基于 POLAR 与 POLAR-2 任务的伽玛射线暴极化测量
高能天体物理现象
2025-10-01 v1 天体物理仪器与方法
摘要
伽玛射线暴是宇宙中最强大且最激烈的事件之一。尽管已超过半个世纪对这些瞬态天体进行观测，但关于其本质以及实际发射机制的许多开放性问题仍然存在。伽玛射线暴提示期gamma射线的极化测量长期以来被认为可以解答大多数问题。早期的极化测量由于显著性不足，未能得出明确结论。为更好地表征这些提示期发射的极化特性，一种称为 POLAR 的紧凑型伽玛射线极化仪被送往太空作为中国天宫-2空间实验室的一部分，进行为期6个月的运行（自2016年9月起）。该仪器检测到55个伽玛射线暴以及几个脉冲星。对14个最亮检测到的伽玛射线暴进行时间积分极化分析显示，提示期发射的极化程度较低或完全无极化。然而，时间分辨分析描绘出单脉冲内极化角演化的强烈迹象，这在时间积分分析中会抹平极化程度。能量分辨极化分析由于统计数有限未得出约束性结果。因此，还需要更灵敏的γ射线极化仪来对伽玛射线暴提示期gamma射线发射进行详细的能量和时间分辨极化分析。基于 POLAR 任务的成功，正在开发规模更大的仪器，已获批于2027年发射至中国空间站。POLAR-2 将在20-800 keV 范围内具有更大的灵敏度，能够每年进行至少50次伽玛射线暴的极化测量，其精度等于或超过 POLAR 发表的最佳结果，允许进行高质量的时间和能量分辨分析。
引用
@article{arxiv.2509.06601,
title = {Gamma-Ray Burst Polarimetry with the POLAR and POLAR-2 missions},
author = {Nicolas De Angelis and Philipp Azzarello and Franck Cadoux and Kurt Dittrich and Yannick Favre and Jochen Greiner and Johannes Hulsman and Coralie Husi and Merlin Kole and Hancheng Li and Slawomir Mianowski and Gabriel Pelleriti and Agnieszka Pollo and Nicolas Produit and Dominik Rybka and Jianchao Sun and Xin Wu and Shuang-Nan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06601},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 11 figures, SPIE Optics+Photonics 2025 proceeding