BAT伽玛暴的经验谱能关系-论文.pdf

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1、第31卷第1期贵州大学学报(自然科学版)Vo1．3lNo．12014年02月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Feb．20l4文章编号1000—5269(2014)O1—0027—05Swift／BAT伽玛暴的经验谱能关系杨佚沿，张志彬，江林焱(1．贵州大学理学院，贵州贵阳550025)摘要：我们选取76个红移已知Swirl伽玛暴(含有61个长暴和15个短暴)，分析了各向同性能量，光度和峰值能量之间的相关性，研究发现Swift长暴存在Amati关系，而短暴存在Ghirlanda关系和A

2、mati关系。我们还发现了Swift／BAT长暴和短暴的E一关系都分别存在且是一致的，并且符合Zhang，Dai&Huang之前利用多个卫星数据得到的结果。关键词：伽玛暴；物理机制；谱能关系中图分类号：P172．3文献标识码：A伽玛暴是宇宙空间中伽玛射线光子在短时间da关系¨。峰值能量E。是源共动系中的峰值能内强烈爆发现象。Kouveliotou等人利用BATSE的量，与E的关系为Ep．=E(1+z)，其中z为红第一星表数据发现以持续时间T帅=2秒为界可把移，喷流校准能E及各向同性能量在下一章节伽玛暴分为两类，即持续时间大于2s的长暴，

3、反重点介绍。与此同时，Wei等人通过研究BATSE之则为短暴¨J。一般认为，长暴有较软谱，和超新卫星探测到的300个伽玛暴发现峰值能量E和星成协，是大质量恒星坍缩形成的，来自高红移宇各向同性峰值光度之间同样关联⋯J。后来宙空间，位于寄主星系中心，寄主星系中伴有高恒Yonetoku等人通过分析11个BATSE长暴表明了星形成率；短暴刚好相反，它的谱硬，不和超新星成伽玛暴的峰值光度和峰值能量具有很好的相关协，源于双星的合并过程，来自于较低红移宇宙空性¨。Schae~r等人系统地总结出峰值能量E间，位于寄主星系边缘，寄主星系中伴有较低的恒和各

4、向同性峰值光度L的各种研究结果，表明伽星形成率。玛暴存在E一关系¨。此关系很快被Zhang自从1997年BeppoSAX卫星第一次探测到伽等人的研究所证实，他通过17个短暴和148个长玛暴的寄主星系，红移测量成为可能，这基于伽玛暴拟合出。一E的关系，得出该关系既适用于长暴谱能关系的宇宙学研究至关重要。Amati等人暴，也适用于短暴，并指出该关系是由光球层的热在2002利用BeppoSAX卫星数据中l2个带有红辐射主导而致，暗示伽玛暴的起源和辐射机制可能移伽玛暴发现在伽玛暴峰值能量E。和各向同性是相同的¨。本文选用Swift卫星从2005

5、年到能。存在很强的相关性_6J。此即所谓的Amati关2012年探测的数据样本，引入新的数据样本，使研系。Amati关系是目前备受关注的有趣谱能关系究结果更具广泛意义。之一，Amati于2004年利用更大BeppoSAX卫星数据样本证实了长暴符合此关系"j。最近几年，Na—1理论研究kar等人发现BATSE没有观测到红移的伽玛暴数Amati等人于2002年发现了伽玛暴的各向同据不满足Amati关系[83。Band等人利用760个性能量E洒和内禀能量E之间存在一定的关系，BATSE伽玛暴发现了E—E没有很好的相／F、．=×I、1uiseo

6、gJ(KeV)(1)关J。这极有可能是没区分长暴和短暴的结果所致。随后Ghirlanda发现了峰值能量E。和喷流校其中Ep=Ep(1+)，E。是观察者坐标系中的峰准能E存在更加紧密的关系，我们称之为Ghirlan—值能量。Ghirlanda等人(2004)通过研究40个带收稿日期：2013—12—05基金项目：国家自然科学基金(11263002；10943006)，教育部项目(21019)，贵州教育厅资助项目(G20117006)作者简介：杨佚沿(1986一)，男，贵州赫章人，研究方向：伽玛暴，Email：10473178@qq．eom

7、．$通讯作者：张志彬，Email：z_b—zhang@sina．eom．·28·贵州大学学报(自然科学版)第31卷有红移的伽玛暴，得出了GhManda关系，E和E其中=0．27，=0．73，，哈勃常数Ho=70之间的关系，即Mpc／km／s。Epi=×2样本．(E,y)c(2)本文采用的数据主要来自于Swift官方网站发其中喷流校准能E南以下方程得出：布的2005年到2012年期间的数据，其中有个短E=E×(1一cos0)=E(3)暴GRB061006，GRB070714，GRB100117A的数据E：4~rd~aS／(1+)(4)来源

8、于Zhang等人的文献l】，短暴GRB101219A这里d是光度距离，S是时间积分流量，是的相关数据来源于Golenetskii的文献”J，详见表1红移。方程(3)中的0是喷流半张角，是通过测量和表2。本文