伽马射线暴基本平面的研究
摘要
在 X 射线余辉中具有平台期的长伽马射线暴(GRBs)遵循一个三维(3D)关系(Dainotti 等 2016),介于平台结束时的静止系时间 Ta、其对应的 X 射线光度 La 与瞬时发射中的峰值光度 Lpeak 之间,它是二维 Dainotti 关系的扩展。该 3D 关系确定了一个 GRB 基本平面,我们在此证实其存在。我们利用截至 2016 年 7 月的 X 射线数据扩展了原始分析,收集了 183 个具有余辉平台且红移已知的 Swift GRBs。我们比较了几类 GRB,例如具有延展发射的短暴(SEE)、X 射线闪、与 SNe 关联的 GRBs、仅由长时标 GRBs(132 个)组成的样本(从总样本中排除前述类别 GRBs 选出),以及黄金样本(由光变曲线数据覆盖良好且平台相对平坦的 GRBs 构成)。这些类别各自的关系平面与黄金基本平面在统计上无差异,但 SEE 除外,因此被认定为物理上不同的天体类别。黄金基本平面的内禀散射小于其他样本类别导出的任何平面。因此,任何特定 GRB 类别与该平面的距离成为关键参数。此外,我们使用高能观测的 GRBs(即 Fermi-Gamma Ray Burst Monitor (GBM) 导出的峰值光度值)检验了该 3D 关系。对于 GBM 观测的 GRBs,该 3D 关系亦得到确认,从而显示其独立于能量范围。进而,我们以 T*a 为因变量计算了各类别平面,获得各类别更小的内禀散射(对于长 GRBs 达到 的减小)。该基本平面独立于若干瞬时与余辉参数。
引用
@article{arxiv.1704.04908,
title = {A Study of the Gamma-Ray Burst Fundamental Plane},
author = {Maria Giovanna Dainotti and Xavier Hernandez and Sergey Postnikov and Shigehiro Nagataki and Paul Obrien and Richard Willingale and Stephanie Striegel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04908},
year = {2017}
}
备注
27 pages, 23 figures, 4 Tables, 3 appendices. This paper has been featured by several press releases: http://www.inaf.it/en/inaf-news/gold-grb, the Stanford blog http://kipac-web.stanford.edu/three-dimensional-step-towards-sorting-out-grb-zoo, by Le Scienze http://www.lescienze.it/lanci/2017/10/13/news/inaf_lampi_gamma_per_studiare_la_storia_dell_universo-3709301/, by UNAM and RIKEN press releases