利用观测到的平台期光度与持续时间相关性限制 GRB 磁星中心引擎性质

在伽马射线暴（GRB）的 X 射线余辉中，平台期的光度与持续时间之间存在一种内禀相关性（Dainotti et al. 2008），这表明其起源于中心引擎。磁星中心引擎模型预测了一个可观测的平台期阶段，其中平台期的持续时间和光度由新形成磁星的磁场和自转周期决定。本文通过解析分析表明，磁星中心引擎模型能够在 1$\sigma$ 不确定度范围内解释平台期光度与持续时间之间的相关性。观测到的相关性弥散最可能源于新形成磁星初始自转周期的分布，并据此估计最大自转周期约为 35 ms（假设 GRB 样本具有恒定的质量、效率和准直性）。此外，结合观测数据与模拟，我们表明磁星辐射很可能是窄准直的，且将磁星转动能转化为观测到的平台期光度的效率 $\lesssim$20%。通过此方法获得的准直角和效率与预测值及观测值完全一致。我们发现短暴（Short GRBs）和具有延展辐射的短暴位于同一相关性上，但在统计上与长暴（Long GRBs）不属于同一分布，这与它们具有比长暴更宽的准直角相一致。