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低亮度伽马射线暴的多信使建模

高能天体物理现象 2026-02-03 v1 天体物理仪器与方法

摘要

低亮度伽马射线暴 (LL GRB) 是宇宙中最强的瞬态现象之一,仍是高能天体物理中值得期待的中子来源,尽管 IceCube 对典型长 GRB 有严格的约束。在本工作中,引入了一种新方法来研究一组七个 LL GRB 及其多波段观测,以探讨其触发辐射阶段中的 leptohadronic 过程。我们约束了磁场、非热电子和质子的相对能量密度,其中后者决定了 cosmic-ray (CR) 装载因子。我们的结果表明,LL GRB exhibits 多样化的辐射过程,这一结果经机器学习分析验证。对于七个 LL GRB,我们发现 CR 装载因子的后验中位数范围为 ξp0.2\xi_p \sim 0.2--1.61.6。 GRB~060218 和 GRB~100316D 是最低亮度的暴 (Lγ,iso1046L_{\gamma, \rm iso} \sim 10^{46}-1047 erg s110^{47}\rm~erg~s^{-1}) 符合冲击破裂 (SBO) 场景,导致最高的 CR 装载因子,因此预计会更高效地产生中子。我们的模型预测了与当前限制相符的中子信号数量,但下一代中子观测器将能够探测到。这些结果加强了 LL GRB 作为高能天体物理中值得期待的中子来源的案例,并激励了对 LL GRB 和中子事件的实时搜索。下一代 X 射线和 MeV 设施对于识别更多 LL GRB 以及加强其在多信使天体物理中的作用至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.02367,
  title  = {Multi-Messenger Modeling of Low-Luminosity Gamma-Ray Bursts},
  author = {Shiqi Yu and Bing Theodore Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02367},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages plus 3 pages of appendix. 11 figures and 5 tables in total. accepted by APJ