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利用“更深、更宽、更快”计划对伽马射线暴孤儿余辉进行快速巡天搜索

高能天体物理现象 2024-06-14 v2

摘要

产生长伽马射线暴(LGRB)的相对论性外流可以用结构化喷流模型描述,其中瞬时γ\gamma射线辐射被限制在喷流核心的一个狭窄区域内。从偏离核心的视角观测喷流,可以预测存在一批没有伴随GRB探测的余辉。在这项工作中,我们利用“更深、更宽、更快”(DWF)计划中暗能量相机(DECam)的分钟级、深度(g23g\sim23)数据,对这类“孤儿”余辉(OA)进行了档案搜索。我们引入了一种方法,基于真实的合成OA群体,利用机器学习模型在DWF数据中挑选快速演化的OA候选体。使用该分类器,我们找到了51个OA候选体。其中42个很可能是M型星的耀斑事件。其余9个在档案数据中具有宁静的对应源,其角轮廓与恒星一致,且与预期的LGRB宿主星系群体不符。因此我们推断这些很可能是银河系内事件。我们根据我们的判据计算了g<22g<22 AB星等以下OA发生率的上限为7.46 deg2^{-2}yr1^{-1},并约束了可能的喷流结构。我们还给出了γ\gamma射线发射区与喷流半开角之间特征角的上限。对于光滑幂律和带核心的幂律喷流模型,在幂律指数为0.8时,该值分别为58.358.3^{\circ}56.656.6^{\circ};在幂律指数为1.2时,分别为75.375.3^{\circ}76.876.8^{\circ}

关键词

引用

@article{arxiv.2405.11949,
  title  = {A Fast-cadenced Search for Gamma-Ray Burst Orphan Afterglows with the Deeper, Wider, Faster Programme},
  author = {James Freeburn and Jeff Cooke and Anais Möller and Dougal Dobie and Jielai Zhang and Om Sharan Salafia and Karelle Siellez and Katie Auchettl and Simon Goode and Timothy M. C. Abbott and Igor Andreoni and Rebecca Allen and Natasha Van Bemmel and Sara Webb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11949},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 13 figures, accepted for publication in MNRAS