Self-organized criticality in multi-pulse gamma-ray bursts
Self-organized criticality in multi-pulse gamma-ray bursts
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多脉冲伽马射线暴中的自组织临界性
DOI：
10.1007/s11467-020-0989-x
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发表时间：
2020-09
影响因子：
7.5
通讯作者：
Wu Xue-Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lyu Fen;Li Ya-Ping;Hou Shu-Jin;Wei Jun-Jie;Geng Jin-Jun;Wu Xue-Feng
多脉冲伽玛射线暴（GRB）的变化性可能有助于从中央引擎揭示潜在过程的机制。为了研究伽玛暴的瞬发相是否存在自组织临界现象，我们用马尔可夫链蒙特卡罗方法拟合观测到的各向同性能量Eiso、持续时间T和峰值计数率P等物理量的分布，统计研究了每个脉冲中有3个以上脉冲的伽玛暴的性质.我们的样本由CGRO/BATSE卫星观测到的93个伽玛暴中的454个脉冲组成。微分频率分布的这些幂律指数的最佳拟合值和不确定性为： α E D = 1.54 ± 0.09 , α 不 D = 1.82 ± 0.15 + 0.14 一 n D α P D = 2.09 − 019 + 0.18 ，而累积频率分布中的幂律指数为： α E C = 1.44 −s 0.10 + 0.08 , α 不 C = 1.75 − 0.13 + 0.141 一 n D α P C = 1.99 − 019 + 0.16 .我们发现这些分布与空间维数S = 3和经典扩散系数ε ²=1的分形扩散自组织临界性（FD-SOC）系统的物理框架大致一致。我们的研究结果支持，负责伽玛暴的喷流应该是磁主导的和磁不稳定性（例如，扭折模型，或撕裂模型不稳定性）导致GRB发射区进入SOC状态。
The variability in multi-pulse gamma-ray bursts (GRBs) may help to reveal the mechanism of underlying processes from the central engine. To investigate whether the self-organized criticality (SOC) phenomena exist in the prompt phase of GRBs, we statistically study the properties of GRBs with more than 3 pulses in each burst by fitting the distributions of several observed physical variables with a Markov Chain Monte Carlo approach, including the isotropic energyEiso, the duration timeT, and the peak count ratePof each pulse. Our sample consists of 454 pulses in 93 GRBs observed by the CGRO/BATSE satellite. The best-fitting values and uncertainties for these power-law indices of the differential frequency distributions are: α E d = 1.54 ± 0.09 , α T d = 1.82 ± 0.15 + 0.14 a n d α P d = 2.09 − 019 + 0.18 , while the power-law indices in the cumulative frequency distributions are: α E c = 1.44 −s 0.10 + 0.08 , α T c = 1.75 − 0.13 + 0.141 a n d α P c = 1.99 − 019 + 0.16 . We find that these distributions are roughly consistent with the physical framework of a Fractal-Diffusive, Self-Organized Criticality (FD-SOC) system with the spatial dimensionS= 3 and the classical diffusionβ=1. Our results support that the jet responsible for the GRBs should be magnetically dominated and magnetic instabilities (e.g., kink model, or tearing-model instability) lead the GRB emission region into the SOC state.
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伽马射线暴结构射流光球发射的时间分辨光谱
影响因子：
4.9
作者：
Meng Yan Zhi;Lu Liang Duan;Wei Jun Jie;Wu Xue Feng;Zhang Bin Bin
通讯作者：
Zhang Bin Bin
DOI：
10.1086/421285
发表时间：
2003-09
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
D. Yonetoku;T. Murakami;T. Nakamura;R. Yamazaki;A. Inoue;K. University;Kyoto University;O. Universit
通讯作者：
D. Yonetoku;T. Murakami;T. Nakamura;R. Yamazaki;A. Inoue;K. University;Kyoto University;O. Universit
DOI：
10.1007/s11433-014-5575-1
发表时间：
2014-09
期刊：
Science China Physics, Mechanics & Astronomy
影响因子：
--
作者：
Fen Lyu;YuanZhu Wang;Yunfeng Liang;Tingting Lin;Youdong Hu;Enwei Liang
通讯作者：
Fen Lyu;YuanZhu Wang;Yunfeng Liang;Tingting Lin;Youdong Hu;Enwei Liang
DOI：
10.1086/307790
发表时间：
1998-10
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
A. MacFadyen;S. Woosley
通讯作者：
A. MacFadyen;S. Woosley
DOI：
10.1088/0004-637x/814/1/19
发表时间：
2015-10
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. Aschwanden
通讯作者：
M. Aschwanden