Как Гамма-всплеск, произошедший при слиянии двух черных дыр, с другими гамма-всплесками?

9

Гамма-всплеск был обнаружен через 0,4 секунды после гравитационно-волнового события GW150914 , вызванного слиянием черной дыры, и он был в той же части неба. Неясно, был ли этот Гамма-всплеск связан со слиянием черной дыры . Вероятность совпадения GRB (или просто фонового шума) составляет 0,22%. Это означает, что вероятность слияния чёрной дыры с GRB составляет 99,78%. Более поздний анализ показывает, что GRB был просто фоновым событием, которое произошло в том же месте на небе всего через 0,4 секунды после слияния чёрной дыры, и поэтому не было связано.

В то время как GRB может иметь релятивистские струи, вылетающие из него в противоположных направлениях, исследования «исключают возможность того, что событие связано с существенным гамма-излучением, направленным на наблюдателя». Я понимаю, что это GRB не имел релятивистских струй, но был всенаправленным. (Не уверен, как астрономы пришли к такому выводу.)

Во всяком случае, было ли это совпадением или нет, я спрашиваю о том, как выход энергии этого GRB по сравнению с другими GRB. В статье Википедии в ссылке говорится, что «излучение энергии в гамма-лучах и жестких рентгеновских лучах от этого события составляло менее одной миллионной энергии, излучаемой в виде гравитационных волн».

Сколько энергии излучает типичный GRB? Каков был спектр спектра типичного GRB? В течение какого времени типичный GRB излучает эту энергию? (Сколько секунд?)

Как энергетические уровни, спектры и временные интервалы других GRB сравниваются с GRB, связанными со слиянием черной дыры?

Если он похож на другие GRB, это подтвердит гипотезу, что GRB был просто совпадающим событием практически в то же время и в определенном месте на небе.

Если этот GRB имеет другие выбросы энергии и продолжительность времени, чем другие GRB, это подтвердит гипотезу, что это действительно связано со слиянием чёрной дыры.

Когда вы отвечаете, пожалуйста, предоставьте данные, цитаты или цитаты из оригинального исследования. Я не ищу неподдерживаемые предположения, но реальный анализ поддерживается реальными данными.

Richs
источник

Ответы:

3

Интерпретация, которую вы предлагаете во втором абзаце, неверна. Это понятно, поскольку в литературе ведутся дебаты - разные статьи приходят к потенциально противоречивым выводам .

«Исключая возможность того, что событие связано с существенным гамма-излучением, направленным на наблюдателя», просто означает, что не наблюдается наблюдаемой гамма- всплески, намеки на то, что первоначальное обнаружение может быть вызвано инструментальным фоном : каждый детектор имеет свой собственный инструментальный фон Только все реальные события должны рассматриваться всеми достаточно чувствительными инструментами.

В принципе, всегда возможно, что в результате слияния произойдет эмиссия с пучками, направленная куда-то еще. Ни один инструмент не должен был видеть это непосредственно, и нет простого способа узнать, произошло ли это.

Этот верхний предел получен из наблюдения другого спутника (INTEGRAL / SPI-ACS, Савченко и др. 2016 ), отличного от исходного обнаружения (Fermi / GBM, Connaughton et al 2016 ). Кроме того, альтернативный анализ данных Fermi / GBM ( Greiner et al 2016 ) показал, что в данных GBM не может быть никакого события - их мнение таково, что это было какое-то фоновое колебание .

Прямо сейчас команды, которые сообщили об этих противоречивых результатах, работают вместе, пытаясь придумать непротиворечивую картину, которая, в принципе, может быть GRB с теми или иными свойствами, связанными с GW150914, несвязанным GRB с некоторыми свойствами, или никакого обнаружения вообще . Эта работа сосредоточена на перекрестной калибровке и сравнении инструментов, а также полезна, чтобы избежать подобных неопределенностей в будущем.

Можно попытаться охарактеризовать спектральные свойства этого события, следуя подходу оригинальной команды Fermi / GBM. Но, к сожалению, измерение оказалось в очень неудачных условиях для Fermi / GBM (в плохом направлении). Вот почему сигнал был очень слабым (ниже того, что обычно сообщалось бы для реального GRB, хотя недавно были предприняты попытки уменьшить эти пороги, см. Goldstein et al 2017 ), и спектральная характеристика является слабой . Вы можете посмотреть некоторые детали для Вереса и др. 2016 . При этих больших неопределенностях спектр совместим с спектром известных коротких гамма-всплесков.

Оценка светимости зависит от спектра , но, по-видимому, она находится в нижней части короткой выборки GRB (см., Например, Wanderman et al 2015 ).
Но поскольку неопределенности велики, событие, если оно реальное, также может быть необычным.

Наблюдение INTEGRAL, не обнаружение, подразумевает гораздо более мягкое (возможно, необычное для короткой GRB) или / и более слабый всплеск, возможно несовместимый даже с очень неопределенными данными Fermi / GBM .

Продолжительность этого возможного GRB, возможно, связанная с событием GW, является легкой частью и составляет около 1 с, что типично для короткого GRB ( Kouveliotou et al 1993 ).

Владимир Савченко
источник
1
Можете ли вы дать ссылки на статьи, которые вы цитируете?
RichS
Я добавил ссылки в ответ, хорошее предложение, спасибо! Но в принципе вы можете найти общедоступные астрофизические статьи с именем и годом в нескольких службах, особенно в arXiv / astro-ph и ADS .
Владимир Савченко,