Possible origin of AT2021any: a failed GRB from a structured jet
本文通过多波段拟合分析孤儿余辉候选者AT2021any，发现结构化高斯喷流模型最符合观测数据，推断其洛伦兹因子约68，证实其可能源于一次轴向观测下的失败伽马射线暴。
2023-07-12 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
Three-dimensional numerical simulations of structured GRB jets
在发现第一个明确的离轴伽马射线暴（GRB）GRB 170817 A之后，有几项研究试图了解GRB喷流的结构。最初的喷流结构（由中央发动机直接产生）可以部分保留，或者可以通过与环境的相互作用而完全改变。在这项研究中，我们进行三维，特殊的相对论流体动力学模拟的长GRB喷流演变通过一个大质量的祖星。不同的喷流场景被认为是：礼帽，高斯喷流占主导地位的压力或动能，以及一个模型的超新星（SN）加上喷流都通过祖传播。我们发现，当在祖星内部传播时，具有不同初始结构的喷流几乎无法区分。动力学主导的射流比压力主导的射流更快且更准直。喷流内部的祖星的动力学强烈依赖于一个相关的SN，这可以大大减速喷流传播的存在。我们发现，伽玛暴喷流的初始结构是保存，或不，主要取决于喷流准直。初始结构保留在未准直的射流中，即穿过低密度环境的射流。同时，穿过密集环境的射流通过与介质的相互作用而成形，并保持准直。
2022-11-17 astro-ph.HE
Two-component jet model for multiwavelength afterglow emission of the extremely energetic burst GRB 221009A
针对极亮高能暴 GRB 221009A，本文采用窄、宽双组分喷流模型解释其多波段余辉，并提出利用观测解除模型简并。
2023-04-25 astro-ph.HE
Quasi-thermal Photosphere Emission from Structured Jets of Gamma-Ray Bursts
本文数值模拟结构化伽马射线暴喷流在不同观测角度下的瞬时光球层光谱，揭示其时间与光谱特征，并证明爱因斯坦探针等设备可探测离轴角小于10度的短暴至200Mpc。
2025-04-21 astro-ph.HE
A Precessing, Magnetically Dominated, Structured Jet Powering the Hour-scale Quasiperiodic GRB 250702B
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology（射电天文与技术国家重点实验室）
该研究提出一个统一模型解释GRB 250702B的超长间歇性活动，通过磁主导喷流的进动和结构特征，解释其辐射和喷流异常。
2025-12-31 astro-ph.HE
The redshift and afterglow of the extremely energetic gamma-ray burst GRB 080916C
探测到来自伽马射线暴（GRB）的GeV光子对于解释和模拟这些能量最高的宇宙学爆炸具有重要意义。然而，高能测量的充分利用依赖于对事件距离的准确了解。在这里，我们报告的余辉的发现和随后的红移测定伽玛暴080916 C，费米伽玛射线空间望远镜探测到的第一个伽玛暴与高显着检测光子在>0.1 GeV。观测是用2.2米MPI/ESO望远镜的7通道成像仪GROND，南非名古屋SAAO 1.4米望远镜的SIRIUS仪器和Gemini-S的GMOS仪器进行的。余辉光度红移z=4.35+-0.15，基于伽玛射线光学和近红外探测器（GROND）的同时7个滤光片的观测，GRB 080916 C是最遥远的GRB之一，也是迄今为止已知的最具能量的GRB。从如此遥远的事件中检测到GeV光子是相当令人惊讶的。观测到的瞬发辐射中的伽马射线变化和红移表明，超相对论性喷出物的洛伦兹因子的下限为伽马> 1090。这个数值可以与以往任何伽马射线暴的测量值相媲美，并加强了伽马射线暴080916 C的极端性质。
2009-02-04 astro-ph.HE
Multi Messenger Study of GRB 221009A with VHE Gamma-ray and Neutrino Afterglow from a Gaussian Structured Jet
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）；George Washington University（乔治华盛顿大学）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences（国家理论与计算科学研究所）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences（阿耶波多观测科学研究所以）；Central University of Kashmir（克什米尔中央大学）
通过高斯结构喷流模型拟合GRB 221009A的甚高能余辉，计算中微子通量并与探测器灵敏度比较，发现该爆发的中微子信号低于探测阈值，更近更亮的爆发对中微子探测至关重要。
2026-05-26 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
GRB 100614A and GRB 100615A: two extremely dark GRBs
暗伽马射线暴（GRB）是一种具有低的光-X射线通量比的源。对这种黑暗的解释是：i）GRB处于高红移ii）GRB宿主星系中的尘埃吸收了光学/近红外通量iii）GRB具有固有的微弱余辉发射。在这个框架内，GRB 100614 A和GRB 100615 A是极端的。事实上，它们在X射线中是明亮的，但是没有检测到任何一种光源的光学/近红外余辉，尽管在触发后早期开始了几次后续活动。我们在最红上限可用的时间构建光学到X射线光谱能量分布（SED），并使用银河系（MW）、小麦哲伦云（SMC）的消光曲线和衰减曲线来建模我们的SED。获得的星暴星系样本曲线。我们发现，要解释最深的近红外上限假设MW或SMC消光定律，AV > 50的视觉消光是必需的，这是极不可能的。由于这两个伽玛暴在X射线中都是明亮的，解释iii）也不能解释它们的暗分类，除非光辐射和X射线不是同一个同步加速器光谱的一部分。另一种解释，或者说是对先前可能性的补充，涉及到更灰色的灭绝定律。星爆衰减曲线给出AV>10，这不太极端，尽管仍然非常高。假设除了消光之外还有高红移，意味着在z=2时AV>10，在z=5时AV>4-5，而不管所采用的消光配方。另一种不同的奇异的可能性是极高的红移原点（z>17，考虑到缺失的K探测）。第三星族恒星预计在z ~ 20处出现，并能产生能量远高于我们在这些红移处推断的伽马射线暴的能量。对这些极端伽马射线暴的中红外…
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Late-Time Afterglow from Double-Sided Structured Jets: Application to GRB 170817A
GW 170817/GRB 170817 A的宽带余辉被认为是来自离轴结构喷流。伽马射线暴的中心发动机通常会发射一对反向运动的喷流，因此可以考虑来自双侧结构喷流的发射，近喷流向我们运动，反向喷流远离我们运动。假设喷流的两个分支具有相同的物理参数，我们计算了它们的射电发射。发现在合并后2500天，射电光变曲线$\sim$中会出现反喷流分量，这将导致光变曲线出现一个平台，从而有希望通过高精度射电观测揭示反喷流分量的存在。我们还考虑了两个分支具有不同参数的可能性，并发现如果对反喷流的某些物理参数的评估比近喷流的更有利，则反喷流发射将增强，并将清楚地显示为明显的平台甚至再亮。例如，当反喷流所遇到的环爆介质的密度比近喷流的密度大100倍时，在$\sim$ 600天时会出现一个显著的射电平台。然而，在X射线波段，反喷流的成分通常太微弱而无法辨别。GW 170817/GRB 170817 A的射电观测结果有助于确定事件的关键参数和诊断事件发生的环境。
2019-06-05 astro-ph.HE
Structured Jets and X-ray Plateaus in Gamma-Ray Burst Phenomena
第一次对双星中子星合并的多信使探测，GW 170817，将结构喷流模型带到了最前沿，作为解释事件发生一年多后多波长观测的一种方式。在这里，我们表明，高纬度的结构喷流发射可以自然地产生X射线平台的伽马射线暴（GRB）的光变曲线，独立的辐射从外部冲击。我们计算了从一个关闭的壳层具有角结构的辐射在其相对论的整体运动和内在的亮度。我们的模型能够解释在伽玛射线暴X射线光变曲线中经常观察到的浅衰减相（平台）。我们讨论了结构喷流高纬度辐射对GRB X射线光变曲线的其他显著特征的可能贡献，以及它解释彩色光学/X射线光变曲线性质的能力。
2020-03-20 astro-ph.HE
Luminosity function and jet structure of Gamma Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）喷注的结构对其瞬发和余辉发射特性有很大影响。伽玛暴的射流可以是均匀的，在射流孔径内每单位立体角具有恒定的能量，或者它可以是结构化的，即具有取决于距射流轴线的角距离的能量和速度。我们试图通过研究伽玛暴的光度函数来了解伽玛暴的结构。我们发现，低亮度（1 e46 - 1 e48 erg/s）和高亮度（即L > 1 e50 erg/s）的伽玛暴都可以用一个独特的亮度函数来描述，这也符合目前中等亮度范围（1 e48 - 1 e50 erg/s）的下限。我们推导了均匀喷流模型和结构喷流模型中伽玛暴光度函数的解析表达式，并与实验数据进行了比较。均匀喷流可以再现整个光度函数与合理的自由参数值。结构射流也可以充分地拟合当前数据，只要射流内的能量是相对强的结构化的，即E propto θ ^{-k}，其中k > 4。经典的E propto theta^{-2}结构射流模型被现有资料排除在外。
2014-09-03 astro-ph.HE
Extremely dark GRBs: the case of GRB 100614A and GRB 100615A
暗伽马射线暴（GRB）是一种具有低的光-X射线通量比的源。对这种黑暗的解释是：i）GRB处于高红移ii）GRB宿主星系中的尘埃吸收了光学/近红外通量iii）GRB具有固有的微弱余辉发射。在这个框架内，GRB 100614 A和GRB 100615 A是极端的。事实上，它们在X射线中是明亮的，但是没有检测到任何一种光源的光学/近红外余辉，尽管在触发后早期开始了几次后续活动。我们建立光学X射线光谱能量分布（SED）的时间，在最红的上限，我们的模型与银河系（MW），小麦哲伦云（SMC）的消光曲线，并获得的衰减曲线的星暴星系的样本我们的SED。我们发现，要解释最深的近红外上限假设MW或SMC消光定律，AV > 50的视觉消光是必需的，这是极不可能的。由于这两个伽玛暴在X射线中都是明亮的，解释iii）也不能解释它们的暗分类，除非光辐射和X射线不是同一个同步加速器光谱的一部分。另一种解释，或者说是对先前可能性的补充，涉及到更灰色的灭绝定律。星爆衰减曲线给出AV>10，这不太极端，尽管仍然非常高。假设除了消光之外还有高红移，意味着在z=2时AV>10，在z=5时AV>4-5，而不管所采用的消光配方。另一种不同的奇异的可能性是极高的红移原点（z>17，考虑到缺失的K探测）。第三星族恒星预计在z ~ 20处出现，并能产生能量远高于我们在这些红移处推断的伽马射线暴的能量。对这些极端伽马射线暴的中红外和…
2011-08-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extreme Variability in a Long Duration Gamma-ray Burst Associated with a Kilonova
本文研究长时标伽马射线暴 GRB 211211A 的极端光变，发现毫秒级短变化并估计洛伦兹因子约1000，提出未来引力波观测应将部分长暴视为致密并合的强对应体。
2023-05-20 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: II. Viewing Angle Effect on the Prompt Emission and Application to GRB 170817A
针对结构化喷流的视角效应，研究剪切加速电子辐射，发现同步辐射和SSC辐射峰值波段及视角不敏感性，用模型解释GRB 170817A瞬时谱并提出联合观测验证建议。
2025-02-16 astro-ph.HE
GRB 080710: A narrow, structured jet showing a late, achromatic peak in the optical and infrared afterglow?
本文解释了长伽马射线暴GRB 080710光学和红外余辉中出现晚期无色峰值且峰值前通量增长缓慢的异常现象，发现具有大各向同性等效能量的窄高斯形状喷流模型最合理，揭示了GRB喷流性质的更大多样性。
2024-01-09 astro-ph.HE
Probing TeV Afterglow Emission of GRB~221009A with Gaussian Structured jet in Wind-driven medium
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Central University of Kashmir（克什米尔中央大学）
利用高斯结构喷流模型解释GRB 221009A的TeV后发光，发现喷流几何、动能、风密度等因素对TeV峰值时间及流量敏感，且仅约10%的模拟事件能被CTA探测到。
2025-12-04 astro-ph.HE
Reverse Shocks in Short Gamma-Ray Bursts -- The case of GRB 160821B and prospects as gravitational-wave counterparts
产生伽玛暴余辉的激波系统由一个正激波和一个反向激波组成。对于短伽玛暴，观测到的反向激波的证据很少，然而，伽玛暴160821 B的余辉需要在早期的反向激波来解释射电观测。此外，GRB 160821 B还伴随着最佳采样的macronova，没有引力波探测，以及一个有趣的晚期X射线余辉行为，表明了一个刷新冲击。在轴上短伽玛暴中观测到的反向激波的存在意味着反向激波应该被认为是引力波探测到的合并的潜在对应物。作为引力波的对应物，离轴伽玛射线暴喷流的余辉可以揭示喷流结构--在这些结构化喷流系统中将存在反向激波，如果观察到这些反向激波的特征，则可以指示出流中的磁化程度。在这里，我们展示了GRB 160821 B的情况，以及如何在离轴观测者的结构射流中出现反向激波。
2020-06-10 astro-ph.HE
Prospects of joint detections of neutron star mergers and short-GRBs with Gaussian structured jets
GW 170817是第一次联合探测到来自双中子星（BNS）合并的引力波（GW）和短$γ$射线爆发（SGRB）。对一年多的多波段余辉观测的分析表明，合并最终产物的流出与结构化相对论性喷流模型一致，喷流核心严格准直到半开角$\sim5$度。在这项工作中，假设所有的BNS合并产生高斯结构的射流与GW 170817推断的属性，我们探讨了联合检测的BNS合并和提示$γ-$射线发射，预计在当前和即将到来的升级LIGO-Virgo-KAGRA探测器的前景。我们讨论了三个具体的观测方面：1）检测到的二元倾角的分布，2）距离达到和3）检测率。与仅GW检测不同，由于喷流的结构，联合检测在大倾角时受到很大限制。我们发现，在较低的倾角（比如说低于20度），距离达到以及联合检测的检测率是由GW的可检测性，而在较大的倾角（比如说高于20度），它们是由$γ$射线的可检测性限制。
2020-01-30 astro-ph.HE
Unified theory of negative and positive spectral lags in GRB prompt phase due to shear Comptonization from a structured jet
针对伽马射线暴瞬时辐射阶段的负光谱滞后及滞后转变现象，提出带速度剪切的结构化喷流模型，通过剪切康普顿化效应统一解释正负光谱滞后的成因，并将喷流洛伦兹因子范围限制在几十量级。
2024-10-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
X-ray plateaus in $γ$-ray bursts explained by structured jets
尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台上的X射线望远镜（XRT，0.3 - 10 keV）对$γ$射线暴（GRB）进行了跟踪，发现了相当一部分GRB中X射线发射的浅衰变相（所谓的平台）。这种意外的时间行为不符合标准的伽玛射线暴余辉的预期。因此，在过去的几年里，出现了许多模型，这些模型将能量注入到外部冲击中，需要伽马射线暴的中心引擎的长期活动。我们讨论了一个新的替代，全面的模型：高原阶段起源于高纬度的排放（即，在关闭来自曲面的即时发射之后，从相对于视线的较大角度观察到的辐射）。这个模型使我们能够重现不仅是时间行为的X射线光变曲线，但也联合光学X射线发射的多样性。
2020-06-24 astro-ph.HE
Evaluating the bulk Lorentz factors of outflow material: lessons learned from the extremely-energetic outburst GRB 160625B
GRB 160625 B是一个非常明亮的爆发，有很好的余辉发射。几何校正后的能量高达$\sim 5.2\times10^{52}$ erg甚至$\sim 8\times 10^{52}$ erg，使其成为迄今为止记录到的能量最高的伽玛射线暴瞬发辐射。我们分析了瞬发辐射的时间分辨光谱，发现在某些时间段内可能存在热辐射成分，并且高能辐射具有明显的截止特征。相应地估计流出材料的体积洛伦兹因子。我们发现，在热辐射模型中导出的洛伦兹因子是一致的亮度-洛伦兹因子的相关发现在其他爆发，以及在GRB 090902 B的时间分辨的热辐射分量。而光谱截止模型产生的洛伦兹因子要低得多，这与电子对康普顿散射过程所设定的约束相矛盾。然后，我们建议，这些光谱截止更有可能与粒子加速过程有关，如果光谱在相当低的能量处截止（例如，$\sim$ 10 MeV）。中心引擎的性质也被讨论过，恒星质量的黑洞很可能是首选。
2017-02-14 astro-ph.HE
Hubble Space Telescope observations of the afterglow, supernova and host galaxy associated with the extremely bright GRB 130427A
我们介绍了哈勃太空望远镜（HST）对异常明亮的雨燕伽马射线暴GRB 130427 A的观测。在z=0.34时，这个爆发提供了一个极好的机会来研究超新星和与本质上极亮爆发（$E_{iso} >10^{54}$ erg）相关的宿主星系：比以前任何与超新星光谱相关的伽玛射线暴都更亮。我们使用HST的图像质量，UV能力和不变PSF的组合，以提供最好的分离余辉，主机和超新星的贡献，观察到的光~17休息帧天后，利用主机减法光谱爆发1年后获得。高级巡天照相机（ACS）的棱镜观测显示，SN~ 2013 cq的整体光谱形状和光度与SN 1998 bw相似（光球速度v $_{ph}$约为15，000 km/s）。更蓝的特征的位置与更高速度的SN~ 2010 bh（v $_{ph}$ ~ 30，000 km/s）更匹配，但SN 2010 bh明显较暗，无法再现整体光谱形状，可能表明喷出物中的速度结构。我们发现，爆发起源于~4千秒差距从一个中等恒星形成（1 Msol/年），可能相互作用盘星系的核心。这个星系的绝对星等、物理大小和形态，以及伽玛暴在其中的位置也与GRB 980425/SN 1998 bw惊人地相似。超新星和最明亮和最不明亮的GRB的环境的相似性表明，大致相似的祖星可以在各向同性能量的六个数量级上产生GRB。
2014-07-14 astro-ph.HE
Time-dependent photospheric radiative transfer in structured GRB jets: spectral evolution and polarization diagnostics
Nanchang University（南昌大学）；Henan Institute for Drug and Medical Device Control (Henan Vaccine Issuance Center)（河南省药品医疗器械检验研究院（河南省疫苗发放中心））；Shanghai Johnson & Johnson Pharmaceuticals, Ltd.（上海强生制药有限公司）
研究GRB喷流中时间依赖的等离子体辐射传输，通过模拟和蒙特卡罗方法分析光谱演变与偏振特征，提供定量预测以测试高能偏振计。
2026-07-29 astro-ph.HE
A Narrow Uniform Core with a Wide Structured Wing: Modeling the TeV and Multi-wavelength Afterglows of GRB 221009A
本文提出包含窄均匀核心与宽结构化翼的双分量喷流模型，并结合分层密度分布，首次同时解释了GRB 221009A的TeV、X射线和光学余辉，且所需总动能显著低于单一结构化喷流模型。
2024-04-01 astro-ph.HE
Extremely Soft X-ray Flash as the indicator of off-axis orphan GRB afterglow
我们验证了X射线闪光（XRF）的离轴喷流模型，并研究了离轴孤伽马射线暴（GRB）余辉的发现。基于以下三个因素选择XRF样品：（1）对瞬发光谱$E^{src}_{obs}$的较低峰值能量的约束，（2）红移测量，和（3）早期（或增亮）相位的多色观测。XRF020903是根据这些标准选择的唯一样品。从文献中的存档数据和光度测定结果获得的XRF 020903的完整光学多色余辉光曲线显示约0.7天的消色差增亮。大观测角（0.21 rad，是喷流开口半角的2倍，$θ_{jet}$）的离轴喷流模型能自然地描述消色差增亮和瞬发X射线光谱特性。这一结果表明，存在离轴孤儿伽玛暴余辉光变曲线。具有更大视角的事件（$>\sim2θ_{jet}$）可以使用8米级望远镜和宽视场成像仪（如斯巴鲁超级超级凸轮和大型天气巡天望远镜）来发现。
2015-04-27 astro-ph.HE
Afterglow Imaging and Polarization of Misaligned Structured GRB Jets and Cocoons: Breaking the Degeneracy in GRB 170817A
到目前为止，GRB 170817 A/GW 170817的X射线到射电余辉发射与观测到的频率和时间成$F_ν\proptoν^{-0.6}t^{0.8}$比例，与外部冲击进入环境介质的同步加速器光谱的单一幂律段一致。这就要求在可见光区的有效各向同性等效余辉激波能量增加为$\sim t^{1.7}$。这种能量增加的两个主要通道是（i）\emph{radial}：由较慢的材料携带更多的能量（在可见光区）逐渐赶上余辉激波并使其能量化，和（ii）\emph{angular}：在相对论性外流中，更多的能量以不同的角度向我们的视线移动，其辐射最初从我们身上射出，但随着减速，其光束锥逐渐到达我们的视线。仅使用X射线到无线电$F_ν(t)$不能区分这些解释（或它们的组合）。在这里，我们表明，最有前途的方式来打破这种退化是通过余辉成像和偏振，通过计算预测的余辉图像（其大小，形状和通量质心）和线性偏振$Π(t)$的演变为不同的角度和/或径向流出结构，适合$F_ν(t)$。我们考虑两个角的配置文件-高斯和一个狭窄的核心与幂律机翼的能量每立体角，以及（茧动机）（准）球形流与径向速度分布。对于离轴观察的喷流（以及余辉激波中产生的磁场），当喷流的核心变得可见时，$Π(t)$在$\approx2t_p$处达到峰值，而光变曲线在$t_p$处达到峰值，图像可以用纵横比$\;\gtrsim2$拉长。准球形流动具有几乎…
2018-05-08 astro-ph.HE
Constraining the Jet Launching Time of GRB 170817A by Utilizing the Baryon Loading
观测到的GRB 170817 A相对于GW 170817的延迟携带了关于伽马射线暴（GRB）物理学的重要信息，并受到激烈的争论。在这封信中，我们提出了一种方法来讨论这种时间延迟的主要来源。首先，我们使用结构喷流模型来拟合GRB 170817 A的X射线/光学/射电余辉以及由甚长基线干涉测量的超光速运动。我们的结构喷流模型与角度相关的能量和重子加载。结果表明，我们的模型能很好地拟合GRB 170817 A的余辉。在此基础上，根据拟合结果推断了喷注中的重子载荷。通过比较不同阶段的重子负荷与质量外流，我们推断喷流发射相对于合并的时滞小于几百或几十毫秒。这表明GRB 170817 A相对于GW 170817的时间延迟主要由射流传播到其耗散半径的扩展时间定义。
2020-09-10 astro-ph.HE
Time-resolved spectro-polarimetric analysis of extremely bright GRB 230307A: Possible Evidence of evolution from photospheric to synchrotron dominated emission
Bhabha Atomic Research Center（巴哈原子研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心天体物理学科学部）；Kavli Institute of Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University（斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）；Ioffe Institute（约费物理技术研究所）；Physical Research Laboratory Thaltej（萨巴尔马蒂河左岸物理研究实验室）；Department of Physics, Ashoka University（阿肖卡大学物理系）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Department of Physics, University of Cagliari（卡利亚里大学物理系）
GRB 230307A的光谱偏振分析揭示了从光球主导到同步辐射主导的转变，可能表明磁场在喷流动力学中的演变作用。
2025-12-02 astro-ph.HE
GRB 221009A Afterglow from a Shallow Angular Structured Jet
本文利用考虑正反向激波的动力学模型分析 GRB 221009A 多波段余辉，发现其喷流具有窄核和浅角结构，并膨胀进入恒星风中，同时表明仅少部分激波加热电子形成幂律能量分布。
2023-06-08 astro-ph.HE
The time-resolved spectra of photospheric emission from a structured jet for gamma-ray bursts
在许多费米伽马射线暴（GRB）中发现的准热成分意味着光球辐射确实对许多GRB的瞬发辐射有贡献。但用能带函数或截止幂律经验拟合的观测光谱，特别是光谱和峰值能量（$E_{p}$）的演化是否能用光球发射模型单独解释，还有待进一步讨论。在这项工作中，我们详细研究了光球发射的时间分辨光谱和$E_{p}$演变的结构射流，具有内恒定和外减小的角洛伦兹因子的配置文件。此外，一个连续的风与时间相关的风光度已被认为是。结果表明，光球在峰值附近的光谱类似于幂律截止光谱。该光谱可以具有观测到的平均低能光谱指数$α$ $ \sim -1$，并且我们的光球模型中的低能光谱指数的分布与观测到的（$-2\lesssim $ $α\lesssim 0$）相似。此外，衰变阶段的两种谱演化（以核宽（$θ_{c}$）为间隔）分别与几个Fermi多脉冲和单脉冲伽玛暴的时间分辨谱分析结果一致。对于光球模型，我们也能很好地再现观测到的两种$E_{p}$演化模式。因此，通过考虑光球发射的结构喷流，我们再现的观测以及最适合的截止幂律模型的峰值通量谱或时间积分谱的伽玛暴。
2019-08-30 astro-ph.HE
Propagation of a Short GRB Jet in the Ejecta: Jet Launching Delay Time, Jet Structure, and GW170817/GRB 170817A
我们进行了一系列的相对论磁流体动力学模拟研究如何热磁喷流传播的动态喷出物的一个二元中子星合并，重点是如何喷流结构取决于喷射发射相对于合并时间的延迟时间，$Δt_{\rm jet}$。我们发现，无论喷流的发射延迟时间，结构射流的光度和洛伦兹因子的角度依赖性总是形成后，喷流爆发的喷出物。另一方面，射流发射延迟时间对射流结构也有影响。如果喷气发动延迟时间相对较长，例如，$\ge 0.5$ s，视线材料具有来自茧的主要贡献。另一方面，对于一个相对较短的射流发射延迟时间，射流穿透喷出物早期和发展的角结构之后。视线喷出物是由结构射流本身占主导地位。我们讨论的情况下，GW 170817/GRB 170817 A的框架内的长和短$Δt_{\rm jet}$。未来对GW/GRB关联的更多观察可以帮助区分这两种情况。
2019-05-18 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: IV. Thermal {\em vs.} Non-thermal Emission of the Jet Cocoon
Guangxi University（广西大学）；Guizhou Normal University（贵州师范大学）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）
以GRB 090902B为例，研究在结构喷流框架下，弱散射区中混合喷流-茧区域产生的准热电子分布如何解释观测到的热成分，并通过与强散射区的对比揭示GRB谱多样性的起源。
2026-05-24 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts -- A radio perspective
伽马射线暴（GRB）是宇宙学距离上的高能事件。它们提供了独特的实验室来研究极端条件下的基本物理过程。由于极端的光度，伽玛暴在非常高的红移和早期宇宙恒星形成率的潜在示踪剂是可检测的。虽然{ \it Swift}和{ \it Fermi}的发射极大地增加了我们对伽玛暴的理解，但也出现了许多新的问题。伽玛射线暴的射电观测独特地探测了爆炸的能量学和环境。然而，目前只有30%的突发是在无线电波段中检测到的。使用即将到来的灵敏望远镜进行的射电观测可能会显着增加样本量，并允许人们在更长的时间内跟踪单个爆发，并能够回答与真实量热法，反向冲击发射和早期宇宙中大质量恒星爆炸为GRB的环境有关的一些重要问题。
2016-12-14 astro-ph.HE
Swift discoveries of new populations of extremely long duration high energy transient
Swift最近的观测已经开始发现$γ$ -射线瞬变，其总能量与伽马射线暴（GRB）相当，但持续时间比大部分GRB长一个数量级或更长。一些建议形成一个新的人口的超长伽玛暴，平均持续时间约$10^4$ s，而进一步人口的$γ-$射线持续时间$>10^5$ s可能代表相对论流出的表现形式，从恒星周围的大规模黑洞粉碎的潮汐破裂耀斑（TDFs）。在这里，我回顾了这些新的事件类的观察，讨论了确定其祖先的进展，并建议新的观察可以磨练我们对爆发的理解，并允许它们被用作探针，为伽玛暴提供补充和额外的工具。
2015-06-12 astro-ph.HE
GRB 250704B: An Off-axis Short GRB with a Long-Lived Afterglow Plateau
该研究对短暴GRB 250704B的多波段余辉进行详细分析，发现其长平台和陡降可由非轴结构喷流解释，强调喷流几何与视角在建模中的关键作用。
2025-09-08 astro-ph.HE
JWST Spectroscopy of GRB 250702B: An Extremely Rare and Exceptionally Energetic Burst in a Dusty, Massive Galaxy at $z=1.036$
本研究通过JWST/NIRSpec光谱将罕见重复爆发GRB 250702B定位于$z=1.036$，测得其各向同性等效$\gamma$射线能量至少$2.2\times10^{54}$ erg，并揭示其位于罕见的大质量尘埃星系中。
2025-09-26 astro-ph.HE
Multiband Fitting to Three Long GRBs with Fermi/LAT Data: Structured Ejecta Sweeping up a Density-Jump Medium
我们提出了宽带（无线电，光学，X射线和GeV）适合余辉光变曲线和光谱的三个长持续时间的伽马射线暴（GRBs 080916 C，090902 B和090926 A）检测的伽马射线暴监测器（GBM）和大面积望远镜（LAT）的费米卫星仪器。利用观测到的宽带数据，我们研究了高能量发射的起源，并建议早期的GeV发射和晚期的无线电，光学和X射线余辉可以理解为是由于同步辐射从外部前向冲击引起的结构喷出物在风气泡跳跃到均匀密度介质中传播。如果假设大部分能量注入的停止时间接近于前向激波的减速时间，那么，前向激波持续注入能量的结构性喷出物可以很好地解释这些爆发的GeV早期上升特征，而密度跃变介质可以解释余辉后期的某些平台或耀斑。拟合结果表明，一方面，GeV光子的外冲击源将使光学厚度对LAT早期上升部分的贡献不显著，从而放松了对洛伦兹因子下限的强约束;另一方面，这些费米-LAT事件优先发生在低密度环暴环境中，在这种情况下，克莱因-西科截止将显着抑制自同步康普顿（SSC）辐射。这样的环境可能是由Ib/c型超新星的超级气泡或低金属量的祖星（在恒星演化的后期质量损失率很低）造成的。
2011-06-04 astro-ph.HE
Afterglow Lightcurves from Misaligned Structured Jets
GRB 170817 A/GW 170817是第一个远离GRB喷流对称轴清晰可见的GRB。它的余辉在很宽的频率和时间范围内被密集地监测。它已被广泛建模，主要是数字，虽然这一努力是非常富有成效的，许多基本的模型参数仍然没有确定。我们提供了离轴观测到的GRB余辉的分析模型，考虑了具有窄核（半开角$θ_{\rm c}$）和幂律机翼的射流，其能量为每单位立体角（$ε=ε_cΘ^{-a}$，其中$Θ=[1+(θ/θ_{\rm c})^2]^{1/2}$）和初始比动能（$Γ_0-1=[Γ_{\rm c,0}-1]Θ^{-b}$），并简要讨论了高斯射流。我们的研究揭示了定性不同类型的光变曲线，可以在未来的离轴伽玛暴，无论是单峰或双峰，这取决于喷流结构和视角。考虑到光变曲线的形状，而不是时间和/或通量的绝对归一化，去除了光变曲线对许多高度简并的爆发参数的依赖。这项研究可以很容易地用于确定底层射流结构，显着减少数值拟合尝试的有效参数空间，并提供物理见解。作为一个例子，我们表明，对于GRB 170817 A，有一个强的相关性之间的允许值的$Γ_{\rm c,0}$和$b$，导致一个狭窄的带允许的解决方案在$Γ_{\rm c,0}$ - $b$平面上的一些最小值$Γ_{\rm c,0}\gtrsim 40, b\gtrsim1.2$。此外，主导早期光变曲线的材料的洛伦兹因子可以通过三种独立的技术被约束为…
2020-03-04 astro-ph.HE
Multiple rebrightenings in the optical afterglow of GRB 210731A: evidence for an asymmetric jet
针对GRB 210731A光学余辉4小时内多次再增亮，研究提出非轴对称三组分结构化喷流模型，并通过MCMC拟合多波段数据，证明方位向能量与速度不均可形成多峰。
2024-12-02 astro-ph.HE
Investigation of the spectral lag - energy relation of GRBs registered by INTEGRAL
利用INTEGRAL天文台的SPI和IBIS/ISGRI仪器探测到的28个亮伽玛暴，研究了光谱滞后与能带的关系。研究发现，对于结构简单的脉冲群或多脉冲群中间隔较好的脉冲群，谱滞后可以用关系式t=Alog（E）来近似，其中A是一个正参数，它与脉冲宽度有关。我们没有发现任何负滞后在简单的结构突发或在良好的分离脉冲。在研究整个爆发的时间分布时，由于脉冲的频谱参数不同，可能会出现负滞后。
2013-04-01 astro-ph.HE
Reverse Shock Emission from Misaligned Structured Jets in Gamma-Ray Bursts
本文研究偏轴伽马射线暴中反向激波对余辉的贡献，考虑多种结构化喷流模型并应用于GRB 170817A/GW170817，发现反向激波可显著影响早期余辉并导致光变曲线呈现双峰或特征单峰。
2024-11-21 astro-ph.HE
Shear Particle Acceleration in Structured Gamma-Ray Burst Jets: III. The Radiation Physics of Bright Prompt Optical Flash
针对伽马射线暴明亮瞬时光学辐射物理的谜题，提出基于结构化喷流混合喷流-星茧（MJC）区域的剪切粒子加速模型，通过电子同步辐射和SSC过程合理解释了GRB 990123等的光学闪及光谱特征，并推断其喷流高度磁化。
2025-08-09 astro-ph.HE
The Hardness-intensity Correlation of Photospheric Emission from a Structured Jet for Gamma-Ray Bursts
对于许多伽马射线暴，硬度-强度关联（HIC）可用幂律函数$E_{\rm p}\propto F^κ$来描述，其中$E_{\rm p}$是$νF_ν$谱的峰值能量，而$F$是瞬时能流。本文研究了结构喷流非耗散光球辐射在不同区域的HIC。引入了一个中间光球，它包含了不饱和和饱和的排放量，我们发现，在这种情况下，积极的$κ<1/4$。同样的结论也可以推广到没有磁耗散的混合喷流的光球辐射，或者有亚光球磁耗散和完全热化的混合喷流的光球辐射。这可能意味着在观测到的$κ$分布中，峰值在$\sim1/2$的贡献主要来自同步辐射源的γ暴的瞬发辐射。此外，中间光球层的辐射可以产生比不饱和区更小的低能光子指数$α$，并在伽玛暴脉冲中自然地再现$α-E_{\rm p}$中的反关联。
2022-04-15 astro-ph.HE
Gamma-ray burst jets: uniform or structured?
伽马射线暴（GRB）喷注的结构对其瞬发和余辉发射特性有很大影响。通过研究不同的结构对亮度函数（LF）的影响，可以深入了解伽玛暴的未知结构：i）我们表明，（$10^{46} < L_{\rm iso} < 10^{48}$ erg/s）和高（即用$L_{\rm iso} > 10^{50}$ erg/s）亮度GRB可以用唯一的LF来描述; ii）我们发现均匀射流（轴上和轴外观察）以及非常陡峭的结构射流（即，具有$s > 4$的$ε(θ) \propto θ^{-s}$）可以再现当前LF数据; iii）考虑到整个射流的排放（即包括温和相对论的贡献，离轴射流元件），我们发现，$E_{\rm iso}(θ_{\rm v})$（我们称这个量为"表观结构"）可以与固有结构$ε(θ)$非常不同：特别地，具有高斯本征结构的射流具有更类似于幂律的表观结构。这为结构射流的准普适性假说开辟了新的视角。
2015-03-03 astro-ph.HE
Properties of the extremely energetic GRB~221009A from Konus-WIND and SRG/ART-XC observations
基于Konus-WIND和SRG/ART-XC观测，本研究分析了极亮伽马射线暴GRB 221009A，测得其极高能量与光度，证实其为“正常”长GRB的超高能版本。
2023-05-15 astro-ph.HE
The late-time afterglow of the extremely energetic short burst GRB 090510 revisited
短伽玛暴090510的发现引起了相当大的关注，主要是因为它有一个明亮的光学余辉，它是迄今为止在整个伽玛暴种群中检测到的最具能量的事件之一。余辉观察到与斯威夫特/UVOT和斯威夫特/XRT和证据的喷射中断后约1.5 ks的爆发已在文献中报道，这意味着在此中断后的光学和X射线光变曲线应该褪色具有相同的衰减斜率。正如几位作者所指出的那样，UVOT数据中看到的破裂后衰减斜率比X射线波段的陡峭衰减要浅得多，这表明后期有过量的光通量。我们减少和分析新的余辉光曲线数据获得的多通道成像仪GROND。基于GROND获得的密集采样数据集，我们发现GRB 090510的光学余辉确实进入了一个陡峭的衰减阶段开始后约22 ks的爆发。在此期间，GROND光学光变曲线是消色差的，其斜率与X射线数据的斜率相同。结合UVOT数据，这意味着在爆发后约22 ks的光学光变曲线中一定发生了第二次断裂，然而，在X射线波段中没有明显的对应物，这与解释相矛盾，这可能是另一个喷流断裂。GROND数据提供了GRB 090510的光学余辉在后期确实遵循喷流破裂后的演化的缺失证据。
2012-01-18 astro-ph.HE
Extreme superluminal expansion traces an ultra-narrow GRB jet across relativistic regimes
本研究通过甚长基线干涉观测结合公开数据，发现GRB 221009A的超窄喷流存在两阶段横向演化，揭示其先在类风介质、后在星际介质中传播并最终减速扩展的过程，为相对论喷流动力学提供新见解。
2026-10-07 astro-ph.HE
GRB minimum variability timescale with Insight-HXMT and Swift: implications for progenitor models, dissipation physics and GRB classifications
γ射线暴瞬发辐射的耗散过程目前还不清楚。时间变化的研究可能提供一种独特的方式来区分几何形状和传播相关的影响的内部发动机活动的印记。我们定义的最小可变性时标（MVT）作为最短的持续时间的单个脉冲，形状的光变曲线的样本的伽玛暴和测试相关性与峰值亮度，洛伦兹因子，喷流张开角。我们将这些相关性与最近的相对论性结构-可能摆动-射流的数值模拟预测进行比较，并评估MTV作为探测器发射物理的价值。我们使用峰值检测算法mepsa来识别GRB时间历史中的最短脉冲，并估计其半高宽（FWHM）。我们将该框架应用于两组GRB：Swift（2005年至2022年7月）和Insight-HXMT（2017年6月至2021年7月，包括221009 A）。然后，我们选择了401个测量z的伽玛暴来测试相关性。平均而言，短伽玛暴的MVT明显短于长伽玛暴。060614和211211 A等扩展发射短暴的MVT分布只与短暴的MVT分布相一致。这就为研究祖先的性质提供了新的线索。长伽玛暴的MVT与峰值亮度有关。我们确认与洛伦兹因子的关系，并找到一个相关性与射流的开口角估计从余辉，随着脉冲数的负相关性。的MVT可以识别新兴的推定的新一类的长伽玛暴，建议产生的紧凑的二元合并。对于其他典型的长GRB，MVT和峰值亮度，洛伦兹因子，喷流张开角，和脉冲数之间的不同相关性可以在结构化，可能摆动，弱磁化相对论性喷流的背景下进行解释。（摘要）
2023-01-03 astro-ph.HE
Extreme value distribution for gamma-ray-burst prompt data -- How unexpected was the BOAT event?
本研究利用广义极值分布分析GRB瞬时数据，发现GRB221009A的通量和峰值流量显著偏离单一群体假设，其发生概率极低，分别约为每千年和每世纪一次。
2025-08-08 astro-ph.HE
TeV afterglow emission from a structured GRB jet using the kinetic approach
本文使用动力学方法研究结构化GRB喷流结构对TeV余辉辐射的影响，通过改进katu代码自洽处理IC冷却，发现能量随角度衰减更快的喷流IC峰值通量降低，并重现了GRB 170817A光变曲线。
2025-03-05 astro-ph.HE
Synchrotron Radiation Dominates the Extremely Bright GRB 221009A
本文利用 Fermi/GBM 和 SATech-01/GECAM-C 的未饱和数据对 GRB 221009A 进行时间分辨能谱建模，证明其辐射由大半径处相对论电子的同步辐射主导，并支持喷流为坡印廷能流主导。
2023-03-28 astro-ph.HE
A Comprehensive Radio View of the Extremely Bright Gamma-Ray Burst 130427A
GRB 130427 A是非常明亮的，因为它发生在低红移的位置，而能量学则更典型的高红移伽马射线暴（GRB）。我们收集了良好的采样光变曲线在1.4和4.8 GHz的GRB 130427 A与韦斯特博克综合射电望远镜（WSRT），我们获得了最准确的位置与欧洲甚长基线干涉测量网络（EVN）。我们的通量密度测量结合所有可用的数据，在无线电，光学和X射线频率进行宽带建模的框架内的反向向前冲击模型和两个组件的射流模型，我们讨论了这两个模型的影响和局限性。从模型中推断出的低密度意味着GRB 130427 A的祖先要么是一颗金属量非常低的沃尔夫-拉叶星，要么是一颗快速旋转的低金属量O星。我们还发现，电子中的能量的分数是随着时间的推移而演变的，并且参与相对论幂律能量分布的电子的分数小于15%。我们在最早期的WSRT观测中观察到了日内的变化，从我们的模型中推断出的源大小与星际闪烁效应引起的这种变化是一致的。最后，我们提出并讨论了我们的限制线和圆极化，这是迄今为止最深的限制伽玛射线暴射电偏振。
2014-08-13 astro-ph.HE
