致密星并合中奇特伽马射线暴的磁星浮现
高能天体物理现象
2024-11-22 v2
摘要
为伽马射线暴（GRBs）——宇宙中最剧烈的爆炸——提供能量的中心引擎仍未被确认。除了超吸积黑洞外，快速自转且高度磁化的中子星（即毫秒磁星）被认为可为长暴和短暴提供能量。致密星并合后存在磁星引擎尤其令人关注，因为这将为知之甚少的中子星状态方程提供关键约束。在这些并合源中磁星引擎的间接迹象已以某些短暴 X 射线余辉光变曲线中的平台特征形式被观测到。此外，一些缺乏伽马射线暴的 X 射线暂现源（无 GRB）已被认定为源自致密星并合的潜在磁星候选体。然而，短暴中磁星引擎的确凿证据仍然缺乏，且相关的理论挑战已被提出。本文对一例奇特的、极亮的 GRB 230307A 的宽波段瞬时辐射数据进行了综合分析。尽管其持续时间明显较长，但瞬时辐射与宿主星系性质与其与千新星的关联所暗示的致密星并合起源一致。有趣的是，随着 射线辐射衰减，一个延展的 X 射线辐射分量出现，标志着磁星中心引擎的可能浮现。我们还在瞬时辐射阶段的高能波段识别出一个无色 temporal 拐折，这是以往暴中从未观测到的，并揭示了一个半张开角约为 的窄喷流，其中 为 GRB 瞬时辐射半径。
引用
@article{arxiv.2307.05689,
title = {Magnetar emergence in a peculiar gamma-ray burst from a compact star merger},
author = {H. Sun and C. -W. Wang and J. Yang and B. -B. Zhang and S. -L. Xiong and Y. -H. I. Yin and Y. Liu and Y. Li and W. -C. Xue and Z. Yan and C. Zhang and W. -J. Tan and H. -W. Pan and J. -C. Liu and H. -Q. Cheng and Y. -Q. Zhang and J. -W. Hu and C. Zheng and Z. -H. An and C. Cai and Z. -M. Cai and L. Hu and C. Jin and D. -Y. Li and X. -Q. Li and H. -Y. Liu and M. Liu and W. -X. Peng and L. -M. Song and S. -L. Sun and X. -J. Sun and X. -L. Wang and X. -Y. Wen and S. Xiao and S. -X. Yi and F. Zhang and W. -D. Zhang and X. -F. Zhang and Y. -H. Zhang and D. -H. Zhao and S. -J. Zheng and Z. -X. Ling and S. -N. Zhang and W. Yuan and B. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05689},
year = {2024}
}
备注
54 pages, 11 figures, 5 tables, accepted for publication in National Science Review