由新标度关系推断 GRB 200415A 起源于磁星巨耀发及其启示

软伽马射线重复暴（SGRs）主要为一银河系内种群，起源于具有强磁场（$B\simeq 10^{15}{\rm \ G}$）的中子星（“磁星”）。偶尔会发生强度巨大的巨耀发，表现为短硬尖峰，随后是较弱的振荡相，呈现中子星的自转周期。若磁星巨耀发发生于邻近星系，它们将表现为宇宙短硬伽马射线暴（GRBs）而无法探测到微弱振荡相。近来，探测到一例名为 GRB 200415A 的短硬 GRB，其位置与玉夫座星系（NGC 253）重合，引发其究竟是经典短 GRB 还是磁星巨耀发之疑问。本文表明，磁星巨耀发在 $1\,{\rm keV} - 10\,{\rm MeV}$ 范围内遵循谱峰能量与各向同性能量间的标度关系，即 $E_{\rm p}\propto E_{\rm iso}^{1/4}$，并在 $E_{\rm p}-E_{\rm iso}$ 平面上位于区别于经典短 GRBs 的区域。该关系可在巨耀发源于相对论膨胀火球的光球发射模型中得到很好理解。GRB 200415A 与另两个候选巨耀发（GRB 051103 和 GRB 070201）均遵循此关系，强烈支持这些 GRBs 的巨耀发起源。\emph{Fermi}/LAT 在 $18-285 \,$s 探测到的 GRB 200415A 的 GeV 发射也可在巨耀发情景下解释。GeV 发射的总能量意味着 GRB 200415A 巨耀发火球中存在约 $10^{23}{\rm g}$ 的重子载荷。