Fermi 伽马射线暴数据的综合分析：II. $E_{\rm p}$ 演化模式及其对观测光谱-光度关系的影响

我们对用 {\em Femri}/GBM 观测到的 51 个长伽马射线暴和 11 个短伽马射线暴进行了时间分辨光谱分析，特别关注同一暴内部的 $E_{\rm p}$ 演化。在 8 个单脉冲长伽马射线暴中，5 个表现出由硬到软的演化，而 3 个表现出强度追踪。多脉冲长伽马射线暴具有更复杂的模式。在具有第一脉冲时间分辨光谱的伽马射线暴中，近一半（15/32 个伽马射线暴）表现出明显的由硬到软演化，另一半（17/32 个伽马射线暴）表现出明显的强度追踪。后续脉冲通常表现出追踪行为，尽管在 2 个脉冲分离良好的伽马射线暴的第二脉冲中也识别出了由硬到软的演化模式。统计上，由硬到软演化的脉冲往往比强度追踪的脉冲更不对称，其上升翼比下降翼更陡峭。短伽马射线暴在 16ms 时间分辨率分析中表现出 $E_{\rm p}$ 专门追踪强度。我们进行了模拟分析，并提出至少对于某些暴而言，晚期的强度追踪脉冲可能是重叠的由硬到软脉冲的结果。然而，强度追踪模式存在于多脉冲长伽马射线暴的第一脉冲以及某些单脉冲伽马射线暴中，这一事实表明强度追踪是一个独立的成分，它也可能在某些晚期脉冲中起作用。对于具有测量红移的伽马射线暴，我们进行了时间分辨的 $E_{\rm p}-L_{\gamma, \rm iso}$ 相关性分析，并表明该相关性的散布与全局 Amati/Yonetoku 关系的散布相当。我们讨论了各种辐射模型关于 $E_{\rm p}$ 演化的预测，以及伽马射线暴中存在进动喷流的可能性。数据似乎对所有这些模型都构成了巨大挑战，并掌握着揭示伽马射线暴瞬时辐射物理机制的关键。