Constraints on Axion-like Particles from the Observation of GRB 221009A by LHAASO
本文利用 LHAASO 对最亮伽马暴 GRB 221009A 的 TeV 能段观测，通过 CL_s 方法在三种宿主星系磁场模型下研究类轴子粒子-光子振荡，获得了小质量区域具有互补性的参数约束。
2024-01-15 astro-ph.HE hep-ph
Two-sided constraints on Lorentz Invariance violation from Tibet-AS$γ$ and LHAASO Very-High-Energy photon observations
本文给出了西藏-AS $γ$和LHAASO实验对具有四次色散关系的光子的洛伦兹不变性破坏能标的新的双边约束。这些限制是基于对光子三重分裂过程（超光速场景）和簇射形成抑制（亚光速）的考虑。在亚光速情形下的约束比对产生约束更好，并且是文献中最强的。
2021-08-02 astro-ph.HE hep-ph
The implications of gamma-ray photons from LHAASO on Lorentz symmetry
大型高海拔空气簇射天文台（LHAASO）报告了从12个伽马射线源中测量到高达1.42 PeV的高能光子。我们关注LHAASO数据对这种能级Lorenz对称性命运的影响，因此我们考虑了宇宙微波背景（CMB）中γ射线与光子的相互作用，计算了这些γ射线源的光子的光学厚度、平均自由程以及存活概率。采用标准狭义相对论预测的阈值，发现观测到的γ射线光子的最低生存概率约为0.60，这是一个相当高的值，意味着能量高于阈值的大量光子可以到达地球而不破坏洛伦兹对称性。我们的结论是，这仍然是远认为洛伦兹对称性将被破坏，由于目前的观测LHAASO。
2022-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Testing Lorentz invariance of electrons with LHAASO observations of PeV gamma-rays from the Crab Nebula
大型高空空气簇射天文台（LHAASO）最近报道了从蟹状星云中探测到能量高达$1.1~\textrm{PeV}$的γ射线辐射。利用反康普顿电子不存在真空切伦科夫效应的条件，我们将电子色散关系中的线性洛伦兹不变性破坏（LV）边界提高了$10^{4}$倍.我们证明了LV效应对电子的严格限制，与某些量子引力~（QG）模型所期望的LV类型相容，例如弦/D-膜激发的时空泡沫。我们认为，这样的模型是支持的蟹状星云的约束，从LHAASO的观测，以及各种LV光子现象的日期。
2022-04-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Joint photon-electron Lorentz violation parameter plane from LHAASO data
大型高空空气簇射天文台（LHAASO）是最灵敏的γ射线探测器阵列之一，其超高能~（UHE）工作波段不仅有助于研究UHE宇宙射线的起源和加速机制，而且为验证洛仑兹对称性等基本物理概念提供了机会。LHAASO直接观测到$1.42~\mathrm{PeV}$最高能量的光子。LHAASO还采用同步自康普顿模型提出蟹状星云的$1.12~\mathrm{PeV}$高能光子对应于$2.3~\mathrm{PeV}$高能电子，研究了$1.42~\mathrm{PeV}$光子衰变和$2.3~\mathrm{PeV}$电子衰变，对光子和电子二维洛伦兹破坏~（LV）参数平面进行了联合分析。我们的分析是系统和全面的，我们自然得到最严格的限制，从单独考虑光子衰减中的光子LV效应和电子衰减中的电子LV效应。我们的结果也为超越相对论的新物理学提供了参数空间。
2022-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraint on intergalactic magnetic field from Fermi/LAT observations of the "pair echo" of GRB 221009A
本研究利用费米/LAT与LHAASO观测数据，通过GRB 221009A的对回波信号约束星系际磁场下限，独立验证了大尺度结构空洞中星系际磁场存在下限的结论。
2023-06-13 astro-ph.HE
Ultrahigh-energy photons from LHAASO as probes of Lorentz symmetry violations
大型高空空气簇射天文台（LHAASO）是目前在TeV和PeV能区工作的最灵敏的γ射线探测器阵列之一。最近，LHAASO实验从12个天体γ射线源中探测到了高达$1.4~\mathrm{PeV}$的超高能~（UHE; $E_γ\gtrsim 100~\mathrm{TeV}$）光子辐射。我们指出，在这样的能量下对宇宙光子的探测可以将超光速洛伦兹对称性破坏~（LV）激发的光子自衰变限制到更高的水平，从而可以对某些LV框架施加强有力的约束。同时，我们认为目前的PeV尺度光子的LHAASO观测可能提供了在普朗克区域附近存在亚光速型洛伦兹破坏的线索，并且可能与最近由伽马射线暴~（GRB）时间延迟提出的$3.6\times 10^{17}~\mathrm{GeV}$尺度的光速变化相一致。我们进一步提出检测PeV光子来自河外源与未来的实验，基于LV引起的阈值异常的$e^{+}e^{-}$对生产，作为一个重要的测试亚腔洛伦兹违反。我们评论说，这些意见是一致的D-膜/弦启发量子引力框架，时空泡沫模型。
2021-09-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Probing Lorentz Invariance Violation at High Energies Using LHAASO Observations of GRB221009A via DisCan Algorithm
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本文利用DisCan算法分析LHAASO对GRB 221009A的观测数据，在0.2-13 TeV能段搜寻洛伦兹不变性破缺效应，并给出了一阶和二阶情形下LIV能标的95%置信水平下限。
2025-11-07 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Interpreting the multi-TeV emission from GRB 221009A with a second electron component accelerated by turbulence in the jet
针对GRB 221009A多TeV硬谱无法用传统模型解释的问题，引入湍流加速的第二电子成分，通过福克-普朗克方法模拟，改善了能谱拟合并讨论其在其他GRB中的潜在观测价值。
2025-07-08 astro-ph.HE
The origin of very-high-energy gamma-rays from GRB 221009A: implications for reverse shock proton synchrotron emission
本研究提出双组分结构喷流模型，结合正向激波电子同步自康普顿与反向激波质子同步辐射，成功解释GRB 221009A的VHE波段观测，并揭示反向激波可能是超高能宇宙射线加速器。
2025-01-15 astro-ph.HE
Pulsars as candidates of LHAASO sources J2226+6057, J1908+0621 and J1825-1326
LHAASO协作组观测到来自$12$ $γ$射线银河系源的高达$1.4$ PeV的超高能光子。特别地，已经公布了源J2226+6057、J1908+0621、J1825-1326的$γ$射线谱。我们调查的可能性，建议起源附近的PeVatrons的来源。脉冲星被描述为一个旋转的磁偶极子。假设质子均匀分布在光柱外，我们得到质子能谱的洛伦兹分布。发现脉冲星周围的质子可以在短时间内被加速到PeV。所提出的源星的强子$γ$能谱与LHAASO观测到的源J2226+6057、J1908+0621、J1825-1326的$γ$能谱符合得很好。
2022-09-07 astro-ph.HE
Constraints on the intergalactic magnetic field strength from $γ$-ray observations of GRB 221009A
利用LHAASO观测的GRB 221009A的TeV数据，通过ELMAG蒙特卡洛模拟级联过程并与Fermi-LAT流量上限比较，得到IGMF强度下限B≥10^-18.5 G，提供了来自新一类TeV源的独立约束。
2023-10-11 astro-ph.HE
Multi-TeV $γ$-ray candidates from GRB 221009A: a downturn in the intrinsic $γ$-ray spectrum, an echo of the prompt emission phase, and intergalactic electromagnetic cascades
Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院核物理研究所）；Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences (ARIES)（阿亚巴塔观测科学研究所）；Centre for Astro-Particle Physics (CAPP) and Department of Physics, University of Johannesburg（约翰内斯堡大学天体粒子物理中心及物理系）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN/Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所/格兰萨索国家实验室）；Department of Physics, Federal State Budget Educational Institution of Higher Education M.V. Lomonosov Moscow State University（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学物理系）；Federal State Budget Educational Institution of Higher Education, M.V. Lomonosov Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics (SINP MSU)（莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯科别尔辛核物理研究所）
GRB 221009A的高能γ射线候选者检测揭示了内在谱的下降，可能由火球内中子的光电核相互作用产生，随后产生高能回声辐射。
2026-04-11 astro-ph.HE
Comprehensive analysis on photon-electron Lorentz-violation parameter plane
本研究基于LHAASO观测数据，综合分析光子-电子洛伦兹对称性破坏参数平面，给出衰变阈值与能量-动量分布，并确定相关约束边界。
2023-09-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Lorentz invariance violation from GRB221009A
针对LHAASO观测到GRB 221009A的10 TeV光子与标准模型预期矛盾的问题，本文通过数值计算证明可利用该观测定量约束光子的洛伦兹不变性破坏。
2024-04-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
LHAASO discovery of highest-energy photons towards new physics
中国新的宇宙射线望远镜观测到了高达1.4千万亿电子伏特的超高能光子，这暗示着洛伦兹不变性可能在普朗克尺度上被打破。
2021-09-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining the Bulk Lorentz Factor of GRB Outflow in the Magnetic-dominated Jet Model
费米LAT最近的观测表明，在一些伽玛暴中，相对于MeV光子的开始，GeV光子的到达有延迟。为了避免大的光学厚度，在一些最亮的爆发中，洛伦兹因子的最小值被估计为高于1000。在本文中，我们提出了一个详细的计算的时间延迟之间的MeV和GeV的光子的框架下的磁主导喷流模型。我们发现，时间延迟强烈依赖于饱和体积洛伦兹因子的射流。受此启发，我们用这个模型计算了四个最亮的费米爆发的洛伦兹因子。计算结果表明，与“单区”方案相比，洛伦兹因子要小得多。短暴GRB 090510的最小洛伦兹因子为385，而三个长暴GRB 080916 c、GRB 090902 b和GRB 090926的洛伦兹因子几乎相同，平均值接近260。另一个有趣的结果是，对于长爆发，GeV的光子是在体洛伦兹因子饱和后发射的。然而，对于短GRB，MeV和GeV光子以相同的相位发射，即，无论是在扩张阶段还是在海岸阶段。
2013-01-29 astro-ph.HE
Strong constraints on Lorentz violation using new $γ$-ray observations around PeV
Lorentz破坏引起的色散关系的微小变化是量子引力理论中的一个基本问题，在处理高能长距离天体物理观测时，这种微小变化会被放大为重要的影响。LV将导致光子在高能时的衰变，因此，高能光子的观测可能会限制LV甚至QG理论。大型高空空气簇射观测站（LHAASO）是目前在100 TeV以上运行的最灵敏的伽马阵列仪器。最近，LHAASO报告了12个100 TeV以上的源的探测，最大光子能量超过1 PeV。根据这些观察，本文实现了最严格的限制，即，将LV能量标度限制到$1.7\times10^{33} $ eV，其超过普朗克能量的139，000倍，并且实现了比先前限制约1.9个数量级的改进。
2021-07-06 astro-ph.HE
Ultrahigh-energy cosmic-ray signature in GRB 221009A
Swift-BAT和Fermi-GBM望远镜迄今为止探测到的最明亮的长伽马射线暴GRB~ 221009 A为了解极端瞬态现象中的高能过程提供了前所未有的机会。我们发现，传统的轻子模型，同步加速器和同步加速器自康普顿，从这个源的余辉发射有困难解释观测的$\gtrsim 10$ TeV $γ$射线，由LHAASO探测器，并扩展到18 TeV的能量。我们模型的$γ$射线谱估计的能量范围为0.1-1 GeV的费米-LAT探测器。我们的轻子模型预测的流量是严重衰减的$> 1$ TeV由于$γγ$对生产与河外背景光，因此需要一个额外的组件在$\gtrsim 10$ TeV。超高能宇宙射线在伽玛暴冲击波中被加速，其传播在河外介质中引起电磁级联。该通量的视线分量可以解释LHAASO检测到的$\gtrsim 10$ TeV的发射，需要超高能宇宙射线中GRB爆炸波能量的一小部分。这可能是伽玛暴中超高能宇宙射线加速的迹象。
2023-01-19 astro-ph.HE hep-ph
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
Observability of the very-high-energy emission from GRB 221009A
本研究通过引入类轴子粒子（ALPs）和洛伦兹不变性破坏（LIV）机制，解释了GRB 221009A的甚高能辐射观测，其中ALPs能同时解释LHAASO和Carpet-2的探测结果，而LIV仅能解释后者。
2023-12-21 astro-ph.HE hep-ph
Constraints on the Bulk Lorentz Factors of GRB X-Ray Flares
X射线耀斑是10年前由{ \em Swift}卫星在伽马射线暴（GRB）的余辉阶段发现的，被认为是GRB X射线余辉的典型成分。本文用两种不同的方法对伽玛暴X射线耀斑的洛伦兹因子进行了约束。对于第一种方法，我们用耀斑持续时间和喷流破裂时间估计了体洛伦兹因子的下限。在第二种方法中，洛伦兹因子的上限是通过假设X射线耀斑喷流已经经历饱和加速而导出的。我们还重新估计了初始洛伦兹因子，发现理论洛伦兹因子的系数为1.67，而不是通常使用的星际介质（ISM）的2和风的情况下的1.44。我们发现，在统计意义上，ISM情形下的极限洛伦兹因子与X射线耀斑各向同性辐射能量的相关性比风情形下的更符合瞬发辐射的相关性。作为比较，洛伦兹因子的下限在统计学上大于从风的情况下的瞬时爆发的外推。结果表明，X射线耀斑和瞬发爆发是由相同的物理机制产生的。
2015-05-16 astro-ph.HE
Determine the Lorentz factor and the viewing angle of GRB 170817A
GRB 170817A是一个伴随着引力波事件GW 170817的弱短伽玛射线暴（GRB）。据信，一个关闭光束相对论喷流，产生这种弱伽玛暴。在这里，我们使用$E_{\rm p,i}- E_{\rm iso}$和$Γ- E_{\rm iso}$关系来确定洛伦兹因子$Γ$和从GRB 170817 A的喷流$θ'_{\rm obs}$的边缘的视角。我们的结果表明，$Γ= 13.4 ^{+9.8}_{-5.5}$和$θ'_{\rm obs} = 4.3^{+1.8}_{-1.5} \,^{\circ}$。这对应于伽玛暴的轴上$E_{\rm p,i} = 415^{+361}_{-167}$ keV和$E_{\rm iso} = (2.4^{+1.6}_{-1.9}) \times 10^{47}$尔格，这是一个本质上弱的短伽玛暴。有趣的是，伽玛暴和耀变体的多普勒因子和光度遵循一个普遍的关系，这表明它们可能具有相似的辐射机制。
2017-12-13 astro-ph.HE
High energy emission of GRB 130821A: constraining the density profile of the circum-burst medium as well as the initial Lorentz factor of the outflow
GRB 130821 A被Fermi-GBM/LAT、Konus-Wind、SPI-ACS/INTEGRAL、RHESSI和Mars Odyssey-HEND探测到。虽然GRB 130821 A的数据非常有限，但我们在这项工作中表明，高能伽马射线发射（即，高于100 MeV）单独对环爆介质的密度分布以及流出物的初始洛伦兹因子施加了严格的约束。高能伽玛射线辐射的时间行为与前向激波同步辐射模型一致，环爆介质可能具有恒定密度分布。洛伦兹因子约为几百，与其他明亮的伽玛暴相似。
2013-12-10 astro-ph.HE
External Inverse-Compton and Proton Synchrotron Emission from the Reverse Shock as the Origin of VHE Gamma-Rays from the Hyper-Bright GRB 221009A
本文提出外反向激波模型，以外逆康普顿和质子同步辐射解释 GRB 221009A 的 GeV-TeV 辐射，并预测 MeV 与 TeV 光子的反相关，可由 LHAASO 数据检验。
2023-03-27 astro-ph.HE
Implication of GRB 221009A: Can TeV Emission Come from the GRB Prompt Phase?
本文证明GRB 221009A的甚高能辐射可源于内部强子耗散，无需奇异过程，且多信使观测支持磁主导抛射物及BZ中心引擎机制。
2023-04-26 astro-ph.HE
A unified constraint on the Lorentz invariance violation from both short and long GRBs
基于对伽玛暴的观测，长期以来人们一直在研究可能存在的洛伦兹不变性破坏（LIV）。这些论点依赖于这样一个假设，即具有不同能量的光子在同一地点和同一时间发射。在这项工作中，我们试图考虑的内在时间延迟$Δt_{\rm int}$之间的低，高能量光子的发射使用磁喷流模型。可能的LIV效应进行了讨论，在一个统一的方案，无论是长和短的{ \it费米}探测到的伽玛暴。这导致了一个独特的量子引力能量尺度$M_1c^2 \sim 1.0 \times 10^{20}$ GeV的线性色散关系。
2013-01-29 astro-ph.HE
Lorentz Factor Evolution of an Expanding Jet Shell Observed in Gamma-ray Burst: Case study of GRB 160625B
相对论性喷流的洛伦兹因子及其在喷流膨胀过程中的演化是很难估计的，特别是对于伽马射线暴中的喷流。然而，这与对射流物理的理解有关。由于双光子对产生（$γγ{\leftrightarrow}e^+e^-$）的吸收，伽玛暴的辐射光谱可能出现高能光谱截止。我们在GRB 160625 B中寻找了这种高能截止，它是近年来最亮的爆发之一。发现GRB 160625 B第二次爆发的第一个脉冲的高能光谱截止是明显的，在爆发第一次触发后$\sim$ 186-192 s），其平滑且形状良好。在此基础上，我们估算了GRB 160625 B第二次爆发中第一个脉冲所对应的喷流壳层的洛伦兹因子和辐射位置。结果表明，辐射位置随时间的增加而增加。此外，在喷流壳层膨胀过程中，洛伦兹因子几乎保持不变。这表明，射流的磁化强度是低或中等的发射区，事件虽然射流可能仍然是坡印廷通量占主导地位，在较小的半径，以避免明亮的热分量的发射情节。
2019-08-13 astro-ph.HE
The bulk Lorentz factor of outflow powering X-ray flare in GRB afterglow
提出了两种估算X射线耀斑外流体洛伦兹因子的方法。在第一种方法中，外流被假设为重子流，并被热压力加速，对于这种情况，最终体洛伦兹因子受到外流亮度以及被加速的外流的初始半径的限制。这种方法可以应用于相当一部分耀斑。第二种方法基于耀斑快速衰减的曲率效应解释，可以给出体洛伦兹因子的严格约束估计，但只能应用于少数巨型耀斑。这两种方法得到的结果是一致的。得到的X射线耀斑外流体洛伦兹因子（或只是上限）一般小于伽马射线暴（GRB）外流体的洛伦兹因子，范围从10到几百。
2010-09-21 astro-ph.HE
A MAD Explanation for the Correlation between Bulk Lorentz Factor and Minimum Variability Timescale
我们提供了一个解释的反相关性之间的最小可变性时标（$MTS$）的即时发射光变曲线的伽马射线暴（GRB）和估计的散装洛伦兹因子，在磁制动盘（MAD）模型的背景下，这些GRB。特别是，我们表明，以前推导出的限制在布兰德福德-Znajek喷流中的每重子的最大可用能量导致的特性MAD时标，$t_{MAD}$，在GRB和最大的散装洛伦兹因子之间的关系：$t_{MAD} \propto Γ^{-6}$，有点陡峭（虽然在误差条内）的拟合关系中发现的GRB数据。同样，MAD模型也自然地解释了观测到的伽玛暴数据中$MTS$和伽玛射线光度$L$之间的反相关，我们估计了伽玛暴盘的吸积率（给定这些光度）。这两个相关性（$MTS-Γ$和$MTS-L$）也观察到在活动星系核的数据，我们讨论了我们的结果的背景下的伽玛暴和blazar系统的影响。
2018-04-11 astro-ph.HE
A wind environment and Lorentz factors of tens explain gamma-ray bursts X-ray plateau
已知伽马射线暴（GRB）具有最强的相对论性喷流，其初始洛伦兹因子约为几百。许多伽玛暴显示出早期的X射线光变曲线平台，这在理论上是没有预料到的，因此多年来一直困扰着社会。在这里，我们表明，这个观察到的信号是自然获得的经典GRB“火球”模型，提供了初始的洛伦兹因子是相当几十，和膨胀发生到中，低密度的“风”。因此，伽玛暴喷流中的洛伦兹因子的范围比以前认为的要宽得多，并弥合了活动星系核中推断的轻度相对论性喷流与少数极端伽玛暴中推断的高度相对论性喷流之间的观测差距。此外，长伽玛暴的祖先要么不是沃尔夫-拉叶星，要么在最后的恒星演化阶段的风的性质是不同的，在早期。我们讨论了这个模型的几个可检验的预测。
2022-07-22 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
Jitter Mechanism as a Kind of Coherent Radiation: Constrained by the GRB 221009A Emission at 18 TeV
针对GRB 221009A在18 TeV的辐射，提出动力学湍流主导的抖动辐射机制，并论证其在TeV能段为相干辐射，可解释LHAASO观测结果。
2023-03-25 astro-ph.HE
Lorentz Factor-Isotropic Luminosity/Energy Correlations of GRBS and Their Interpretation
伽马射线暴（GRB）喷出物（γ_0）的体洛伦兹因子是理解GRB物理的一个关键参数。Liang等人发现了γ_0和各向同性γ射线能量之间的相关性：γ_0 \proptoE_{gamma,iso,52}^{0.25}。通过包括更多的具有更新数据的伽玛暴和更多的方法来获得γ_0，我们证实了这种相关性，并获得了γ_0 ~91 E_{gamma,iso,52} ^{0.29}。对同一样品中各向同性伽玛暴的平均亮度L_{gamma,iso}进行了计算，发现它们之间有更紧密的相关性：γ_0 ~249 L_{gamma,iso,52} ^{0.30}。我们提出了一个解释，后来的相关性。我们假设恒星质量黑洞周围的中微子冷却超吸积盘是伽玛暴的中心发动机，从中微子驱动的风中导出了中微子湮灭和重子加载驱动的喷流光度。应用聚束校正，我们最终得到了与实验数据符合较好的伽玛0 \proptoL_{gamma,iso}^{0.22}。这表明长伽玛暴的中心引擎很可能是一个被超吸积盘包围的恒星质量的黑洞。
2012-03-20 astro-ph.HE
Hint at an axion-like particle from GRB 221009A
本文提出 GRB 221009A 的 LHAASO 高能观测与标准 EBL 吸收模型矛盾，并证明引入光子与轴子样粒子（ALP）振荡可自然解释观测光谱，从而为 ALP 存在提供新的有力迹象。
2024-12-30 astro-ph.HE hep-ph
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
Axion-Photon Conversion of LHAASO Multi-TeV and PeV Photons
大型高海拔空气簇射天文台（LHAASO）报告了大量多TeV尺度光子事件的探测，其中包括几个PeV尺度的伽马射线光子事件，能量高达1.4 PeV。其中一些事件可能起源于银河系外的可能性尚未排除。在这里，我们提出了一个机制，非常高的能量（VHE）和超高能（UHE）光子的轴子光子转换的情况下，它允许河外的阈值以上的光子被地球上的观测者检测到的基础上旅行。我们发现，轴子-光子转换可以作为一种替代机制，除了阈值异常由于洛伦兹不变性破坏，新观察到的伽马射线暴GRB 221009 A的非常高的能量特征。
2023-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
A Universal Energy Relation between synchrotron and Synchrotron Self-Compton radiation in GRBs and Blazars
本文通过单区轻子模型拟合多波段能谱，发现blazars与GRBs的同步辐射与SSC光度紧密相关，揭示两者共享相似辐射机制，为VHE GRBs研究提供新见解。
2024-12-25 astro-ph.HE
The initial Lorentz factors of fireballs inferred from the early X-ray data of SWIFT GRBs
我们的目的是确定环形暴介质的类型，并直接测量伽玛暴外流的初始洛伦兹因子$Γ_0$。如果早期的X射线余辉光变曲线有一个峰值，且整个曲线与标准的外激波模型一致，则光变曲线的早期上升曲线可以用来区分爆发是在星际介质（ISM）中产生的还是在星风中产生的。在薄壳情况下，与次相对论性反向激波有关，在瞬发发射结束后出现的峰值时间，可以用来导出精确的$Γ_0$，特别是对于ISM情况。本文用解析法导出了$1<p<2$的平电子谱的余辉光变曲线。在我们的GRB样本中，我们得到了ISM中爆发的$Γ_0 \sim 300$。我们没有找到任何好的情况下，爆发出生在恒星风和行为作为一个薄壳，可以用来约束$Γ_0$可靠。
2009-02-16 astro-ph.HE
The History of GRB Outflows: Ejection Lorentz Factor and Radiation Location of X-Ray Flares
本文对Swift/X射线望远镜观测到的29个伽玛暴的明亮X射线耀斑的陡衰变段进行了时间分辨光谱分析，并用曲率效应模型模拟了它们的光变曲线和谱指数演化行为。结果表明，观测到的快速通量衰减和强光谱指数随时间的演化可以很好地用该模型拟合，导出的特征时间尺度（$t_c$）在$33\sim 264$秒范围内。利用由瞬发γ射线导出的峰值亮度与洛伦兹因子之间的经验关系，我们估算了耀斑的洛伦兹因子（$Γ_{\rm X}$）。我们得到了中值为$52$的$Γ_{\rm X}=17\sim 87$，它小于瞬发γ射线火球的初始洛伦兹因子。利用导出的$t_c$和$Γ_{\rm X}$，我们对13个X射线耀斑的辐射区域进行了约束，得到了小于耀斑峰值时刻余辉火球半径的$R_{\rm X}=(0.2\sim 1.1)\times 10^{16}$ cm。将我们的结果与一个初始Lorentz因子已知的伽玛暴样品结合，发现了一个从瞬发γ射线相到X射线历元的长演化特征，即$Γ\propto [t_{p}/(1+z)]^{-0.69\pm 0.06}$。这些结果可能揭示伽玛暴中心引擎的长期演变。
2016-12-22 astro-ph.HE
GRB 090313 and the Origin of Optical Peaks in GRB Light Curves: Implications for Lorentz Factors and Radio Flares
我们使用了19个具有单峰光变曲线的伽马射线暴（GRB）样本，通过研究余辉开始时间与时间上升指数之间的关系来检验标准火球模型。我们的样本包括伽玛暴和X射线闪光，我们推导出了广泛的初始洛伦兹因子（$40 < Γ< 450$）。使用合理的模型参数的前向冲击波的典型频率预计将位于接近光学波段，在这个低的典型频率的框架内，我们使用的光学数据来约束$ε_e$和显示，从早期的光变曲线属性的值是一致的，与出版的典型值来自其他余辉研究。我们产生预期的无线电光变曲线预测的时间演变的预期无线电发射的正向和反向冲击组件，包括同步自吸收效应在早期的时间。虽然这个样本中的一些伽玛暴没有公开的射电测量，我们证明了这种方法的有效性的情况下，{ \it斯威夫特}伽玛暴090313，其中毫米和离心观测，并得出结论，未来的反向检测-使用新的射电设施，如EVLA和ALMA，进行激波射电耀斑试验，将检验低频模型，并对磁场模型提供约束。
2010-09-23 astro-ph.HE
Lorentz factor - Beaming Corrected Energy/Luminosity Correlations and GRB Central Engine Models
我们对一个伽玛暴样品进行了实验研究，该样品的初始洛仑兹因子（$Γ_0$）由余辉起始法约束，喷流张开角（$θ_{\rm j}$）由喷流的破裂时间决定。我们确认了Liang等人（2010）的$Γ_0$ - $E_{γ,\rm iso}$相关性和L{ü}等人（2012）的$Γ_0$ - $L_{γ,\rm iso}$相关性。此外，我们还发现了$Γ_0$与聚束校正后的$γ$射线能量（$E_γ$）和平均$γ$射线光度（$L_γ$）之间的相关性.还包括动能的余辉，我们发现粗糙的相关性（与较大的散射）之间的$Γ_0$和总（$γ$ -射线加动能）的能量和总的平均光度，无论是各向同性值和光束校正值：这些相关性使我们能够测试的数据与伽玛射线暴中心引擎模型。限制我们的样本可能有一个黑洞的中央引擎的伽玛暴，我们比较的数据与理论预测的两种类型的喷流发射机制从黑洞，即非磁化$ν\barν$湮灭机制，和强磁化Blandford-Znajek（BZ）机制。我们发现，数据更符合后者的机制，并讨论了我们的研究结果的伽玛暴喷流成分的影响。
2016-12-20 astro-ph.HE
The bulk Lorentz factors of Fermi-LAT GRBs
伽马射线暴（GRB）喷出物的洛伦兹因子（LF）可能受到高能（HE）谱衰减观测的限制。最近对几个明亮伽玛暴的GeV瞬发辐射的Fermi-LAT观测，得出了大的LF（$Γ>10^3$）的结论。在这里，我们重新审视这个问题，主要关注两个问题。(1)在单区假设下，假设所有的光子都在相同的区域（半径）和时间内产生，采用具有HE截止的目标光子谱，{ \em自洽}计算了$γγ$光学深度。我们发现，这可能是重要的，当伽玛射线暴LF低于几百。(2)最近的Fermi-LAT观测表明，体MeV范围和HE（$\ga100$ MeV）发射可能来自不同的区域。然后，我们考虑一个两区的情况下，他的排放产生在更大的半径比兆电子伏范围内的排放。我们发现，HE发射可能主要是衰减的MeV范围内的发射和衰减的HE谱不显示指数光谱截止，但略有陡峭。这表明，如果放松一个区域假设，则可能不会由于$γγ$衰减而突然截止。通过对080916 C、090510和090902 B三个明亮Fermi-LAT伽玛暴的光谱研究，我们发现\textbf{ $Γ\sim600$ }的体LF与双带情况下的观测结果是一致的。在多区域情况下可以获得甚至更低的LF。
2010-11-06 astro-ph.HE
Fermi and Swift observations of the bright short GRB 090510
明亮的短硬GRB 090510被斯威夫特和费米望远镜观测到。费米对瞬发辐射的研究揭示了一个额外的高能光谱分量，这是短伽玛射线暴喷流中体洛伦兹因子的最大下限，并对线性洛仑兹不变性破坏模型提出了最严格的约束。这两台望远镜的快速重新定位和跟踪使得第一次对伽马射线暴余辉的多波长研究从光学范围到几个GeV。这种长寿命的发射已被研究的框架内的内部冲击和外部冲击模型。
2010-02-15 astro-ph.HE
LST-1 follow-up of the exceptionally bright gamma-ray burst GRB 221009A
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文台）；University of Tokyo（东京大学）；Aoyama Gakuin University（青山学院大学）；Institut de Fisica d’Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术学院）
LST-1对GRB 221009A进行了深入观测，发现其在高能伽马射线中存在4σ显著性信号，为后续研究提供了重要数据。
2025-12-01 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst GRB 221009A: two distinct hints at once at new physics
针对最亮伽马射线暴 GRB 221009A 中超过传统物理吸收极限的高能光子，本文提出类轴子粒子解释 LHAASO 观测，并用洛伦兹不变性破缺解释 Carpet 探测到的约 251 TeV 光子，揭示两个独立的新物理迹象。
2025-02-05 astro-ph.HE hep-ph
The Role of a Heavy Neutrino in the Gamma-Ray Burst GRB-221009A
最近，包括Swift-BAT，GBM和LHAASO在内的几台望远镜在2022年10月9日观测到了来自名为GRB 221009 A（位于$z=0.151$的红移）的伽马射线暴的最高能量和长持续时间伽马射线。传统的理解告诉我们，在如此远的距离产生的非常高能量的光子在到达地球之前会遭受严重的衰减。我们提出了一个亚MeV到$O(10)$ MeV的重中微子的存在与过渡的磁偶极矩，重中微子的产生在伽玛暴。然后，它经过很长一段距离到达我们的星系，并衰变为中微子和光子，这是可以观察到的。通过这种方式，伽玛射线暴产生的原始高能光子可以在长距离衰减中幸存下来。
2022-10-31 astro-ph.HE hep-ph
Consequences of the gamma-gamma attenuation in GRBs: a detailed study
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。为了避免大的伽玛-伽玛光学深度，在某些爆发中，洛伦兹因子的最小值估计高达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。我们的高能光子在伽玛暴外流中传播的详细模型也适用于研究伽玛暴中γ-γ湮灭的许多其他结果：（i）在时间积分谱中的γ-γ截止跃迁更接近于幂律谱陡化，而不是急剧的指数衰减;（ii）在爆发期间伽马-伽马不透明度的时间演化有利于MeV和GeV光变曲线之间的延迟;（iii）对于复杂的伽玛暴，伽玛-伽玛不透明度抑制了高能光变曲线（100 MeV以上）中的最短时标特征。最后，我们还考虑伽玛射线暴的MeV和GeV的光子不产生在同一个位置，表明伽马-伽马不透明度可以进一步降低，减少甚至更多的最小洛伦兹因子的约束。
2011-10-28 astro-ph.HE
Superluminal Dark Photons as a Solution to the GRB 221009A Anomaly
针对LHAASO探测到的GRB 221009A极高能γ光子反常现象，该研究提出超光速暗光子可通过超光速信息传播让γ光子绕过河外背景光衰减，为该反常提供了符合观测与实验的替代解释框架。
2025-03-21 astro-ph.HE gr-qc
Effect of the brightest gamma-ray burst (GRB 221009A) on low energy gamma-ray counts at sea level
本文利用印度地面NaI(Tl)探测器低能伽马射线数据，检验最亮伽马射线暴GRB 221009A的影响，发现无显著变化，并探讨大气衰减及更强假设暴的地面观测可能性。
2024-03-15 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
TeV afterglow from GRB 221009A: photohadronic origin?
针对LHAASO观测到的GRB 221009A多TeV余辉辐射，研究采用含河外背景光的光强子模型解释其能谱，并指出其与EHBL天体1ES 2344+514的特殊耀发态相似。
2024-07-01 astro-ph.HE
On ALP scenarios and GRB 221009A
从射频到伽马射线，大量的天文台观测到了异常明亮的伽马射线暴GRB 221009 A。特别令人感兴趣的是报告的观测光子样的空气淋浴的非常高的能量：一个18 TeV的事件在LHAASO和251 TeV的事件在地毯2。在这些能量的伽马射线预计将被吸收的成对生产事件的背景光子时，旅行星系际的距离。有几项研究试图解释这些事件的观测结果，假设它们起源于GRB 221009A，通过调用类轴子粒子（ALP）。我们重新考虑这种情况，并考虑到天体物理的不确定性，由于鲜为人知的磁场和背景光子密度。我们发现，强有力的，ALP方案不能同时占18 TeV和251 TeV的光子从GRB 221009A。
2022-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Spectral Lag Transition of 32 Fermi Gamma-ray Bursts and their Application on Constraining Lorentz Invariance Violation
谱滞后由正向负转变是少数伽玛暴中不常见的现象。在Lorentz不变性可能被破坏的假设下，利用这一特性约束了可见光子的临界量子引力能（$E_{\rm QG}$）.本文在前人研究的基础上，系统地研究了Fermi/GBM GRB样品的滞后跃迁特征，以建立一个全面的洛伦兹不变性破坏（LIV）的物理极限。这次搜索得到了32个具有红移的伽玛暴，它们表现出滞后跃迁现象。我们首先适合每个滞后-E关系的32个伽玛暴与经验顺利打破幂律函数，并发现滞后过渡通常发生在约400千电子伏。然后，我们将LIV效应应用到拟合中，这使我们能够约束$E_{\rm QG}$的线性和二次值的下限，这些值通常分别分布在$1.5\times 10^{14}$ GeV和$8\times 10^{5}$ GeV。
2022-02-21 astro-ph.HE
