1、宇宙极端爆发物理规律-伽玛暴X射线偏振模拟初步结果,戴子高、袁峰、梁恩维、吴雪峰、门云鹏 2014.1.21,XTP科学目标模拟结果研讨会,2类偏振统计模型,SO,SR,(1) SO:synchrotron with ordered B-field(2) SR:synchrotron with random B-field,伽玛暴偏振样本模拟(参考Toma et al. 2009, ApJ),伽玛暴爆发率(红移分布/抽样):伽玛暴喷流张角分布:伽玛暴喷流能量基本为常数:伽玛暴观测角分布: p(v) dv =sin v dv5. 伽玛暴辐射能谱-Band Function,伽玛暴偏振样本模拟比较
2、 左:我们的模拟; 右:Toma et al. 2009, ApJ,伽玛暴偏振样本模拟比较 左:我们的模拟; 右:Toma et al. 2009, ApJ,偏振样本模拟(参考Toma et al. 2009, ApJ),伽玛暴爆发率(红移分布/抽样):伽玛暴喷流张角分布:伽玛暴观测角分布: p(v) dv =sin v dv其他相关性: Ep Lp, Lp (伽玛暴、X射线耀发) tb Lb (X射线平台) 等等,模拟产生与观测一致的研究样本(如X耀发、X平台),I、伽玛暴主暴结束后随后的X射线耀发(X-ray flares),Burrows et al., 2005, Science, 3
3、09, 1833,(1)绝大部分伽玛暴都有X射线辐射,其中相当一部分存在X射线耀发现象。(2)自Swift卫星发射以来一直到2011年7月底,所探测到的伽玛暴中有133个被XRT(0.2-10 keV)发现有X射线耀发。被证认出的X射线耀发共计316个。,X射线耀发(X-ray flares)观测样本,耀发的峰值流强在1e-9 erg/cm2左右;耀发的峰值时间在300秒,也有少部分是1万秒以上;,X射线耀发(X-ray flares)观测样本,预估X耀发总流量(Fp*Tp)集中在1e-6.5 erg/cm2。,X射线耀发(X-ray flares)模拟样本,XTP对X射线耀发偏振样本模拟,最
4、小可探测偏振度:1 mCrab = 2.4e-11 erg/cm2/s,定义在2-10keV能段的光子能流。若辐射源2-10 keV流量为1 mCrab且连续观测时间106 s,即光子时间积分流量2.4e-5 erg/cm2, XTP偏振灵敏度(MDP, minimum detectable polarization)约为0.5%。偏振探测灵敏度反比于时间积分流量的负0.5次方。积分流量2.4e-7 erg/cm2(例如,2-10 keV流量为1 mCrab且连续观测时间104 s)可探测的偏振度约为5%;积分流量1e-8 erg/cm2可探测的偏振度约为25%。因此,可以预期有相当一部分的X射线耀发都能被XTP进行偏振观测。,Theoretical Calculation,Theoretical Calculation,SO Model,SO Model,SO Model,SO Model,SR Model,SR Model,SR Model,Model Parameters,Model Parameters,S-Tp,S-,Simulation of Satellite,Fp-Tp,Trise-Tp,Tdecay-Tp,Ts-Tp,Simulation of Satellite,P-,