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伽马暴 GeV 光变曲线中存在光度-衰减相关性证据

高能天体物理现象 2023-09-18 v1

摘要

伽马射线暴(GRB)光变曲线内禀性质间的相关性为其中心引擎、喷流的性质提供线索,并可能作为将 GRB 标准化用于宇宙学研究的手段。此处我们报告在 13 个 Fermi 大面积望远镜(LAT)长 GRB 光变曲线样本中发现内禀早期光度 LG,10sL_{G,\rm 10s}(在静止系 10s 处测量)与从静止系 10s 起测量的平均衰减率 αG,avg>10s\alpha_{G,\rm avg>10s} 之间的相关性。我们注意到,我们的筛选标准,特别是构建光度光变曲线所需红移的要求,自然将样本限制为高能量 GRB。Spearman 秩相关给出 -0.74 的系数,对应 99.6% 的置信水平,表明更亮的余辉比较暗的余辉衰减更快。假设与 log(LG,10s)\log(L_{G,\rm 10s}) 的线性关系,我们得到 αG,avg>10s=0.310.09+0.12log(LG,10s)+14.435.97+4.55\alpha_{G,\rm avg>10s} = -0.31_{-0.09}^{+0.12}\log(L_{G,\rm 10s}) + 14.43_{-5.97}^{+4.55}。-0.31 的斜率在 1σ1\sigma 上与先前在光学/UV 和 X 射线光变曲线中确认的相关性一致。我们推测中心引擎释放能量的速率差异或观测者视角差异可能是该相关性的成因。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.08493,
  title  = {Evidence for a luminosity-decay correlation in GRB GeV light curves},
  author = {K. R. Hinds and S. R. Oates and M. Nicholl and J. Patel and N. Omodei and B. Gompertz and J. L. Racusin and G. Ryan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08493},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 4 figures, accepted for publication in MNRAS