Single- and Two-Component GRB Spectra in the Fermi GBM-LAT Energy Range
大多数费米伽玛射线暴谱出现作为一个扩展到GeV能量的破幂律或作为一个单独的GeV幂律分量的破幂。在这里,我们表明,这样的光谱可以理解的磁占主导地位的相对论性射流耗散光球产生的即时兆电子伏的排放,这是扩展到GeV范围内的逆康普顿散射的外部冲击,以及可能的贡献,从反向冲击。在这些模型中所需的体洛伦兹因子在300-600的范围内,MeV-GeV的时间延迟自然出现。在某些情况下,还存在闪光和次主导热分量。
2012-06-04 astro-ph.HE
Discovery of a New Torque Reversal of the Accreting X-ray Pulsar 4U 1626-67 by Fermi/GBM
费米/GBM最近的X射线观测发现了4U 1626-67经过18年的稳定自旋后的新的扭矩反转。使用Swift/BAT观测,我们能够在2008年2月4日将这种新的扭矩逆转集中在一起,持续约150天。从2004年到2007年底,自旋下降速率平均为~dnu/dt=-4.8e-13 Hz s-1,直到这里报告的扭矩反转。从那时起,它一直以~dnu/dt= 4 e-13 Hz s-1的平均速率稳定地自旋。这种扭矩反转的性质,以及X射线通量和在这种转变之前施加到中子星的扭矩之间缺乏相关性,挑战了我们对该系统中运行的物理机制的理解。
2009-12-18 astro-ph.HE
GRB 090323 and GRB 090328: two long high-energy GRBs detected with Fermi
我们分析了两个长的伽马射线暴,GRB 090323和GRB 090328,它们触发了费米伽马射线暴监测器(GBM),并产生了一个自主重定向请求费米大面积望远镜。GBM光变曲线显示两个事件的多峰结构。在这里,我们提出了时间积分和时间分辨的突发光谱拟合不同的模型由GBM探测器。
2010-02-22 astro-ph.HE
Uncovering low-level Fermi/GBM emission using orbital background subtraction
费米号上的第二个仪器是伽马射线暴监测器(GBM),它是一个全天监测器,由14个闪烁探测器组成。在分析诸如伽马射线暴(GRB)和太阳耀斑(SF)等瞬态事件时,背景通常被建模为多项式(0-4阶)。然而,对于长事件,背景可能变化得比用简单的多项式所能解释的更多。在这些情况下,需要更准确地了解GBM的背景速率。在这里,我们提出了一种替代的方法,既确定背景和区分低水平的排放从仪器背景。
2011-11-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fermi GBM follow-up of LIGO-Virgo binary black hole mergers -- detection prospects
费米-伽马射线暴监测器观测到了一个1秒长的伽马射线信号(GW 150914-GBM),该信号在双星黑洞合并GW 150914的第一次引力波探测后0.4秒开始。GW 150914-GBM与短伽马射线暴起源一致;然而,由于低伽玛射线通量和费米-GBM的不利位置的组合,无法明确声明这两个信号的物理关联。在这里,我们回答以下问题:如果GW 150914和GW 150914-GBM是关联的,有多少LIGO-Virgo双黑洞合并费米-GBM必须跟进,以检测第二个来源?为了回答这个问题,我们进行模拟观测的二元黑洞合并与LIGO-Virgo和采用不同的方案,从文献中的伽马射线发射。我们计算了LIGO-Virgo探测到的模拟双星黑洞合并数与Fermi-GBM探测到的伽马射线对应物数的比值,以及BBH与GRB的比值。这里考虑的大多数模型预测BBH与GRB的比率在5到20的范围内,但对于乐观的情况,可以低至2或悲观的假设高达700。因此,我们预计,第三次观测运行,其高比率的二进制黑洞检测和假设的联合检测的情况下,将提供强有力的约束所提出的模型。
2019-07-11 astro-ph.HE gr-qc
Extending the short gamma-ray burst population from sub-threshold triggers in Fermi/GBM and GECAM data and its implications
本研究联合Fermi/GBM与GECAM数据搜寻亚阈值短伽马射线暴,新增41个确认样本,将Fermi/GBM年探测率提升至约50个,完整验证后有望达80个,为SGRB形成率与双中子星并合率研究提供新依据,且未发现其与LIGO-Virgo-KAGRA O4引力波的时间重合信号。
2025-09-03 astro-ph.HE
Fermi/GBM View of the 2019 and 2020 Burst Active Episodes of SGR J1935+2154
我们对2019年10月4日至2020年5月20日期间用费米/GBM观测到的SGR J1935+2154最新激活的148个爆发进行了时间和时间积分谱分析,不包括2020年4月27日爆发密度非常高的~130 s段。这里展示的148个爆发,比SGR J1935+2154早期激活的爆发以及其他磁星的爆发稍长,也稍软。长期的光谱演变趋势被解释为与在爆发期间磁层的平均等离子体负载的增加。我们还发现,自2014年发现以来,SGR J1935+2154的爆发活动有增加的趋势。最后,我们没有发现典型的无线电爆发与来自源的X射线爆发的关联;这与FRB 200428与SGR J1935+2154 X射线爆发的关联形成对比,迄今为止在磁星群中是独一无二的。
2020-10-06 astro-ph.HE
The Fermi Gamma-ray Burst Monitor: Results from the first two years
在费米天文台发射后的头两年里,伽马射线暴监测器(GBM)已经探测到了500多个伽马射线暴(GRB),其中18个是由大面积望远镜(LAT)可靠地探测到的,能量超过100 MeV。除了伽玛暴,GBM还触发了其他瞬变源,如软伽玛中继器(SGR)、地面伽玛射线闪光(TGF)和太阳耀斑。在这里,我们介绍了GBM观测的科学亮点。
2011-01-19 astro-ph.HE
New Methods for Timing Analysis of Transient Events, Applied to Fermi/GBM Magnetar Bursts
为了辨别天空中许多伽马射线源的物理性质,我们不仅要从光谱和空间维度看,还要了解它们的时间变化。然而,时间分析的来源与一个高度瞬态的性质,如磁星爆发,是困难的:标准傅立叶技术开发的长期变化通常观察到,例如,从活动星系核往往不适用。在这里,我们提出了新开发的计时方法适用于各种瞬态事件,并显示其成功的应用与费米/GBM观测到的磁星爆发。磁星是计时研究的主要对象,这要归功于磁星巨耀斑中准周期性的探测,以及它们有助于揭示中子星结构的潜力。使用最先进的统计技术,我们搜索准周期性(QPO)的样本中的爆发从软伽玛中继站SGR J 0501 +4516观察费米/GBM和提供上限潜在的QPO检测。此外,我们首次研究了磁星爆发的宽带变化行为,并强调了这些新信息如何为我们提供另一种探测这些神秘物体的方法。
2013-03-06 astro-ph.HE
The 3rd Fermi GBM Gamma-Ray Burst Catalog: The First Six Years
自2008年发射以来,费米伽马射线暴监测器(GBM)平均每三天触发并定位大约两次伽马射线暴(GRB)。在这里,我们提出了GBM探测到的一系列伽玛暴目录中的第三个,将第二个目录延长了两年,到2014年7月中旬。所得到的列表包括1405个被标识为伽马射线暴的触发器。GBM GRB目录的目的是为社区提供GBM探测到的GRB最重要的可观测信息。对每一个伽玛暴,给出了瞬发辐射的位置、主要特征、持续时间、峰值通量和注量。后两个量计算的50-300千电子伏的能量带,在仪器参考系的伽玛暴的最大能量释放被观察到,也为更广泛的能量带从10-1000千电子伏,利用GBM的低能NaI(Tl)探测器的全部能量范围。使用统计方法来评估聚类,我们发现,伽玛暴的硬度和持续时间更好地拟合由两个组件模型与短硬和长软爆发,比由三个组件的模型。此外,还提供了关于特派团第五年和第六年期间触发标准的设定和修改以及特殊作业条件的资料。第三个星表是费米大黑洞模型科学团队的官方产品,包含完整结果的数据文件可从高能天体物理学科学档案研究中心(HEASARC)获得。
2016-03-24 astro-ph.HE
Clustering of gamma-ray burst types in the Fermi-GBM catalogue: indications of photosphere and synchrotron emissions during the prompt phase
人们提出了许多不同的物理过程来解释伽马射线暴(GRB)中的瞬发伽玛射线辐射。虽然有两个爆发的光球和同步辐射源的例子,这些不同的光谱外观还没有推广到大样本的伽玛暴。在这里,我们寻找签名的不同的发射机制,在完整的费米伽马射线太空望远镜GBM目录。我们使用高斯混合模型来聚类爆发,根据它们的参数从带函数($α$,$β$,和$E_{pk}$)以及它们的通量和$T_{90}$。我们发现了五个不同的集群。我们进一步认为,这些集群可以分为爆发的光球起源(2/3的所有爆发,分为3个集群)和爆发的同步辐射源(1/3的所有爆发,分为2个集群)。例如,主要包含短爆发的星团与光球发射源一致。我们讨论了几个原因,可以确定哪个集群的爆发属于:射流耗散模式和/或射流内容,或视角。
2017-12-05 astro-ph.HE
Fermi GBM Observations of LIGO Gravitational Wave event GW150914
费米伽马射线暴监测器(GBM)拥有70%的天空瞬时视野,是寻找引力波(GW)事件电磁对应物的绝佳合作伙伴。激光干涉仪引力波天文台(LIGO)事件GW 150914时的GBM观测揭示了GW事件后0.4~s的50 keV以上的弱瞬变的存在,虚警概率为0.0022(2.9 $σ$)。这种持续1秒的微弱瞬变没有被任何其他仪器探测到,也没有出现与其他先前已知的天体物理、太阳、地球或磁层活动有关的情况。它的定位是病态约束,但与GW 150914的方向一致。瞬态事件的持续时间和频谱与一个微弱的短伽马射线暴一致,它以与费米指向的方向成大角度到达,而GBM探测器的响应不是最佳的。如果GBM瞬变与GW 150914有关,那么来自恒星质量黑洞双星合并的电磁信号是意想不到的。我们计算了$1.8^{+1.5}_{-1.0} \times 10^{49}$ ~erg~s $^{-1}$在1~keV和10~MeV之间的硬X射线辐射的光度。未来LIGO/Virgo和Fermi GBM对GW事件的联合观测可以揭示这里报告的弱瞬态是否是GW 150914的合理对应物或偶然巧合,并将进一步探索紧凑的双星合并和短伽马射线暴之间的联系。
2016-06-01 astro-ph.HE
Planned search for LIGO-GBM coincidence in the first advanced LIGO data run
2015年秋季,将进行先进LIGO探测器的首次科学观测运行(O1)。根据LIGO汉福德和利文斯顿站点最近的调试进展,中子星双星螺旋的引力波探测器范围预计为60 Mpc。我们在这里描述我们的计划O1搜索之间的巧合LIGO引力波探测和费米伽马射线暴监视器的伽玛射线信号。这样的巧合将构成对引力波信号的电磁对应物的测量,具有显著的相应科学益处,包括揭示为伽马射线暴提供动力的中央引擎,增强对该事件作为真正的天体物理探测的信心,以及确定光子和引力子的相对速度。
2015-06-08 astro-ph.HE
Fermi-GBM Observations of GRB 210812A: Signatures of a Million Solar Mass Gravitational Lens
在时间域中观测引力透镜物体是困难的,并且观测良好的时变源是罕见的。透镜伽马射线暴(GRB)为这类天体提供了更高的计时精度,补充了类星体和超新星的观测。透镜状伽玛暴的发生率是高度不确定的,大约是千分之一。费米伽马射线空间望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)已经观测到3000多个伽马射线暴,使其成为发现透镜暴的理想仪器。在这里,我们提出的GRB 210812 A的观测显示两个发射事件,由33.3秒分开,与流量比约4.5。详尽的时间和光谱分析表明,这两个发射事件具有相同的脉冲和光谱形状,这对伽玛暴模型提出了挑战。我们报告了引力透镜起源的多条证据。特别是,使用嵌套采样的光变曲线建模,我们发现了强有力的证据,有利于透镜的情况。假设是一个质点透镜,透镜物体的质量大约是100万个太阳质量。未来的镜头候选者需要高分辨率的无线电成像,以获得更严格的约束。
2021-10-12 astro-ph.HE
Short Gamma-Ray Bursts with Extended Emission Observed with Swift/BAT and Fermi/GBM
一些短的伽玛暴之后是较长的延长发射,持续时间从~10到~100 s。这些具有扩展发射(EE)的短伽玛暴同时具有短伽玛暴和长伽玛暴的观测特征(如GRB 060614),传统的基于观测持续时间的分类方法将它们中的一部分归入长伽玛暴类。虽然具有EE的GRB对紧凑的二元合并情景提出了挑战,但它们可能因此提供了短持续时间和长持续时间事件之间的重要联系。为了识别具有EE的GRB的群体,无论其初始分类如何,我们使用Swift/BAT和Fermi/GBM的所有可用数据(截至2013年2月)对具有EE的短GRB进行了系统搜索。搜索确定了16个BAT和14个GBM探测到的带有EE的GRB,其中几个是两个探测器观测到的常见事件。我们调查了他们的频谱和时间特性的尖峰和EE,并研究这些参数之间的相关性。在这里,我们提出的系统搜索的结果,以及所识别的事件的属性。最后,他们的属性也进行了比较,通过我们以前的搜索工作确定与BATSE观察到的EE短伽玛暴。我们发现参数之间有几个很强的相关性,特别是当所有的样本都结合在一起时。基于我们的结果,讨论了一种可能的二元喷流先驱体方案。
2015-08-05 astro-ph.HE
Polarization Measurement of Gamma-ray Bursts with Fermi-GBM: The Case of GRB 180720B
University of Alabama in Huntsville(亨茨维尔阿拉巴马大学);U.S. Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室);Universities Space Research Association(大学空间研究协会)
该研究利用费米伽马射线暴监测器对GRB 180720B进行偏振分析,通过探测散射光子,与模拟比较得出偏振度和角度,发现相关数据,其PA值与早期光学测量一致,支持该方法,较高偏振度或被未来仪器证实或反驳。
2026-07-22 astro-ph.HE
A search for lensed gamma-ray bursts in 11 years of observations by Fermi GBM
伽马射线暴(GRB)的宏观透镜效应预计将表现为一个GRB,它与前一个GRB具有相同的光变曲线和光谱,但具有不同的通量和略微偏移的位置。识别这种透镜状的伽玛暴可能会提供关于透镜、宇宙学以及伽玛暴本身的重要信息。在这里,我们提出了一个搜索的$\sim 2700$伽玛暴的费米伽马射线暴监测器(GBM)在11年的操作中观察到的透镜伽玛暴。为了识别透镜伽玛暴,我们执行初始切割的位置,时间平均光谱特性和相对持续时间。然后我们使用交叉关联函数来评估光变曲线的相似性,最后分析最有希望的候选者的时间分辨光谱。我们找不到令人信服的镜头候选人。最相似的一对是单脉冲伽玛暴,用于光谱分析的时间仓相对较少。这是最好的解释,在伽玛射线暴人口的相似性,而不是透镜。然而,零结果并不排除样品中存在巨透镜伽玛暴。特别是,我们发现,观测的不确定性和泊松波动可以导致显着差异内的一对透镜伽玛暴。
2020-06-12 astro-ph.HE
Non-dissipative photospheres in GRBs: Spectral appearance in the Fermi/GBM catalogue
大部分的伽马射线暴(GRB)谱在峰值以下是非常硬的。事实上,观测到的次峰值幂律指数分布,$α$,已被用作伽玛射线暴光谱光球起源的一个论据。在这里,我们调查什么分数的伽玛暴的光谱是一致的,在非耗散流出从一个单壳的发射。这是最简单的光球发射情景。我们创建合成光谱,峰值能量的范围内,通过折叠的理论预测,通过探测器响应的FERMI/GBM探测器。这些模拟的光谱数据与通常采用的经验模型拟合。我们发现,低能量光子指数获得的值范围为$-0.4 < α< 0.0$,峰值在$-0.1$左右,从而覆盖了不可忽略的一部分观测值。这些值明显比$α\sim 0.4$的理论光谱的渐近值更软。$α$值比预期的要软得多的原因是经验函数捕获理论光谱的真实曲率的限制。我们的结论是,超过$1/4$的GBM目录中的爆发至少有一个时间分辨的频谱,其$α$值是一致的非耗散流出,释放其热能在光球。如果流中的动能耗散发生在光球层以下,那么与光球层发射一致的光谱部分将增加得更多。
2019-06-04 astro-ph.HE
Fermi-GBM Observation of GRB 090717034: $χ^2$ Test Confirms Evidence of Gravitational Lensing by a Supermassive Black Hole with Million Solar Mass
伽玛射线暴的引力透镜效应为探测宇宙中不同红移的大质量致密天体提供了可能。我们在GRB 090717034的光变曲线中发现了两个连续的脉冲,它们具有相同的时间轮廓和不同的计数率,间隔一定的时间,在Fermi/GBM GRB星表\citep{Kalantari}中被确定为引力透镜的候选者。在这里,我们使用的$χ^2$方法来调查的时间轮廓变化的两个脉冲作为一个引力透镜的候选伽玛暴的相似性。我们发现放大因子和两个脉冲之间的时间延迟对应于最小化的$χ^2$功能。然后,我们对一个模拟透镜GRB样本进行了蒙特卡罗模拟,并将透镜GRB候选者的$χ^2$与模拟结果进行了比较,证实了该候选者具有$1σ$置信水平。假设GRB 090717034被一个点状物体所透镜化,红移的透镜质量约为$M_L(1+z)=(4.220\pm 6.615) \times 10^6 M_{\odot}$。这个伽玛射线暴的透镜是沿着伽玛射线暴视线的超大质量黑洞的候选者。
2022-09-06 astro-ph.HE
GRB 221009A: revealing a hidden afterglow during the prompt emission phase with Fermi-GBM observations
利用费米-GBM观测发现GRB 221009A瞬时辐射阶段存在隐藏余辉成分,其衰减与LHAASO的TeV余辉一致,表明余辉峰值早于T0+300秒。
2023-10-11 astro-ph.HE
A Search for Millilensing Gamma-Ray Bursts in the Observations of Fermi GBM
伽马射线暴(GRB)的毫米波化可能表现为一次触发GRB的多次发射事件,具有相似的光变曲线模式和相似的光谱特性。识别这种透镜状伽玛暴有助于改善对致密暗物质丰度的限制。在这里,我们提出了一个系统的搜索millilensing中的3000伽玛暴观测到的\textit{Fermi} GBM到2021年4月。通过对整个样品进行自相关检验、硬度检验和时间积分/分辨光谱检验,最终找到了4个感兴趣的候选者。GRB 081126 A和GRB 090717 A在时间和频谱分析方面的优异表现被列为第一类候选者。GRB 081122 A和GRB 110517 B被列为第二类候选者(疑似候选者),主要是因为它们的两个发射事件在部分时间分辨光谱或时间积分光谱中显示出明显的偏差。考虑引力透镜的质点模型,我们的结果表明质量为$M_{\rm L}\sim10^{6} M_{\odot}$的透镜天体的密度参数大于质量为$1.5\times10^{-3}$的透镜天体的密度参数.
2022-04-21 astro-ph.HE
First-year Results of Broadband Spectroscopy of the Brightest Fermi-GBM Gamma-Ray Bursts
本文介绍了费米伽马射线暴监测仪(GBM)在其运行的第一年(2008年7月至2009年7月)对52个明亮的硬伽马射线暴(GRB)进行时间和光谱分析的结果。我们的样本是从总共253个GBM GRB中选择的,基于在0.2和40 MeV之间测量的每个事件峰值计数率。最终的样品包括34个长的和18个短的伽玛暴。这些数字表明,GBM样本包含更大比例的短GRB,比CGRO/BATSE数据集,我们解释为我们的(不同的)选择标准和改进的GBM触发算法的结果,这有利于收集短,明亮的GRB比BATSE。我们的选择方法的第一个副产品是从GBM数据单独的检测阈值的确定,在此之上的伽玛射线暴最有可能将被检测到的MeV/GeV范围内的大面积望远镜(LAT)的费米。该预报器将对未来地面和空间多波长伽玛暴观测提供有用的资料。此外,我们估计的爆发持续时间高达10 MeV,并首次扩大了持续时间的能量关系的伽玛射线暴光变曲线的高能量。我们证实,伽玛射线暴的持续时间下降与能量作为一个指数约为-0.4的幂律,如先前发现的BATSE数据,我们也注意到一个可能的截止或打破在更高的能量的证据。最后,我们对所有52个爆发进行了时间积分谱分析,并将它们的谱参数与BATSE数据的较大数据样本进行了比较。我们发现,这两个参数的数据集是相似的,并确认短伽玛暴一般比长的更难。
2011-01-17 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
Background estimation in a wide-field background-limited instrument such as Fermi GBM
伽马射线暴监测器(GBM)是费米伽玛射线太空望远镜上的辅助仪器,它是一个宽视场的伽玛射线监测器,由14个独立的闪烁探测器组成,其视场涵盖了整个未被遮蔽的天空。GBM类仪器的背景测定一般是作为瞬态监测器设计的,其常规方法是将源前后的时间间隔插值为多项式。这对于诸如伽马射线暴(GRB)之类的尖锐脉冲现象通常是足够的,GRB的特征在于具有尖锐上升的脉冲峰值,通常是高度结构化的,并且容易在仪器背景下区分。然而,更平滑的长寿命发射,如在太阳耀斑和一些伽玛暴中观察到的,将很难在使用这种方法的背景有限的仪器中检测到。我们在这里介绍了一种技术,该技术使用的速率从相邻的日子,当卫星具有大致相同的地理足迹,以区分低水平的排放从仪器背景。我们提出的结果,从应用这种技术GBM数据,并讨论了它在一个广义的背景有限的检测器在非赤道轨道的实施。
2012-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
On the nature of the 35-day cycle in HZ Her/Her X-1
本文研究了Her X-1脉冲周期随Fermi-GBM观测到的X射线通量的规律性变化。我们认为,这些有规律的变化是由于中子星在Her X-1的自由进动。
2021-09-20 astro-ph.HE
Searches for Modulated γ-Ray Precursors to Compact Binary Mergers in Fermi-GBM Data
GW 170817是唯一一个被确认的γ射线对应物GRB 170817 A被探测到的引力波事件。在这里,我们提出了一种方法来寻找另一种类型的γ射线信号,一个γ射线爆发的前兆,与一个紧凑的双合并。如果在合并前不久发射,高能电磁(EM)闪光将穿过高度动态和相对论环境,由两个相互绕轨道运行的紧凑物体创建。因此,到达地球观测者的EM信号可以呈现某种可预测的时间依赖调制。我们描述了一个有针对性的搜索方法,表现出这样的调制光变曲线,参数化的跨帧组件的质量和二进制合并时间,使用费米-GBM数据。基于添加到GBM数据的模拟信号来评估该方法的灵敏度。然后,该方法被应用到一个潜在的有趣的紧凑的二进制合并检测在第二(O2)和第三(O3)的高级LIGO和高级处女座观测运行。我们没有发现与任何考虑的事件相关的显著调制的γ射线前兆信号。
2022-05-11 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the Synchrotron Shock Model for the Fermi GBM Gamma-Ray Burst 090820A
识别伽马射线暴(GRB)中瞬发辐射的辐射耗散机制,需要详细的光谱建模,跨越$νF_ν$峰在100 keV - 1 MeV的范围。从历史上看,经验拟合,如流行的乐队功能已被采用相当成功地解释的意见。虽然带参数的外推可以提供一些物理洞察负责伽玛射线暴的发射机制,这些推论并没有提供一个独特的方式来区分模型。通过直接拟合物理模型,可以打破这种简并性,从而消除对经验函数的需要;我们在这里的分析提供了朝着这个方向迈出的第一步。同步加速器激波模型(SSM)是产生瞬发信号的最古老和最重要的理论思想之一。在这里,我们探讨了这个模型的适用性,一个明亮的{ \it费米} GBM爆发具有简单的时间结构,GRB { \it 090820}A。我们的调查实施,第一次,热和非热同步辐射率的RMFIT前向折叠光谱分析软件中经常使用的GBM爆发的研究。我们发现,这些同步辐射率,再加上黑体形状,提供至少一样好的匹配与数据的带伽玛射线暴光谱拟合函数。这一成功是在时间积分和时间分辨光谱拟合。
2011-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Time-Resolved GRB Polarization with POLAR and GBM
同时对伽马射线暴(GRB)光谱和偏振进行$γ$射线测量提供了一种独特的方法来确定这些物体中的潜在发射机制,以及探测导致观测到的$γ$射线发射的粒子加速机制。在这里,我们检查联合观察到的数据从GRB 170114 A的POLAR和GBM,以确定其光谱和偏振特性,并试图了解产生这些观测的发射过程。我们的目标是开发一个可扩展的和统计上健全的框架,这些类型的测量适用于其他工具。我们利用现有的3 ML分析框架来开发一个新的分析管道,用于同时对光谱和偏振数据进行建模。我们推导出适当的泊松似然$γ$ -射线偏振测量中存在的背景。开发的框架是公开的类似测量与其他$γ$ -射线旋光仪。在贝叶斯概率背景下的数据进行分析,从两个仪器的光谱数据同时建模与物理,数值同步加速器代码。的光谱建模的数据是一致的同步加速器光子模型已被发现在大多数类似的单脉冲伽玛暴分析。极化结果揭示了随着时间的推移极化增长的轻微趋势,在发射的时间峰值处达到~30%的值。此外,观察到偏振角在整个发射过程中随时间演变。这些结果暗示同步辐射源的排放,但许多伽玛射线暴的进一步观测需要验证这些演变趋势。此外,我们鼓励开发时间分辨的极化模型的即时发射的伽玛射线暴,因为目前的模型是不够的预测,使我们目前的数据的完整建模。
2019-08-12 astro-ph.HE
Distributions of energy, luminosity, duration, and waiting times of gamma-ray burst pulses with known redshift detected by Fermi/GBM
该研究分析 Fermi/GBM 已知红移 GRB 的单个脉冲分布并校正选择效应,发现能量与光度幂律分布存在内禀拐折,为检验 SOC 理论提供依据。
2024-01-25 astro-ph.HE nlin.AO
Fermi observations of high-energy gamma-ray emission from GRB 090217A
费米天文台正在推进我们的知识,伽马射线暴(伽玛暴)通过开创性的高能量观测,涵盖了70多年的能源与两个机载探测器,大面积望远镜(LAT)和伽马射线暴监测器(GBM)。在这里,我们报告的观察长GRB 090217A触发GBM和已被发现的LAT与一个大于9西格玛的意义。我们提出了GBM和LAT的观测和地面分析,包括时间分辨光谱和时间剖面的研究,从8千电子伏到1 GeV。所有的光谱都很好地再现了一个带模型。我们将这些观测结果与LAT探测到的前两个长爆发GRB 080825C和GRB 080916C进行了比较。这些爆发被发现有时间依赖的光谱,并表现出延迟的高能量发射,这是没有观察到的情况下的GRB 090217 A。我们讨论了伽玛暴的高能发射的一些理论意义。
2010-07-20 astro-ph.HE
Investigating subphotospheric dissipation in gamma-ray bursts using joint Fermi-Swift observations
喷流光球被认为是伽马射线暴(GRB)瞬发的起源。在许多这样的模型中,光谱中的特征出现在$\textit{Fermi}$ GBM探测器的能量范围之下,因此与X射线数据的联合拟合对于评估光球情景是重要的。在这里,我们考虑一个特定的光球模型,假设本地化的亚光球耗散的内部冲击在非磁化流出。我们使用贝叶斯推断和一个样本的8个伽玛暴与已知的红移,同时观察到与$\textit{Fermi}$ GBM和$\textit{Swift}$ XRT。这为我们提供了$0.3$ ~keV到$40$ ~MeV的能量范围和更严格的参数约束。我们分析了32个光谱,发现16个很好地描述了模型。我们还发现,估计的散装洛伦兹因子,$Γ$,和火球光度,$L_{0,52}$,减少,而耗散能量的分数,$\varepsilon_{\mathrm{d}}$,增加在联合适合相比,GBM只适合。这些变化是由XRT数据中的计数略微过量引起的,相对于仅GBM数据拟合的模型预测。事实上,我们有限的实现的物理方案产生50%的接受光谱是有希望的,我们讨论了可能的模型修订的新数据。具体来说,我们认为,包括显着的磁化,以及删除内部冲击的假设,将提供更好的适合在低能量。
2019-06-05 astro-ph.HE
Fermi observations of high-energy gamma-ray emission from GRB 080825C
费米伽玛射线空间望远镜(FGST)为研究伽马射线暴(GRB)开辟了一个新的高能窗口。在这里,我们提出了一个全面的分析伽玛暴080825 C,它触发了费米伽马射线暴监测器(GBM),是第一个由费米大面积望远镜(LAT)的伽玛暴的坚定检测。我们讨论了LAT事件的选择,背景估计,显着性计算,并在一般和GRB 080825 C特别费米伽玛暴的本地化。我们展示了GBM和LAT数据的时间和时间分辨谱分析的结果。我们还提出了一些理论解释的GRB 080825 C的观测以及在其他LAT GRB中观察到的一些共同特征。
2009-10-21 astro-ph.HE
Fermi Gamma-Ray Burst Monitor Science Highlights
费米伽马射线太空望远镜发射三年后,它的两个科学仪器都在完美地运行,并继续在天体物理学,粒子物理学和大气科学方面取得突破。我在这里报告费米伽马射线暴监测器(GBM)科学计划的重点。
2012-02-24 astro-ph.HE
Time resolved spectroscopy of SGR J1550-5418 bursts detected with Fermi/GBM
我们报告的时间分辨光谱的63个最明亮的爆发SGR J1550-5418,检测费米/伽马射线暴监测器在其2008-2009年的强烈爆发插曲。我们进行了频谱分析下降到4毫秒的时间尺度,表征的频谱演变的爆发。使用康普顿化模型,我们发现峰值能量E_peak与通量反相关,而低能光子指数在通量极限F~10^-5 erg s-1 cm-2时保持恒定在-0.8。在此通量值以上,E_peak与通量的相关性改变了符号,并且指数与通量正相关,在最大通量处达到1。利用双黑体模型,我们发现两个发射区的面积和通量正相关。此外,我们在这里首次研究了温度和面积随通量的变化。我们发现,面积-kT关系在最低通量R^2 \propto kT^-4处遵循恒定光度线,在较高通量($F>10^-5.5 erg s-1 cm-2)处出现突变。高kT组件的面积随着通量的增加而增加,同时其温度降低,我们解释为由于绝热冷却过程。另一方面,低kT分量的区域在最高通量处似乎饱和,接近R_max~30 km。假设SGR爆发是由地壳地震引起的,并把R_max作为发射光子对等离子体火球的最大半径,我们把这个饱和半径与磁层的最小激发半径联系起来,并给出了SGR J 1550 -5418的内部磁场的下限,B_int>~ 4.5 × 10^15 G。
2014-02-24 astro-ph.HE
Discovery of a new Soft Gamma Repeater: SGR J0418+5729
2009年6月5日,费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)触发了两个短而相对暗淡的暴,其光谱特性类似于软伽马中继器(SGR)暴。通过Konus-RF和Swift卫星的三角测量对爆发进行独立定位,证实了它们来自同一个以前未知的来源。随后,罗西X射线计时探测器(RXTE)发现了X射线脉动,证实了新来源SGR J 0418 +5729的磁星性质。在这里,我们描述费米/GBM观测,发现和定位这个新的SGR,我们的红外和钱德拉X射线观测。我们还提出了一个详细的时间和光谱研究的两个GBM爆发。SGR J 0418 +5729是去年在同一区域发现的第二个源,另一个是SGR J 0501 +4516。这两个源都位于银河系反中心的方向,大概在附近的距离约为2千秒差距(假设它们位于我们银河系的英仙座臂)。GBM对SGR J 0418 +5729爆发的近阈值探测表明,在整个银河系中可能有更多这样的昏暗SGR,可能超过明亮SGR的数量。最后,使用样本统计,我们得出结论,新SGR发现对我们银河系中可观测到的活动磁星数量的影响在任何给定时间都小于10,与我们先前的估计一致。
2010-01-19 astro-ph.HE
Evidence for jet launching close to the black hole in GRB 101219B - a Fermi GRB dominated by thermal emission
本文介绍费米伽玛射线空间望远镜伽马射线暴监测器(GBM)对附近(z=0.55)GRB 101219 B的观测。这次爆发是一个长的伽玛暴,伴随着一颗超新星和一个黑体成分,在雨燕X射线望远镜(XRT)观测到的早期余辉中被探测到。在这里,我们表明,即时伽马射线发射有一个黑体光谱,使这第二个这样的爆发观察费米GBM。黑体的性质,加上红移和我们对辐射效率的估计,使得有可能计算出流出物性质的绝对值。我们得到了初始洛伦兹因子γ =138 \pm 8,光球半径r_phot=4.4 \pm 1.9 \times 10^{11} cm,发射半径r_0 =2.7 \pm 1.6 \times 10^{7} cm。后一个值接近黑洞,表明喷流在恒星中有一条相对畅通的路径。GBM和XRT观测到的黑体分量之间没有平滑的联系,排除了后期发射是由于高纬度效应的可能性。在解释XRT黑体是由于后期中央发动机活动引起的即时发射时,射流必须非常宽或具有团簇结构,其中发射来自小块。对这一成分的其他解释,例如从围绕射流的茧中发射,也是可能的。
2015-02-12 astro-ph.HE
Constraining possible $γ$-ray burst emission from GW230529 using Swift-BAT and Fermi-GBM
针对低质量间隙致密双天体并合事件GW230529,利用Swift-BAT和Fermi-GBM的全天天区观测数据搜索电磁对应体无果,结合引力波后验分布给出了并合喷流的光度与结构约束。
2024-05-17 astro-ph.HE gr-qc
A decade of Gamma-Ray Bursts observed by $Fermi$-LAT: The 2$^{nd}$ GRB catalog
$Fermi$航天器上的大面积望远镜(LAT)定期观测伽马射线暴(GRB)的高能发射。在这里,我们介绍了第二个LAT探测到的GRB目录,涵盖了前10年的运行,从2008年8月4日到2018年8月4日。总共发现了186个伽玛暴,其中91个在$30-100\,$ MeV范围内发射(其中17个只在这个波段内看到),169个在100 MeV以上被检测到。大多数这些源是由其他仪器($Fermi$ /GBM,$Swift$ /BAT,AGILE,INTEGRAL)发现的或由行星际网络(IPN)报告的; LAT已经独立触发了4个伽玛暴。这个星表提供了所有186个伽玛暴的结果。我们研究了每一个伽玛暴的发生,持续时间和时间特性,以及在$100\,$ MeV $-100\,$ GeV能量范围内的光谱特性。特别注意具有最高能量的光子。与第一个LAT伽玛暴星表相比,我们的探测率有了明显的提高。结果基本上证实了第一个星表的主要发现:LAT主要探测到最亮的GBM爆发,高能发射显示出延迟的开始和更长的持续时间。然而,在这项工作中,我们发现延迟超过1千秒,和几个伽玛暴的持续时间超过10千秒。此外,大量LAT检测表明这些GRB不仅覆盖了GBM检测到的GRB的高注量范围,而且还采样了较低注量。此外,更多的检测到的伽玛暴的红移估计,使我们能够研究它们的性质,在观察者和休息帧。观测结果与理论预测的比较表明,目前没有模型能…
2019-06-27 astro-ph.HE
Swift J0513.4-6547 = LXP 27.2 : a new Be/X-ray binary system in the Large Magellanic Cloud
2009年4月2日,Swift/BAT望远镜在MJD 54923上发现了一个位于大麦云星云中的异常明亮的新X射线源,并通过RXTE/PCA的后续观测显示其脉冲周期为27秒。我们在这里报告详细的时间观测在接下来的几个星期使用费米/GBM揭示了一个很好的轨道解,并表明源通量达到峰值$\sim10^{38}$尔格s $^{-1}$。此外,我们报告后续的光学观测(光谱和光度),允许分类的质量施主星B1 Ve,并进一步揭示了一个强大的光学调制的周期与费米/GBM数据发现的二元周期一致- 27.4 d。Be星的动力学质量估计值与B1 V星的预期值不一致--之前有报道称,其他几颗麦哲伦星云的恒星也有动力学质量估计值。此外,中子星磁场测定从X射线数据($\sim10^{13}$ G)增加了进一步的证据的可能性,许多这样的恒星在高质量X射线联星系统可能有磁场大于先前预期($\sim10^{12}$ G)。
2014-12-04 astro-ph.HE
Pulse properties of terrestrial gamma-ray flashes detected by the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor
费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线暴监测器(GBM)自2008年6月发射以来,已经触发了300多次地面伽马射线闪光(TGFs)。GBM拥有14个探测器,每个触发的TGF平均收集约100个计数,从而能够对TGF的时间分布进行前所未有的研究。在这里,我们提出了第一个严格的分析的时间特性的大样本的TGF(278),包括分布的上升和下降时间的各个脉冲和它们的持续时间。观察到各种时间曲线,其中19个TGFs具有在时间上分离的多个脉冲和31个部分重叠脉冲的清晰情况。同时给出了仪器死时间和脉冲堆积对时间特性的影响。由于观测到的伽马射线脉冲结构代表了源处的电子通量,因此TGF脉冲参数对于区分相对论反馈放电和闪电先导模型至关重要。我们发现,至少有67%的TGF在卫星高度显着不对称。对于非对称脉冲,上升时间几乎总是短于下降时间。那些不符合统计波动。非对称脉冲的中位上升时间比对称脉冲短~3倍,而它们的下降时间相当。观察到的不对称形状是一致的相对论反馈放电模型时,康普顿散射的源和费米之间的光子被包括在内,并考虑到仪器的影响。
2015-05-12 astro-ph.EP astro-ph.HE
Evidence for the transition of a Jacobi ellipsoid into a Maclaurin spheroid in gamma-ray bursts
在双星驱动的超新星(BdHN)假设中,长伽马射线暴(GRB)起源于发生在由一颗碳氧星(CO)和一颗中子星(NS)组成的双星系统中的灾变事件。CO星的坍缩在其中心产生一个新生的NS($ν$ NS)和一个超新星(SN)爆炸。喷出物中的物质由于回落而吸积到$ν$ NS和NS伴星上,导致后者坍缩成一个黑洞(BH)。上述系统的每一个组成部分都导致伽玛暴中可观测到的发射事件。特别是,预计$ν$ NS将出现在早期伽玛射线暴辐射中(以下称为$ν$ NS-上升),几乎与超相对论瞬发辐射(UPE)阶段同时出现或叠加,但具有不同的光谱特征。在$ν$ NS上升之后,$ν$ NS通过将能量注入膨胀的喷出物中来为余辉发射提供动力,从而导致同步辐射。我们在这里表明,$ν$ NS-上升和随后的余辉发射在这两个系统,GRB 180720 B和GRB 190114 C,是由麦克劳林椭球体的旋转能量的释放提供动力,从分叉点的雅可比椭球序列。这意味着在$ν$ NS上升之前,$ν$ NS从三轴Jacobi位形演化为在GRB中观察到的轴对称Maclaurin位形。三轴的$ν$ NS组态是短暂的(不到一秒),因为在GRB辐射之前,有大量的引力波辐射,原则上可以探测到距离小于$100$ Mpc的源。这似乎是BdHN I为长伽玛暴提供动力的一个特定的引力波发射过程。
2022-09-21 astro-ph.HE gr-qc
X-ray and GeV afterglows and sub-TeV emission of GRB 180720B
GRB 180720 B,由{PDMATHAMM Fermi}-GBM观测到,具有红移PDMATHAMN,各向同性能量PDMATHAMO erg,以及由尼尔·盖尔斯·斯威夫特卫星上的XRT观测到的X射线余辉,在这里被归类为双星驱动的超新星I(BdHN I)。BdHN I是长伽玛暴,其双星祖先由一个碳氧核(CO $_{\rm core}$)和一个轨道周期为$\sim 5$ min的中子星(NS)伴星组成。CO $_{\rm core}$的引力坍缩在其中心产生一颗超新星(SN)和一颗新的中子星($ν$ NS)。SN超临界吸积到伴星NS上,引发其引力坍缩,形成黑洞(BH)。BH视界附近的电动过程导致了具有幂律光度$L_{\rm GeV}\propto t^{-1.19\pm0.04}$的长时间GeV发射,由BH旋转能提供动力。相应地,我们确定了BH的质量和自旋。$ν$ NS通过其脉冲状发射和回退吸积将能量注入磁化的SN喷出物中,产生同步辐射。这就解释了\textit{long-lasting} X射线余辉与幂律光度$L_X \propto t^{-1.48\pm 0.32}$,由$ν$ NS旋转能量激励。我们将其应用于GRB 180720 B,确定$ν$ NS磁场和自旋。我们还分析了高能立体系统(H.E.S.S.)观测到的GRB 180720 B发射,在$100$-$440$ GeV能量…
2021-03-16 astro-ph.HE gr-qc