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合并驱动的伽玛射线暴的克尔诺娃及其前体属性

高能天体物理现象 2025-12-30 v1

摘要

伽玛射线暴 (GRB) 的提示发射及其后glow,以及克尔诺娃 (KN),是二进制中子星 (BNS) 和中子星-黑洞 (NSBH) 合并的预期电磁 (EM) 同伴。我们旨在通过对具有克尔诺娃、良好数据和可靠红移测量的 GRB 进行建模,推断 KN 喷流参数及其前体属性。我们在 Nuclear physics and Multi-Messenger Astrophysics (NMMA) 框架下对 afterglow 和 KN 进行建模,并进行贝叶斯分析。克尔诺娃发射采用 radiative transfer 代码 POSSIS 模型,后glow 采用 afterglowpy 库。与前述方法不同,本方法同时建模后glow 和 KN。我们发现样本中所有 GRB 均有克尔诺娃,但对 GRB 150101B 和 GRB 191019A 无法确认或排除其克尔诺娃的存在。BNS 前体偏好 GRB 160821B、GRB 170817A/AT2017gfo、GRB 211211A 和 GRB 230307A;对于 GRB 150101B 和 GRB 191019A,NSBH 场景略占优势,BNS 亦属可行。关于克尔诺娃发射,我们发现中位数风 mass Mwind=0.0270.019+0.046\langle M_{\rm wind}\rangle=0.027^{+0.046}_{-0.019} MM_{\odot} 大于动力学 Mdyn=0.0120.006+0.007\langle M_{\rm dyn}\rangle = 0.012^{+0.007}_{-0.006} MM_{\odot}。我们发现 MwindM_{\rm wind} 与喷流 beams 校正动能 E0,JE_{0,J} 可归因为 log(Mwind)=20.23+0.38log(E0,J)log(M_{\rm wind})=-20.23+0.38\,log(E_{0,J})。我们确认数值模拟结果,即 Λ~\tilde\LambdaMChirp\mathcal{M}_{\rm \,Chirp} 减小而增大。本工作表明 EM 建模可用于探索前体,且首次展示了大型 GRB 前体属性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.23354,
  title  = {Kilonova and progenitor properties of merger-driven gamma-ray bursts},
  author = {P. Singh and G. Stratta and A. Rossi and P. T. H. Pang and M. Bulla and F. Ragosta and A. De Rosa and D. A. Kann and F. Cogato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.23354},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 27 figures