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与喷流诱导GRB形成相关的爆炸性核合化学

天体物理学 2008-11-26 v1

摘要

我们在塌缩模型的背景下进行了二维相对论水动力学模拟。还实现了爆炸性核合化学计算。我们探讨了祸星结构和能量注入率对结果爆炸性核合化学的影响,假设56Ni主要在由 neutrino 加热启动的喷流中合成。我们指出,56Ni的数量对能量注入率极其敏感。因此,我们得出结论,某些X射线后glow中未检测到潜在超新星的现象(如GRB 010921)是自然的。我们还指出,如果能量注入率在中心引擎处相对较长,X射线后glow中中间质量数元素(如Si和S)的相对丰度可能自然地得到解释,因为在此环境下不应合成大量56Ni。如果这种讨论正确,那么X射线后glow中的线特征与GRB持续时间之间应存在相关性。需要注意的是,GRB 011211的持续时间为270秒,使其成为Beppo-SAX期间观察到的最持久的脉冲,尽管受红移(z_host=2.14)影响,这支持我们的结论。我们的结果还表明,能量注入率相对较低(E˙1051\dot{E} \sim 10^{51} erg/s)的I型塌缩模型可能难以再现类似SN 1998bw这样的超新星中观察到的56Ni数量。这意味着伴随GRB的超新星中心引擎机制可能受到爆炸性核合化学讨论的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0306417,
  title  = {Explosive Nucleosynthesis Associated with Formation of Jet-induced GRBs in Massive Stars},
  author = {S. Nagataki and A. Mizuta and S. Yamada and H. Takabe and K. Sato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0306417},
  year   = {2008}
}

备注

29 pages and 20 postscript figures. Accepted for Publication in Astrophysical Journal