Fermi伽马射线暴的光谱能量关系

基于Fermi卫星对伽马射线暴峰值能量探测灵敏度的提高,本文收集了Fermi卫星近8年的已知红移和Epeak的84个数据样本,再次分析Amati和Yonetoku关系。研究结果表明:Amati和Yonetoku关系可以分别用两条很好的直线拟合,对能量和光度关系进行了更新。大多数伽马射线暴的均质能量满足2.02×10^54erg量级,均质光度满足2.32×10^52erg量级。

基于广义线性模型的伽马射线暴分类方法

伽马射线暴(Gamma Ray Burst,GRB)的分类问题是天文学领域中未解决的热点问题。根据不同方法采用不同指标进行分类,导致的分类结果也不同。为了建立更合理的分类指标,本文以静止系峰值能量E_(p,i) E、各向同性瞬时等值能量E_(iso) 、瞬时辐射持续时间T_(90,i) 作为解释变量,建立了广义线性分类模型,得到了一个新的分类响应指标gEHD。通过在benchmark数据集上的实验表明,gEHD指标和EHD指标具有等效的分类结果,可作为伽马射线暴Ⅰ型/Ⅱ型的一种新的分类依据。

Swift时代伽马射线暴的观测和理论

伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆发现象之一。Swift卫星的快速定位和Fermi卫星的宽、高能段观测,使得伽马暴的观测可以全波段进行。通过Swift的观测可以对伽马暴现象的本质有进一步的理解,而Fermi卫星提供了一些暴高能光子的辐射数据,为进一步研究暴的辐射机制和伽马暴以及它的余辉提供了有力的依据。介绍了Swift和Fermi卫星发射后一些伽马暴的观测和理论研究进展。

观测系中伽马射线暴内光度与峰值能量关系的研究

收集了121个由Fermi卫星探测到的具有已知红移值的伽马射线暴(简称伽马暴),并对其中32个伽马暴的时间积分谱和570个时间分辨谱进行研究,得出在伽马暴内和伽马暴间的各向同性等值光度L iso和静止系中νFν谱的峰值能量E′p都满足L iso∝E′^2p关系.同时定义ω=(L iso/10^52 erg s^-1)^0.5/(E′p/200 KeV),假设内激波和外激波模型参数互不相关,计算得出ω取值范围为0.1~1,并讨论了ω对内激波模型和外激波模型参数的限制.

两类伽马射线暴的能谱硬度与持续时间的相关性检验

根据持续时间(T_(90))是否大于2 s,把3589个伽马射线暴(Gamma-Ray Bursts,GRBs)组成的总样本分为长暴(long GRBs,T_(90)>2 s)子样本和短暴(short GRBs,T_(90)<2 s)子样本,然后分别研究这3个样本的能谱硬度(Hardness Ratio,HR)与持续时间(Duration)的相关性。结果发现,总样本的能谱硬度与持续时间存在相关性,而长暴和短暴两个子样本的能谱硬度与持续时间不存在相关性。这个结果证明伽马射线暴的能谱硬度与持续时间不存在显著的相关性,由此推测,总样本的能谱硬度与持续时间的相关性是由于长暴和短暴这两个样本的性质不同导致的,揭示了把伽马射线暴分为长暴和短暴两种类型的合理性,也暗示着长暴和短暴性质的差异,支持长暴和短暴具有不同起源的观点。本文的伽马射线暴样本较之已有研究的样本量扩充了3倍多,因此得到的统计结果更为可靠。

伽马射线暴的光度-光变复杂度关系

伽马射线暴的光变复杂度是描述其光变曲线复杂程度的物理量。由已知红移的伽马射线暴,Reichart等人发现其光变复杂度与各向同性光度之间有正相关性（L∝V~α,α在1.77～3.5之间）,即光变越复杂,光度越高。此相关性类似于造父变星的周光关系,可用来估计伽马暴的距离和红移。调研、分析了各种光变复杂度的定义、算法和光变复杂度各向同性光度关系的拟合结果,最后对光变复杂度和光度之间的关系做了总结和展望。

伽马射线暴的各向异性分布的特征

从过去的威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson MicrowaveAnisotropy Probe)到现在的普朗克卫星(Planck satellite),宇宙微波背景辐射图的反常现象已经被广泛地认知.其中一个反常是:从l=2到l=5的多极矩存在耦合现象.为了考察伽马射线暴中是否存在与微波背景辐射相同的反常现象,研究了伽马射线暴的角分布.对伽玛暴样本的角分布进行球谐函数展开,得到前几项展开项的系数,发现从l=2到l=4有一定程度的耦合,而l=5与前面几个极矩相距较远.而且,四极矩分布是趋近平面化的,而其他几个极矩没有这样的特征.

解读地球伽马射线暴：源头位于海拔20千米区域

地球伽马射线暴源头可能位于海拔20千米的区域。图片来源：Studio Gohde 两颗偶然掠过一个热带雷暴的人造卫星给研究人员一次前所未有的观察地球伽马射线闪现的机会。地球伽马射线闪现是一种神秘的高能量现象，于1991年被科学家首次观测到，

天宫二号完成高精度伽马射线暴偏振探测

中国载人航天工程办公室近日透露,天宫二号空间实验室搭载的伽马暴偏振探测仪(简称“天极”望远镜)已完成伽马射线暴瞬时辐射的高精度偏振探测,实现预定科学目标,相关成果于1月14曰在线发表在国际重要学术期刊《自然·天文学》上。

日本探测伽马射线暴：或帮助构建万物理论

新浪科技讯北京时间12月15日消息，据美国太空网报道，来自宇宙中最剧烈的爆炸现象正让科学家们有机会探究时空的本质。这是最近日本宇宙航天机构所属的伊卡鲁斯探测器对宇宙中的伽马射线暴进行观测之后得到的成果。这些宇宙大爆发发出的光子帮助科学家们限定他们的万物模型——即可以将自然界所有的力囊括其中的大一统理论。

仙女星系伽马射线暴事件是场美丽的误会

美国宇航局的"雨燕"卫星探测到来自仙女星系的疑似伽马射线暴(GRB)事件。经过对爆发源的持续观测和对数据的进一步分析,"雨燕"团队的科学家确认这次伽马射线暴是一场误报。

伽马射线暴首次在实验室再现有助研究黑洞属性乃至宇宙历史

一个国际科研团队借助地球上最强烈的激光,首次在实验室中制造出＂迷你＂版伽马射线暴,证实了目前用于研究伽马射线爆发的模型是正确的。新研究有助进一步理解黑洞的属性,以及宇宙的诞生甚至演化历程。伽马射线暴是光的强烈爆发,是人们观测到的最明亮事件,持续时间仅几秒,有些甚至能被肉眼看到。

伽马射线暴:来自宇宙深处的神秘信息

2022年10月9日21时17分,我国科学家使用专门的设备,探测到一束强烈的高能辐射脉冲扫过了太阳系。科学家们称这种高能辐射脉冲为“伽马射线暴”,简称“伽马暴”。与此同时,一架名为“尼尔·格雷尔斯雨燕天文台”的太空望远镜也探测到了这个异常的闪光。与以往不同的是,人们发现,这个伽马暴非常明亮,亮度超过了此前发现的任何同类事件。因此,人们给它起了一个绰号叫BOAT,意为“有史以来最亮的闪光”。

伽马射线暴、真空泡和超对称

在20世纪60年代，美国军用卫星‘观测到了伽马射线暴，由此引起了天文界的兴趣，并成为最大的天文学困惑之一。由于暴的时间短暂，故长期未能对暴精确定位，理论界对暴的机制也众说纷纭。直到20世纪90年代初，加利福尼亚大学的胡斯累提出塌缩星模型（目前被视为标准模型，可是在观测上未能获得理想的结果），

基于TEROS的自然闪电X射线暴观测研究

本文报道了国内首个自然闪电高能辐射(Lightning Energetic Radiation,LER)多点观测结果.基于自主研发的雷暴高能辐射观测系统(Thunderstorm Energetic Radiation Observation System,TEROS),在2021年夏季观测期成功捕获3次自然LER事件,结合闪电定位、低频快电场变化、回击峰值电流等其他资料,对3次事件的高能辐射特征进行研究.分析发现:3次LER事件均于负地闪下行先导的最后阶段被探测到,是典型的X射线暴,且均具有MeV能量的单光子,最大能量超过2.2 MeV;伴随梯级先导出现的X射线暴持续时间为数百μs,伴随不规则直窜先导的X射线暴持续时间为数十μs,主要与先导发展速度有关;相应回击峰值电流最大的1次事件具有最高的单光子能量、最大的单位面积沉积总能量和最多的爆发过程数量,随着接近回击时刻,该事件还表现出与电场变化一致的增强趋势,表明先导头部电场是影响高能辐射产生的重要因素;随到达强度降低,高能辐射信号逐渐由束流模式向单光子模式转变,呈现出与地球伽马射线闪类似的现象学特征,更多乃至所有的爆发过程无法被探测到,高能辐射可能是闪电发展过程中的普遍现象.

两类伽马暴X射线余辉光变特性的比较研究

伽马射线暴(Gamma-Ray Bursts,GRBs)的分类是伽马暴领域未解决的热点问题,为了解决这个问题,我们搜集了Swift观测具有缓慢衰减和随后衰减特征的X射线余辉光变曲线样本(180个已知红移的伽马暴),其中长伽马暴(Long Gamma-Ray Bursts,LGRBs)172个,短伽马暴(Short Gamma-Ray Bursts,SGRBs)8个,并选择平滑拐折幂律函数使用马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法拟合了这些X射线余辉光变曲线,获得光变特性参数后,分析两类暴的光变特性参数α_(1)(缓慢衰减指数)、α_(2)(正常衰减指数)、T_(a)(静止系下缓慢衰减结束时间)的分布是否存在差异以及两类暴是否遵循相同的相关关系。研究发现,(1)两类暴的光变特性参数α_(1),α_(2)和T_(a)的分布范围、中值和平均值都非常接近,没有显示出明显的不同,随后的K-S检验结果进一步表明,这两类暴的光变特性参数分布没有显著差异。(2)我们选取的两类暴均遵循如下相关关系:L_(x)-T_(a),L_(x)-E_(γ,iso),S-T_(90)和E_(γ,iso)-T_(90),而且它们在散点图上不可区分。这些统计结果表明,两类暴的这些光变特性是相似的,因而,我们推断两类伽马暴具有同一物理起源,它们的喷流结构也可能相同。

已知红移Fermi/LAT暴的谱能关系

Fermi卫星的GBM可以更精确地测量Epeak,以及LAT在GeV能段的定位和观测,提供了一个独特的研究伽玛暴谱能关系之一Eiso-Epeak关系的机会.根据9个具有红移的Fermi/LAT暴的谱能关系,发现长暴的这个关系满足一定的关系,而短暴却不满足.

拉索发现史上最亮伽马射线暴的极窄喷流和十万亿电子伏特光子

拉索首次完整记录了最亮伽马射线暴GRB 221009A的TeV以上高能光子爆发的全过程,发现了高能光子亮度在早期的增强以及后期突然快速减弱,由此确定GRB221009A的喷流具有极高的洛伦兹因子和迄今已知最小的张角,揭开了此伽马射线暴成为史上最亮的秘密。拉索还首次将伽马射线暴余辉的能谱测量延伸至10 TeV以上,发现其能谱表现为单一的幂律形式,挑战了伽马射线暴余辉辐射的标准模型。GRB 221009A的TeV能谱还意味着宇宙比预期的更加透明,说明红外背景光强度低于预期,或者存在超出当前粒子物理标准模型的新机制解释观测到的弱吸收现象。