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伽马射线暴余辉中的X射线平台及其宇宙学应用

高能天体物理现象 2021-10-26 v4

摘要

对于在X射线余辉中具有平台阶段的伽马射线暴(GRBs),已发现一种所谓的LTEL-T-E相关性,它将暴发的各向同性能量(Eγ,isoE_{\gamma,\rm{iso}})与X射线平台的结束时间(TaT_{a})及该结束时刻对应的X射线光度(LXL_{X})紧密联系起来。此处我们表明该相关性中存在明显的红移演化。此外,由于相关性函数中LXL_{X}Eγ,isoE_{\gamma,\rm{iso}}的幂律指数几乎相同,LTEL-T-E相关性对宇宙学参数不敏感,无法作为令人满意的标准烛光。另一方面,基于一个包含121个长伽马射线暴的样本,我们建立了一个新的三参数相关性,将LXL_{X}TaT_{a}与谱峰能量EpE_{\rm{p}}联系起来,即LTEpL-T-E_{\rm{p}}相关性。该相关性有力支持了Izzo等人(2015)建立的所谓Combo-relation。在修正红移演化后,我们表明去演化后的LTEpL-T-E_{\rm{p}}相关性可用作标准烛光。仅使用该相关性,我们便能约束宇宙学参数为:对于平坦Λ\LambdaCDM模型,Ωm=0.3890.141+0.202\Omega_{m}=0.389^{+0.202}_{-0.141}1σ1\sigma);或对于平坦wwCDM模型,Ωm=0.3690.191+0.217\Omega_{m}=0.369^{+0.217}_{-0.191}w=0.9660.678+0.513w=-0.966^{+0.513}_{-0.678}1σ1\sigma)。结合其他宇宙学探测,给出了对宇宙学模型更精确的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.05627,
  title  = {X-ray Plateaus in Gamma-Ray Burst Afterglows and Their Application in Cosmology},
  author = {Fan Xu and Chen-Han Tang and Jin-Jun Geng and Fa-Yin Wang and Yu-Yang Wang and Abudushataer Kuerban and Yong-Feng Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05627},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 13 figures, ApJ, accepted