High-energy gamma-ray emission from SNR G57.2+0.8 hosting SGR J1935+2154
近年来,已经做出了一些努力来识别能够将粒子加速到$10^{15}$ eV的活性源,称为PeVatron。对超新星遗迹(SNR)中TeV($10^{12}$ eV)伽马射线的测量表明,有效的粒子加速可以发生在SNR扩散激波中。本文利用GALPROP程序计算了软γ重复站(SGR)J1935+2154的SNR G57.2+0.8对宇宙线加速产生的高能和甚高能γ射线(VHE,$E > 100$ GeV)辐射的贡献。为此,我们将SNR + SGR关联作为靠近银河系中心的单个源来考虑。我们建议,上述设置可以提供一个更全面的情况下产生的GeV-TeV的伽马射线。我们还讨论了SNR G57.2+0.8和SGR J1935+2154区域对银河系中心扩散TeV能量γ射线辐射的贡献。
2021-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Quasar-driven outflows account for the missing extragalactic gamma-ray background
银河系外的$γ$射线背景在整个宇宙中的起源在发现40年后仍然是一个谜。在~ 0.1-10 GeV的能量范围内,外推的耀变体数只能解释背景辐射的一半。在这里,我们表明,类星体驱动的外流产生相对论质子,产生河外$γ$ -射线背景的丢失的组件,自然匹配其光谱指纹,与通用突破以上~ 1 GeV。相关的$γ$射线源太微弱,无法单独探测到,这解释了为什么到目前为止还没有发现它们。然而,未来的无线电观测可能会直接成像它们的冲击波阵面。我们最适合的费米-LAT观测河外$γ$ -射线背景谱提供了约束的流出参数,同意这些流出和理论预测的观测。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Ray-tracing GR-MHD-generated Outflows from AGNs Hosting Thin Accretion Disks: An Analysis Approaching Horizon Scales
本研究通过电阻性GR-MHD模拟和射线追踪,分析薄吸积盘AGN在视界尺度上的辐射特性,发现高质量SMBH在230 GHz更光学薄,适合探测广义相对论效应,而低质量系统外流辐射更显著。
2025-05-22 astro-ph.HE
Non-Thermal emission from the photospheres of Gamma-Ray Burst outflows. I: High frequency tails
我们研究了从长持续时间伽马射线暴流出的轻度耗散光球中发出的高频辐射谱。建立在最近的数值研究的结果,我们假设,电子被加热冲动温和的相对论能量的冲击或磁耗散在汤姆逊光学深度的几个,随后冷却逆康普顿,散射的光球的热光子。我们表明,即使在没有磁场和非热轻子,逆康普顿散射产生的幂律尾延伸从热辐射的峰值,在几百keV,几十兆电子伏,并可能高达GeV的能量。预测的斜率的高频幂律变化很大,在一个单一的突发,该模型可以很容易地解释由BATSE观察到的高频频谱的多样性。只要磁场分量不占绝对优势,我们的模型在重子流和磁主导流出流中都适用。
2010-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Outflows from black hole hyperaccretion systems: short and long-short gamma-ray bursts and "quasi-supernovae"
一些与中子星(NS)-NS或黑洞(BH)-NS并合有关的长伽马射线暴(LGRB)以及一些可能由类星体产生的短伽马射线暴(SGRB)的探测混淆了两类伽马射线暴(GRB)的界限。在这两种情况下,中心引擎的一个可能的候选者是一个BH,周围环绕着一个具有强烈外流的超吸积盘,发射由布兰德福德-兹纳杰克机制驱动的相对论喷流。在紧凑的二元合并的框架下,我们测试的BH超吸积流入流出模型的适用性供电观测到的伽玛暴。我们发现,低流出比,$\sim 50\%$,合并后的超吸积过程不仅可以电源所有的SGRB,但也大多数的LGRB。一些LGRB可能确实起源于BH超吸积场景中的合并事件,至少在能量需求方面。此外,千新星可能是由富含中子的外流产生的,它们的光度和时间尺度明显取决于外流的强度。伽玛暴及其相关的千新星在盘质量和总能量收支上相互竞争。外流越强,千新星的特征就越类似于超新星(SNe)。这种“新星”可称为“准超新星”。
2018-04-16 astro-ph.HE
Constraining Magnetization of Gamma-Ray Bursts Outflows using Prompt Emission Fluence
本文考虑了在坡印亭流主导的外流中,局部磁能量耗散过程对相对论外流的加速和加热。采用标准假设,即重联率与阿尔芬速度成比例,我在这里表明,作为热光子耗散的能量的分数不能超过光球层的动能的(13 $\hat γ-14)^{-1} = 30$ %(对于绝热指数$\hat γ= 4/3$)。即使在辐射效率最高的情况下,在瞬发阶段作为非热光子释放的能量至多等于外流的动能。这些结果意味着,可以在余辉阶段完成的动能的量热法,可以用来约束伽马射线暴(GRB)流出的磁化。我讨论了最近的观测状况,其影响约束的伽玛暴外流的磁化。
2017-10-31 astro-ph.HE
Gamma Rays from Large-Scale Outflows in Starburst Galaxies
超新星爆炸和恒星风的综合效应在星暴星系的中心区域产生了一个热泡。当气泡膨胀时,它可以爆发成星系晕,驱动一股超级风,将热气体和场输送到星系际空间。我们目前的宇宙射线产生和伽马射线发射的估计,在这两个大规模的风和弓冲击周围的嵌入云。
2019-12-17 astro-ph.HE
Diffusive photospheres in gamma-ray bursts
光球辐射可能起源于两种性质不同的相对论外流:在光球半径处外流内部的光子散射,或辐射扩散到外流的边界。本文通过测量几个伽马射线暴(GRB)早期余辉中热分量的温度和通量,以及瞬发相的总通量,确定了外流的初始半径及其洛伦兹因子。结果表明,在某些情况下,外流有相对较低的洛伦兹因子$Γ<10$,有利于茧的解释,而在其他情况下,洛伦兹因子较大的$Γ>10$,表明扩散光球起源的热组件,与超相对论外流。
2020-03-25 astro-ph.HE
Accretion and outflow in the gamma ray bursts from black hole binary systems
我们考虑的情况下,最长的持续时间伽马射线暴,造成的大质量的恒星在一个紧密的双星系统与同伴黑洞的崩溃。在核心坍缩过程中诞生的主要黑洞在恒星包层回落过程中旋转并增加其质量。伴随的黑洞为包层提供了额外的角动量,最终使核心BH以高克尔参数旋转。两个黑洞在坍缩和旋入之后,在环双星盘内部合并。质量吸积的第二阶段和合并后黑洞的最后一个更大的旋转,导致了伽马射线暴的中心引擎活动。观测到的事件在电磁信号中应该有两个明显的峰值,由引力波发射分开。爆炸引擎的重力反冲也是可能的。
2013-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Very High Energy Gamma Rays from Ultra Fast Outflows
LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(卢浮天体物理实验室,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);INAF, Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所,阿切特里天文台);APC, Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité(巴黎第四大学粒子与宇宙学实验室,巴黎第七大学,法国国家科学研究中心/法国国家核能与替代能源委员会,巴黎天文台);Université Paris Diderot(巴黎第七大学)
研究通过建模超高速喷流中的粒子加速过程,探讨其在极高能伽马射线和中微子中的探测潜力,发现硬质子能谱和高加速效率有助于探测。
2026-03-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet outflow and gamma-ray emission correlations in S5 0716+714
利用2008年8月至2013年9月对BL Lac天体S5 0716+714的毫米甚长基线干涉测量(VLBI)观测,研究了次秒差距尺度喷流的核心通量密度和方向(即位置角)的变化。费米-LAT(大面积望远镜)获得的伽马射线数据被用来研究同一时期的高能通量变化。首次在任何耀变体,我们报告了一个显着的相关性之间的伽玛射线通量的变化和位置角(PA)的变化在VLBI喷流。互相关分析还表明,正相关,毫米VLBI核心通量密度的变化相对于伽马射线通量延迟82 $\pm$ 32天。这表明高能辐射来自毫米VLBI核心上游(更靠近中央黑洞)的$\geq$(3.8 $\pm$ 1.9)秒差距的区域。这些结果意味着观测到的内部喷流形态与观测到的伽玛射线耀斑有很强的联系。
2014-10-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Compact stellar systems hosting an intermediate mass black hole: magnetohydrodynamic study of inflow-outflow dynamics
针对致密沃尔夫-拉叶星团中中等质量黑洞吸积动力学不明的问题,通过三维磁流体模拟发现星风碰撞导致吸积率被大幅抑制、黑洞辐射被掩盖,解释了这类黑洞难探测的原因并提供观测指导。
2025-10-24 astro-ph.HE
Gamma ray emission from magnetized relativistic GRB outflows
我们认为,小俯仰角同步辐射提供了一个重要的耗散机制,必须考虑的相对论磁化伽马射线暴(GRB)的形成模型从新生的黑洞和/或磁星流出。结果表明,如果伽玛暴外流是质子负载的,则这种辐射的光谱能量分布将在0.1-1~MeV的能量带出现尖锐的峰值。如果小俯仰角同步辐射能有效地冷却外流中的相对论粒子,则其峰值能量以下的谱是幂律的,谱指数α ~-1,接近于时间分辨伽玛暴谱的典型谱指数。否则,低能谱指数可以硬到α ~ 0,如在GRB脉冲开始时所观察到的。我们推测,质子加载的磁化γ暴流出的小俯仰角同步辐射对γ暴瞬发辐射的能带分量有显著贡献,而质子引发的电磁级联则对GeV分量有重要贡献。
2010-07-19 astro-ph.HE
A theory of photospheric emission from relativistic, collimated outflows
喷流形式的相对论性外流在许多天体中很常见。就其本质而言,射流具有与角度相关的速度分布,Gamma = Gamma(r,theta,phi),其中Gamma是流出洛伦兹因子。本文研究了具有不同洛伦兹因子分布的非耗散喷流的光球辐射,其近似形式为Gamma \approx Gamma_0/[(theta/theta_j)^p + 1],其中theta_j是喷流的特征张角。在准直射流中,观察到的光谱取决于视角,θ v。我们表明,对于窄射流(θ j Gamma_0 \lesssim few),获得的低能光子指数为α \approx -1(dN/dE \propto E^alpha),与视角无关,弱依赖于洛伦兹因子梯度(p)。对于在θ_v \approx θ_j观测到的较宽喷流,也得到了类似的结果。这个结果与在伽马射线暴中看到的平均低能光子指数惊人地相似。对于在theta_v \ll theta_j观测到的宽喷流(theta_j Gamma_0 \gtrsim few),得到了一个黑体散射谱。我们讨论的后果,这一理论对我们的理解提示发射伽马射线暴。
2012-11-29 astro-ph.HE
Detection of diffuse gamma-ray emission towards a massive star forming region hosting Wolf-Rayet stars
银河系宇宙线中的同位素和元素丰度表明,宇宙线(CR)核的$\sim20\%$可能是由大质量沃尔夫-拉叶(WR)星合成的。几十年来,大质量星团中的WR和OB型恒星被认为是潜在的银河系宇宙射线加速器,特别是通过风终止激波的扩散激波加速。在这里,我们报告的分析{ \em费米}大面积望远镜的数据,对方向的Masgomas-6a,一个年轻的大质量星团候选人的两个WR星。我们在Masgomas-6a附近探测到一个含$\rm{TS}=183$的扩展$γ$射线源,与两个不相关的{ \em Fermi} 4FGL源在空间上重合.我们还介绍了利用银河系成像卷轴画项目的观测资料对该区域分子云的CO观测结果。$γ$射线发射强度与Masgomas-6a距离处的分子气体分布有很好的相关性,表明这些伽马射线可能是由Masgomas-6a中大质量恒星加速的CR产生的。在Masgomas-6a的$3.9{\rm \ kpc}$距离处,扩展源的光度为$(1.81\pm0.02)\times 10^{35}{\rm \ erg \ s^{-1}}$。WR星在恒星风中的动力学光度为$\sim 10^{37}{\rm erg \ s^{-1}}$,能够通过宇宙线$pp$相互作用产生的中性π介子衰变为$γ$射线发射提供动力。GeV源的大小和能量要求表明CR扩散系数小于银河系星际介质中的CR扩散系数,表明分子云中的CR扩散受到…
2022-07-14 astro-ph.HE
Pulsar-wind nebulae and magnetar outflows: observations at radio, X-ray, and gamma-ray wavelengths
我们回顾了几类中子星动力外流的观测:壳层超新星遗迹(SNRs)内的脉冲星风星云(PWNe),PWNe直接与星际介质(ISM)相互作用,以及磁星动力外流。我们描述了无线电,X射线,和伽马射线观测PWNe,集中在第一个集成的光谱能量分布(SED)和全球光谱特性。PWNe的高分辨率X射线成像显示了一系列令人困惑的形态,包括喷流、尾迹和其他结构。到目前为止,23个已确认的磁星中有几个显示出连续或零星的物质发射的证据,有时与巨大的耀斑有关,最近还发现了一些可能的“磁星风星云”。
2017-05-24 astro-ph.HE
Short Gamma-ray Bursts: the mass of the accretion disk and the initial radius of the outflow
在这项工作中,我们估计吸积盘的质量在特定的情况下的双星中子星合并与目前的观测数据。假设短伽马射线暴(GRB)的外流是由中微子-反中微子湮灭驱动的,我们估计样品中大约一半的短暴的盘质量为$\sim 0.01-0.1 M_\odot$,与数值模拟中得到的结果一致。在其他一些短伽玛暴中发现的大质量盘($\sim {\rm several} 0.1 M_\odot$)可能指向更有效的能量提取磁性过程或中子星和黑洞双星的祖先。我们的结果表明,一些短爆发可能是由于双中子星的合并,是有希望的引力波辐射源。对于未来的短伽玛暴与同步引力波探测,磁盘质量可能会被可靠地推断和我们的方法的有效性将被测试。我们还提出了一种方法来约束重子流出的初始半径,它是发射($R_0$),而不需要确定一个理想的热谱。然后,我们将其应用于GRB 090510,得到了$R_0 \lesssim 6.5\times 10^{6}(Γ_{\rm ph}/2000)^{-4}$ cm,这表明中心引擎是一个质量为$< 22 M_\odot(Γ_{\rm ph}/2000)^{-4}$的黑洞,其中$Γ_{\rm ph}$是光球半径处流出的大部分洛伦兹因子。
2011-07-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma rays from Fast Black-Hole Winds
星系中心的巨大黑洞可以发射强大的广角风,如果持续一段时间,可以从星系的恒星凸起中释放气体。这些风可能是造成观测到的中央黑洞质量与星系凸起中恒星速度色散之间比例关系的原因。在星系中穿梭时,风应该与星际介质相互作用,产生强烈的冲击,类似于超新星爆炸中观察到的冲击,能够将带电粒子加速到高能量。在这项工作中,我们使用费米大面积望远镜的数据来寻找来自超快外流(UFO)星系的伽马射线辐射:一个快速(v~0.1c),高度电离的外流,在几个附近的活动星系核(AGN)的硬X射线吸收中检测到。采用灵敏的叠加分析,我们能够检测到这些星系的平均伽马射线发射,并排除它是由于不明飞行物以外的过程。此外,我们的分析表明,伽马射线的亮度与活动星系核的热光度成正比,并且这些外流将其机械能的~0.04%转移到伽马射线。解释所观察到的伽马射线发射所产生的宇宙射线(CR)在冲击波前加速,我们发现,伽马射线发射可以证明风主机相互作用的开始,这些流出可以加速CR之间的过渡区银河系和河外CR。
2021-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diversity Of Short Gamma-Ray Burst Afterglows From Compact Binary Mergers Hosting Pulsars
短伽马射线暴(sGRB)被广泛认为是致密双星合并的结果。该模型预测的余辉,承担一个恒定的,低密度介质的特征签名,包括一个平滑的余辉过渡,和一个简单的时间演变。然而,这些预期与sGRB余辉中不可忽略的一部分的观测结果相冲突。特别是,这些事件的余辉阶段的开始似乎是延迟的,此外,他们中的一些人表现出晚时间的光变曲线迅速衰落。我们表明,这些特殊的观察可以解释独立的正在进行的中央引擎活动,如果一些sGRB的祖先是紧凑的双星至少有一个脉冲星。脉冲星伴星的坡印廷流能在双星周围产生一个弓形激波腔。如果这个空腔大于未受扰动的星际介质中激波减速的长度尺度,那么余辉的开始将被延迟。如果减速完全发生在掠起的薄壳内,光变曲线将随之快速衰减。我们确定了两种类型的脉冲星,可以实现改变余辉所需的条件:低场,长寿命的脉冲星,和高场脉冲星。我们发现,相当大的一部分(~20-50%)的低场双星很可能居住在中子星双星的基础上的观察,而他们的高场同行不是。流体动力学计算的动机,这个模型被证明是在很好的协议与sGRB余辉光曲线的观察。
2014-06-22 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in the gamma-ray burst accretion disks and associated outflows
我们研究了由II型中微子形成的伽马射线暴(GRB)吸积盘和从这些盘发射的外流中的核合成。我们处理的吸积盘具有相对较低的吸积率:0.001 M_sun s^{-1} <~ Mdot <~ 0.01 M_sun s^{-1},因此它们主要是平流主导的。我们报道了在该盘中合成了几种不寻常的核,如~(31)P、~(39)K、~(43)Sc、~(35)Cl和钛、钒、铬、锰、铜等多种同位素。我们还证实,铁,钴,镍,氩,钙,硫和硅的同位素得到合成的磁盘,如以前的作者所示。这样合成的重元素中的大部分从盘中喷出,并在流出物中存活下来。事实上,在几个伽玛暴的X射线余辉中已经观察到许多这些重元素的发射线。
2013-02-13 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray afterglows from low-luminosity gamma-ray bursts
对亮度远低于其它经典暴的伽马射线暴(980425、031203和060218)的观测,定义了一类新的伽玛暴--低亮度伽玛暴。造成这种情况的外流的性质尚不清楚。提出了两种方案:一种是初始洛伦兹因子为$Γ_0\ga 10$量级的常规相对论外流,另一种是初始洛仑兹因子为$Γ_0\simeq 1-2$量级的跨相对论外流。在这里,我们比较了这两种不同模型的高能量伽马射线余辉发射,同时考虑到同步加速器自逆康普顿散射(SSC)和外部逆康普顿散射由于光子从冷却超新星或超超新星信封(SNIC)。我们发现,传统的相对论外流模型预测一个相对较高的伽玛射线通量从SSC在早期($<10^4 {\rm s}$为典型参数),具有快速衰减的光变曲线,而在跨相对论外流模型中,人们会期望早期高能伽马射线发射的光变曲线更平坦,这可能由SSC发射和SNIC发射两者主导,这取决于下面的超新星的性质和激波参数$ε_e$和$ε_B$。费米伽马射线太空望远镜将来应该能够区分这两种模型。
2009-11-22 astro-ph.HE
The origin and propagation of variability in the outflows of long duration gamma-ray bursts
我们提出的伽马射线暴喷流通过其恒星的祖物质,并随后通过周围的星周介质传播的流体动力学模拟的结果。我们认为这两个射流注入恒定的性能在中心的恒星和射流注入一个可变的光度。我们表明,恒星外的喷气机的可变性是由发动机注入的可变性和通过恒星的喷气传播引起的可变性的组合。比较两种情况下的功率谱表明,即使喷流在恒星内部受到严重冲击,发动机注入的可变性也会保留下来。这种冲击在长时间尺度上产生额外的可变性,大约几秒钟。我们的研究结果表明,通常在伽马射线暴中观察到的持续时间为几秒钟的宽脉冲是由于喷流与祖先的相互作用,而以毫秒时间尺度上的波动为特征的短时间尺度的变化,必须在喷流的底部注入。因此,研究伽玛暴的快速变化特性可以为内部引擎的性质和从中提取能量的机制提供线索。
2010-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accretion and outflow from a magnetized, neutrino cooled torus around the gamma ray burst central engine
我们计算了一个以湍流环面形式吸积到恒星质量黑洞上的伽马射线暴中心引擎的结构和短期演化。我们的模型适用于短伽马射线暴事件,其中残留环面形成后,中子星黑洞或双中子星合并,并随后吸积。我们研究了二维的相对论模型,并集中讨论了黑洞和流参数以及中微子冷却的影响。我们比较所得到的结构和中微子发射我们以前的一维模拟的结果。我们发现,中微子冷却环面发射一个强大的质量外流,这有助于总中微子光度和质量损失的系统。中微子的光度可能会超过极地喷流的Blandford-Znajek光度,随后中微子-反中微子对的湮灭将为伽玛射线暴的发射提供额外的能量来源。
2013-08-22 astro-ph.HE
Constraining the gamma-ray efficiency of LINER outflows with Fermi-LAT and MEGARA
Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学)
本研究结合MEGARA与Fermi-LAT数据,首次经验限制了LINER外流的γ射线辐射效率,发现其为低效高能粒子加速器,支持致密核喷流是LINER极端γ射线辐射的主要来源。
2026-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations really imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近,费米-LAT在几个伽玛暴中探测到了GeV光子,这对伽玛暴外流中的体洛伦兹因子产生了很强的约束。为了避免一个大的伽玛伽玛光学深度,估计在某些爆发的洛伦兹因子的最小值高达800-1200。在这里,我们提出了一个详细的计算考虑到几何形状和动力学的射流的伽马伽马光学深度。在内部冲击模型的框架中,我们计算在不同的能带和相应的光谱的光变曲线,我们展示了如何限制的洛伦兹因子可以显着降低相比,以前的估计。
2011-01-21 astro-ph.HE
Magnetized Accretion Flows: Effects of Gas Pressure
研究了多方状态方程中轴对称磁流体吸积流对γ绝热指数的依赖性。这项工作是Moscibrodzka和Proga(2008)的扩展,在那里我们研究了流体动力学(HD)极限下2-D Bondi类吸积流的伽马依赖性。我们的主要目标是研究,如果模拟不同的伽马可以给我们的洞察到的问题,在几种类型的吸积系统,如黑洞双星(BHB),活动星系核(AGN),和伽马射线暴(GRB)中观察到的各种模式的吸积。我们发现,当γ>~ 4/3时,快速旋转流形成了一个由旋转和气体压力支持的厚环面。如前所示,γ =5/3,这样的环面产生一个强大的,持久的双极流出,可以显着减少缓慢旋转流的极漏斗吸积。对于低伽玛(接近1),环面很薄,并由旋转支撑。薄的环面产生不稳定的外流,这是太弱,传播整个极漏斗流入。与HD模型相比,MHD模拟结果表明磁化环面可以产生出流,并且不表现出规则的振荡。一般来说,我们的模拟演示了环面厚度如何影响流出生产。他们还支持的概念,即环面的几何厚度与功率的环面流出。我们的研究结果,适用于观测,表明环面的辐射冷却和变薄的能力,可以对应于一个喷气机的抑制,观察到在BHB从硬/低到软/高光谱状态的过渡和从静止到硬/低状态的活动星系核的过渡期间。
2009-06-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Heavy Nuclei Synthesized in Gamma-Ray Burst Outflows as the Source of UHECRs
皮埃尔·俄歇天文台最近的测量表明,超高能宇宙射线(UHECR)的成分在高能时由重核主导。然而,到目前为止,还没有天体物理学的动机来考虑重元素高度富集的来源。在这里,我们证明了从伽马射线暴(GRB)的流出物可能确实主要由质量为A ~ 40-200的核组成,这些核是随着热物质从中心发动机膨胀而合成的。特别是,如果喷流是由磁场主导的(而不是热驱动的火球),它的低熵使重元素能够有效地形成。采用毫秒原磁星模型的GRB中央引擎,我们表明,重核都是合成的原磁星风,并在原则上可以加速到能量> 1 e20 eV的冲击或区域的磁重联,负责提供动力的GRB。类似的结果可能适用于吸积动力的伽玛暴模型,如果射流起源于磁化盘风。根据合成核的精确分布,我们预测平均初级质量可能会继续增加,超过最高能量的Fe族元素,可能达到A ~ 90(锆),A ~ 130(碲),甚至A ~ 195(铂)峰。因此,未来在能量>~ 1 e20 eV的UHECR成分的测量可以证实或限制我们的模型,并可能探测GRB外流的性质。超重核在河外背景光中的衰减长度较长,极大地扩展了可获得源的体积,增强了伽玛暴作为超高能ECR源的能量约束。
2011-05-30 astro-ph.CO 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
Secondary emission behind the radio outflows in gamma-ray binaries?
在银河系中探测到了几个由一颗大质量恒星和一个致密天体组成的双星系统,能量超过100 GeV。在大多数这些源中,伽马射线显示出与轨道运动相关的调制,这意味着发射器不应该离明亮的主星太远。这意味着伽马射线的吸收将是不可忽略的,大量的次级电子-正电子对将在恒星周围产生。在这项工作中,我们表明,从这些对无线电发射应占解释的无线电频谱时,变化,和形态发现的伽马射线双星。次级射电辐射的相关特征是相对较硬的频谱、射电峰值中心的轨道运动以及遵循螺旋状轨迹的扩展射电结构。星风自由-自由吸收的影响不容忽视。
2010-03-05 astro-ph.HE
Investigating the Gamma-Ray Emission from Explosive Dispersal Outflows with Fermi-LAT
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);San Diego State University(圣地亚哥州立大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);The Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics(奥斯卡·克莱因宇宙粒子物理中心);University of Texas at Austin(得克萨斯大学奥斯汀分校);The University of Melbourne(墨尔本大学)
研究发现EDOs可能通过高能辐射贡献银河系宇宙射线预算,DR21是其中最显著的候选者。
2026-10-23 astro-ph.HE
Relativistic Outflow Drives Gamma-Ray Emission in 3C345
目标:根据前20个月的费米-LAT数据和光学监测,3C345最近被确定为伽马射线发射体。本文研究了3C345的伽玛射线和光学变率与其秒差距射电辐射特性之间的关系。研究方法:3C345的费米-LAT数据,涵盖0.1 - 300 GeV的能量范围,与2008年1月至2010年3月期间在43.2 GHz对该物体进行的32次甚长基线阵列观测相结合。结果如下:VLBA数据揭示了流的形态学和运动学,其尺度高达~5毫弧秒(mas; 380秒差距的线性距离)。沿喷流方向测量的亮度温度T_b(r)首先随距离的增加而降低,与r ^-(0.95 +/-0.69)成正比,然后在约0.3质量时出现突变,在较大的距离处T_b(r)与r ^-(4.11 +/-0.85)成正比。伽马射线,光学和秒差距尺度的无线电发射的变化显示出类似的长期趋势,持续在整个VLBA监测期间。较短时间尺度上的伽马射线和光学变化与喷流中~0.3质量(~23秒差距,去投影)尺度上的结构变化有关,伽马射线和光学耀斑可能与流中确定的四个不同的超光速组件的演变有关。结论:观测结果表明,γ射线发射的静态和耀斑分量都产生于约23 pc范围的喷流区域。这个区域可能标志着康普顿损失占主导地位的流动区,其大范围可能有利于同步加速器自康普顿机制的伽马射线生产的相对论性喷流的类星体3C345。
2011-11-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hydrodynamic properties of gamma-ray bursts outflows deduced from thermal component
我们研究了一个显着的热发射组件,被确定在47伽玛暴不同的仪器观察到的属性。在“火球”模型的框架内,我们推导出这些爆发的洛伦兹因子γ和加速半径r_0的值。我们发现,在我们的样本中,所有的Gamma值都在10^2 <= Gamma <= 10^3的范围内,其中<Gamma>= 370。我们发现Gamma对加速度半径r_0的依赖性非常弱,Gamma ~ r_0 ^alpha在sigma = 2.1的置信水平下具有alpha = -0.10 +-0.09。r_0值的范围很广,10 ^6.5 <= r_0 <= 10^{9.5} cm,平均值<r_0>约为10^{8} cm。这比10 M太阳黑洞的引力半径高出约30倍。我们认为,这一结果提供了间接的证据,喷流传播内的一个大质量的恒星,并建议存在的reclimation冲击,发生在这个半径附近。
2015-10-13 astro-ph.HE
Black hole hyperaccretion inflow-outflow model. II. Long-duration gamma-ray bursts and supernova $\rm ^{56}Ni$ bumps
与超新星(SNe)有关的长持续时间伽马射线暴(LGRB)可能产生于大质量恒星的死亡。恒星坍缩后,形成一个恒星质量的黑洞(BH),周围是一个带有外流的超吸积盘。Blandford-Znajek喷气机可以发射,然后从包层中突破,为LGRB提供动力。喷流光度取决于盘内半径处的净流入吸积率。此外,$\rm ^{56}Ni$合成应该发生在强流出的吸积盘。$\rm ^{56}Ni$的衰变被认为是在随后的光学余辉的LGRB的SN隆起的可能来源。如果$\rm ^{56}Ni$完全来源于流出,则由于流入盘和流出盘之间的物质分布,LGRB的亮度与相应的$\rm ^{56}Ni$凸块的亮度之间存在竞争。本文在BH超吸积流入-流出模型的框架下,基于15个LGRB-SN事例研究了这两种光度。然后,人们可以约束这些LGRB的祖星的特性。结果表明,这些LGRB可能起源于低金属丰度($Z\lesssim 10^{-2}Z_{\odot}$,其中$Z$和$Z_{\odot}$分别为恒星和太阳的金属丰度)星或某些大质量太阳金属丰度星。对于超LGRB(ULGRB),如GRB 111209 A,大多数具有$Z \lesssim 10^{-2}Z_{\odot}$的大质量低金属丰度恒星只有在从盘中发射出非常强的外流时才能成为祖先。当考虑到盘外流中核合成的贡献时,与ULGRB相关的发光SNe并不缺乏$\rm ^{56}Ni$…
2018-12-04 astro-ph.HE
The Photosphere Emission Spectrum of Hybrid Relativistic Outflow for Gamma-ray Bursts
瞬发相的光球辐射是原火球模型对伽马射线暴的自然预测,这是由于外流底部的大光学厚度($τ>1$),并得到了几个费米伽玛暴中的准热分量的支持。然而,哪种辐射机制(光球或同步辐射)在大多数伽玛暴谱中占主导地位仍然是一个争论热点。从一个纯热火球或纯坡印廷通量主导的外流观察到的光球光谱的形状以前已经研究过。在这项工作中,我们进一步研究了光球光谱的混合流出包含一个热组件和一个磁组件与中等磁化($σ_{0}=L_{P}/L_{\text{Th}}\sim 1-10$),通过调用概率光球模型。从这样的混合流出的高能量谱是一个幂律,而不是一个指数截止,这是兼容的大量的伽玛暴中观察到的带函数。此外,低能指数(对应于峰值通量谱)的分布被发现是相当一致的统计结果的最佳拟合的带函数的伽玛暴的峰值通量谱,具有类似的角剖面的结构射流在我们以前的工作。最后,在考虑了不同的磁加速度(由于磁重联和扭结不稳定性)和窄核的无量纲熵角分布后,可以很好地理解观测到的高能指数分布。
2021-12-01 astro-ph.HE
Dynamics of strongly magnetized ejecta in Gamma Ray Bursts
我们考虑磁化伽玛暴外流的动力学尺度,使用扩展任意磁化外流的黎曼问题的解(Lyutikov 2010)。对于高喷出物磁化,前向激波的行为非常类似于所谓的厚壳区的流体动力膨胀。例外的是在小半径处,前向激波的运动由亚音速相对论外流的动力学决定。反向激波的行为在流体和磁化情况下是不同的:在后一种情况下,即使对于中等磁化强度,σ ~ 1,反向激波形成在相当大的距离,可能永远不会形成在风型外部密度分布。
2010-04-14 astro-ph.HE
Internal Shocks from Variable Outflows in Classical Novae
我们提出了一维流体动力学模拟,包括辐射损失,从经典新星的外流的内部冲击,探索冲击的作用,从无线电到伽马射线波长的多波长发射。观察结果支持这样一种观点:一些新星的初始阶段会产生缓慢的、赤道聚焦的外流(直接来自外拉格朗日点或环联星盘),然后转变为或被来自白矮星的更快、更各向同性的外流所取代,白矮星碰撞并冲击较慢的流动,通过喷出物的再处理为伽马射线和光发射提供动力。然而,新星光变曲线中常见的多个峰值表明外流的加速不一定是单调的,而是可以在“快”和“慢”模式之间连续过渡。这种随时间波动的外流速度自然可以再现新星的几个观测特性,例如相关的伽马射线和光学耀斑,光球的膨胀与峰值耀斑光度一致(尽管稍微滞后),以及谱线的复杂时间演化(包括加速,减速和合并速度分量)。虽然在伽马射线发射过程中,激波仍然深深地嵌入,但$\sim$ keV X射线和$\sim 10$ GHz射电同步辐射的开始通常会延迟,直到最外面的单块壳(由多个内部激波产生的壳合并而成)的前向激波通过由爆发的最早阶段产生的致密外部介质到达足够低的柱。
2019-11-21 astro-ph.HE
Galactic outflow driven by the active nucleus and the origin of the gamma-ray emission in NGC 1068
我们计算了NGC 1068中由活动星系核驱动的激波加速的相对论粒子产生的非热辐射,并将模型预测与观测到的伽马射线和射电谱进行了比较。前者由π衰变、逆康普顿散射和韧致辐射贡献,而后者由同步辐射产生。我们推导出的伽马射线和无线电发射假设的标准加速理论,我们讨论了我们的结果与其他通常假设的伽马射线和无线电发射源,如超新星遗迹(SNR)或活动星系核喷流。我们发现,在这样一个星系的环核分子盘中观察到的活动星系核驱动的冲击提供了一个贡献的伽马射线发射可比的星爆活动时,标准粒子加速效率假设,而他们可以产生整个伽马-只有当描述加速效率和质子与分子气体耦合的参数被调整到大于这些参数的值时,在标准SNR驱动的冲击中假设。我们讨论了加速效率(质子和电子)和质子量热分数的范围内所需的帐户中观测到的活动星系核外流模型的γ射线发射。我们进一步比较了我们的模型中预期的中微子通量与当前实验的约束,并为即将到来的KM 3 NeT中微子望远镜的探测提供了预测。这一分析强烈激发了使用当前和未来的切伦科夫望远镜在>TeV能量下对NGC 1068进行观测,以深入了解伽马射线源的本质。
2016-09-30 astro-ph.HE
A Population of Massive, Luminous Galaxies Hosting Heavily Dust-Obscured Gamma-Ray Bursts: Implications for the Use of GRBs as Tracers of Cosmic Star Formation
本文对2005-2009年期间雨燕卫星观测到的23个严重尘埃遮蔽的伽马射线暴(GRB)的宿主星系进行了观测和分析,代表了这一时期所有具有明确的A_V>1等主框架消光的GRB。Keck,Gemini,VLT,HST和Spitzer的深度观测成功地检测到了宿主星系,并为所有23个事件建立了光谱或光度红移,使我们能够提供内在宿主恒星形成率,恒星质量和平均折射率的测量。与具有相似红移的未被遮蔽的伽玛暴相比,我们发现被尘埃遮蔽的伽玛暴的质量(平均而言)要大一个数量级,而且恒星形成和尘埃遮蔽的速度也更快。虽然这表明伽玛暴存在于所有类型的恒星形成星系中,包括z~2处质量最大、最明亮的系统,但在红移低于1.5时,总体伽玛暴人口继续显示出对大质量星系的高度显着厌恶,并且相对于纯粹的SFR选择的星系样本,对低质量系统的偏好。这支持了GRB速率强烈依赖于金属丰度的观点,并可能表明宇宙中最大质量的星系在大约9 Gyr前经历了化学性质的转变。基于大质量星系中不存在未遮蔽的伽玛暴和低质量星系中不存在遮蔽的伽玛暴,我们还得出结论,最低质量和最高质量星系的尘埃分布相对均匀,而中等质量星系(~10^9 Msun)具有不同的内部性质。
2013-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Short duration gamma-ray bursts and their outflows in light of GW170817
GW 170817的探测、其广泛的多波长后续活动以及随后的大量理论发展和解释,使对双中子星合并现象的整体理解向前迈出了重要一步。它的一个方面是将合并视为短伽马射线暴(SGRB)的祖先,这将是本次审查的主题。一方面,GW170817的观测证实了一些理论预期,例如确认双中子星合并是SGRB的祖先。此外,GW170817的多信使性质允许收集前所未有的数据,例如合并的触发时间,探测伽马射线光子的延迟以及离轴事件的亮度余辉。总之,来自GW170817的无比丰富的数据使我们能够描绘出至少一个SGRB的相当详细的画面。我将详细介绍我们学到了什么,出现了什么新的问题,以及在研究GW 170817类似事件的样本时回答这些问题的观点。
2020-11-18 astro-ph.HE
A Relativistic Type Ibc Supernova Without a Detected Gamma-ray Burst
长持续时间的伽马射线暴(GRB)标志着一些大质量恒星的爆炸性死亡,是Ibc型超新星(SNe Ibc)的一个罕见子类。它们的特点是由一个中心引擎(一个吸积黑洞或中子星)提供动力,产生一个充满活力的准直相对论外流。从观测上看,这种外流表现为伽马射线脉冲和长寿命的射电余辉。到目前为止,中央引擎驱动的SNe已经完全通过它们的伽马射线发射被发现,但由于有限的卫星灵敏度或准直发射远离我们的视线,预计还有更多的人口未被发现。在这个框架内,未检测到的伽玛暴的恢复可能通过无线电搜索SNe Ibc与相对论外流。在这里,我们报告了从看似普通的Ibc型SN 2009bb中发现的发光无线电发射,这需要由中央引擎提供动力的大量相对论外流。由于没有同步伽玛暴,SN 2009bb成为第一个没有探测到伽玛射线信号的引擎驱动SN。与我们对SNe Ibc进行的广泛的无线电调查进行比较,发现中心引擎的比例很低,约为1%,这与附近伽玛暴的推断率无关,但与之一致。我们的研究表明,即将到来的光学和无线电调查将很快与伽马射线卫星竞争,以精确定位最近的发动机驱动的SNe。另一颗超新星的类似结果也被独立报道。
2010-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accretion and outflow from a magnetized, neutrino cooled torus in the gamma ray burst central engine
伽马射线暴(GRB)是一种能量极高的瞬变事件,从宇宙中最遥远的地方都能看到。它们很可能是由超爱丁顿速率的吸积提供动力的,这种吸积作用会进入一个新诞生的恒星质量的黑洞。这个中央引擎产生了最强大的,高洛伦兹因子的喷流,负责高能伽马射线的发射。利用广义相对论中的二维磁流体力学模拟,研究了伽玛暴中央发动机中吸积流的演化。我们计算了极热、极密的环面吸积到快速旋转的黑洞上的结构和演化,黑洞发射磁化喷流。我们计算的化学结构的磁盘和帐户中微子冷却。我们的初步运行适用于短GRB的情况下(残留环面增生后,NS NS或NS BH合并)。我们对选定的盘和中心BH质量估计了这样一个事件的中微子光度
2011-11-23 astro-ph.HE
Short-duration gamma-ray bursts from off-axis collapsars
我们提出了2D高分辨率的流体动力学模拟的相对论流出的长持续时间伽马射线暴的祖先。我们分析了在宽的离轴角度的流出物的属性,产生的膨胀的热茧,围绕喷流内的祖星。我们发现,在宽角度的茧发射可能具有类似的属性的持续X射线发射的短持续时间伽马射线暴的子类。我们计算了预测的持续时间分布、红移分布和余辉亮度,发现它们都与观测到的持续辐射短伽玛暴的性质一致。我们建议,SN组件,宿主星系的属性,和晚余辉观测可以作为一个重要的测试,以验证这个模型。
2010-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Emission from accelerating jets in gamma-ray bursts: Radiation dominated flows with increasing mass outflow rates
我们研究了预期来自伽马射线暴的西向能谱。我们提出了一个分析函数的光谱,是从光球的辐射为主的流动,是在加速。这是最小的可能光谱,它不同于普朗克函数。我们还提出了数值光谱光球过渡到滑行阶段的流动过程中发生的。使用这些光谱模型,我们重新分析费米观测GRB 100507和GRB 101219,这两个已被报道有非常窄的光谱。爆发可以通过光谱模型拟合:对于GRB 101219,光谱与在饱和半径以下或接近饱和半径处发生的光球一致,而对于GRB 100507,光球相对于饱和半径的位置可以确定为时间的函数。在后一种情况下,我们发现光球最初发生在加速阶段,然后过渡到滑行阶段。我们还发现,这种转变发生在同一时间观察到的冷却行为的变化:温度接近常数之前的休息和衰减后。我们认为,这种转变可以解释为增加质量外流率。因此,两个分析的爆发都提供了强有力的证据,证明喷流(最初)是辐射主导的。
2017-08-03 astro-ph.HE
Linking extended and plateau emissions of short gamma-ray bursts
一些短的伽马射线暴(SGRB)表现出一个持续时间较长的发射阶段,称为持续时间为$\sim 10^{2-3}\,\rm s$的扩展发射(EE),以及持续时间为$\sim10^{4-5}\,\rm s$的平台发射(PE)。虽然中央发动机的长期活动是为这两种排放提供动力的一个有希望的解释,但它们的物理起源和排放机制仍然不确定。在这项工作中,我们研究的EE的属性和它们与PE的连接。首先,我们约束的最小洛伦兹因子$Γ$的流出供电EE,使用紧凑性参数,并发现流出应该是相对论的,$Γ\gtrsim10$。我们提出了一个一致的情况下的PE,外流最终赶上负责的即时排放的射流,注入能量到前冲形成的前向冲击,这自然会导致PE。我们还推导出的EE的辐射效率和洛伦兹因子的外流在我们的情况下,10个观测良好的SGRB伴随着EE和PE。效率的平均值为$\sim3\,\%$,但显示出从$\sim0.01$到$\sim100\%$的广泛分布。洛伦兹因子是$\sim20-30$,与紧性论证一致。这些结果表明,EEs是由一个较慢的流出通过更低效的发射比更快的流出,这导致了具有高辐射效率的即时发射。
2020-01-29 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts Black hole accretion disks as a site for the vp-process
我们研究了伽马射线暴吸积盘中风状流出物中的富质子核合成,目的是确定这种流出物是否是vp过程的一个场所。这种vp过程的效率取决于热力学和流体动力学因素。我们讨论了物质熵、流出率、盘的初始喷射点和吸积率的重要性。在某些情况下,vp过程将核合成推到A~100,并产生轻的p核。然而,即使这些核没有产生,中微子诱导的相互作用可以显着改变丰度模式,不能被忽视。
2010-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Naked-eye optical flash from GRB 080319B: Tracing the decaying neutrons in the outflow
对于非定常的重子伽马射线暴(GRB)外流,快质子壳层和慢质子壳层相互碰撞产生高能的软伽玛射线辐射。如果流出物中有大量的中子成分,超相对论中子最初会自由膨胀,直到在更大的半径处衰变。从伽玛射线暴中央发动机喷射出的晚期质子壳层,在为常规的内部冲击提供动力之后,将扫过这些$β-$衰变产物,并产生非常明亮的紫外/光学发射。GRB 080319 B是遥远宇宙中的一次高能爆炸,它产生的肉眼可见的闪光可以用这种方式很好地解释。
2009-01-14 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from the Seyfert galaxy NGC 4151: Multi-messenger implications for ultra-fast outflows
本文探讨塞弗特星系NGC 4151的伽马射线发射,提出极快外流风终端激波处的粒子加速可解释观测到的伽马射线通量,并计算其对附近中微子超出的贡献。
2025-07-17 astro-ph.HE
AGILE results on relativistic outflows above 100 MeV
我们概述了AGILE伽马射线卫星的科学亮点。AGILE是意大利航天局(意空局)的一项飞行任务,致力于观测30 MeV - 50 GeV伽马射线能量范围,同时在18-60 keV波段进行X射线成像。AGILE卫星于2007年4月发射,现已完成其在轨运行的第十个年头,它为增进我们对高能天空的了解作出了重大贡献。能量超过100兆电子伏的宇宙源的辐射本质上是非热的,对观测到的各种各样的银河系和河外伽马射线源的研究为检验极端条件下粒子加速和辐射过程的理论提供了一个独特的机会。
2020-11-30 astro-ph.HE astro-ph.IM
A mildly relativistic wide-angle outflow in the neutron star merger GW170817
GW170817是第一次对双星中子星合并的引力波探测。它伴随着横跨电磁波谱的辐射,并位于距离40 Mpc的星系NGC 4993。有人提出,观测到的伽马射线、X射线和射电辐射是由于在合并过程中发射的超相对论性喷流,偏离了我们的视线。这种喷流的存在是从假设中子星合并为驱动短硬伽马射线暴(SGRB)的中心引擎的模型中预测的。在这里,我们表明,GW 170817的射电光变曲线没有直接的离轴喷流余辉的签名。虽然我们不能排除存在指向别处的喷流,但观测到的伽马射线不可能来自这样的喷流。相反,无线电数据需要一个温和的相对论广角外流向我们移动。这种外流可能是在合并过程中动态喷出的富含中子的物质的高速尾部,或者是当喷流将其能量转移到动态喷出物时爆发的物质茧。茧状情景可以解释GW 170817的射电光变曲线以及伽马射线和X射线(可能还有紫外线和光学发射),因此是与观测数据最一致的模型。茧可能是中子星合并时产生的一种普遍现象,在局部宇宙中产生了迄今尚未确定的射电、紫外线、X射线和伽马射线瞬变。
2017-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Black hole hyperaccretion inflow-outflow model. I. long and ultra-long gamma-ray bursts
长持续时间的伽马射线暴(LGRB)和超LGRB(ULGRB)起源于类星体,在其中心可能形成一个新生的旋转恒星质量的黑洞(BH),周围环绕着一个巨大的吸积盘。在BH超吸积流入-流出模型和Blandford-Znajek(BZ)机制触发伽马射线暴(GRB)的情况下,BZ喷流的实际吸积速率远低于来自祖星的质量供给速率。用伽玛暴光度观测可以对祖星的特征进行约束,其结果超出了通常的预期。在静止坐标系中持续数秒到数十秒的LGRB可能来自太阳金属丰度($Z \sim 1~ Z_\odot$,其中$Z$和$Z_\odot$是祖星和太阳的金属丰度)、大质量($M \gtrsim 34 ~M_\odot$,其中$M$和$M_\odot$是祖星和太阳的质量)恒星或一些零金属丰度($Z \sim 0$)恒星。一小部分低金属丰度($Z \lesssim 10^{-2}~Z_\odot$)恒星,包括星族III恒星,可以产生超级伽玛暴,如伽玛暴111209 A。在静止帧中,持续时间小于几十秒的LGRB的比例超过40 $\%$,这不符合所要求的祖星类型的比例。这可能意味着中央引擎的活动时间尺度可能比观测到的即时发射阶段的时间尺度长得多,如X射线后期活动所示。或者,LGRB和ULGRB可以由毫秒磁星中央引擎提供动力。
2017-11-28 astro-ph.HE
Do Fermi-LAT observations imply very large Lorentz factors in GRB outflows ?
最近的几个伽玛暴的GeV光子的费米-LAT检测意味着巨大的体积洛伦兹因子,以避免在高能量的大伽玛光学深度。在最极端的情况下,估计值可高达Gamma ~ 1000。这对伽玛暴的中央发动机和喷流加速模型提出了严格的限制。然而,这些估计值是从简化的单区模型中获得的。本文提出了一种更符合实际的计算方法,它考虑了存在于具有多个相对论运动发射区的外流中的与时间、空间和方向有关的光子场。该方法具有一般性,可适用于多种γ射线暴瞬发模型。我们提出的内部冲击模型的框架内的数值实现所获得的结果。结果表明:(1)如果GeV和MeV的辐射产生于同一区域,则亮LAT伽玛暴的最小洛伦兹因子Gamma_min比以前的估计值减小2-3倍;如果GeV辐射产生于较大半径,则减小2-8倍。我们提供了一个改进的近似公式Gamma_min这是在很好的协议与我们的数值结果,并可以直接应用到LAT GRB数据;(ii)延迟GeV的发病可能是由于时间演化的不透明度。作为前两个结果的一个例证,我们提出了一个合成的GRB,它再现了GRB 080916 C的大部分特征,平均洛伦兹因子为~ 340,在bin 'b'中3GeV处γ γ不透明度的光学薄区,MeV光变曲线的变化时标为0.5s,GeV发射的开始延迟~ 5s;(iii)伽马伽马不透明度可以平滑GeV光变曲线中的短时间尺度变化。这最后一个结果意味着,在高能量下观察到的变化不一定是一个…
2012-04-04 astro-ph.HE
Taking snapshots of the jet-ISM interplay with ALMA
我们提出了一个更新的我们正在进行的项目,通过跟踪分子气体在高空间分辨率使用ALMA的射电喷流对ISM的影响。研究的射电活动星系核(AGN)显示了最近诞生的射电喷流。在这个阶段,等离子体射流可以对ISM产生最大的影响,这也是最先进的模拟所预测的。这两个目标的年龄相差很大,这使我们能够在它们成长的过程中获得无线电喷流影响的快照。有趣的是,两者都有强大的类星体发射。最大的分子气体质量流出率是在一个射电星系中发现的,该星系拥有一个从气体和尘埃的模糊茧中出现的新生射电喷流。虽然质量流出率很高(几百Msun/年),流出仅限于内部几百pc区域。在第二个物体中,喷流更大(几kpc),并且处于更高级的演化阶段。在这个物体中,分子气体的分布让人想起在更大尺度上,在拥有射电星系的冷核星系团中所看到的。偏离静态运动学的气体不是很突出,仅限于非常内部的区域,并且具有低的质量流出速率。相反,在kpc尺度上,射电瓣似乎与分子气体分布中的凹陷有关,这表明它们是从致密的核区域爆发出来的。活动星系核目前似乎无法阻止在这个星系中观察到的恒星形成。这些结果表明,射电源的影响开始在第一阶段产生的外流,然而,往往是有限的kpc区域。在此之后,这种影响会变成产生大规模的气泡,从长远来看,这可能会阻止周围气体的冷却。我们的结果揭示了射电喷流在其演化的不同阶段的影响,桥接了对星系团中射电星系的研究。
2020-05-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Demographics of the Galaxies Hosting Short-duration Gamma-Ray Bursts
本文报道了100625 A、101219 A和110112 A三个短持续伽马射线暴的余辉和宿主星系的观测结果。发现GRB 100625 A起源于一个z=0.452的早型星系,恒星质量为4.6e9 MSun,恒星星族年龄为0.7 Gyr; GRB 101219 A起源于一个z=0.718的恒星形成星系,恒星质量为1.4e9 MSun,恒星形成速率为16 MSun yr^-1。恒星星族年龄为5千万年。我们还报告了GRB 110112 A的光学余辉的发现,它缺乏一个符合的主机星系i>26等,我们不能最终确定任何场星系作为一个可能的主机。这些爆发的环爆密度约为1 e-4-1 cm^-3,各向同性等效伽马射线能量和动能为1 e 50 - 1 e 51 erg。这些事件突出了拥有短伽马射线暴的星系的多样性。为了量化这种多样性,我们使用了36个与环境有强大关联的雨燕短伽玛暴样本(截至2012年5月,雨燕探测到的68个短伽玛暴中的约1/2),并将其分类如下:晚期型(50%),早期型(15%),不确定(20%)和无宿主(缺乏符合26等的宿主星系; 15%)。为了找到可能的范围为真正的晚型和早型分数,我们分配每个主机无爆发的晚型或早型类别使用概率参数,并考虑的情况下,所有主机在不确定的类别是早型星系设置上界的早型分数。晚型和早型组分的最可能范围分别为~60-80%和~20- 40%。我们发现没有明确的…
2013-02-13 astro-ph.HE
Gamma-ray binaries
伽马射线双星是高质量双星系统的一个子类,其能谱在高能量(E $\gtrsim$ 100 MeV)处达到峰值,并延伸到非常高能量(E $\gtrsim$ 100 GeV)的$γ$射线。在这篇综述中,我们总结了研究的非瞬态$γ$射线双星的性质,以及简要讨论了鲜为人知的系统和瞬态系统托管的微类星体。我们还讨论了已被用来描述所考虑的系统的频谱和定时特性的理论模型
2020-06-05 astro-ph.HE