Multi-wavelength afterglows of fast radio bursts
快速射电暴(FRB)的物理性质尚未确定。探测其他波长的电磁对应物对于测量它们的距离和确定它们的物理性质至关重要。假设其中至少有一些是宇宙学的起源,我们计算它们的余辉光变曲线在多波长(X射线,光学和无线电)通过假设它们的总动能和红移的范围。我们专注于前向激波发射,但也考虑到其中一些可能有明亮的反向激波发射的可能性。一般来说,FRB的余辉太微弱,以至于不能被现有的探测器探测到。只有当FRB在无线电中具有非常低的辐射效率(因此,具有非常大的动能),并且当它足够接近时,才能在光学和无线电波段中检测到它的余辉。我们讨论了使用未来的望远镜,如LSST和EVLA来探测这些微弱的余辉的观测策略。
2014-07-31 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from Monster Shocks and Flares of Inspiraling Binary Neutron Stars: A Kinetic Model for Double Pulsar
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所);University of Potsdam(波茨坦大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理学研究所(爱因斯坦研究所));Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、天体物理学与行星学研究所)
该研究提出双中子星并合的三维粒子模拟动力学模型,发现轨道运动产生的快磁声波是相干射电辐射的来源,为快速射电暴的产生提供了新的驱动机制。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Damping of strong GHz waves near magnetars and the origin of fast radio bursts
本文研究磁星附近快速射电暴在偶极磁层中的传播阻尼,发现GHz波在MHD或动力学机制下均会被强烈吸收并再辐射为X射线,提出观测到的FRB源于磁层爆炸的相对论性外流以避免阻尼。
2024-07-31 astro-ph.HE
Expanding Fireball in Magnetar Bursts and Fast Radio Bursts
中子星(NS)表面附近产生的辐射等离子体火球在自身压力下沿磁场线膨胀,产生光子发射和相对论物质外流。我们将膨胀火球演化分为五种情况,并考虑关键过程,得到光球光度和外流动能;从磁通量管逃逸的光子的横向扩散、强磁场的影响、来自NS表面的重子加载以及经由回旋共振散射的辐射加速,其中一些还没有在伽马射线暴的背景下考虑。将我们的模型应用到磁星爆发与快速射电暴(FRB),特别是与银河系FRB 20200428 A相关的SGR 1935+2154的X射线短爆发,我们表明,爆发辐射可以加速外流到高洛伦兹因子,并有足够的能量为FRB提供动力。
2023-01-17 astro-ph.HE
Novel Methods for Simulating Astrophysical Plasmas and the Coherent Emission in Fast Radio Bursts
本文通过一维相对论电磁激波的 PIC 模拟验证同步脉泽相干辐射机制,并提出新的解析粒子推进器以支持更大时间步长的极端磁场等离子体建模。
2025-03-13 astro-ph.HE
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
Impact of the collision model on the multi-messenger emission from Gamma-Ray Burst internal shocks
本文讨论了在伽马射线暴(GRB)内部激波场景中多种天体物理信使(中微子、宇宙射线、伽玛射线)的产生,重点讨论了两个壳层之间的碰撞动力学对火球演化的影响。除了非弹性的情况下,在等离子体壳合并时,他们碰撞,我们研究了超高效的冲击方案,其中一小部分的内能重新转换为动能,因此,两个壳的生存和保留在系统中。我们发现,在所有情况下,准扩散中微子流量从伽玛暴的水平$10^{-11}$到$10^{-10} \, \mathrm{GeV \, cm^{-2} \, s^{-1} \, sr^{-1}}$(每味)预计质子和重子负载为10,这是潜在的冰立方Gen2的范围内。多信使生产的碰撞模型的最高影响被观察到的超高效冲击的情况下,承诺高转换效率从动能到辐射能。然而,假设等离子体壳分离后的碰撞和生存作为单独的壳内的火球被认为是合理的,很少在多碰撞模型,使用流体动力学模拟与PLUTO代码的个别壳碰撞。
2020-04-09 astro-ph.HE
Selection biases in the gamma ray burst E$_{\rm iso}$ -- L$_{\rm opt,X}$ correlation
伽马射线暴(GRB)的光学和X射线余辉光度预计与GRB各向同性等效动能的流出在标准同步辐射模型的GRB余辉。以前的研究,使用提示伽玛射线暴各向同性等效能量($E_{\rm iso}$)作为代理的各向同性等效动能,一般证实了X射线和光学余辉光度之间的相关性。假设GRB余辉光度不随红移而强烈变化,我们发现GRB光学和X射线余辉光度数据存在很强的Malmquist偏差。我们发现,选择效应占主导地位的观察E $_{\rm iso}$ - L $_{\rm opt,X}$相关性,并可能被低估了在其他研究。对于在24小时用$z>2$测量的光学微弱爆发$m>24$的子集,偏差最强。在消除这种光学选择偏差后,长GRB的E $_{\rm iso}$ - L $_{\rm opt,X}$相关性在统计上不显著,但结合长和短GRB光度数据,相关性是显著的。使用的$E_{\rm iso}$和$L_{\rm opt,X}$分布的中位数,我们应用同步辐射模型假设相同的幂律指数为短和长的伽玛暴,但不同的微物理参数分布。比较光学和X射线光度的比率,我们发现初步的证据表明,在磁场中,$ε_B$,冲击后的能量的分数,可以系统地高于SGRB相比,LGRB。
2014-11-25 astro-ph.HE
Classical and relativistic models for time duration of gamma-ray bursts
基于超新星(SN)膨胀的半径-时间关系的幂律假设,建立了经典模型,导出了伽马射线暴(GRB)的机械动能流和持续时间的解析表达式。基于光度和光度距离的两个截断对数正态分布的比率的随机过程允许导出伽玛暴持续时间的统计分布。SN膨胀的第一阶段所涉及的高速度需要相对论处理。假设星周介质遵循Plummer型密度分布,eta=6。相对论性动能流的级数解允许以数值方式导出伽玛暴的持续时间。在这里,我们分析两种宇宙学:标准宇宙学和等离子体宇宙学。
2017-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
Hybrid Pulsar-Magnetar Model for FRB 20191221A
我们发现,216.8 $\pm$ 0.1 ms的周期性报告的快速射电暴(FRB)20191221 A是非常约束的突发模型。高精度的爆发周期性(优于1/10 $^3$)和2\%的占空比(爆发持续时间和爆发间隔的比率),建议一个脉冲星样的旋转光束模型的观察活动;无线电波产生沿开放领域线内$\sim 10^7$厘米的中子星表面,和光束周期性地扫过观察者作为恒星旋转。根据这张照片,FRB 20191221 A是一个因子$\sim 10^{12}$放大版的银河系恒星,有一个主要的区别:而恒星将旋转动能转换为电磁波,20191221 A的爆发需要将磁能转换为辐射。
2023-01-05 astro-ph.HE
Jitter radiation: towards TeV-photons of gamma-ray bursts
同步加速器机制的辐射极限约为160 MeV,并且无法解释高能物体发射的甚高能量(VHE)光子。逆康普顿散射作为一个传统的过程被用于解释的VHE发射。在本文中,抖动辐射,相对论性电子在随机小尺度磁场中的辐射,被认为是产生VHE光子的一种可能机制。抖动辐射频率与扰动场有关。抖动辐射的光谱指数主要由动力学湍流决定。我们利用抖动辐射来解释伽马射线暴(GRB 190114 C和GRB 180720 B)VHE的排放,最近发现的成像大气切伦科夫望远镜。我们认为,这种机制可以适用于其他类型的VHE源。
2021-07-04 astro-ph.HE
Constraining Low-luminosity Gamma-Ray Bursts as Ultra-high-energy Cosmic Ray Sources Using GRB 060218 as a Proxy
本文以典型低光度伽玛暴060218为代表,研究了低光度伽马射线暴(llGRB)与超高能宇宙射线(UHECR)之间的联系。我们专注于相应的同步辐射电子,共同加速在UHECR加速区域,比较这种发射观测。同时考虑了瞬发和余辉两个阶段。对于提示阶段,我们假设的共同加速的电子被注入的幂律分布瞬间(没有额外的加热或再加速),这导致明亮的光学紫外线发射的张力与观察。对于余辉阶段,我们通过比较电子热同步辐射在$\sim~3$天可用的无线电数据来约束冲击波的总动能。考虑温和的相对论流出与散装洛伦兹因子$Γ\gtrsim 2$(较慢的trans-relativistic流出不处理),我们发现,有限的可用能量不允许GRB 060218的余辉是主要起源的UHECR。这种分析独立约束的提示阶段作为一个主要的UHECR源,以及,提示的能量预算是可比的余辉动能。更一般地说,我们的研究表明,从热电子的同步辐射是一个强大的诊断温和的相对论冲击的物理。
2020-10-28 astro-ph.HE
An upper limit to the energy of gamma-ray bursts indicates that GRB/SNe are powered by magnetars
伴随着伽马射线暴(GRB)的超新星(SNe)的动能倾向于聚集在E52 erg附近,2.E52 erg是一个上限,没有发现令人信服的例外(假设有一定程度的非球面性),它总是明显大于GRB本身的固有能量(校正喷流准直)。这一能量与周期为1 ms的中子星的最大旋转能量惊人地相似。因此,提出所有与发光中子星相关的伽玛暴都是由磁星产生的。由黑洞形成而产生的伽马射线暴(伽马射线暴)可能不会产生发光的超新星。X射线闪光(XRFs)是由具有较弱磁场或较低自旋的中子星产生的,与较低能量的SNe有关。
2014-06-04 astro-ph.HE
Gamma-ray Burst Prompt Emission: Jitter Radiation in Stochastic Magnetic Field Revisited
我们重新讨论了随机磁场中相对论电子的辐射机制,并将其应用于伽马射线暴(GRB)的高能辐射。我们证实了在大电子偏转角条件下,抖动辐射是伽玛暴瞬发辐射的一种可能的解释。在湍流情况下,湍流的动能谱决定了γ暴瞬发辐射的辐射谱特性。随机小尺度磁场的强度由湍流涡旋的粘性尺度决定。可以获得微物理参数$ε_e$和$ε_B$。加速和冷却的时间尺度估计以及。由于粒子在磁化湍流中的加速,相对论电子释放的最大能量可达到约$10^{14}$ eV。GeV的伽玛暴可能是高能宇宙线的来源。
2011-03-12 astro-ph.HE
On the multiwavelength emission from Gamma Ray Burst afterglows
目的:通过与活动星系核的类比,我们研究了电子注入和同步辐射冷却以及SSC损失下伽马射线暴余辉的单区SSC模型。研究方法:我们求解空间平均动力学方程,该方程描述了粒子和光子的同时演化,获得了作为时间函数的多波长光谱。我们备份我们的数值计算与解析解的方程组使用不同的配置文件的磁场演变在某些简化的假设。结果如下:我们将该模型应用于均匀密度环境中伽玛暴的余辉演化,并研究了各种参数对多波长谱的影响。我们发现,在电子注入和/或环境密度高的情况下,损失占主导地位的SSC和解决方案显着偏离的同步加速器标准的情况下得出的。
2009-09-01 astro-ph.HE
Testing black hole neutrino-dominated accretion discs for long-duration gamma-ray bursts
长持续时间的伽马射线暴(LGRB)通常被认为起源于大质量的类星体。一般认为,伽马射线暴(GRB)的核心引擎是围绕旋转恒星质量黑洞(BH)的中微子主导的吸积流(NH3)。中微子湮灭是伽玛暴的一种可行的动力机制。本文分析了48个LGRB的各向同性γ射线辐射能量和喷流动能的分布。根据NDAFs模型和火球模型,我们估算了样品中LGRB的平均吸积质量,以研究NDAF是否能以合理的BH参数和中微子湮灭转换效率为LGRB提供能量。结果表明,在极端克尔黑洞和高转换效率的情况下,大多数吸积质量值小于$5~M_\odot$。这表明,NDAF可能适用于大多数的LGRB,除了一些极高的能源。
2016-02-22 astro-ph.HE
Free electron laser in magnetars/Fast Radio Bursts
讨论了磁星磁层中磁化对等离子体爆炸重联过程中的相干自由电子激光。该模型解释了快速射电暴/磁星射电辐射的许多显著特征:射电暴和高能暴的时间重合,等离子体动能向相干辐射的高转换效率,频率漂移的可变窄带辐射特征,高度的线偏振。该模型依赖于特定的磁漂移$e^\pm$等离子体组件(产生摆动场由于消防水龙带不稳定性的发展)和存在的重联产生的粒子束与温和的洛伦兹因子$γ_b \sim$几百。
2020-06-29 astro-ph.HE physics.plasm-ph
A Revised Analysis of Gamma Ray Bursts' prompt efficiencies
瞬发伽马射线暴的效率是研究产生$γ$射线的发射机制的重要线索。以前根据X射线余辉光度$L_X$对爆炸波动能的估计表明,这种效率很高,在某些情况下超过90%。这给排放机制,特别是内部冲击模型带来了问题。然而,这些估计是基于这样的假设,即X射线发射电子是快速冷却的,并且它们的逆康普顿(IC)损失可以忽略不计。观测到的$L_X$(以及由此得到的冲击波能量)和$E_{γ\rm ,iso}$(即瞬发辐射中的各向同性等效能量)之间的相关性被认为是支持这一分析的观测证据。瞬发γ射线能量和冲击波动能是相关的,并且观测到的相关性证实了这一点,因此,$L_X$的概念确实是后者的有效替代。最近的研究结果表明,余辉地震中的磁场明显弱于早先的想法,其均分分数$ε_B$可能低至$10^{-4}$甚至更低。受这些发现的启发,我们重新考虑了这个问题,现在将IC冷却考虑在内。我们发现,所观察到的$L_X-E_{γ\rm ,iso}$的相关性也恢复时,IC的损失是显着的。对于小的$ε_B$值的冲击波必须更有活力,我们发现,相应的即时效率是显着小于以前认为的。例如,对于$ε_B\sim10^{-4}$,我们推断出$\sim15\%$的典型即时效率。
2016-06-01 astro-ph.HE
The early evolution of magnetar rotation -- II. Rapidly rotating magnetars: Implications for Gamma-Ray Bursts and Super Luminous Supernovae
本研究通过2D磁流体动力学模拟和解析估计,证明自转周期极短且强磁场的磁星可在冷却早期释放足够能量驱动伽马射线暴,而中等磁场磁星则可能在数天至数周内通过磁偶极辐射增亮超亮超新星光变曲线。
2023-10-21 astro-ph.HE
The anatomy of a long gamma-ray burst: a simple classification scheme for the emission mechanism(s)
伽马射线暴(GRB)观测需要超相对论运动和动能到辐射的有效转换,但这两者很难同时实现。三个主要的机制已被提出来解释所观察到的辐射从伽玛射线暴流出:辐射从相对论内部或外部冲击,或从光球的热辐射。以前的工作致力于独立处理这三种机制,并认为伽马射线暴的即时发射是唯一的,独特的起源。相反,在这里,我们首先解释为什么所有三种模型都是有效的机制,并从他们每个人的贡献,预计在提示阶段。此外,我们表明,一个单一的参数,无量纲熵的伽玛射线暴外流,确定哪种机制的贡献最大的排放。更具体地说,内部冲击占主导地位的无量纲熵值低,外部冲击的中间值,最后,光球发射的大值。我们提出了一个统一的框架,伽玛暴的发射机制,易于测试的预测,每个过程。
2016-02-15 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
Energy injection driven by precessing jets in gamma-ray burst afterglows
喷流进动被认为普遍存在于各种尺度的天文现象中,包括伽马射线暴(GRB)。对于长寿命的GRB中央发动机,相对论旋进喷流将周期性地向外激波注入动能,从而显著地调制GRB余辉的光变曲线(LC)形状。本文采用标准的外激波模型,研究了不同参数情况下喷流进动对伽玛暴X射线余辉的影响,稳定的或随时间变化的射流功率、旋进周期、旋进角和视角。在喷流功率稳定或缓慢衰减的情况下,喷流可以扫过视线,应该出现浅衰减(或平台)段;否则,在GRB余辉LC中会出现巨大的隆起。我们表明,喷注进动是一个新的可能的机制,在伽玛暴的能量注入。此外,一些观察到的X射线瞬态没有伽玛暴协会可能是由旋进喷流。
2021-06-01 astro-ph.HE
Energy Injection in Gamma-ray Burst Afterglows
我们提出了多波长观测和建模的伽马射线暴(GRB),表现出同时重新增亮,在其X射线和光学光变曲线,并在无线电波长也检测到。我们表明,再增亮事件可以模拟的能量注入到爆炸波,并在所有情况下,能量注入率落在理论范围内预期的能量分布与喷出物洛伦兹因子。在z~1和z>6两个位置,我们测量的环爆流密度、喷流张开角和光束修正动能与长持续时间伽玛暴的这些参数的分布一致,表明这些事件的喷流发射机制和环境与光变曲线没有凸起的伽玛暴相似。然而,表现出再增亮事件的辐射效率低于平均水平,这表明大部分的流出物的动能是由缓慢移动的喷出物,这是进一步支持陡峭的测量分布的喷出物能量作为洛伦兹因子的函数。我们没有发现在能量注入期间发生反向冲击的证据,这意味着能量注入的开始是一个温和的过程。我们进一步表明,表现出同时X射线和光学再增亮的伽玛暴可能是具有不同能量注入率的事件分布的尾部,形成了同类中最极端的事件。因此,未来用Swift及其后继者对GRB余辉的X射线观测可能会发现更多这样的事件,而类似事件的无线电跟踪和多波长建模将揭示GRB余辉中能量注入的作用。
2015-04-14 astro-ph.HE
Jet-Cocoon Geometry in the Optically Dark, Very High Energy Gamma-ray Burst 201216C
我们提出了一个伽玛射线暴201216 C的无线电观测活动的结果,结合公开的光学和X射线数据。MAGIC探测到的甚高能量(VHE,> 100 GeV)辐射使其成为出版时的第五个VHE GRB。光学光变曲线和X射线光变曲线之间的比较表明,GRB 201216 C是一个暗GRB,即光发射被显著吸收,并且比X射线探测的预期更暗。我们的e-MERLIN数据还显示了衍射星际闪烁的证据。我们可以通过阻尼光变曲线研究宿主星系和银河系中伽马射线暴视线方向上的柱密度,也可以通过闪烁研究研究伽马射线暴。我们发现,余辉是最好的模拟使用喷茧几何形状内的恒星风环境。用多分量模型对数据进行拟合,我们估计~ 25天前的光学、X射线和高频射电数据来自于一个各向同性等效动能为(0.6-10)× 10^52 erg、张角为~1- 9度的超相对论性喷流。从第28天开始,猫鼬探测到的低频无线电发射是由茧产生的,其动能比茧低2到7个数量级(0.02-50)x10^48 erg。这两个组成部分的能量是可比的,在模拟这种情况下得出的。
2022-04-12 astro-ph.HE
Prompt Gamma Ray Burst emission from gradual magnetic dissipation
本文考虑了一个由磁化喷流产生的伽马射线暴(GRB)的瞬发相模型,该喷流由于磁重联而经历逐渐的能量耗散。消散的磁能被转化为体动能和粒子的加速度。当这些粒子围绕着喷流中的强磁场旋转时,它们的能量通过同步辐射释放出来。在小半径处,光学深度大,并且辐射通过康普顿化再处理成窄的、强峰值的分量。在更大的距离,光学深度变得小,辐射逃逸射流与非热分布。所获得的光谱通常在$\approx 300$ keV附近达到峰值(如观察到的),并且对于宽范围的模型参数,光谱指数低于和高于峰值,接近观察到的值。小的耗散半径导致发射在几keV下变得自吸收,并且可以在观测所需的限制内充分抑制光学和X射线通量(Beniamini & Piran 2014)。
2017-05-01 astro-ph.HE
Search for GeV counterparts to fast radio bursts with Fermi
不重复的快速射电暴(FRB)可能产生于灾难性的恒星爆炸或磁星巨星耀斑,因此这些事件可能产生相对论性的冲击波。受此启发,我们在这里寻找GeV的对应物,所有非重复FRB费米大面积望远镜(LAT),包括FRB 131104,声称可能与快速爆发警报望远镜(BAT)检测到的伽马射线瞬态候选人。FRB 131104在爆发时间后约5000 s进入LAT的视场(FoV),因此我们只能在此期间搜索GeV余辉发射,但没有检测到显著的GeV发射。我们还执行了其他FRB的GeV排放的搜索,但也没有检测到显着的GeV排放。得到了(4.7-29.2)× 10 ^(-7)erg/cm ~ 2范围内的上限注量,并在一定的假设条件下推断了各向同性爆炸波动能的上限约为(1-200)× 10 ^(53)erg。虽然目前对各向同性冲击波能量的限制还不足以排除FRB和GRB类瞬态之间的联系,但未来使用费米或成像大气切伦科夫望远镜进行更灵敏的观测可能会限制这种联系。
2017-05-10 astro-ph.HE
A model of neutron-star--white-dwarf collision for fast radio bursts
起源不明的快速射电暴(FRB)在河外距离上发射出巨大的光度(在1 GHz时约为1 Jy),持续时间为毫秒或更短,这是由它们的大色散测度(DM)估计的。本文提出了一个假设,即中子星(NS)和白矮星(WD)之间的碰撞是FRB的起源,考虑到爆发持续时间与碰撞时间成比例,射电光度与碰撞的动能成比例。从模型中导出了观测到的磁通密度、脉冲宽度和DM之间的关系,并与观测到的FRB的统计结果进行了比较。虽然样本是相当小的,我们暂时报告的观测峰值通量密度和DM过剩,这是一个假设的DM过剩(即不是由于我们的银河系)是由星系际介质为主的后果之间的近平方反比相关性。我们还初步注意到FRB的持续时间和DM过量之间的相关性(可能被解释为由于星系际介质中的信号的加宽)和FRB的持续时间和通量密度之间的相关性(短爆发应该更亮),两者大致与所提出的模型一致。
2018-10-29 astro-ph.HE
Representation learning for fast radio burst dynamic spectra
本文用PCA与IOB增强的卷积自编码器学习FRB动态光谱表征,实现复杂形态重建、去噪和压缩,并在CHIME数据中揭示FRB形态连续结构。
2025-02-18 astro-ph.HE
Radiation from Comoving Poynting Flux Acceleration
我们推导出辐射功率输出的解析公式时,电子被加速的相对论性共动动力学坡印亭通量,并验证这些分析结果与粒子在细胞模拟。我们还推导出解析的辐射谱的临界频率。这些结果的潜在天体物理应用进行了讨论。本文提出了一个基于动力学坡印廷通量突破的伽马射线暴的定量模型。
2009-05-01 astro-ph.HE
Gravitational Wave Memory from the Relativistic Jet of Gamma-Ray Bursts
研究了辐射减速质点的引力波记忆。据发现,对于各向同性光子发射的存储器产生的光子基本上是相同的记忆从质点辐射的光子,使它是反束。另一方面,对于各向异性发射,来自光子的记忆可以具有非零振幅,即使它是以小视角看到的。在伽马射线暴(GRB)喷流的减速阶段,喷流的动能转化为伽玛射线光子的能量。然后,它将有可能观察到的伽马射线发射的时间尺度上的GRB喷流相关的GW内存的变化,如果发射是部分各向异性的。伽玛射线辐射的这种各向异性已经在最近的伽玛暴观测中探测到的偏振中得到了证实。GRB喷注的GW记忆将为阐明喷注的几何结构和GRB的发射机制提供线索。因此,这将是一个有趣的目标,为下一代探测器的GW。
2013-03-26 astro-ph.HE
Neutrino Acceleration by Bulk Matter Motion and Explosion Mechanism of Gamma-Ray Bursts
中微子湮灭是伽马射线暴喷流产生过程最有希望的候选过程之一。虽然中微子相互作用速率强烈地依赖于中微子谱,但湮灭速率的估计是在假设中微子热谱的基础上进行的,假设中微子热谱是基于中微子球的存在,其中中微子和物质强烈耦合。我们考虑了中微子被下落物质散射和湮灭率放大所引起的光谱变化。通过求解球对称背景流中中微子的动力学方程,发现中微子在球对称背景流中被成功地加速,并形成部分非热谱。我们发现,加速中微子可以显着提高湮灭率的$\sim 10$的一个因素,依赖于注入光学深度。
2012-10-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Induced Scattering of Fast Radio Bursts in Magnetar Magnetospheres
Kyoto University(京都大学);Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
研究磁星磁osphere中快速射电暴的诱导散射机制,发现磁场抑制散射但使其进入线性增长阶段,密度临界值决定散射是否发生,从而解释FRB的多样性。
2026-09-16 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Neutrino and cosmic-ray emission from multiple internal shocks in gamma-ray bursts
伽马射线暴是在宇宙学距离上短暂的发光爆炸,被认为是起源于大质量恒星死亡时发射的相对论喷流。它们是产生观测到的最高能量宇宙射线的主要候选者之一。然而,最近的中微子数据已经开始在只有一个发射区的最简单模型中限制这种可能性。在伽马射线暴的经典理论中,粒子被从中央引擎喷射出的物质碰撞产生的温和相对论性冲击加速。我们考虑中微子和宇宙射线从多个发射区的发射,因为这些内部碰撞必须发生在非常不同的半径,从光球层以下的所有方式到环暴介质,作为有效的动能耗散的结果。我们证明,不同的信使起源于不同的碰撞半径,这意味着多信使观测打开窗口,揭示不断变化的伽玛暴外流。
2015-10-14 astro-ph.HE hep-ph
Upscattered Cocoon Emission in Short Gamma-ray Bursts as High-energy Gamma-ray Counterparts to Gravitational Waves
我们研究了短伽马射线暴(SGRB)的长时间发动机活动,例如扩展和/或平台排放,作为高能伽马射线对应物的引力波(GW)。双星合并导致相对论喷流和合并喷出物与$r$过程的核合成,这是观察到的SGRB和kilonovae/macronovae分别。长期的相对论喷流可能是由合并残留物发射的,这在一些SGRB的X射线光变曲线中得到了暗示。延长的射流可以在射流-喷出物相互作用形成的茧的半径内耗散它们的动能。然后茧提供种子光子给在耗散区加速的非热电子,通过逆康普顿散射过程产生高能伽马射线。我们数值计算了高能γ射线谱在这样一个系统中使用一个区域和稳态近似,并表明,GeV-TeV的γ射线产生的持续时间为$10^2-10^5$秒。它们可以通过{ \it Fermi}/LAT或CTA作为GW的伽马射线对应物来检测。
2019-12-02 astro-ph.HE gr-qc
Polarization of prompt and afterglow emission of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴及其余辉被认为是由超相对论性喷流产生的。最重要的未决问题之一是流出成分:能量可以从中心源以(重子和/或重子对的)动能或电磁形式(坡印廷通量)携带。虽然在这两种情况下,总的可观测通量可能无法区分,但其偏振特性预计会明显不同。即时发射和余辉偏振也是射流几何形状的一个强有力的诊断。同样,由于输出通量存在细微且几乎不可检测的差异,我们有不同的偏振预测。在这篇评论中,我们简要地描述了理论的情况下,已开发的观测,现在的大型观测数据集,为提示和余辉阶段。极化测量的可能影响量子引力理论测试进行了讨论,并简要地提到了该领域的未来前景。
2016-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Advection-nonlinear-diffusion model of flare accelerated electron transport in Type III solar radio bursts
本文提出一种新的电子传输模型,通过自洽变化的准线性距离/时间导出非线性对流-扩散方程,预测了快速电子束的缓慢超扩散扩展,并解释了III型太阳射电暴的部分特征。
2024-10-15 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR