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关于 Swift 伽马射线暴的谱峰值能量

高能天体物理现象 2021-08-30 v1

摘要

由于 \textit{Swift}/BAT 的窄能带,若干紧迫问题需予以更多关注但迄今未解。我们系统研究了 283 个具有高精度(置信水平大于 3σ\sigma)测得谱峰值能量(EpE_{\text p})的 \textit{Swift}/BAT 伽马射线暴的精细样本的性质。有趣地发现,\textit{Swift} 暴的持续时间(T90T_{90})分布仍呈现明显的双峰性,其更可靠的边界为 T90T_{90}\simeq1.06 s,而非此前包含无明确峰值谱暴的污染样本的 2 s,这非常接近某些作者分别针对 Fermi/GBM 和 \textit{Swift}/BAT 星表所建议的 \sim1.27 s 和 \sim0.8 s。\textit{Swift}/BAT 短暴和长暴各自具有可比的平均 EpE_{\text p}8749+11287^{+112}_{-49}8546+10185^{+101}_{-46} keV,类似于 BATSE 两类暴的发现,这表明传统的短硬/长软方案对于探测器的特定能量窗口可能不成立。在统计上,我们还研究了 EpE_{\text p} 估计不同方法的一致性,发现贝叶斯方法与 BAND 函数总能给出一致的评估。相比之下,常用的截断幂律模型对较低 EpE_{\text p} 与另外两种方法吻合,而当 Ep>E_{\text p}>100 keV 时会高估 EpE_{\text p} 逾 70\%。X 射线闪、富 X 射线暴与经典伽马射线暴的峰值能量可能具有从热主导到非热主导辐射机制的演化后果。最后,我们发现观测者框架中的 EpE_{\text p} 与观测流强(SγS_{\gamma})相关为 Ep[Sγ/(105erg cm2)]0.28×117.532.4+44.7E_p\simeq [S_{\gamma}/(10^{-5} erg\ cm^{-2})]^{0.28}\times 117.5^{+44.7}_{-32.4} keV,被提议作为 GRB 峰值能量的有用指示量。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10258,
  title  = {On Spectral Peak Energy of Swift Gamma-Ray Bursts},
  author = {Z. B. Zhang and M. Jiang and Y. Zhang and K. Zhang and X. J. Li and Q. Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10258},
  year   = {2021}
}

备注

25 pages; 7 figures; 2 tables. Accepted for publication in ApJ