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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
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2类偏振统计模型 (1) SO：synchrotron with ordered B-field (2) SR：synchrotron with random B-field SO SR
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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
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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
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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
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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）
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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（ keV）发现有X射线耀发。被证认出的X射线耀发共计316个。
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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；
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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。
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X射线耀发（X-ray flares）模拟样本
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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。
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Theoretical Calculation
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Theoretical Calculation
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SO Model
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SO Model
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SO Model
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SO Model
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SR Model
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SR Model
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SR Model
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Model Parameters
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Model Parameters
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S-Tp
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S-п
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Simulation of Satellite
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Fp-Tp
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Trise-Tp
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Tdecay-Tp
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Ts-Tp
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Simulation of Satellite
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P-θ
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