伽玛暴中的谱能关系

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伽玛暴是发生在宇宙学距离上伽马射线突然增强的现象。它具有时标短,能量高,光变曲线复杂等特点,是大爆炸以来宇宙中最大的能量爆发事件。本文综述了伽玛暴及其余辉的观测进展和基本模型及其进展,并详细介绍了本人在攻读硕士学位期间所做的火球多普勒效应对伽玛暴谱硬度的影响和伽玛暴060218中的Ep-Flux关系两个工作。   第一个工作是对基于高对称膨胀火球研究了谱的硬度Fp的演化(Ep是UFu谱中的峰值),膨胀火球表面的多普勒效应是最主要的因素。并且发现Ep的演化曲线经历了下降到上升再衰减的演化(分别称为A,B,C三个阶段)。A阶段的峰值对应脉冲光变曲线的开始。由于多普勒效应在B阶段并不显著,对应脉冲的上升部分,B阶段的斜率反映了相应内禀谱的演化和它的本地脉冲的形状。C阶段对应脉冲的衰减部分,多普勒效应比较显著,总是单调的减少并且不反映对应内禀谱的演化。研究12个FRED脉冲样本(它们的峰值能量可以在Kaneko et al的工作中找到)表明拟合FRED脉冲峰值能量的演化特征与我们的预言是非常一致的。   第二个工作是研究了GRB060218中的Ep-Flux关系,GRB060218是一个低光度的长暴,在总的持续时间内的时间积分谱中是符合Amati关系的(即Ep oc E1/2iso),选择了GRB060218光变曲线下降段的11个时间分辨谱去计算它的Flux-Ep线性关系,用对数形式画出Flux-Ep,线性拟合log Ep与logF的斜率为0.3522,也就是F oc E0.3533p,这与统计得到的标准值F oc E2p的硬度一强度关系有很大的偏离。由于GRB060218是典型的单脉冲暴,为了类比,找到了BATSE观测到的其它的9个典型单脉冲暴和3个多脉冲暴的光变曲线的下降段的时间分辨谱,得到log Ep与log F的线性拟合斜率范围是从0.613到3.36,对这些样本暴的斜率分布进行高斯拟合,GRB060218的Flux-Ep拟合斜率在高斯拟合中的置信度在3σ之外。也就是GRB060218光变曲线下降段Flux-Ep关系相比其它典型的单脉冲暴和多脉冲暴光变曲线下降段是有很大不同的。
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