Studying the variability of the X-ray spectral parameters of high-redshift GRBs' afterglows
雨燕卫星已经用X射线数据观测到了一千多个伽马射线暴。几乎三分之一的星系也有红移测量。在这里，我们开始研究的X射线光谱拟合的数据考虑的低能量部分，其中N（H）吸收发生。基于可用的更准确的输入数据，我们检查了以前的拟合的鲁棒性，并测试了起始参数的变化有多敏感。我们研究了几次爆发过程中内禀氢柱密度的变化。未发现N（H）柱密度的显著变异性。
2019-09-04 astro-ph.HE
Stepwise Filter Correlation Method and Evidence of Superposed Variability Components in GRB Prompt Emission Lightcurves
伽马射线暴具有可变的光变曲线。虽然大多数模型将观测到的变率归因于一个物理来源（例如中央发动机活动、云团环爆介质、相对论湍流），但有些模型调用两个物理上不同的变率分量。本文提出了一种分解伽玛暴光变曲线中光变分量的方法，即逐步滤波相关（SFC）法。基于低通滤波技术，我们逐步过滤的光变曲线的高频信号，然后进行相关性分析的每个附属对过滤的光变曲线。我们的模拟表明，如果一个模拟光变曲线包含一个缓慢的变化组件叠加在一个快速变化的时间序列，作为滤波器频率的函数的相关系数将显示一个突出的下降功能周围的缓慢组件的频率。通过仿真，我们证明了该方法可以在频域中识别光变曲线的显著聚类结构，并证明了该方法可以捕捉到其他方法（如功率密度谱分析方法）难以提取的叠加信号。我们将此方法应用于266个BATSE亮伽玛暴。我们发现，大多数的爆发有明确的证据，这样的叠加效应。我们进行了统计分析，确定的变异组件，并讨论了伽玛射线暴物理的影响。
2012-01-27 astro-ph.HE
What can we learn about GRB from the variability timescale related correlations?
最近，在伽马射线暴中发现了两个与光固化最小变率时标（$\rm MTS$）有关的经验关系式。一种是$\rm MTS$与洛伦兹因子$Γ$之间的反相关，另一种是$\rm MTS$与γ射线光度$L_γ$之间的反相关。这两种相关性都可以用来探索伽玛暴的中心引擎的活动。在本文中，我们试图通过结合两个流行的黑洞（BH）中心引擎模型（即，Blandford \& Znajek机制和中微子主导的吸积流）来理解这些经验相关性。将$\rm MTS$作为中微子主导的吸积流（NNDs）粘性不稳定性的时间尺度，我们发现这些关联有利于由Blandford-Znajek（BZ）机制驱动喷流的情况。
2017-03-15 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
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
Looking Into the Fireball: ROTSE-III and Swift Observations of Early GRB Afterglows
我们报告了一套完整的早期光学余辉的伽马射线暴（GRB）获得的ROTSE-III望远镜网络从2005年3月至2007年6月。这一组由12个余辉组成，有早期的光学和Swift/XRT观测，ROTSE-III响应时间的中位数为伽马射线发射开始后45秒（GCN通知时间后8秒）。这些余辉在光学光度上跨越了四个数量级，同时X射线探测允许多波长光谱分析。不包括X射线耀斑，宽带同步辐射光谱表明，光学和X射线发射起源于一个共同的区域，与火球模型中的外部前向激波的预测一致。然而，火球模型是不足以预测的时间衰减指数的早期余辉，即使在占可能的长时间连续的能量注入。我们发现光学余辉是前向激波的一个清晰的示踪物，我们用前向激波的峰值时间来估计GRB外流的初始体积洛伦兹因子，发现100<Gamma_0<1000，与预期一致。
2009-04-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Variability of the giant X-ray bump in GRB 121027A and possible origin
由\emph{Swift}触发的GRB 121027 A的特殊巨型X射线暴与伽马射线暴中典型的X射线耀斑有很大的不同。在凸点的上升和衰减阶段，观察到的结构变化有四个部分。考虑到四部分数据的质量，我们只能使用逐步滤波相关方法（Gao et al. 2012）分析撞击中约5300 s至约6100 s的数据，发现可能存在$86^{+5.9}_{-9.4}~\rm s$周期振荡，并通过Lomb-Scargle方法（Scargle 1982）证实。此外，还提出了一个喷流进动模型（Liu等人，2010年）来解释这种变化。
2014-04-05 astro-ph.HE
Diagnosing the remnants of binary neutron star merger from GW170817/GRB170817A event
通过引力波辐射和多波长电磁辐射的联合观测发现的事件GW 170817/GRB 170817 A是两颗中子星（NS）合并的第一个明确的“冒烟枪”。然而，合并的剩余部分仍然未知。Piro等人最近声称，GRB 170817 A的X射线变化不显著。通过系统地比较GRB 170817 A余辉和GRB余辉中X射线耀斑的光变特性，发现这种X射线光变与GRB余辉中X射线耀斑具有相似的统计相关性。我们进一步研究了几种可能的合并产物的情况下，看看他们是否可以产生所观察到的X射线变化在GRB 170817 A。第一种情况调用一个稳定的磁星作为中央引擎，通过差异旋转或回退吸积到NS上产生后来的X射线变化。第二种情况调用一个黑洞作为中央引擎与后退吸积过程。最后一个场景是一个长寿命的超大质量NS的中央引擎。我们发现，前两种情况下，很难产生后来的X射线的变化，这需要一个不切实际的NS磁场或一个非常大的恒星信封和一个非常长的吸积时间尺度。然而，第三种情况似乎与观测结果一致，后期的X射线变化可能是由NS与$B_p\in(3.6, 13.5)\times10^{13}$ G坍缩后排出的磁层产生的。
2019-04-25 astro-ph.HE hep-ph
GRBs from Magnetic Reconnection: Variability and Robustness of Lightcurves
伽马射线暴（GRB）的耗散机制在发现近半个世纪后仍然不确定。两个主要的竞争机制是广泛研究的内部冲击和研究较少的磁重联。在这里，我们考虑伽玛暴发射的磁重联占相对论的整体运动，它产生的喷流的散装休息框架。远离源的磁场几乎完全垂直于径向方向，这表明在相反方向的磁场区域之间存在局部准球形薄重联层。我们表明，如果喷流的框架中的相对论运动被限制在这样一个准球形的均匀层，那么由此产生的伽玛暴光变曲线是独立的，它们的方向分布在这层。这使得之前的δ函数速度方向分布结果（Beniamini & Granot 2016）适用于更一般的重联模型，这是由数值模拟提出的。这些模型的速度方向分布不同，主要是在明亮区域的大小不同，在给定的发射半径或观测时间，贡献了大部分观测到的通量。更尖锐的峰值分布，这个明亮的区域越小，和更强的光变曲线的变化，可能会引起的偏差从一个均匀的发射薄重联层，这可能是预期在一个现实的伽玛射线暴外流。这反映在给定观测时间的观测图像和给定发射半径的双帧发射率图中，这里计算三个简单的速度方向分布。
2016-06-04 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
Multi-scale variability in the optical afterglow of GRB 251013C from high-cadence LAST observations
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
利用LAST高节奏观测，发现GRB 251013C光学余辉存在多尺度变异性，主再增亮归因于刷新外部激波，谱硬化源于更硬电子群，快速波动揭示喷流内部结构。
2026-09-23 astro-ph.HE
Modeling Spectral Variability of Prompt GRB Emission within the Jitter Radiation Paradigm
瞬发伽马射线暴发射的快速光谱变化和某些光谱相关性的起源仍然是一个有趣的问题。最近提出的瞬发发射的理论模型是建立在抖动辐射的独特光谱特性上的--来自在强能量释放位点产生的小尺度磁场的辐射（例如，重子或对主导的喷出物中的相对论性无碰撞激波，或磁主导的流出物中的重联位点）。在这里，我们提出了该模型的实施结果。我们表明，抖动辐射图案和相对论壳运动学的各向异性共同产生的影响，通常观察到的时间分辨光谱的即时发射，例如，在瞬时光变曲线中的各个脉冲内峰值能量以下的光谱的软化、所谓的“跟踪”行为（观察到的通量与其它光谱参数的相关性）、在各个尖峰的开始处出现硬的、同步加速器破坏的光谱。几个观测模型的预测进行了讨论。
2009-08-12 astro-ph.HE
Evidence of Deterministic Components in the Apparent Randomness of GRBs: Clues of a Chaotic Dynamic
伽马射线暴（GRB）的瞬发γ射线辐射具有非常复杂的时间结构，其典型的变化时间尺度非常短，快至毫秒。本工作的目的是调查伽玛暴时间剖面的明显随机性，广泛使用非线性技术相结合的先进的谱方法的奇异谱分析（SSA）与经典的工具提供的混沌理论。尽管它们的形态复杂，我们检测到的证据，非随机的短期变化在整个突发持续时间-似乎与一个混乱的行为。这种变化的相空间肖像显示了一个定义明确的奇异吸引子的不稳定的提示发射结构的存在。这种情况可以为伽马射线暴爆炸中发生的超相对论过程提供新的线索，这些过程通常与快速旋转的磁星的诞生或物质在新形成的黑洞上的吸积有关。
2011-09-27 astro-ph.HE
GRB minimum variability timescales with Fermi/GBM
本研究利用Fermi/GBM数据计算约3700个GRB的最小变时标，发现SEE-GRBs与SGRBs具有相似MVT，而MGFs更短，表明MVT结合其他指标可辅助区分GRB前身天体。
2025-08-12 astro-ph.HE
Uncovering the Intrinsic Variability of Gamma-ray Bursts
我们开发了一个强大的技术，以确定最小的变化时间尺度的伽马射线暴光变曲线，利用Haar小波。我们的方法对给定GRB的数据进行平均，提供了信号变化的综合测量，同时还保留了对复杂时间序列内窄脉冲的敏感性。与以前使用小波的研究相比，小波仅定义了参考测量噪声基底的最小时间尺度，我们的方法识别了小波尺度图中时间平滑特征的签名，然后还识别了尺度图中较长时间尺度上的中断作为真实的时间不平滑光变曲线特征或特征的签名。我们将我们的技术应用到大样本的雨燕伽玛射线光变曲线和第一次-由于存在大量的测量红移的伽玛射线暴-确定源帧中的最小可变性时间尺度的分布。我们发现一个中位数的最小时间尺度为长持续时间的伽玛暴在源帧的$Δt_{\rm min}=0.5$ s，最短的时间尺度被发现的顺序为10毫秒。这短的时间尺度表明一个紧凑的中央引擎（$3 \times 10^3$公里）。我们讨论了进一步的影响，伽玛暴火球模型，并提出了诱人的最小时标和红移之间的相关性，这可能部分是由于宇宙学的时间膨胀。
2014-04-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB 151027B - large-amplitude late-time radio variability
从伽马射线暴余辉观测中推导出物理参数仍然是一个挑战，即使是在余辉发现20年后的今天。缺乏进展的主要原因是同步辐射的峰值在亚毫米范围内，因此需要结合X射线/光学/近红外数据进行无线电观测，以测量相应的光谱斜率，从而消除模糊性wrt。慢冷却与快冷却以及特征频率的排序。我们观测到GRB 151027 B，这是Swift探测到的第1000个GRB，其中GROND在光学近红外波段，ALMA在亚毫米波段，ATCA在无线电波段，并将其与公共Swift XRT X射线数据相结合。虽然在关键时刻的一些观测结果只返回上限或令人惊讶的特征，但火球模型受到我们的数据集的严格限制，并允许我们用完全确定的参数集绘制一致的图像。令人惊讶的是，我们发现快速，大幅度的流量密度变化的无线电波段，这是极端的不仅伽玛暴，但一般为任何无线电源。我们将这些解释为闪烁效应，尽管极端的性质要求散射屏的距离比通常假设的要小得多，多个屏，或两者的组合。
2018-02-06 astro-ph.HE
Non variability of intervening absorbers observed in the UVES spectra of the "naked-eye" GRB080319
本文通过对伽马射线暴（GRB）080319 B的光学吸收特性的分析，研究了沿GRB视线方向的中间吸收体的性质。为此目的，我们分析了一个多历元，高分辨率光谱观测（R=40000，对应于7.5公里/秒）的光学余辉GRB 080319 B（z=0.937），采取UVES在VLT。由于采用了快速响应模式（RRM），我们在γ暴爆发后8 m：30 s就观测到了余辉，当时的震级为R ~ 12。这使我们能够获得最好的信噪比，高分辨率的伽玛射线暴余辉光谱（S/N每分辨率元素~ 50）。分别在事件后1.0和2.4小时开始获得另外两个RRM和机会目标观察结果。在红移0.5 < z < 0.8的范围内，观测到了4个位于余辉视线方向上的MgII吸收系统，它们大多呈现出多组分的复杂结构。吸收由于Fe II，Mg I和Mn II也存在，他们出现在四个，两个和一个干预吸收，分别。四分之一的系统显示MgII 2796支架等效宽度大于1A。这证实了与类星体相比，MgII强吸收体过量，dn/dz = 0.9，比沿着类星体视线观察到的大4倍。此外，多历元，高分辨率光谱的分析，使我们能够排除每个吸收剂的单个组件的列密度的显着变化。结合这一结果的发射区域的大小的估计，我们可以拒绝的假设，伽玛射线暴和类星体镁II吸收剂之间的差异是由于不同大小的发射区域。
2009-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Looking for the underlying cause of black hole X-ray variability in GRMHD simulations
长期观测表明，黑洞X射线双星在几毫秒到几秒的时间尺度上表现出强烈的非周期性变化。所观察到的光变曲线显示出各种特征，如流量的对数正态分布和线性均方根流量关系，这表明潜在的变率过程是随机的。它也被认为是吸积所固有的。这种变化被模拟为向内传播的质量吸积率波动，虽然驱动波动的物理过程仍然令人费解。在这项工作中，我们分析了五个非常长的持续时间的广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟的光学薄，几何厚，黑洞吸积流，寻找线索的传播波动的模拟数据。我们发现，吸积配置文件从这些模拟显示向内传播的波动粘性频率以下的证据，具有较强的径向相干性和积极的时间滞后时，比较较小的半径，较大的半径，虽然这些时间滞后一般短于粘性的时间尺度和频率无关。我们的模拟还支持的概念，即在$\dot{M}$的波动建立在一个乘法的方式，模拟表现出线性均方根质量通量的关系，以及对数正态分布的质量通量。当结合模拟的质量通量与假设的发射率分布，我们还发现广泛的协议与观察到的功率谱和时间滞后，包括恢复的时间滞后的频率依赖性。
2020-07-27 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
Time-dependent excitation and ionization modelling of absorption-line variability due to GRB 080310
我们的模型的时间变化的吸收的Fe II，Fe III，Si II，CII和Cr II的UVES光谱中检测到的GRB 080310，余辉辐射激发和电离的星际介质在宿主星系中的红移z=2.42743。为了估计作为时间函数的静止帧余辉亮度，我们使用RAPTOR-T望远镜阵列获得的光学VRI测光的组合-这在本文中介绍-和斯威夫特的X射线望远镜观测。单独的激发，这已成功地应用于少数其他伽玛暴，未能描述所观察到的柱密度演化的情况下，伽玛暴080310。包括电离是必需的，以解释所有观察到的Fe II级（包括基态6D 9/2）和增加的Fe III 7S 3级的列密度下降。在后一个水平的大量离子（高达所有Fe III的10%）只能通过Fe II的电离来解释，其中大部分电离的Fe II离子-我们使用灵活原子（FAC）和Cowan代码计算31%-最初填充Fe III的7S 3水平，而不是基态。这一通道产生一个显着的FeIII 7S 3级人口可能是相关的其他对象，其中吸收线从这一水平-UV 34三重态-被观察到，如BAL类星体和Eta Carinae。这为环暴流介质中的时变电离提供了确凿的证据，迄今为止还没有令人信服地检测到。然而，中性吸收云到伽玛暴的最佳拟合距离为200- 400 pc，即与没有电离证据的伽玛暴的伽玛暴-吸收体距离估计值相似。我们发现GRB 080310中随时间变化的电离的存在可能是由于…
2012-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Studying the multi-wavelength signals from short GRBs
自从第一个宿主星系和短伽马射线暴的余辉被发现以来，它们仍然很难研究：它们的多波长余辉是出了名的微弱，宿主星系的识别通常依赖于最小化机会对齐概率。尽管存在这些观测挑战，但现在有足够大的样本来限制更广泛人群的属性，在这次回顾演讲中，我将总结目前对短伽玛暴的多波长观测。此外，我将描述这些观察到的数据如何能够支持和挑战祖先和中央引擎的标准理论模型。展望未来，由于技术和理论的进步，我们即将进入一个令人兴奋的短伽玛暴研究时代。我们将能够在宽场多波长瞬态搜索中搜索预测的对应物，并具有通过探测引力波找到来自祖先的第一个"吸烟枪“信号的诱人前景。
2013-08-07 astro-ph.HE
Magnetic Flux of Progenitor Stars Sets Gamma-ray Burst Luminosity and Variability
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为来自沃尔夫-拉叶星的核心坍缩。虽然它们的恒星质量$M_*$的分布相当狭窄，但伽玛暴的数量却非常多样化，伽玛射线光度$L_γ$跨越几个数量级。这表明存在一个“隐藏的”恒星变量，其爆发到爆发的变化导致了$L_γ$的扩散。无论这个隐藏变量是什么，它的变化都不会明显影响GRB光变曲线的形状，它显示出恒定的亮度（在时间平均意义上），然后在Swift/XRT看到的爆发结束时急剧下降。我们认为，这样一个隐藏的变量是祖星的大尺度磁通量。核心坍缩后不久，大部分恒星磁通量在黑洞（BH）附近积聚并留在那里。通量提取BH旋转能量，并为大约恒定光度$L_j$的喷流提供动力。然而，一旦黑洞的质量吸积率$\dot M$下降到$\sim L_j/c^2$以下，流量就变得动态重要并向外扩散，喷流光度由快速下降的质量吸积率$L_j\sim \dot M c^2$决定。这为伽玛暴的尖端及其光变曲线的普遍形状提供了一个可能的解释。在伽玛暴期间，气体的侵入将恒星磁通量的空间变化转化为$L_j$的时间变化。我们利用$L_j$的恒常性偏差来进行恒星磁通量“层析成像”。使用这种方法，我们推断存在的磁化环面在外层的祖星GRB 920513和GRB 940210。
2014-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Is GRB afterglow emission intrinsically anisotropic ?
相对论性冲击波的曲率意味着它的辐射到达观测者时会有时间上的扩展。这种效应被认为可以消除伽玛射线暴余辉光变曲线的快速变化。我们注意到，如果在爆炸波的静止坐标系中发射是各向异性的（即，如果发射是边缘变亮或边缘变暗的），则扩散效应减小。特别是，同步辐射几乎肯定是各向异性的，并且可能是强烈的各向异性，这取决于爆炸波中电子加速的细节。各向异性余辉可以在高频率（高于“快速冷却”频率）下显示快速和强烈的变化。这也许可以解释伽玛暴X射线余辉中奇异特征的存在，例如突然的下降和耀斑。我们还注意到，适度的各向异性可以显着延迟光变曲线中的“喷流中断”，这使得它更难检测。
2010-09-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring Jet Structure and Dynamics in Short Gamma Ray Bursts: A Case Study on GRB 090510
Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）；Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台科学部）；Department of Astronomical Sciences, The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（日本高级研究院天文学科学系）；Space Science Institute（空间科学研究所）；Nevada Center for Astrophysics, University of Nevada（内华达大学天体物理中心）
本文通过GRMHD模拟研究GRB 090510的喷流结构、能量、变异性及喷流开放角，结合红移影响验证模型，并探讨喷流聚焦机制及广谱观测特性。
2026-05-11 astro-ph.HE
GRB Light Curves in the Relativistic Turbulence Model
在相对论膨胀壳层中随机取向的相对论发射体提供了一种替代内部冲击的机制，用于产生具有有效的能量到辐射的可变光变曲线。在这个模型中，相对论外流被分解成在外流静止坐标系中相对论运动的小发射体。可变性的出现是因为观察者只在发射体的速度指向他时才能看到它，因此只有一小部分发射体被给定的观察者看到。具有显著相对论性随机运动的模型需要将总能量的大部分转换并保持为这些运动。虽然目前还不清楚这是如何实现的，我们在这里探索，使用两个玩具模型，所需的参数，以产生光变曲线的观测相媲美的约束。我们发现，一个紧密的发射器的大小和散装和随机洛伦兹因子之间的关系是必要的，随机洛伦兹因子决定的变异性。虽然这两种模型都成功地产生了观察到的变异性，但与光变曲线的其他属性存在一些不一致之处。如果中央引擎长时间处于活动状态，产生许多壳层，在某种程度上类似于内部冲击模型，那么其中的大部分问题（但不是全部问题）可能会得到解决。
2009-03-03 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst Prompt Emission Variability in Synchrotron and Synchrotron Self-Compton Lightcurves
伽马射线暴的瞬发辐射被认为起源于在高度相对论外流中加速的电子。由中央引擎喷射出的壳层之间的碰撞引起的“内部冲击”是电子加速的主要候选者。虽然同步辐射通常被用来解释内激波模型中的瞬发γ射线发射，同步辐射自康普顿（SSC）也被认为是辐射机制的一个可能的候选者。在这种情况下，人们会期望在低能量下的同步辐射分量，裸眼GRB 080319 B被认为是这样的例子。鉴于GRB 080319 B的γ光变曲线比光学GRB的γ光变曲线变化更大，本文研究了同步辐射和SSC分量之间的相对变化。我们开发了一个“自上而下”的形式主义，通过使用观测量来推断物理参数，并随后研究的同步辐射和SSC组成部分的伽玛暴的时间结构。我们补充的形式主义与“自下而上”的方法，其中同步加速器和SSC光变曲线计算通过蒙特卡罗模拟的内部冲击模型。这两种方法都得出同样的结论。同步光变曲线的微小变化在SSC光变曲线中只能适度放大。因此，SSC模型不能充分解释GRB 080319 B的伽马射线发射特性。
2012-06-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Afterglow from GRB 070610/Swift J195509.6+261406: an explanation using the fireball model
GRB 070610，也被命名为雨燕J195509.6+261406，是一个特殊的银河系瞬变现象，在短时间尺度上的X射线和光学光变曲线都有显著的变化。一个可能的解释是GRB 070610/Swift J195509.6 + 261406是银河系中的软伽马射线中继器（SGR）。本文采用通常被认为是伽马射线暴（GRB）余辉标准模型的火球模型和能量注入假说解释了GRB 070610/Swift J195509.6 + 261406的X射线和光学余辉光变曲线。结果表明，该模型与观测值基本一致。
2009-09-05 astro-ph.HE
Modeling the GRB jet properties with 3D general relativistic simulations of magnetically arrested accretion flows
我们调查的伽玛暴喷流结构和它的演化的中央引擎的吸积环面的属性的依赖。我们的模型使用三维广义相对论磁流体动力学模拟数值演化克尔黑洞周围的吸积盘。我们使用两种不同的分析流体动力学模型的吸积盘，基于Fishbone-Moncrief和Chakrabarti的解决方案，作为我们的初始状态的结构的双星中子星合并后，分别为Eksar盘和残余物。我们施加两种不同的几何形状的极向磁场的初始稳定的解决方案。我们研究了磁制动盘态的形成和演化及其对发射射流性质的影响。在我们的模型中产生的射流是结构化的，具有相对中空的核心，并在与轴成$\gtrsim 9{^\circ}$角处达到较高的洛伦兹因子。我们的短GRB模型中的喷流具有高达$\sim 25^{\circ}$的张开角，而我们的长GRB发动机产生更窄的喷流，高达$\sim 11^{\circ}$。我们还研究了喷气机的时间变异性，并提供了一个估计的最小变化的时间尺度在我们的模型。简要讨论了我们的模型在双星中子星合并后系统中的伽玛暴喷流和坍缩恒星发射的超相对论喷流中的应用。
2022-07-25 astro-ph.HE
Microphysics in GRB central engine
研究了伽马射线暴中心引擎中吸积等离子体的结构和演化。这些模型是基于广义相对论MHD模拟。数值格式中采用了适用于稠密简并等离子体的核物质状态方程，而不是简单的多方状态方程。等离子体被中微子冷却，能量被磁场从旋转的BH中提取。我们讨论了我们的结果在可观测的伽玛暴的框架，并推测伽玛暴喷流发射的变异的起源。我们还讨论了重元素合成的风从伽玛射线暴发动机的千诺瓦排放的可能贡献。
2017-12-06 astro-ph.HE
Distribution of number of peaks within a long gamma-ray burst
本文首次研究长伽马射线暴光变曲线中峰数量的分布，基于四个星表数据发现其可由两个指数函数混合模型描述，揭示出峰贫乏和峰丰富两类 GRB，分别约占 80% 和 20%，对应不同的能量释放或耗散机制。
2024-02-27 astro-ph.HE
Toward a standard Gamma Ray Burst: tight correlations between the prompt and the afterglow plateau phase emission
为了揭示和理解导致伽马射线暴（GRB）现象的天体物理过程，发现和理解它们的观测性质之间的关系至关重要。所提出的研究是在伽玛暴静止框架中进行的，它使用了我们的样本中的77个具有已知红移的雨燕伽玛暴的62个长伽玛暴的样本。继较早的分析余辉{ \it特征光度$L^*_a$ --休息时间$T^*_a$ }的相关性为一个样本的长GRB \citep{Dainotti2010}，我们扩展到余辉和即时发射GRB物理参数之间的相关性。我们揭示了上述余辉光度$ L^*_a$和即时发射{ \it平均}光度$<L^*_p>_{45} \equiv E_{iso}/T^*_{45}$之间的紧密的物理标度。分布，与斯皮尔曼相关系数达到0.95的数据子样本与最规则的光变曲线，可以拟合近似$L^*_a \propto {<L^*_p>_{45}}^{0.7}$。我们还分析了$L^*_a$与其他几个瞬发发射参数的相关性，包括各向同性能量$E_{iso}$、$νF_ν$谱中的峰值能量$E_{peak}$和由\cite{N000}定义的变异性参数$V$。因此，我们揭示了显着的相关性，这些数量之间，除了变异性参数。本研究的主要结果是发现，在\citet{Dainotti2010}余辉分析中，对于具有正则X射线光变曲线的伽玛暴，关联最高的子样本也导致最高的{ \it余辉}关联，这样的事件可以被认为是天体物理学和宇宙学的标…
2011-03-06 astro-ph.HE
Analysis of the Prompt Optical Emission of the Naked-Eye GRB 080319B
本文给出了用TORTORA宽视场光学监测系统观测到的GRB 080319 B的观测光学参数和本征光学参数，并对其变化进行了分析。这一事件不仅在观测性质上极端，而且在本质上也是极端的：它是有史以来在光学波长上记录的最明亮的事件。的时间属性表明短暂的周期性活动的内部引擎。这是在宇宙学距离上探测到的最快的光学可变源。
2009-06-23 astro-ph.HE
A Reverse Shock and Unusual Radio Properties in GRB 160625B
我们目前的多波长观测和建模的异常明亮的长$γ$射线暴GRB 160625 B。光学和X射线数据是很好地拟合从准直的爆炸波的同步辐射与$θ_j\approx 3.6^\circ$的开口角和$E_K\approx 2\times10^{51}$ erg的动能，传播到低密度（$n\approx 5\times10^{-5}$ cm $^{-3}$）介质具有均匀的配置文件。前向激波在无线电波段是次主导的;相反，无线电发射由两个额外的分量主导。第一个组成部分是一致的发射从反向冲击，表明初始洛伦兹因子的$Γ_0\gtrsim 100$和喷出物磁化$R_B\approx 1-100$。第二个分量表现出特殊的光谱和时间演化，最有可能是由湍流的银河系星际介质（ISM）的无线电发射的散射的结果。这种散射在任何足够紧凑的河外源中都是可以预期的，以前也在伽玛暴中看到过，但是这里看到的大幅度和长持续时间的变化在定性上更类似于以前在类星体中观察到的极端散射事件，而不是正常的星际闪烁效应。未来的伽玛暴需要高节奏，宽带无线电观测，以充分表征这种影响，它可以灵敏地探测ISM的属性，必须考虑到伽玛暴固有的可变性之前，可以正确地解释。
2017-09-06 astro-ph.HE
Possible Origin of Rapid Variability of Gamma-Ray Bursts due to Convective Energy Transfer in Hyperaccretion Disks
利用简单的解析计算方法研究了被认为是伽马射线暴（GRB）中心引擎的恒星质量黑洞周围超吸积盘中对流的影响。如果与向内的平流能量传输相比，垂直方向上的对流能量传输变得有效，则超吸积盘预计会更热，并且由于电子正电子湮没而产生的中微子发射将成为最有效的冷却过程。我们发现对流超吸积盘的热平衡解序列会有一个粘性不稳定分支，特别是当粘性参数相对较小时（α <~ 0.01）。这意味着黑洞上的零星质量吸积将发生在这个圆盘中。我们建议，这一过程可能是起源的高度可变的光变曲线中观察到的即时排放的伽玛射线暴。
2011-09-01 astro-ph.HE
GRB 250706B/C: Insight-HXMT Discovery of a High-Luminosity Burst as a Candidate for Fallback-Regulated Accretion in the Prompt Emission
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, Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
基于Insight-HXMT观测到的长暴GRB 250706B/C，发现其瞬时辐射同时具有极短时标变化和缓慢演化的包络，支持回落吸积盘在高光度分支工作的模型。
2026-06-08 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
Relativistic simulations of long-lived reverse shocks in stratified ejecta: the origin of flares in GRB afterglows
来自伽马射线暴的早期余辉阶段的X射线光变曲线呈现出令人困惑的可变性，包括耀斑。这些耀斑的起源仍然存在争议，通常与中央引擎的后期活动有关。我们讨论了另一种情况下，中央发动机仍然是短暂的和耀斑产生的传播的一个长期的反向冲击在分层喷出物。在这里，我们专注于冲击相互作用的流体力学。我们对伽马射线暴喷出物中不同初始内部结构的一维超相对论流体动力学进行了模拟。我们用它们来提取热光变曲线，并与以前的研究的基础上，一个简化的弹道模型进行比较。我们发现这两种方法之间有很好的一致性，具有相似的斜率和光变曲线的可变性，但确定了弹道模型中的几个弱点：在冲击区的密度被低估，更重要的是，后期的冲击反射没有被捕获。我们的流体动力学模拟提供了准确的动力学，我们确认，在喷出物的内部冲击导致形成致密的外壳。长寿命的反向激波与致密壳层的相互作用使耗散功率迅速而强烈地增加。假设发射是由于从冲击加速电子的同步辐射，和外部的前向冲击是辐射效率低下，我们发现，这导致在X射线光变曲线中的明亮耀斑，与到达时间，形状和持续时间与观察到的性质的X射线耀斑在伽玛射线暴余辉。
2017-12-05 astro-ph.HE
Fermi/GBM observations of the ultra-long GRB 091024: A burst with an optical flash
本文分析了GRB 091024的伽玛射线和光学数据。GRB 091024是一个持续时间为T90~1020 s的极长伽马射线暴。我们目前的光谱分析的所有三个不同的发射事件使用费米/GBM的数据。由于这一事件的长期性质，许多地面光学望远镜在几分钟内就转向了它的位置，因此能够在它的活跃时期观察到伽玛射线暴。我们比较了光学和伽马射线的光变曲线。此外，我们根据GBM光曲线的变异性和光谱估计了体洛伦兹因子的下限，并将其与从光学余辉的前向冲击的峰值时间获得的值进行比较。从光谱分析中我们注意到，尽管它的持续时间异常长，但这个爆发与其他长伽玛暴相似，即存在光谱演化（峰值能量和光谱指数都随时间变化）和测量光谱滞后。我们发现，光学光变曲线是高度反相关的即时伽马射线发射，与光发射达到最大值在一个时代的静止的即时发射。我们将这种行为解释为反向冲击（光学闪光），预期在伽玛暴发射的内部-外部冲击模型，但迄今为止只在少数伽玛暴中观察到。由变率时标（$Γ_{min}=195_{-110}^+{90}$）导出的初始洛伦兹因子的下限与由前向激波峰值时间（$Γ_0=120$）得到的初始洛伦兹因子的下限在误差范围内是一致的，并且与其它长伽玛暴的洛伦兹因子也是一致的。
2011-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fermi Constraints on the Ejecta Speed and Prompt Emission Region of the Distant GRB 220101A
针对Fermi/LAT探测到的最遥远伽马射线暴GRB 220101A，通过联合GBM和LAT数据的光谱分析，发现亚100 MeV谱断裂，推断喷流洛伦兹因子约110，高能辐射产生于距中心引擎约10^14 cm的光球层附近，并与四个类似GRB比较。
2023-10-17 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
