伽玛射线暴早期余晖观测以及Liso-Ep,z-Г0关系

摘要

简要综述Swift和Fermi卫星时代伽玛暴观测和理论研究进展，详细介绍本人研究工作。利用早期光学余晖呈现的火球减速时标，我们计算33个暴的火球洛伦兹因子(Γ0)，发现其与各向同性光度(Liso)和在暴源系下谱峰值能量(Ep，z)之间存在紧密相关性。利用射电数据估算低光度GRB060218的Γ0，我们发现尽管在共动系它偏离L'iso-E'p关系达3σ，但它也满足我们发现的三参量关系。由于火球是极端相对论性的，我们认为Liso-Ep,z-Γ0关系是比Liso-Ep，z关系更为物理的新关系，并探讨其对喷流成分和辐射机制限制、研究GRB090618和GRB140508进程中Γ0演化以揭示火球加速和中心引擎长时标演化。人们已经指出GRB090618第一个光滑的脉冲存在黑体辐射成分，我们发现该脉冲Γ0为91，随后三个具有剧烈光变的脉冲保持在205～235左右，表明火球在光球辐射阶段加速没有结束。在具有四个激烈光变脉冲辐射的GRB140508，其Γ0也没有显著演化。
　　伽玛暴早期余晖还携带暴周介质信息。我们用兴隆观测基地80厘米望远镜观测了GRB111228A从暴后95秒到50小时光学余晖，结合高能卫星数据，发现周围介质是低尘埃-气体比的;用标准余晖模型，并考虑能量注入效应，利用马尔可夫链蒙特卡罗技术拟合余晖光变曲线，发现介质密度比较低，意味着余晖喷流可能在一个光晕中或者热的星际介质中。我们还发现这个暴符合Liso-Ep，z-Γ0关系。

目录

声明

摘要

第一章 伽玛射线暴观测进展

1．1 Swift卫星时代伽玛射线暴的观测进展

1．2 Fermi卫星时代伽玛射线暴观测进展

第二章 伽玛射线暴理论模型简介

2．1 火球模型及其限制

2．1．1 光球模型

2．1．2 内激波模型

2．1．3 外激波模型

2．2 磁化喷流模型

第三章 Liso-Ep，z-Γ0关系及其对喷流辐射物理的限制

3．1 简介

3．1．1 各项同性光度／能量与谱峰值能量关系

3．1．2 喷流初始洛伦兹因子的估算

3．2 Fermi／GBM探测到的伽玛暴时间分辨谱和时间积分谱

3．3 一个紧密的Liso-Ep，z-Γ0关系

3．3．1 样本

3．3．2 关系

3．3．3 物理寓意

3．4 Liso-Ep，z-Γ0关系研究喷流洛伦兹因子演化

3．4．1 谱峰值能量演化

3．4．2 GRB 090618观测

3．4．3 GRB 090618洛伦兹因子演化

3．5 结论和讨论

第四章 GRB 111228A极早期余晖观测及其对喷流性质的限制

4．1 简介

4．2 GRB 111228光学观测

4．3 X射线和光学余晖性质

4．3．1 光变曲线以及经验拟合

4．3．2 光学-X射线联合谱拟合

4．3．3 光变曲线模型拟合

4．4 瞬时辐射以及关系应用

4．5 讨论

第五章 研究工作总结和展望

5．1 工作总结

5．2 展望

致谢

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参考文献