中文

探讨 extragalactic fast X-ray 瞬态的 off-axis GRB afterglow情景

高能天体物理现象 2024-07-10 v1

摘要

extragalactic fast X-ray 瞬态 (FXTs) 是持续时间约为几千秒 (ks) 的 X 射线闪光,起源未知,可能来自双中子星合并。我们研究 FXTs 与 off-axis 合并引发的伽玛射线暴 (GRB) afterglow 之间的可能关联。通过对 13 个 GRB 的宽带 afterglow 进行建模,我们预测它们在被观察到 off-axis 时的 X 射线光曲线行为,考虑均匀喷流,其核心角为 θC\theta_{C},以及高斯结构喷流,其截断角为 θW=2θC\theta_{W} = 2\theta_{C}。我们将其峰值 X 射线亮度、持续时间和时间指数与当前已知 extragalactic FXTs 的峰值 X 射线亮度、持续时间和时间指数进行比较。我们的分析显示,若要解释 FXT 光曲线的浅时间指数,需采用约 θobs(2.23)θC\theta_{\text{obs}}\approx (2.2-3)\theta_{C} 的略微 off-axis 观测角度和结构化喷流。在结构化喷流的情况下,FXTs 的持续时间与相同观测角度范围内的 off-axis afterglow 持续时间一致,θobs(2.23)θC\theta_{\text{obs}}\approx (2.2-3)\theta_{C}。尽管 off-axis 峰值 X 射线亮度仅在 θobs=2.2θC\theta_{\text{obs}} = 2.2\theta_{C} 时一致,但聚焦于单个事件显示,所有三个 FXTs 属性在同一观察角度下的匹配是可能的,范围为 θobs(2.22.6)θC\theta_{\text{obs}} \sim (2.2-2.6)\theta_{C}。尽管分析的 GRB 样本较小,这些结果表明存在一种参数空间——尽管范围较小——其中 off-axis GRB afterglow 的观察特性可以与新发现的 FXTs 的观察特性一致。未来的 FXTs 观测(由最近推出的 Einstein Probe 任务发现)以及 GRB 人口统计研究结合更复杂的 afterglow 模型将阐明这种可能的 GRB-FXT 联系,并最终揭示一些 FXTs 的前体星体。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.06371,
  title  = {Investigating the off-axis GRB afterglow scenario for extragalactic fast X-ray transients},
  author = {H. C. I. Wichern and M. E. Ravasio and P. G. Jonker and J. A. Quirola-Vásquez and A. J. Levan and F. E. Bauer and D. A. Kann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.06371},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 7 figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics