宇宙极端爆发物理规律 -伽玛暴X射线偏振模拟初步结果 XTP科学目标模拟结果研讨会 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
2类偏振统计模型 (1) SO：synchrotron with ordered B-field (2) SR：synchrotron with random B-field SO SR
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(θv) dθv =sin θv dθv 5. 伽玛暴辐射能谱-Band Function
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
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(θv) dθv =sin θv dθv 其他相关性： Ep – Lp, γ – 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, 309, 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/cm^2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/cm^2。
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 最小可探测偏振度： 1 mCrab = 2.4e-11 erg/cm^2/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10^6 s，即光子时间积分流量2.4e-5 erg/cm^2, 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/cm^2（例如，2-10 keV流量为1 mCrab且连续观测时间10^4 s）可探测的偏振度约为5%； 积分流量1e-8 erg/cm^2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-п
Simulation of Satellite
Fp-Tp
Trise-Tp
Tdecay-Tp
Ts-Tp
Simulation of Satellite
P-θ