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基于机器学习识别由合并驱动的长型伽马射线暴

高能天体物理现象 2025-06-11 v1

摘要

伽马射线暴(GRBs)分为源自致密二进制合并的 I 型暴与源自大质量 collapsing star 的 II 型暴。虽然 I 型暴通常持续时间不足 2 秒,但最近观测表明部分可延长至数十秒,形成潜在的子类——I 型 L 型暴。然而,除与类单子星的关联外,迄今为止尚无快速识别方法。鉴于光学和红外后glow 观测的不确定性与局限,仅基于初始发射的识别方法可为更多 GRB 提供可能。有趣的是,两个已确认的 I 型 L 型暴:GRB 211211A 与 GRB 230307A,均显示出三段结构:前导暴 emission(PE)、主暴 emission(ME)以及延长 emission。因此,我们全面搜索 Fermi/GBM 目录中的 GRB,并识别出 29 例三段结构 GRB。基于 12 个参数,我们利用机器学习方法区分 I 型 L 型暴与 II 型暴。除 GRB 211211A 与 GRB 230307A 外,还成功识别出六个此前未知的 I 型 L 型暴:GRB 090831、GRB 170228A、GRB 180605A、GRB 200311A、GRB 200914A 与 GRB 211019A。我们发现 I 型 L 型暴以其持续时间短、前导暴(PE)的最小变异时间短、PE 与 ME 之间等待时间短,以及主暴(ME)遵循 Ep,zE_{\rm p,z}--EisoE_{\rm iso} 相关性等特征鉴别。首次我们在确认的 I 型 L 型暴 GRB 060614 中识别出显著的 PE。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.08675,
  title  = {Identifying Merger-Driven Long Gamma-Ray Bursts based on Machine Learning},
  author = {Si-Yuan Zhu and Hui-Ying Deng and Fu-Wen Zhang and Qian-Zi Mo and Pak-Hin Thomas Tam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08675},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 7 figures, 5 tables, Accepted for publication in MNRAS