利用 Insight-HXMT 和 Swift 的 GRB 最小变率时标：对前身星模型、耗散物理与 GRB 分类的启示
高能天体物理现象
2023-03-15 v1
摘要
GRB 瞬时辐射的耗散过程仍未知。对时间变率的研究可能提供独特途径，以区分内引擎活动的印记与几何及传播相关效应。我们将最小变率时标（MVT）定义为塑造一批 GRB 光曲线的单个脉冲的最短持续时间，并检验其与峰值光度、洛伦兹因子和喷流张开角的相关性。我们将这些相关性与近期相对论结构——可能摆动——喷流数值模拟的预测进行比较，并评估 MTV 作为瞬时辐射物理探针的价值。我们使用峰值检测算法 mepsa 来识别 GRB 时间史中的最短脉冲并估计其半高全宽（FWHM）。我们将此框架应用于两组 GRB：Swift（2005 年至 2022 年 7 月）和 Insight-HXMT（2017 年 6 月至 2021 年 7 月，包括 221009A）。然后我们选取 401 个有测得 z 的 GRB 来检验相关性。平均而言，短 GRB 的 MVT 显著短于长 GRB。具有延展辐射的短 GRB（如 060614 和 211211A）的 MVT 分布仅与短 GRB 的兼容。这为前身星性质提供了新线索。长 GRB 的 MVT 与峰值光度反相关。我们确认了与洛伦兹因子的反相关，并发现与从余辉估计的喷流张开角相关，以及与脉冲数反相关。MVT 可识别新兴的疑似由致密双星并合产生的长 GRB 新类。对于其他典型长 GRB，MVT 与峰值光度、洛伦兹因子、喷流张开角和脉冲数之间的不同相关性可在结构、可能摆动、弱磁化相对论喷流的框架下解释。（摘要为概括版）
引用
@article{arxiv.2301.01176,
title = {GRB minimum variability timescale with Insight-HXMT and Swift: implications for progenitor models, dissipation physics and GRB classifications},
author = {A. E. Camisasca and C. Guidorzi and L. Amati and F. Frontera and X. Y. Song and S. Xiao and S. L. Xiong and S. N. Zhang and R. Margutti and S. Kobayashi and C. G. Mundell and M. Y. Ge and A. Gomboc and S. M. Jia and N. Jordana-Mitjans and C. K. Li and X. B. Li and R. Maccary and M. Shrestha and W. C. Xue and S. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01176},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 15 figures, accepted by A&A