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短伽马射线暴GRB 200219A中心引擎以引力波辐射为主导的证据

高能天体物理现象 2020-07-29 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

GRB 200219A是一个短伽马射线暴(GRB),具有持续约90秒的延展辐射(EE)。通过分析{\em Swift}/BAT和{\em Fermi}/GBM观测的数据,我们发现一个截断幂律模型可以很好地拟合初始短脉冲的能谱,其Ep=1387134+232\rm E_{p}=1387^{+232}_{-134} keV。更有趣的是,结合EE成分和早期X射线数据,它展示出与t1\sim t^{-1}段平滑连接的平台辐射,随后是极其陡峭的衰减。由这三段组成的短GRB在{\em Swift}时代是独一无二的,很难用黑洞中心引擎的标准内/外激波模型解释,但可能与双中子星并合产生的磁星中心引擎的预测一致。我们认为,平台辐射及其后的t1\sim t^{-1}衰减阶段由一颗毫秒磁星的自转减慢提供能量,该磁星通过引力波四极辐射损失其旋转能。随后,在转变为电磁主导辐射之前,磁星坍缩成黑洞,导致了辐射的急剧下降。这是首个X射线辐射具有如此引人入胜特征的短GRB,该特征由磁星通过引力波主导辐射提供能量。如果情况属实,我们可以估算磁星的物理参数,本文还讨论了由磁星提供能量的引力波信号以及并合新星辐射。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.01124,
  title  = {Evidence for gravitational-wave dominated emission in the central engine of short GRB 200219A},
  author = {Hou-Jun Lü and Yong Yuan and Lin Lan and Bin-Bin Zhang and Jin-Hang Zou and Zong-Kai Peng and Jun Shen and Yun-Feng Liang and Xiang-Gao Wang and En-Wei Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01124},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 2 Tables, 7 figures, ApJL in press, two more references added, matched the published version