伽马射线暴光变曲线中的宽带湍流谱

宽带功率密度谱为理解发射机制中的湍流行为以及在最高频率下驱动长伽马射线暴的假定中心引擎提供了窗口。我们描述了一种 chirp 搜索方法，该方法避开了傅里叶分析，用于在泊松噪声主导的、采样率为 2 kHz 的 BeppoSAX 光变曲线中进行信号检测。文中描述了一种高效的数值实现，其运算复杂度为 $O(Nn\log n)$，其中 $N$ 是 chirp 模板数量，$n$ 是光变曲线时间序列的长度，适用于极易并行化处理。对于检测持续时间 $\tau=1$ s 的单个 chirp 信号，该方法的信噪比（SNR）灵敏度比傅里叶分析高一个数量级。GRB 010408 和 GRB 970816 的傅里叶 -chirp 谱显示，低频傅里叶分析中识别出的湍流谱斜率延续到了 1 kHz。在 40 个明亮长伽马射线暴的系综平均谱中也观察到了同样的延续。文末还包含了对即将获得的引力波数据进行类似分析的前景展望。