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伽马射线暴余辉中的射电平台及其在宇宙学中的应用

高能天体物理现象 2023-10-09 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

极少数伽马射线暴(GRBs)的射电余辉中观测到了平台阶段,本文从已发表文献中收集了27条具有平台阶段的射电光变曲线。我们获得了射电平台的相关参数,如平台阶段的时序指数(α1\alpha_1α2\alpha_2)、转折时间(\Tbz\Tbz)以及相应的射电流量(FbF_{\rm b})。射电波段中平台转折时间与其对应转折光度(\Lbz\Lbz)之间的双参数 Dainotti 关系为 \Lbz\Tbz1.20±0.24\Lbz \propto \Tbz^{-1.20\pm0.24}。纳入各向同性能量 \Eiso\Eiso 和峰值能量 \Epi\Epi 后,射电平台的三参数关联分别为 \Lbz\Tbz1.01±0.24\Eiso0.18±0.09\Lbz \propto \Tbz^{-1.01 \pm 0.24} \Eiso^{0.18 \pm 0.09}\Lbz\Tbz1.18±0.27\Epi0.05±0.28\Lbz \propto \Tbz^{-1.18 \pm 0.27} \Epi^{0.05 \pm 0.28}。这些关联与 X 射线和光学平台的一致性较低,意味着射电平台可能具有不同的物理机制。典型频率穿越观测波段可能是导致射电余辉转折的一个合理假设。我们将 GRB 经验光度关联校准为标准烛光以约束宇宙学参数,发现我们的样本能很好地约束平坦 Λ\LambdaCDM 模型,但对非平坦 Λ{\Lambda}CDM 模型不敏感。通过将 GRB 与 SN、CMB 等其他探针结合,对宇宙学参数的约束分别为:平坦 Λ{\Lambda}CDM 模型下 \om=0.297±0.006\om = 0.297\pm0.006,非平坦 Λ{\Lambda}CDM 模型下 \om=0.283±0.008\om = 0.283\pm0.008\oL=0.711±0.006\oL = 0.711\pm0.006

关键词

引用

@article{arxiv.2310.00596,
  title  = {Radio Plateaus in Gamma-Ray Burst Afterglows and Their Application in Cosmology},
  author = {Xiao Tian and Jia-Lun Li and Shuang-Xi Yi and Yu-Peng Yang and Jian-Ping Hu and Yan-Kun Qu and Fa-Yin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00596},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 6 figures and 6 tables, accepted for publication in ApJ