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GRB 180620A 中具强进动运动的新生磁星的早期演化

高能天体物理现象 2022-04-20 v1

摘要

在一些伽马射线暴(GRBs)的余辉光变曲线中观测到的早期 X 射线平台被归因于新生磁星的偶极辐射(DRs)。平台中的准周期振荡(QPO)信号将是磁星进动运动的强有力证据。通过对 GRB 180620A 的 X 射线余辉光变曲线进行时频域分析,我们在其早期 X 射线平台中发现了一个约 650 秒的 QPO 信号。我们采用马尔可夫链蒙特卡洛算法,用磁星进动模型拟合该光变曲线。观测到的光变曲线和 QPO 信号均被我们的模型很好地表征。推导出的磁星磁场强度为 Bp=(1.020.61+0.59)×1015B_{\rm p}= (1.02^{+0.59}_{-0.61})\times10^{15}~G。它以角速度按 Ωs(1+t/τsd)0.96\Omega_{s} \propto(1+t/\tau_{\rm sd})^{-0.96} 演化而迅速自旋减速,其中 τsd=9430\tau_{\rm sd}=9430~s。其进动速度演化甚至快于 Ωs\Omega_s,即 Ωp(1+t/τp)2.18±0.11\Omega_{ p}\propto (1+t/\tau_{p})^{-2.18\pm0.11},其中 τp=2239±206\tau_{p}=2239\pm206~s。推断的制动指数为 n=2.04n=2.04。我们认为,经由磁层过程的额外能量损失导致了其快速自旋减速、磁星的低制动指数以及强进动运动。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.03210,
  title  = {Early Evolution of a Newborn Magnetar with Strong Precession Motion in GRB 180620A},
  author = {Le Zou and En-Wei Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03210},
  year   = {2022}
}

备注

5 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRAS Letters