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GRB 关联紧凑二进制坍缩的射电暴率率与束流角度

高能天体物理现象 2024-11-18 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

一些,甚至所有,双中子星 (BNS) 合并,以及一部分中子星-黑洞 (NSBH) 合并,都可能产生足够的质量抛射,以为 Gamma 射线暴 (GRB) 供电。然而,这一比例以及 BNS 关联 GRB 的束流角度分布,仍缺乏观测约束。最近的研究应用机器学习工具分析 {\textit{Fermi}}/GBM 和 {\it Swift}/BAT 观测的 GRB 光曲线。将 GRB 按多个 distinct 簇进行聚类,令人瞩目的可能是,其中一个簇 (BNS 簇) 可能与 BNS 相关,另一个簇 (NSBH 簇) 则与 NSBH 相关。作为一种示范原理,假设所有由 {\it Fermi}}/GBM 和 {\it Swift}/BAT 检测到的与 BNS (NSBH) 相关的 GRB 都位于 BNS (NSBH) 簇中,我们估计了它们的发生率 (Gpc3yr1\mathrm{Gpc}^{-3}\mathrm{yr}^{-1})。我们将这些率率与 LIGO-Virgo-Kagra (LVK) 联盟根据前三个观测运行 (O1, O2, O3) 估计的相应 BNS 和 NSBH 率率进行比较。我们发现,在束流分数 (fb[0.01,0.1]f_b \in [0.01, 0.1]) 呈均匀分布的假设下,BNS 率率与 LVK 的估计相符。相反,基于 LVK 的 BNS 率率估计,假设所有 BNS 合并都产生 GRB,可将束流角度分布限制在 θj[0.8,33.5]\theta_j \in [0.8^{\circ}, 33.5^{\circ}] (置信度为 90%)。我们同样对使用 {\it Fermi}}/GBM ({\it Swift}/BAT) 数据的 GRB-Bright NSBH 的比例限定在 fB[1.3%,63%]f_B \in [1.3\%, 63\%] (fB[0.4%,15%]f_B \in [0.4\%, 15\%])。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.19033,
  title  = {Rates and beaming angles of GRBs associated with compact binary coalescences},
  author = {Shasvath J. Kapadia and Dimple and Dhruv Jain and Kuntal Misra and K. G. Arun and L. Resmi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19033},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 3 figures