超越Swift/BAT极限的GRB峰值能量估计新方法

Swift爆发警报望远镜（BAT）在15-150 keV能段运行，难以探测伽马射线暴（GRB）的峰值能量（$E_{\rm p}$），因为大多数GRB的$E_{\rm p}$值通常在200-300 keV分布，超出BAT的上限。为解决这一问题，我们开发了一种创新方法来稳健地估计$E_{\rm p}>150$ keV的GRB的$E_{\rm p}$下限。该方法依赖于GRB光谱的内在曲率，这类GRB在BAT能段内已表现出这种曲率。通过用截断幂律模型拟合BAT光谱并将谱曲率外推至BAT范围之外，我们可以估计150 keV以上的截断能量（$E^{'}_{\rm c}$）和相应的峰值能量（$E^{'}_{\rm p}$）。我们将此方法应用于17个GRB，将其分为两组。第一组（10个爆发）保持$\alpha$在典型范围内（从约-0.8到约-1.20），同时$E_{\rm c}$递增；第二组（2个爆发）保持$E_{\rm c}$在典型范围（300-500 keV）内但$\alpha$变化。我们的结果表明，对于$E_{\rm c}\lesssim 1000$ keV，估计的$E^{'}_{\rm c}$与观测值吻合良好。此外，$E^{'}_{\rm c}$的可靠性也取决于$\alpha$：硬$\alpha$的爆发（如$\alpha \gtrsim -2/3$）显示较低的准确性，而软$\alpha$的爆发（如$\alpha \lesssim -2/3$）产生更精确的估计。总之，该方法适用于具有中等观测$E_{\rm c}$（$E_{\rm p}$）值且$\alpha$指数不过硬的GRB光谱。