线类似于船底座η星和SN 1954 J(NGC 2403中的V12)巨大爆发之前的剑鱼座S阶段,具有中间的祖先光度。在发现前10年的HST探测表明,SN 2009 ip和U 2773-OT的前身是超巨星,其初始质量可能分别为50-80 Msun和$\ga$ 20 Msun。这两次爆发的光谱符合已知的LBV,虽然在不同的物理状态。SN 2009 ip的LBV光谱特征速度为550 km/s,加上更快的物质,速度可达5000 km/s,类似于缓慢的侏儒和船底座η星的快速冲击波。U2773-OT显示了一个狭窄的吸收和发射线森林,与S Dor在其冷却状态下的吸收和发射线相当,加上[CaII]发射和指示尘埃的红外过量,类似于SN 2008 S和N300-OT。[CaII]排放可能与一个充满灰尘的预爆发环境,而不是爆发机制。SN 2009 ip和U2773-OT可能提供历史LBV爆发之间的关键联系,而U2773-OT可能提供LBV与SN 2008 S和N300-OT之间的联系。未来的研究将发现更多这种前体LBV变异性的例子,提供关键线索,可能有助于解开驱动LBV的不稳定性。
2010-01-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
The GRBSN webtool: An open-source repository for gamma-ray burst-supernova associations
本文介绍了GRBSN webtool,一个开源的伽马射线暴-超新星关联数据存储库与Web界面,提供多波段数据查看、搜索过滤及下载功能,并支持社区协作上传与维护数据。
2025-04-27 astro-ph.HE
The Internal-Collision-Induced Magnetic Reconnection and Turbulence (ICMART) Model of Gamma-Ray Bursts
最近费米对GRB 080916 C的观测表明,与假定的火球相关的明亮光球发射消失了,这表明坡印廷通量占主导地位的外流。本文提出了一个坡印廷通量占优区伽马射线暴瞬发辐射模型,即内碰撞诱发磁重联和湍流(ICMART)模型。据设想,伽玛射线暴中央发动机发射间歇性的,磁主导的风,在伽玛射线暴发射区,喷出物仍然适度磁化。与内激波(IS)模型类似,微型壳体在传统的内激波半径处发生内部相互作用。这些早期碰撞中的大多数几乎没有能量耗散,但会使有序的磁场线发生畸变。在某一时刻,磁场位形的畸变达到了允许快速重联种子产生的临界条件,从而在相互作用区产生相对论MHD湍流。湍流进一步使磁力线扭曲,使额外的磁重联变得容易,导致存储的磁场能量的跑道释放(ICMART事件)。在ICMART区域加速的粒子辐射出同步加速器光子,为观测到的伽马射线提供能量。每个ICMART事件对应于GRB光变曲线中的一个宽脉冲,一个GRB由多个ICMART事件组成。该模型保留了IS模型和其他模型的优点,但可以克服IS模型面临的一些困难/问题(例如,低效率,快速冷却,电子数过剩,Amati/Yonetoku关系不一致,以及缺少明亮的光球)。它预测了两个组件的变化时间尺度,并在每个ICMART事件的EP和极化程度下降。该模型可以适用于大多数费米LAT伽玛暴的时间分辨,无特征的带函数谱(删节)。
2010-11-27 astro-ph.HE
IceCube search for neutrinos from GRB 221009A
针对最亮伽马射线暴GRB 221009A,IceCube用多种方法在多个时间窗口搜索MeV至PeV中微子,覆盖9个数量级能量并设定上限。
2024-07-22 astro-ph.HE
Catalog of Isolated Emission Episodes in Gamma-ray Bursts from Fermi, Swift and BATSE
我们报告了一个全面的目录内的长伽马射线暴(伽玛暴),分离的静止期,在此期间,伽玛射线发射低于本底水平的发射插曲。我们使用一种完全自动化的识别方法进行无偏,大规模和可扩展的搜索。我们研究了一个全面的样本长伽玛暴从BATSE,斯威夫特和费米任务,组装一个总搜索集的2710伽玛暴,迄今为止最大的孤立发射事件的目录。我们的搜索延伸到爆发触发周围的[-1000s,750s],将覆盖的时间间隔扩展到以前的研究之外,远远超出大多数爆发的标称持续时间(T90)。我们比较我们的研究结果与以前的作品,通过确定前峰发射(或前体),定义为孤立的发射期之前的插曲与最高峰值亮度的爆发。我们还系统地搜索类似的定义周期后,突发的峰值发射。我们发现,峰前和峰后排放期在统计上是相似的,可能表明一个共同的起源。对于分析的伽玛暴,我们确定24%有一个以上的孤立的发射事件,11%有至少一个峰前事件和15%有至少一个峰后事件。我们发现GRB的活动明显超过了它们的T90,这对于理解中央引擎活动以及,例如,引力波搜索
2014-09-08 astro-ph.HE
MultiPulse {\it Fermi} Gamma-Ray Bursts. I. Evidence of the Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow
在伽马射线暴(GRB)中,喷流的成分是一个尚未解决的问题。以前的一些研究表明,伽玛暴的瞬发发射光谱很可能是由几个成分,可能产生于不同的喷流成分。在这里,我们提出了一个系统的分析,以寻找伽玛暴,似乎显示过渡从火球之间的坡印廷通量主导的外流以及分离脉冲在一个单一的爆发,如伽玛暴160626 B,使用伽马射线暴监测数据的\emph{Fermi}卫星。我们获得了43个具有明显多脉冲的伽玛暴,通过时间积分谱分析,发现其中有9个(21%)暴可能存在这种跃迁。然后,我们选择了进一步的四个突发与足够的质量的数据进行详细的时间分辨光谱分析,我们发现,在三个突发的热脉冲是一个前兆。此外,基于时间分辨光谱,我们约束这些热脉冲的外流性质,并发现它们与光球发射的典型性质一致。此外,较软的低能量光谱指数的后期脉冲是兼容的光学薄同步辐射模型。我们的分析表明,多脉冲{ \it Fermi}爆发的一个很好的分数可以获得从火球到坡印廷通量主导流出的转变。
2019-11-08 astro-ph.HE