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多波段伽马射线暴闭合关系的分析

高能天体物理现象 2024-11-19 v1

摘要

伽马射线暴 (GRBs) 是与大质量恒星死亡或致密天体并合相关的高能辐射强脉冲。它们的多波段观测有助于验证标准火球模型的可靠性。我们分析了 14 个由 \textit{Fermi} 大面积望远镜 (LAT) 在伽马射线波段、\textit{Swift} 望远镜在 X 射线波段以及 \textit{Swift} 和许多地面望远镜在光学波段同时观测到的伽马射线暴。我们根据分层介质 (nrkn \propto r^{-k}) 中的同步加速器正向激波模型,使用闭合关系研究了光谱指数和时间指数之间的相关性,其中 kk 的范围从 0 到 2.5。我们发现,在所有研究的波段中,无能量注入的模型优于有能量注入的模型。在伽马射线波段,我们只探索了 ν>\nu > max\{νc,νm\nu_c,\nu_m\} (SC/FC) 冷却条件(其中 νc\nu_cνm\nu_m 是冷却频率和特征频率,即光谱断裂处的频率)。在 X 射线和光学波段,我们探索了所有冷却条件,包括 νm<ν<νc\nu_m < \nu < \nu_c (SC)、νc<ν<νm\nu_c < \nu < \nu_m (FC) 和 SC/FC,并发现 X 射线明显偏好 SC,而光学波段明显偏好 SC/FC。在这些冷却条件下,X 射线在 k=0k = 0 的密度分布中发生率最高,而光学波段在考虑无能量注入时,k=2.5k = 2.5 的发生率最高。尽管我们可以为一些伽马射线暴确定一个明确的环境,但我们在其他伽马射线暴中发现了简并性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.10736,
  title  = {Analysis of GRB Closure Relationship in Multi-wavelengths},
  author = {M. G. Dainotti and S. Bhardwaj and E. Bissaldi and N. Fraija and S. Sourav and A. Galvan-Gamez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.10736},
  year   = {2024}
}

备注

34 pages, 12 figures (two have 2 panels, two have a single panel, one has 14 panels, one has 17 panels, one has 10 panels, four has 15 panels, one has 6 panels), 10 tables (six have single panel, two have 2 panels, two have 3 panels). Accepted for publication in ApJ