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揭示孤儿伽马射线暴种群

高能天体物理现象 2015-06-10 v1

摘要

如果伽马射线暴(GRB)的喷流朝向观测者,则可在伽马射线波段探测到。然而,对于每个具有典型theta_jet的GRB,应有约2/theta_jet^2个爆发其发射锥指向空间其他方向。这些离轴爆发最终可在其相对论性喷流减速、束流角变得与视角相当时被探测到。孤儿余辉(OA)的数量应超过当前在伽马射线波段探测到的暴种群,尽管迄今为止在任何频段都尚未确凿观测到。我们通过GRB的种群合成代码和标准余辉发射模型,计算了孤儿余辉种群在毫米、光学和X射线波段的预期流量。我们估计了正在进行和即将开展的巡天对OA的探测率。推导了OA作为高于给定极限流量的暂现源的平均持续时间,并用解析表达式描述:通常OA在光学巡天中表现为每日暂现源,在毫米/射电波段表现为每月/每年暂现源。我们发现Gaia已能探测约2 OA yr^-1,ZTF巡天可观测多达20 OA yr^-1。LSST在光学波段应探测到更多的50 OA yr^-1。在X射线波段,eROSITA可探测约26 OA yr^-1。对于LSST能探测到的大量OA,对其光变曲线(最亮情况)的X射线和光学后随观测和/或其毫米与射电波段发射的广泛后随观测,可能是将其GRB本质与通量密度相当的其他河外暂现源区分开的关键。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.02096,
  title  = {Unveiling the population of orphan Gamma Ray Bursts},
  author = {G. Ghirlanda and R. Salvaterra and S. Campana and S. D. Vergani and J. Japelj and M. G. Bernardini and D. Burlon and P. D'Avanzo and A. Melandri and A. Gomboc and F. Nappo and R. Paladini and A. Pescalli and O. S. Salafia and G. Tagliaferri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.02096},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 4 figures, 2 tables. Accepted for publication by Astronomy and Astrophysics