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约束GRB吸积磁星性质:基于R/I演化效应的Swift/XRT数据分析

高能天体物理现象 2026-01-01 v2

摘要

新生毫秒磁星被提议为某些持续性γ射线暴(LGRB)伴随X射线平台现象的可能中心发动机。本文基于\cite{Lan2025}中从LGRB样本中推导出的初始旋转周期(P0P_0)和表面磁场(BpB_p)之间的普遍关联,探讨了考虑R/I演化效应的吸积磁星特性。我们发现BpP0B_p-P_0关系大致符合BpPeq7/6B_p\propto P_{\rm eq}^{7/6}的形式,其中PeqP_{\rm eq}是磁叶子模型中的平衡旋转周期。BpP0B_p-P_0关系表明,P0P_0可能不是新生磁星的真实初始旋转周期,而是通过叶子模型中的吸积达到平衡旋转周期。我们通过采用R/IR/I演化效应并使用在不同方程状态下重力质量MgM_g和质子质量MbM_b之间的转换关系,计算出本LGRB样本中磁星的吸积率范围为M˙105102Ms1\dot{M}\sim10^{-5}-10^{-2} M_{\odot} \rm s^{-1}。这种吸积率确保了本样本中的吸积磁星在达到平衡旋转周期前存活下来,并且与\cite{Stratta2018}和\cite{Linweili2020}中使用的恒定R/I/MgR/I/M_g情景得到的统计结果相比低了一个数量级。我们建议,针对吸积磁星叶子 regime建模时采用恒定R/I/MgR/I/M_g情景会导致更高的质量吸积率,这可能损害我们对吸积磁星物理本质及其周围环境的理解,而低金属化祖星可以提供足够的物质来满足新生吸积磁星在LGRB中的吸积要求。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.22149,
  title  = {Constraining the Properties of GRB Accreting Magnetar with $R/I$ Evolutionary Effects Using \emph{Swift}/XRT Data},
  author = {Lin Lan and He Gao and Litao Zhao and Shunke Ai and Jie Lin and Long Li and Lang Xie and Li-Ping Xin and Jian-Yan Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22149},
  year   = {2026}
}

备注

22 pages, 6 figures, and 2 tables. Accepted for publication in ApJ, and matched with the published verison