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费米 LAT 与 GBM 探测到的伽马射线暴光变曲线之间的时间延迟

高能天体物理现象 2015-06-19 v2

摘要

费米伽马射线空间望远镜探测到的大多数伽马射线暴(GRBs)在费米 GBM 测得的硬 X 射线信号触发时间与 LAT 探测到的 MeV-GeV 对应体 onset 之间,表现出长达约 10 秒的延迟。这种延迟可能暗示着重要的物理过程,无论是源于内部引擎的内禀变异性,还是与光源到观测者光传播速度中的量子色散效应有关。正确评估这些时间延迟如何影响光变曲线的整体性质至关重要。我们利用连续相关函数(CCF)和离散相关函数(DCF)对费米 LAT 星表第一版中最亮的 5 个 GRBs 进行了互相关分析。DCF 中的最大值表明曲线之间存在时间滞后,其值和不确定性通过 DCF 轮廓的高斯拟合以及蒙特卡洛方法的光变曲线模拟进行估算。观测到的 LAT 和 GBM 光变曲线的互相关产生的时间滞后大多与文献报道的相似,但在形式上与零一致。模拟光变曲线的互相关得出了更小的时间滞后误差,并且对于 GRBs 090902B 和 090926A 发现了不止一个时间滞后;对于所有 5 个 GRBs,当仅考虑这两个 GRBs 的次级极大值时,时间滞后显著不为零且与文献报道一致。DCF 方法揭示了 LAT 和 GBM 光变曲线之间存在时间滞后,并强调了其复杂性。虽然这表明延迟应归因于内禀物理机制,但仍需要更高的灵敏度和更大的统计量来评估时间滞后是否普遍存在于早期 GRB 辐射中,以及它们追踪的是何种动力学时标。

关键词

引用

@article{arxiv.1403.1199,
  title  = {Time delays between Fermi LAT and GBM light curves of GRBs},
  author = {Gianluca Castignani and Dafne Guetta and Elena Pian and Lorenzo Amati and Simonetta Puccetti and Simone Dichiara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1199},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 3 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics