Insight-HXMT 伽马射线暴数据综合分析. I. 功率密度谱

功率密度谱 (PDS) 是研究伽马射线暴 (GRB) 光曲线的强大工具之一。我们展示了以 {\it Hard X-ray Modulation Telescope} (即 \insighthxmt) GRB 数据进行的平均 PDS 和 individual PDS 分析。对于 long GRB (LGRB)，其平均 PDS 的功率律指数 $\alpha_{\bar{P}}$ 在 100-245、245-600 和 600-2000 keV 区间分别取 1.58-1.29。\insighthxmt 数据使我们将 LGRB 的能量范围扩展至 2000 keV，得到 $\alpha_{\bar{P}}\propto E^{-0.09}$ (8-2000 keV) 的关系。我们首次系统性地研究了 short GRB (SGRB) 的平均 PDS 和 individual PDS，得到 $\alpha_{\bar{P}}\propto E^{-0.07}$ (8-1000 keV)，其中 $\alpha_{\bar{P}}$ 的取值范围为 1.86 到 1.34。SGRB individual PDS ($\alpha$) 的分布与 LGRB 一致，$\alpha$ 值在 dominant timescale 组 (bent power-law, BPL) 的值高于 non-dominant timescale 组 (single power-law, PL) 的值。两种 GRB 类型显示相似的 $\alpha$ 和 $\alpha_{\bar{P}}$，表明它们可能源于相似的随机过程。LGRB 和 SGRB 的典型 dominant timescale $\tau$ 分别为 1.58 s 和 0.02 s。似乎 $\tau$ 与 GRB 持续时间 $T_{90}$ 成正比，得到 $\tau \propto T_{90}^{0.86}$ 的关系。GRB 光曲线可能由多个不同时间尺度的脉冲叠加而成。本样本中未发现超过 3$\sigma$ 显著性阈值的周期性或准周期性信号。