Non-detection of the Gamma-ray Burst X-ray Emission Line: The Down-Comptonization Effect
伽马射线暴(GRB)X射线发射线的探测对于研究GRB物理和约束GRB红移具有重要意义。自1999年首次报道伽玛射线暴X射线谱中的线状特征以来,在过去的二十年里,已有一些关于线搜索的工作发表。尽管对X射线线状特征进行了一些观察,但迄今为止其意义仍存在争议。本文利用下康普顿化机制,给出了伽玛暴中心发动机附近发射的Fe K $α$线的时间演化。谱线强度随演化时间的增加而减小,时间演化依赖于电子密度和电子温度。此外,具有较大加宽的初始线随时间减小较少。例如,当发射谱线以1 keV的电子密度高于$10^{12}$ cm $^{-3}$的电子密度穿透材料时,其通常在100 s后变得足够不显著,以至于不能被检测到。线状轮廓偏离高斯形式,并且最终在线状光子与周围物质之间的热平衡时改变为类似于黑体形状。
2020-08-13 astro-ph.HE
Quantum-spacetime scenarios and soft spectral lags of the remarkable GRB130427A
我们使用费米科学工具处理GRB 130427 A的费米LAT数据,我们总结了一些关键的事实,使这一观察真正显着,特别是关于伽玛暴的高能发射信息的质量。然后,我们利用这种丰富的搜索光谱滞后的类型,最近一直感兴趣的量子时空研究的相关性。我们确实发现了一些系统的软光谱滞后的证据:当限制分析能量大于5 GeV的光子时,在这个长爆发中有一个早期的硬微爆发。结果表明,该效应的定量特征在于在这样的微暴流内,能量上的检测时间具有线性依赖性。在我们对GRB 130427 A的研究结果的指导下,我们可以认识到,在早期的费米-LAT伽玛暴中,这些特征的一些支持也是值得注意的,特别是对于硬微暴的存在,其开始是由伽玛暴观察到的最高能量光子标记的。在不同的红移的伽玛暴的这些功能的比较提供了一些鼓励的红移依赖的影响类型的预期的量子时空解释,但其他方面的分析似乎邀请的解释作为伽玛暴的内在属性。
2013-05-23 astro-ph.HE gr-qc
High energy time lags of Gamma Ray Bursts
本研究利用费米卫星数据,通过离散相关函数法分析70个伽马射线暴的多能段谱延迟,发现负延迟对应额外晚现的高能硬谱成分,证明LLE谱延迟可作为GRB辐射成分的诊断工具。
2025-03-21 astro-ph.HE
Explaining GRB prompt emission with sub-photospheric dissipation and Comptonization
尽管观测到的伽玛射线暴瞬发光谱受到很好的约束,但没有单一的辐射机制可以有力地解释其独特的非热性质。在这里,我们探索的光球发射模型使用我们的蒙特卡罗辐射转移(MCRaT)代码的辐射机制。本文研究了麦克斯韦电子和单能质子通过多次耗散加速到相对论能量时,快冷同步辐射光子的亚光球康普顿化。与以前的模拟不同,我们实现了一个现实的光子与电子数比$N_γ/N_{e} \sim 10^5$符合观察到的辐射效率的百分之几。我们表明,它是必要的,以注入足够的能量$E_{inj,cr} \sim 2500-4000\ m_e c^2$每电子和产生的输出光子光谱与观测一致的射流中除了电子-质子库仑耦合的情节能量注入事件$N_{rh,cr} \sim {\rm few}\ 10{\rm s}-100$的临界数量。从中等光学深度$τ_{in} \sim 20-40$开始,当电子在具有体积洛伦兹因子$Γ\sim 30-100$的喷流中被反复加速到高度相对论能量$γ_{e,in} \sim {\rm few}\ 10{\rm s}-100$时,可以产生所观察到的GRB谱。光子谱的形状与喷流的初始光子能量分布和重子能量含量无关,因此与光球发射机制无关。
2019-09-16 astro-ph.HE
Toward an understanding of GRB prompt emission mechanism: II. Patterns of peak energy evolution and their connection to spectral lags
伽马射线暴的瞬发相具有两种不同的峰值能量($E_p$)演化模式,即:宽脉冲的$νF_ν$谱的时间分辨谱分析揭示了$E_p$随时间演化的(1)“硬到软”和(2)“通量跟踪”模式,其物理起源仍然没有很好地理解。我们在这里表明,这两种模式可以成功地再现在一个简单的物理模型调用同步辐射在一个散装加速发射区。我们进一步表明,峰值能量的演变模式,事实上,直接连接到两个不同的(正或负)类型的光谱滞后的存在,看到在宽脉冲。特别地,我们预测:(1)对于峰值能量的硬到软演化,只有正类型的谱滞后是可能的,(2)在峰值能量的通量跟踪模式的情况下,正和负类型的谱滞后都可以发生,(3)对于通量跟踪模式,如果光谱滞后为正,则通量光曲线的峰值位置稍微滞后于随时间的$E_p$演化的峰值,以及(4)在通量跟踪图案的情况下,在光变曲线中可以出现双峰宽脉冲,其形状与能量有关。
2018-10-21 astro-ph.HE
Time lags as proxy of spectral evolution in gamma-ray bursts
Università di Palermo(巴勒莫大学);INAF - Osservatorio Astronomica di Brera(意大利国家天体物理研究所布里拉天文台);Sorbonne Université(索邦大学);Institut d’Astrophysique de Paris(巴黎天体物理学研究所);Institut Universitaire de France(法国高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);INFN – Sezione di Milano–Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部)
通过分析两个明亮GRB的时间延迟,发现正延迟对应谱软化,负延迟指示新高能成分出现,为理解瞬时辐射机制提供诊断工具。
2026-06-09 astro-ph.HE
Comptonization signatures in the prompt emission of Gamma Ray Bursts
本文报道了用BeppoSAX卫星上的宽视场照相机(WFC)和CGRO上的BATSE实验探测到的一个伽马射线暴(GRB)样品的宽带(2- 2000 keV)时间分辨瞬发光谱的系统研究结果。本文的主要目标是测试最近提出的伽玛暴瞬发辐射的光谱模型。特别是,我们测试了Ryde和Pe'er(2009)提出的光球模型,即,黑体加幂律,在该函数不适合数据的情况下将黑体发射添加到能带函数,以及Titarchuk等人开发的康普顿化模型(2012)。通过考虑简单带函数不能提供完全可接受的数据拟合的少数光谱(Frontera等人,2012),只有在一种情况下,我们通过向该函数添加黑体发现了统计上显著的更好拟合。我们确认的结果发现拟合的BATSE光谱单独与黑体加幂律。相反,当BATSE GRB光谱与WFC(2- 28 keV)获得的光谱相结合时,在我们细分GRB光变曲线的大多数时间间隔内,这种模型变得不可接受。相反,我们发现,康普顿化模型总是可以接受的,即使在少数情况下,其中带函数是不一致的数据。我们讨论了这些结果的影响。
2014-01-02 astro-ph.HE
In-vacuo-dispersion-like spectral lags in gamma-ray bursts
最近的一些研究揭示了伽马射线暴(GRB)在真空中存在类似色散的光谱滞后的强有力的统计证据,这是观测时间与GRB粒子能量之间的线性相关。这些结果集中在测试最具能量的伽马射线暴粒子的真空分散,特别是只包括发射能量大于40 GeV的光子。在这里,我们将统计分析的窗口扩展到5 GeV,并发现与先前在更高能量下注意到的结果一致。
2017-09-03 astro-ph.HE gr-qc
Comparing the spectral lag of short and long gamma-ray bursts and its relation with the luminosity
我们研究了雨燕探测到的两个完整的亮长(50)和短(6)伽马射线暴(GRB)样本的静止标架光谱滞后。我们通过一个离散的交叉关联函数(CCF)与非对称高斯函数拟合来分析Swift/BAT数据,以估计滞后和相关的不确定性。我们发现,一半的长伽玛暴有一个积极的滞后和一半的滞后与零一致。所有短伽玛暴的滞后都为零。短暴和长暴的谱滞后分布具有不同的平均值。由于短伽玛暴的数量有限,我们不能排除在超过2 sigma的显著性水平,这两个分布的滞后是从同一个父人口。如果我们考虑长伽玛暴的整个样本,我们没有发现滞后-光度相关的证据,相反,滞后-光度平面在左手边被填满,因此表明滞后-光度相关可能是一个边界。在滞后光度平面上,短暴和长暴是一致的。
2014-10-20 astro-ph.HE
Search for Lorentz Invariance Violation with spectral lags of GRB 190114C using profile likelihood
Indian Institute of Technology, Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校)
通过分析GRB 190114C的能谱滞后数据,研究洛伦兹不变性破坏,发现LIV能量标度与之前贝叶斯分析结果一致。
2026-02-19 astro-ph.HE astro-ph.IM
Spectral Lags Obtained by CCF of Smoothed Lightcurves
提出了一种计算伽马射线暴(GRB)谱滞后的新方法。与以往的处理方法不同,我们首先使用“黄土”滤波器平滑的伽马射线暴在高,低能量波段的光变曲线,然后,我们直接定义的光谱滞后,使最大化的交叉关联函数(CCF)之间的两个平滑的光变曲线。该方法适用于各种形状的CCF,有效地避免了人工选择拟合函数和拟合区间所带来的误差。利用该方法,我们仔细测量了BAT/Swift伽马射线暴中已知红移的单个脉冲的光谱滞后,证实了光谱滞后与各向同性光度之间的反相关性。光谱滞后的分布可以很好地拟合四个高斯分量,质心分别在0.03 s,0.09 s,0.15 s和0.21 s。我们发现多峰伽玛暴的某些光谱滞后似乎随时间演化。
2012-02-13 astro-ph.HE
Evidence of Outflow Induced Soft Lags of Galactic Black Holes
银河系黑洞滞后变化的本质仍然是谜,主要是因为非线性和非局域的物理机制,这有助于从靠近中心黑洞的区域来的光子的滞后。被广泛接受的硬滞后的主要来源之一是逆康普顿化机制。然而,软滞后的确切原因尚待确定。在本文中,我们报告了几个爆发的银河系黑洞候选者的无线电强度和软滞后量之间的可能相关性。相关性表明,存在的主要流出或射流也改变磁盘形态沿视线的观察者产生软滞后。
2019-09-11 astro-ph.HE
Discovery of Jet-Induced Soft Lags of XTE J1550-564 during Its 1998 Outburst
X射线的时间滞后在本质上是复杂的。复杂滞后谱的确切原因尚不清楚。然而,硬滞后一般被认为是由于逆康普顿化过程而产生的。但是,软滞后的起源仍然是有害的。最近对“喷流-喷流连接”的研究表明,喷流也对X射线光谱和时间特性做出了贡献,其幅度超过了先前的预测。本文首先给出了XTE J1550-546在1998年爆发期间X射线时间滞后与射电流量之间的精确反相关。我们认为,软滞后可能是由于高喷流活动时沿视线方向吸积盘结构的变化而产生的。
2019-11-11 astro-ph.HE
Revisiting Tests of Lorentz Invariance with Gamma-ray Bursts: Effects of Intrinsic Lags
本研究利用Swift望远镜观测的49个长短伽马射线暴样本,通过堆叠能谱时延搜索洛伦兹不变性破缺效应,首次系统探究内禀时延-光度关系的影响,发现源内禀贡献可使洛伦兹不变性破缺限制改变数倍,并给出含二次效应的新限制及GRB 221009A的约束。
2023-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining Anisotropic Lorentz Violation via the Spectral-Lag Transition of GRB 160625B
违反洛伦兹不变性可以导致光的能量依赖真空光的色散,这导致来自给定瞬态源的具有不同能量的光子的到达时间差。利用观测到的伽马射线暴GRB 160625 B的光谱滞后,得到了非双折射洛伦兹破坏效应的方向相关色散约束。这种爆发具有异常大的高能光子统计,因此我们可以从高能光子束的真实光谱时间滞后中获得约束,而不是从单个最高能量光子的粗略时间滞后中获得约束。此外,GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从正滞后到负滞后的明确过渡的爆发,这提供了一个独特的机会来区分洛伦兹破坏效应和不同能带光子发射中的任何源固有时间滞后。我们的研究结果放置在各种各向同性和各向异性的洛伦兹违反系数,包括第一界洛伦兹违反影响的质量维度10在光子部门的运营商相对强大的双边约束。
2017-05-29 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Spectral Lags and the Lag-Luminosity Relation: An Investigation with Swift BAT Gamma-ray Bursts
光谱滞后,即高能光子和低能光子到达的时间差,是伽马射线暴(GRB)的一个共同特征。Norris等人在2000年报告了基于有限样本的伽玛暴光谱滞后和各向同性峰值亮度之间的相关性。最近,一些作者使用各种仪器的任意能带进一步支持了这种相关性。在本文中,我们报告了一个系统的提取光谱滞后的基础上最大的雨燕样本的31个测量红移的伽玛暴。我们提取了标准斯威夫特硬X射线能带的所有组合的光谱滞后:15-25 keV,25-50 keV,50-100 keV和100-200 keV,并绘制了时间膨胀校正滞后作为各向同性峰值亮度的函数。各种通道组合的相关系数的平均值为-0.68,机会概率为~ 0.7 x 10^{-3}。此外,幂律指数的平均值为1.4 +/- 0.3。因此,我们的研究提供了一个滞后光度相关性的存在,虽然与大的散射的支持。
2010-01-21 astro-ph.HE
A New Test of Lorentz Invariance Violation: the Spectral Lag Transition of GRB 160625B
利用观测到的伽马射线暴(GRB)的光谱滞后,长期以来一直在研究洛伦兹不变性(LIV)的可能破坏。然而,这些通常依赖于使用最高能量范围内的单个光子。此外,由于我们对不同能带中的固有时间滞后的无知,对LIV滞后的研究受到了阻碍。GRB 160625 B是迄今为止唯一一个具有从$positive$滞后到$negative$滞后的明确过渡的爆发,它提供了一个独特的机会来对LIV施加新的约束。使用多光子能带,我们认为所观察到的光谱滞后的贡献,从固有的时间滞后和LIV效应的滞后,并假设固有的时间滞后有一个积极的依赖于光子能量,我们得到了强大的限制LIV直接拟合GRB 160625 B的光谱滞后数据。在这里,我们表明,这些强大的量子引力能量尺度的限制是$E_{\rm QG,1}\geq0.5\times10^{16}$ GeV的线性,和$E_{\rm QG,2}\geq1.4\times10^{7}$ GeV的二次LIV效应,分别。此外,我们第一次给出了一个合理的制定的内禀能量依赖的时间滞后。
2016-12-30 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Search for Lorentz Invariance Violation using Bayesian model comparison applied to Xiao et al. GRB spectral lag catalog
我们利用Xiao等(2022)收集的46个短伽玛暴的光谱滞后星表,对洛伦兹不变性破坏(LIV)进行了独立的搜索。为此,我们使用一个幂律模型作为能量的函数的内在天体物理引起的光谱滞后。用宇宙计时器的非参数方法得到了约束LIV所需的宇宙膨胀历史。我们使用贝叶斯模型比较,以确定是否上述光谱滞后显示LIV的证据相比,只有天体物理引起的滞后。我们没有发现任何LIV的证据,并获得95%的c.l.对于线性和二次LIV模型,相应能量标度的下限分别为$4 \times 10^{15}$ GeV和$6.8 \times 10^{9}$ GeV。我们用平坦的$Λ$ CDM模型描述宇宙膨胀历史得到的结果与用精密计时器得到的结果是一致的。
2023-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Phase lags of quasi-periodic oscillations across source states in the low-mass X-ray binary 4U 1636-53
虽然有许多动力学机制和模型试图解释低质量X射线双星的X射线光变曲线中出现的准周期振荡(QPO)的起源和现象,但很少有人解决在这些极端环境中发生的辐射过程如何引起在这些光变曲线中实际观察到的丰富的变化特征。朝着这一目标的一个步骤来自这些QPO的相位滞后的能量和频率依赖性的研究。在这里,我们使用了一种方法,使我们能够研究,第一次,在1 Hz至1300 Hz的范围内检测到的低质量X射线二进制4U 1636-53的能量和频率的依赖性的相位滞后的所有QPO源改变其状态,因为它通过颜色-颜色图。我们的研究结果表明,在上下文中的模型的上散射康普顿,相位滞后依赖于频率和能量可以用来提取尺寸尺度和物理条件的介质,产生的滞后。
2016-05-31 astro-ph.HE
The Cross Spectral Time lags evolution along branches in XTE J1701-462
我们研究了XTE J1701-462在2006-2007年爆发期间在各种类型的中子星-低质量X射线双星子类中的交叉谱。我们分析了时滞和时间变异性之间的关系。我们发现,硬时间滞后伴随着水平分支振荡(HBOs)和软时间滞后占主导地位的HB上的低频范围内的0.1-10 Hz的噪声。在类Cyg相位中,从HB/NB顶点到NB/FB顶点的中间法线分支(NB)上的时间滞后减小,而在类Sco源中的时间滞后大致不变。讨论了日冕康普顿上散射在低频噪声中引入的软滞后。我们解释了盘辐射中康普顿化分量的变化导致了HBO沿Z轨道的时间滞后演化。我们还报告的均方根振幅谱和相位滞后谱的NBO。发现了$\sim$ $160^{\circ}$相位滞后现象,发现类Cyg和类Sco NBO的均方根振幅在低能带随光子能量的增加而线性增加,在高能带则下降。
2013-03-03 astro-ph.HE
Temporal Evolution of Photon Energy emitted from Two Component Advective Flows: Origin of Time Lag
黑洞候选者的X射线时间滞后包含有关发射几何的重要信息。最近,对观测数据的时间滞后的研究揭示了非常有趣的性质。为了研究这种滞后行为与能量和光谱状态的真正原因,我们研究了双组分平流(TCAF)内的光子路径,这似乎是一个令人满意的模型来解释光谱和时间特性。我们采用蒙特卡罗模拟技术来实现康普顿化过程。我们使用史瓦西几何中的相对论厚盘作为离心压力支持的边界层(CENBOL),这是康普顿云。在TCAF中,这是平流分量的激波后区域。赤道平面上的开普勒圆盘,其在内缘处被截断,即,在CENBOL的外边界处,用作软光子源。光线跟踪代码被用来跟踪光子到远处的观察者。我们计算了光子在康普顿化、反射和遵循弯曲几何到达观察者的过程中所花费的累积时间。计算了各种硬带和软带之间的时滞。我们研究了时滞随吸积率、CENBOL尺寸和倾角的变化。针对不同的倾角绘制了不同能量通道的时间滞后。再现了卫星观测到的时滞随QPO频率和能量变化的一般趋势。
2017-07-25 astro-ph.HE
Statistical Significance of spectral lag transition in GRB 160625B
最近,Wei等人(arXiv:1612.09425)在GRB 160625 B的光谱滞后数据中发现了从正时滞到负时滞转变的证据。他们已经将这些观测到的滞后拟合为两个分量的总和:由于天体物理机制和二次和线性Loren tz不变性破坏(LIV)模型导致的能量依赖光速的内在时间滞后的假设函数形式。在这里,我们研究的统计意义的证据过渡到负的时间滞后。这样的跃迁,即使存在于GRB 160625 B中,也不可能是由于光的能量依赖性,因为这将与以前的极限相矛盾,大约3-4个数量级,因此必须是内在的天体物理起源。我们使用三种不同的模型比较技术:一个频率测试和两个基于信息的标准(AIC和BIC)。从频率论模型比较试验中,我们发现,在光谱滞后数据的过渡的证据是有利的$3.05σ$和$3.74σ$分别为线性和二次模型。我们发现$Δ$ AIC和$Δ$ BIC的光谱滞后跃迁的值为$\gtrsim$ 10,这是由于二次洛伦兹不变性violating模型指向“决定性的证据”。然而,我们注意到,这三个模型(包括本征天体物理发射模型)都没有提供一个很好的拟合数据。
2017-07-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Spectral Lag Relations in GRB Pulses Detected with HETE-2
使用脉冲拟合方法,我们研究了传统伽马射线波段之间的光谱滞后,(50-400 keV)和X射线波段(6-25 keV),用于8个具有已知红移的伽玛暴(GRB 010921、GRB 020124、GRB 020127、GRB 021211、GRB 030528、GRB 040924、GRB 041006、GRB 050408)。我们发现几个关系的光谱滞后和其他可观的测量,如亮度,脉冲持续时间和峰值能量(Epeak)之间的单个伽玛射线暴脉冲。所得到的结果与BATSE的结果一致,表明BATSE相关性在较低能量(6-25 keV)下仍然有效。此外,我们发现光谱滞后的光子能量依赖性可以调和简单的曲率效应模型。我们从不同的角度讨论了这些结果的含义。
2010-02-26 astro-ph.HE
On the Spectral Lags and Peak-Counts of the Gamma-Ray Bursts Detected by the RHESSI Satellite
对RHESSI卫星数据库(2002年2月至2008年4月)中的427个伽马射线暴样本进行了统计分析。谱滞后和峰值计数率,这已在本文中首次计算,完成了较早的持续时间和硬度比的分析进行了研究。对RHESSI数据库的分析已经推断出,除了所谓的短期和长期组之外,还存在第三组具有中间持续时间的组。本文的第一个目的是讨论这些中等持续时间爆发的峰值计数率和频谱滞后的性质。第二个目的是用另一种统计方法,并利用峰值计数率和谱滞后来讨论伽玛暴群的数目。使用标准参数(基于模型的聚类)和非参数(K均值聚类)统计检验以及Kolmogorov-Smirnov和Anderson-Darling检验。得到了两个新的结果:A.中持续时间组具有与短爆发组相似的性质。中间组和长组似乎是不同的。B. RHESSI和Swift数据库中的中时γ暴似乎由不同的现象表示。
2012-06-27 astro-ph.HE
Constraining the size of the Comptonizing medium by modeling the energy dependent time-lags of kHz QPOs of Neutron star system
在早期的工作中,我们已经表明,所观察到的软滞后和r.m.s与能量的低kHz QPO的中子星双星可以解释的框架下的热康普顿化模型。它还表明,这样的解释可以提供的康普顿介质的大小和几何形状的估计。在这里,我们研究的依赖性,这些估计的时间平均谱模型假设和QPO的频率。利用1996年3月3日RXTE对4U 1608-52的高质量时间滞后和均方根值,以及其它在不同QPO频率下的观测结果,其中两个宽能带之间存在单一时间滞后。我们比较了当假设时间平均光谱由光谱退化的“热”和“冷”种子光子光谱模型表示时所得到的结果。我们发现,对于“热”种子光子模型,介质的尺寸在0.3-2.0公里的范围内,随着QPO频率的增加,尺寸减小。另一方面,对于“冷”种子光子模型,尺寸的范围大得多,为0.5-20 km,因此可能不显示出随QPO频率的变化。我们的研究结果强调需要宽带光谱信息结合高频定时,以解除这种简并。我们进一步表明,作为能量的函数的上kHz QPO的均方根值是类似的较低的一个,我们确实发现,该QPO的驱动程序应该是相同的较低kHz QPO的日冕的温度变化。然而,对于上kHz QPO报告的时间滞后是困难的,如果证实,将挑战这里提出的简单康普顿化模型。这可能意味着混响滞后也很重要,和/或主导频谱分量不是单一温度介质,而是多温度复杂介质。
2016-02-29 astro-ph.HE
An upscattering spectral formation model for the prompt emission of Gamma-Ray Bursts
本文提出了一个描述伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的谱形成模型,其中唯象能带函数通常用来描述GRB瞬发辐射。我们认为,伽玛暴的瞬发辐射主要是两个上散射过程的结果。第一个过程是恒星中相对冷的软光子从温度T_e为10^{9} K(或kT_e~100 keV)量级的热等离子体壳层的电子中的康普顿化,该等离子体以远小于光速c的体速度V_b亚相对论运动。在这个阶段中,康普顿化参数Y是高的,并且黑体状软种子光子布居与热电子之间的相互作用导致形成由次相对论性体流出修改的饱和康普顿化谱。第二个过程是一个上散射的前康普顿光谱的等离子体流出,一旦它成为相对论。这个过程在EF(E)图中的峰值上方产生高能幂律分量,其中F(E)是能通量。后一个过程可以通过康普顿化光谱与破幂律格林函数的卷积来描述。可能的物理场景,这第二个上散射过程进行了讨论。在我们的模型框架内,我们给出了解释的Amati关系的内在光谱峰值光子能量和辐射能量或亮度,我们提出了一个可能的解释伽玛暴的时间变化。
2012-04-15 astro-ph.HE
Spectral Lag for a Radiating Jet Shell with a High Energy Cut-off Radiation Spectrum
近年来的研究表明,伽玛暴的光谱滞后与其光谱演化密切相关。本文研究了具有高能截止辐射谱的辐射射流壳体的谱滞后。对于具有幂律截止谱的射流壳层,谱滞后随光子能量的增加而单调增加,并在一定光子能量处趋于平稳。对于具有带截止谱的射流壳也是如此。然而,在高能区,带切射流壳层出现了由正滞后向负滞后的转变,这与GRB~ 160625 B中的观测结果非常相似。详细研究了谱滞后对谱形状/演化的依赖性。此外,在GRB~ 160625 B中观察到的光谱滞后行为也是基于我们的理论结果自然再现的。
2019-09-18 astro-ph.HE
Energy Dependent time lags in the Seyfert 1 galaxy NGC 4593
利用XMM-{ \it Newton}/EPIC-pn数据研究了源NGC 4593的能量-时间滞后关系。我们发现,时滞依赖性是线性的性质,相对于不同的能量带的对数。我们还研究了频率相关的时间滞后,并确定在某些频率范围(5 $\times$ 10 $^{-5}$ Hz - 2 $\times$ 10 $^{-4}$ Hz)的X射线发射是高度相干的,温和的频率相关性和非常强的能量相关性。这些观察结果可以在热康普顿化过程的框架中得到解释,它们表明在非常接近黑洞的地方存在一个截短的吸积盘。我们讨论了合理的光谱状态来解释这一现象,并得出结论,所观察到的属性承担的中间状态或陡峭的幂律状态,发现在银河系黑洞源密切相似。
2009-06-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lorentz Invariance Violation Limits from the Spectral Lag Transition of GRB~190114C
伽马射线暴(GRB)的光谱滞后被认为是研究洛伦兹不变性(LIV)可能违反的最有希望的探针。然而,这些限制通常取决于假设的未知的内在时间滞后在不同的能带和使用一个最高能量的光子。本文提出了一种新的检验伽玛暴LIV效应的方法,即直接拟合伽玛暴从正滞后到负滞后的谱滞后行为。该方法同时给出了量子引力能量标度($E_{\rm QG}$)的内禀时滞和鲁棒下限的合理公式。在这项工作中,我们进行了一个全球性的拟合GRB~ 190114 C的光谱滞后数据,考虑可能的LIV效应的基础上的贝叶斯方法。然后,我们推导出$E_{\rm QG}$和标准模型扩展的系数的限制。我们分析的Bayes因子结果为GRB~ 190114 C的谱滞后跃迁提供了强有力的证据。我们对LIV的各向同性和各向异性系数的各种约束比现有的界限要弱一些,但它们可以被视为相对稳健的,并且有希望补充现有的LIV约束。具有更高能量发射和更高时间分辨率的伽玛暴的观测将有助于更好地制定色散光子部门的内在时滞和更严格的LIV约束。
2020-10-30 astro-ph.HE hep-ph
A Further Test of Lorentz Violation from the Rest-Frame Spectral Lags of Gamma-Ray Bursts
洛伦兹不变性破坏(LIV)可以通过光的能量依赖的真空光的色散来表现,这导致来自同一天文源的具有不同能量的光子的到达时间差。伽马射线暴(GRB)的光谱滞后已被广泛用于研究可能的LIV效应。然而,所有目前的调查使用滞后提取的观察员框架。在这项工作中,我们提出,第一次,在宇宙学静止框架的LIV效应和它的红移依赖性的分析。使用一个样本的56个伽玛暴已知的红移,我们得到了一个强大的限制LIV通过拟合他们的休息帧光谱滞后数据使用最大化的似然函数和最小的$χ^{2}$统计。我们的分析表明,没有LIV的证据。此外,我们测试的LIV在不同的红移范围内划分为四个红移箱的完整的样本。我们也没有发现LIV效应的红移变化的证据。
2017-11-25 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
A Concept of Assessment of LIV Tests with THESEUS Using the Gamma-Ray Bursts Detected by Fermi/GBM
本文提出利用 Fermi/GBM 伽马射线暴的谱滞后研究量子引力导致的光速色散,并规划通过 THESEUS 数据充分实施 LIV 检验。
2023-08-17 astro-ph.HE
The lag and duration-luminosity relations of gamma-ray burst pulses
将伽马射线暴(以下简称GRB)的瞬时发射的时间或/和光谱特性与绝对光度联系起来的关系是非常重要的,因为它们既限制了辐射机制,又代表了潜在的距离指标。这里我们讨论两个这样的关系:滞后-光度关系和新发现的伽玛暴脉冲的持续时间-光度关系。我们的目标是扩展我们以前的工作的起源光谱滞后,使用的持续时间-光度关系最近发现的Hakkila等人。连接滞后和光度。我们还提出了一种方法来测试这种关系,最初已经建立了一个有限的样本只有12个脉冲。我们涉及滞后的光谱演化和形状的脉冲与最大值附近的脉冲特性的线性扩展。然后,我们将第一个结果与持续时间-光度关系耦合,得到滞后-光度和滞后-持续时间关系。最后,我们使用蒙特卡罗方法来产生一个人口的合成伽玛暴脉冲,然后用来检查的有效性的持续时间-光度关系。我们的理论结果的滞后和持续时间-光度关系与数据符合得很好。他们是相当不敏感的假设有关的突发光谱参数。我们的Monte Carlo分析人口的合成脉冲证实,必须满足的持续时间-光度关系重现观测的持续时间峰值通量图的BATSE伽玛暴脉冲。新发现的持续时间-亮度关系提供了以一致的方式将所有三个量联系起来的可能性:GRB脉冲的滞后,持续时间和亮度。它的有效性的一些证据已经提出,但其起源是不容易解释的内部冲击模型的背景下。
2011-09-21 astro-ph.HE
Soft time lags in the X-ray emission of Mrk 1040
对X射线双星和活动星系核的时间分析表明,硬X射线对软X射线的变化有一个时间延迟。相反的趋势,或者说软滞后,只在X射线双星中的少数几个罕见的准周期振荡中看到过,最近在活动星系核1H 0707-495中也看到过,时间尺度很短,只有10^3秒。在这里,我们报告了对Mrk~1040的XMM-牛顿观测的分析,它揭示了在~ 10^4秒的主导变率时间尺度上,源似乎表现出软滞后。如果滞后是频率无关的,则它们可能是由于响应于变化的连续体的相对论模糊反射分量的混响效应。或者,它们可能是由于在高能光子撞击回软光子源的情况下的康普顿化延迟。这两个模型都可以被验证,并且它们的参数受到严格的约束,因为它们需要预测光子光谱、均方根变化和作为能量函数的时间滞后。任何一种模型的成功应用都将提供有关辐射过程、几何形状以及更重要的系统大小的前所未有的信息,这反过来又可能提供对强广义相对论效应的严格检验。
2011-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral-Timing Analysis of the Lower kHz QPO in the Low-Mass X-ray Binary Aquila X-1
在低质量X射线双星(LMXB)系统中,千赫准周期振荡(kHz QPO)的光谱定时产物,包括能量和频率相关的滞后,已经在4U 1608-52,4U 1636-53和4U 1728-34中进行了分析。本文首次研究了中子星LMXB天鹰座X-1低kHz QPO的光谱时序特性。我们计算宽带能量滞后,以及依赖于能量的滞后和协方差谱使用的数据从罗西X射线定时探测器(RXTE)。我们发现非常相似的特性,其他先前研究的系统,包括软滞后的$\sim$ 30 $μ$ s之间的3.0 - 8.0 keV和8.0 - 20.0 keV的能量带在平均QPO频率。我们还发现,滞后显示出几乎单调的趋势与能量,最高能量的光子到达第一。较低kHz QPO的协方差谱与热康普顿化模型很好地拟合,尽管我们发现与平均谱相比种子光子温度更高,这也见于Peille等人,(2015),并指出了复合边界层发射区的可能性。最后,我们看到在一组观测中,在2.4- $σ$置信度的协方差谱中的Fe K分量,这可能会引起关于混响在滞后产生中的作用的问题。
2016-11-08 astro-ph.HE
Confronting GRB prompt emission with a model for subphotospheric dissipation
伽马射线暴(GRB)中瞬发辐射的起源至今仍是一个未解决的问题,人们提出了几种不同的机制。在这里,我们适合费米伽玛暴的数据与光球发射模型,其中包括以下的光球喷流动能的耗散。由此产生的光谱主要由康普顿化,不包含来自同步辐射的显著贡献。为了适应数据,我们跨越模型参数空间的物理激励部分,并创建DREAM($\textit{Dissipation with Radiative Emission as A table Model}$),这是${\scriptsize XSPEC}$的表模型。我们表明,该模型可以描述不同种类的伽玛射线暴光谱,包括GRB 090618,代表一个典型的带函数谱,和GRB 100724 B,说明一个双峰谱,以前拟合带+黑体模型,表明它们起源于一个类似的情况。我们认为,这两种类型的爆发之间的主要区别是在耗散网站的光学深度。
2015-08-13 astro-ph.HE
GRB/GW association: Long-short GRB candidates, time-lag, measuring gravitational wave velocity and testing Einstein's equivalence principle
短持续时间的伽马射线暴(SGRB)被广泛认为是由致密双星的合并提供动力的,例如中子星双星或可能的中子星-黑洞双星。虽然利用先进的激光干涉引力波天文台(LIGO)/VIRGO网络探测具有引力波(GW)信号的SGRB的前景是有希望的,但在预期的先进LIGO/VIRGO灵敏度范围内,还没有发现已知的SGRB。然而,我们发现,两个长短GRB(GRB 060505和GRB 060614)可能是在先进的GW探测器的视野。在即将到来的GW天文学时代,一些长短GRB的合并起源,如GRB 060614中显示的macronova签名所青睐的,可以明确地测试。模型依赖的时间滞后之间的合并和发病的伽玛射线暴的即时排放的估计。在模型预测和GW天文学时代预期的真实数据之间的这种时间滞后的比较将有助于揭示在中央引擎发生的物理过程(包括相对论流出的发射,合并期间喷射的致密物质流出的出现,以及伽马射线的辐射)。我们还表明,GWs的速度,有或没有爱因斯坦的等效原理的同时测试,可以直接测量到$\sim 3\times 10^{-8}~{\rm cm~s^{-1}}$的精度,甚至更好的先进的LIGO/VIRGO时代。天体物理学杂志,卷
2016-08-11 astro-ph.HE gr-qc
Sub-photospheric turbulence as a heating mechanism in gamma-ray bursts
我们研究了湍流在提供伽马射线暴(GRB)发射中的可能作用。由于流体动力学或电流驱动的不稳定性,伽玛射线暴喷流中可能产生湍流。喷流携带密集的辐射,湍流级联可以被康普顿阻力阻尼,通过散射将流体动能传递给光子。我们确定了湍流耗散的两种机制:(1)“粘性”-湍流级联是康普顿阻尼的尺度$\ell_{\rm damp}$大于光子平均自由程$\ell_\star$。然后湍流能量通过$\ell_\star<\ell_{\rm damp}$尺度上的光滑剪切流通过体康普顿化传递给光子。(2)“无碰撞”-级联避免了康普顿阻尼,并扩展到比$\ell_\star$小得多的微观等离子体尺度。无碰撞耗散激发等离子体粒子,这些粒子辐射接收到的能量;耗散的功率如何在粒子之间分配需要进一步研究动力学模拟。我们表明,耗散制度的切换从粘性到碰撞射流膨胀过程中,在射流光学深度取决于湍流的振幅的临界值。湍流伽玛暴喷流预计会发射非热光球辐射。我们的分析还提出了在以前的工作中讨论的黑洞吸积盘湍流康普顿化的修订。
2018-10-04 astro-ph.HE
A New Correlation Between GRB X-Ray Flares And The Prompt Emission
从$Fermi$和$Swift$任务探测到的伽玛暴样本中,我们提取了与瞬发辐射和X射线耀斑相关的光变曲线中时间结构的最小变率时标。这种变化性时间尺度与脉冲参数(例如通过脉冲拟合过程确定的上升时间和通过互相关联函数(CCF)提取的光谱滞后)的比较表明,X射线耀斑和瞬发发射的这些时间特征之间紧密相关。这些相关性表明,X射线耀斑的产生和伽玛暴的瞬发有一个共同的起源。
2013-03-23 astro-ph.HE
An up-scattered cocoon emission model of Gamma-Ray Burst high-energy lags
费米伽马射线太空望远镜最近探测到了迄今为止能量最高的伽马射线暴GRB 080916 C,并报告了它在极宽光谱范围内的详细时间特性:(i)在$10 {\rm keV}-10$ GeV能量范围内,时间分辨谱可用破幂律形式很好地描述,(ii)高能发射(在$ε> 100$ MeV)相对于$ε\lesssim 1$ MeV发射延迟$\approx 5$ s,和(iii)发射开始时间在较高能带中向较晚的时间偏移。我们表明,这种行为的高能量发射可以解释一个模型,其中的即时发射包括两个组件:一个是由于在喷流的内部冲击中加速的电子的同步自康普顿辐射而在$ε\sim 1$ MeV处达到峰值的发射分量,另一个是由于膨胀茧的光球X射线发射的上散射而在$ε\sim 100$ MeV处达到峰值的分量(也就是说,由原始恒星内部喷流能量的耗散产生的热气泡)离开喷流中的相同电子。在此基础上,我们导出了这一伽玛暴的母星半径和茧的总能量和总质量的约束条件,这些约束条件可以提供关于母星结构和喷流在恒星中传播的物理条件的信息。上散射茧辐射对其他费米伽玛暴也有重要意义。我们讨论了这个模型的一些预测,包括提示明亮的光发射和软X射线过剩。
2009-10-30 astro-ph.HE
Probing Curvature Effects in the Fermi GRB 110920
伽马射线暴的曲率效应一直是人们关注的焦点。在准直的相对论伽玛射线暴喷流中,相对于观测者离轴的光子到达的时间比轴上的光子晚,并且预计光谱也会更软。在这项工作中,我们调用了一个相对简单的运动学两壳碰撞模型的均匀喷流剖面,并比较其预测的伽玛射线暴辐射数据的观测已归因于曲率效应,如峰值通量-峰值频率关系,即,伽玛暴脉冲衰减相的$ν$ F $_ν$通量与谱峰E $_{pk}$和谱滞后之间的关系。此外,我们探讨了脉冲宽度与能量的行为。我们提出的情况下,单脉冲费米伽玛暴110920,作为一个测试的预测模型对观测。
2013-09-07 astro-ph.HE
Constraints on Lorentz Invariance Violation from Gamma-ray Burst rest-frame spectral lags using Profile Likelihood
本文利用轮廓似然方法重新分析56个伽马射线暴静止系光谱滞后数据,在频率学派框架下搜索洛伦兹不变性破缺,并给出线性和二次情形下$E_{QG}$的95%置信水平单侧下限。
2025-06-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
Spectral lag of gamma-ray burst caused by the intrinsic spectral evolution and the curvature effect
假设γ射线暴具有内禀的“带状"谱和内禀的与能量无关的发射轮廓,我们利用脉冲模型研究了伽马射线暴(GRB)脉冲中的静止帧谱参数的演化与测量的谱滞后之间的联系。我们首先将注意力集中在峰值能量$E_{0,p}$的演化上,而忽略曲率效应的影响。发现$E_{0,p}$单独的演化可以产生所观察到的滞后。当$E_{0,p}$由硬变软时,只能观察到正滞后。在$E_{0,p}$从软到硬变化的情况下,将出现负滞后。当$E_{0,p}$和低能谱指数$α_{0}$由软到硬再到软的演化过程中,我们可以发现上述两种滞后。然后,我们研究了光谱演化和火球曲率效应的组合情况,发现观测到的光谱滞后会增加。研究了一个由15个单脉冲组成的样品,其光谱演化遵循从硬到软的规律。所有这些脉冲的滞后都是正的,这与我们的理论预测是一致的。我们的分析表明,只有内禀谱演化才能产生谱滞后,观测到的谱滞后应该是由内禀谱演化和曲率效应共同贡献的。但目前还不清楚是什么导致了光谱的演变。
2011-01-21 astro-ph.HE
The lag-luminosity relation in the gamma-ray burst source-frame
本文研究了伽马射线暴(GRB)源框架中的滞后-光度关系。我们在伽玛暴源标架中选取了两个能带(100-200 keV和300-400 keV),它们经过红移校正后,位于雨燕暴警报望远镜(BAT)标架能量范围内。这些能量通道之间的光谱滞后,然后作为一个函数的各向同性峰值亮度的样品中的伽玛暴。
2010-03-01 astro-ph.HE
Correlations between Lag, Duration, Peak Luminosity, Hardness, and Asymmetry in Long GRB Pulses
BATSE目录的继续研究验证了先前确定的脉冲滞后和脉冲持续时间之间的相关性,以及大样本长GRB脉冲的两个属性和脉冲峰值通量之间的相应反相关性;研究还发现脉冲峰值滞后,脉冲不对称性和脉冲硬度之间的相关性。这些关系显然可以用来区分长伽玛暴和短伽玛暴。相关的脉冲属性表示的约束,可以用来指导理论建模,而批量提示发射性能似乎是通过组合和涂抹的方式,可能会失去有价值的信息的脉冲特性。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Tracing the reverberation lag in the hard state of black hole X-ray binaries
我们报告的结果从系统的分析中得到的X射线滞后的黑洞X射线二进制的样本,评估混响滞后的存在和研究其演变过程中爆发的目的。我们使用XMM-牛顿和同步RXTE观测,以获得宽带能量覆盖的光盘和硬X射线康普顿化组件。在大多数情况下,混响滞后的检测受到低水平的可变性信噪比(例如,通常当源处于软状态时)和/或短曝光时间的阻碍。最详细的研究是可能的GX 339-4在硬态,这使我们能够表征X射线滞后的演变作为一个单一的源的光度的函数。在所有采样频率(~0.05-9 Hz)上,我们观察到幂律分量固有的硬滞后,这在以前的RXTE研究中已经是众所周知的。XMM-牛顿软X射线响应使我们能够详细描述椎间盘变异性。在低频(长时间尺度),圆盘分量总是领先于幂律分量。另一方面,总是在高频(短时间尺度)检测到软混响滞后(归因于热处理)。混响滞后的固有振幅随着源亮度和圆盘分数的增加而减小。这表明,X射线源和光学厚光盘区域之间的距离,在那里进行再处理,逐渐减少GX 339-4的亮度通过硬状态上升,可能是减少光盘截断的结果。
2015-10-09 astro-ph.HE
Hadronic supercriticality as a trigger for GRB emission
我们探索了一个单区强子模型,该模型可以用最少的自由参数再现$γ$射线暴(GRB)的瞬发辐射。假设只有伽玛暴是有效的高能质子加速器,没有从头算光子场的存在下,我们调查的条件下,系统成为超临界,即有一个快速的,非线性的能量转移从质子到二次粒子发起的自发淬灭质子产生的$γ$ -射线。我们首先分析表明,过渡到超临界时发生的质子注入紧凑性超过一个临界值,这有利于高质子注入光度和大范围的散装洛伦兹因子。超临界的性质,然后研究与时间相关的数值代码,同时解决耦合方程的质子,光子,电子,中子和中微子的分布。对于驱动系统深入到超临界的条件,我们发现,由于冷却对的康普顿化,光子光谱获得带状形状,并且从质子到$γ$ -射线和中微子的能量转移效率高,达到$\sim 0.3$。虽然一些问题,其完全适应伽玛射线暴提示排放仍然开放,超临界被认为是一个有前途的过程在这方面。
2014-07-10 astro-ph.HE
Spectral Lags of Gamma-Ray Bursts from Primordial Black Hole (PBH) Evaporations
原始黑洞(PBH)可能是在早期宇宙中产生的,预计可以通过它们的霍金辐射探测到。初始质量为5.0 * 10^14 g的PBH今天应该会随着高能粒子的爆发而到期。太阳附近蒸发的PBH是候选的伽马射线暴(GRB)的祖先。我们建议光谱滞后,这是高能光子脉冲和低能光子脉冲之间的时间延迟,作为一种可能的方法来探测PBH蒸发事件与费米伽玛射线空间望远镜天文台。
2009-08-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
On explaining prompt emission from GRB central engines with photospheric emission model
虽然观测到的伽马射线暴(GRB)瞬发辐射的光谱受到很好的约束,但其辐射机制仍然没有得到很好的理解。我们探讨光球辐射伽玛暴喷流的快速冷却同步辐射光子的康普顿化,而电子和质子被加速到高度相对论性的能量,重复的能量耗散事件,以及库仑碰撞建模。与以前的模拟相比,我们实现了现实的光子-粒子数比的$N_γ/N_e \sim 10^{5}$或更高,这与所观察到的相对论射流的辐射效率是一致的。使用我们的Monte Carlo辐射转移(MCRaT)代码,我们可以成功地模拟即时发射光谱时,电子瞬间加速到高度相对论性的能量(洛伦兹因子$\sim 50-100$)后得到供电的$\sim30-50$情节耗散事件除了他们的库仑耦合与射流质子,重子流出,起源于中等光学深度$\sim20-30$。我们还表明,所得到的光子谱的形状实际上是独立的初始光子能量分布和喷流重子能量含量,因此独立的发射机制。
2021-10-27 astro-ph.HE
A model for the energy-dependent time-lag and rms of the heartbeat oscillations in GRS 1915+105
依赖于能量的相位滞后揭示了关于各种光谱分量之间的因果关系和关于致密物体周围的吸积几何性质的重要信息。GRS 1915+105在其心跳振荡类/ $ρ$状态下的时间滞后和分数均方根(rms)谱在基频和谐波频率处显示出特殊的行为,其中基频处的滞后在$\sim$ 10 keV处显示出转向,而谐波处的滞后至少在$\sim$ 20 keV之前没有显示出任何转向。滞后的幅度是几秒的量级,因此不能归因于光的旅行时间效应或康普顿化延迟。连续X射线光谱可以粗略地描述由一个磁盘黑体和硬X射线幂律分量,并从相位分辨光谱,它已被证明,在振荡过程中的内部磁盘半径变化。在这里,我们提出,有一个延迟的反应的内盘半径(DROID)的吸积率,使$r_{in}(t)\propto \dot{m}^β(t-τ_d)$。波动的吸积率驱动的振荡后,一个时间延迟$τ_d$的内半径,而幂律组件立即响应。我们表明,在这样的情况下,一个纯粹的正弦振荡的吸积率不仅可以解释的形状和大小的能量依赖均方根和时间滞后谱的基本,但也下一个谐波只有四个自由参数。
2016-01-20 astro-ph.HE
GRB 220408B: A Three-Episode Burst from a Precessing Jet
喷流进动以前曾被提出来解释几个伽马射线暴(GRB)的光变曲线中明显重复的特征。在这封{ \it Letter}中,我们进一步将进动模型应用于明亮的GRB 220408 B,通过检查其时间和光谱与模型预测的一致性。作为我们的GRID CubeSat任务最近确认的GRB之一,GRB 220408 B值得注意,因为它表现出三个明显相似的发射事件。此外,他们的强时间相关性和光谱演化和光谱滞后方面的相似性得到加强。我们的分析表明,这些功能可以很好地解释了调制发射的快速上升指数衰减(FRED)形状的光变曲线本质上产生的进动喷流的进动周期为$18.4 \pm 0.2$秒,章动周期为$11.1 \pm 0.2$秒,离轴观看。这项研究提供了一个简单的解释复杂而相似的多情节伽玛射线暴光变曲线。
2023-02-07 astro-ph.HE
The Lag-Luminosity Relation in the GRB Source-Frame: An Investigation with Swift BAT Bursts
谱滞后是伽马射线暴的一个普遍特征,它是高能光子和低能光子到达时间的差异。以前的研究表明,这种滞后和各向同性的峰值亮度长时间爆发之间的相关性。然而,大多数以前的调查使用的滞后提取的跨帧。在这项工作中(基于43个具有已知红移的雨燕长伽玛暴的样本),我们提出了一个在伽玛暴源框架的滞后光度关系的分析。我们的分析表明,光谱滞后与各向同性峰值亮度Liso之间的相关程度更高,为-0.82 +/- 0.05(机会概率约为5.5 x 10^-5),最佳拟合幂律指数为-1.2 +/- 0.2,因此Liso与滞后^-1.2成正比。此外,源帧频谱滞后与突发频谱的源帧峰值能量E_pk(1+z)之间存在反相关性。
2011-09-04 astro-ph.HE
The Connection Between Thermal and Non-Thermal Emission in Gamma-ray Bursts: General Considerations and GRB090902B as a Case Study
光球(热)辐射是伽马射线暴(GRB)“火球”模型所固有的。我们在这里表明,在伽玛射线暴的即时发射阶段的分析包括这个组件自然解释了费米卫星在其整个能带上看到的一些即时伽玛射线暴光谱。亚MeV的峰值被解释为多色黑体发射,和高能量的尾巴,延伸到GeV带,结果从大致相似的贡献同步辐射,同步自康普顿(SSC)和康普顿热光子的高能电子起源后耗散的动能以上的光球。我们展示了这种分析方法如何在一个完整的,自洽的图片的物理条件在两个发射站点的热辐射和非热辐射。我们研究了光谱的热和非热部分之间的联系,并展示了如何从数据推导出自由模型参数的值。我们对GRB 090902 B进行了分析,得到了洛伦兹因子在920 <= η<= 1070范围内,光球半径r_{ph}为7.2 - 8.4 * 10^{11} cm,耗散半径r_γ>= 3.5 - 4.1 * 10^{15} cm。通过与余辉数据的比较,我们推断出大部分的动能被耗散,并且大部分的能量由电子和磁场携带。如此高的δ_d值对“内震”作为伽玛暴主要能量耗散机制提出了质疑。
2011-10-27 astro-ph.HE
The spectral-timing properties of upper and lower kHz QPOs
中子星低质量X射线双星4U 1608 - 522和4U 1636 - 536的低千赫准周期振荡(kHz QPO)发射的软滞后已被报道。这些滞后具有约束QPO排放源的前景。在本文中,我们调查的频谱定时特性的低和高kHz QPO从中子星二进制4U 1728 - 34,使用整个罗西X射线定时探测器档案在这个来源。我们发现,两个QPO的滞后能量谱是系统不同的:而较低的kHz QPO显示软滞后,较高的kHz QPO显示一个平坦的滞后能量谱或硬变化滞后软的变化。这表明两种不同的QPO生成机制。我们还对两个kHz QPO的协方差谱进行了第一次谱去卷积。QPO光谱与康普顿化黑体发射一致,类似于在时间平均光谱中发现的,但具有更高的种子光子温度,这表明康普顿化层(边界/扩散层,电晕)的更紧凑的内部区域负责QPO发射。考虑到我们的结果与其他最近的研究结果,这导致我们的假设,即较低的kHz QPO信号产生的紧凑的边界层区域本身的相干振荡。然后,可以将较高kHz QPO信号与在内部吸积盘中产生的较不相干的吸积速率变化相关联,当它们到达边界层时被检测到。
2015-08-25 astro-ph.HE
The physical conditions of the afterglow implied by MAGIC's sub-TeV observations of GRB 190114C
对GRB 190114 C的晚亚TeV光子的MAGIC观测使我们能够第一次确定GRB余辉中发射过程的细节,并确定物理参数,如发射电子的体洛伦兹因子和洛伦兹因子以及一些微物理参数。我们发现亚TeV辐射是在余辉早期产生的逆康普顿辐射。结合亚TeV和X射线观测,我们缩小了发射区内部条件的不确定性,几乎消除了某些参数。触发后70秒,前向冲击波具有洛伦兹因子$\simeq 100$,产生观测到的亚TeV辐射的电子具有洛伦兹因子$\simeq 10^4$,因此亚TeV辐射源自汤姆逊和克莱因-西名区域之间边界处的X射线光子的康普顿化。在发射区内的推断条件与理论预期不一致,除非假设源内亚TeV光子的吸收适度(具有$τ\simeq 2$)。有了这个校正的条件是在良好的协议与预测的对平衡模型,但也可以接受的通用余辉模型作为许多可能性之一。然而,在这两种模型中,逆康普顿峰能量的时间演化是非常不同的。一旦TeV范围内的后期检测变得可用,这就开辟了一种区分模型的方法。
2019-07-21 astro-ph.HE