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可能的伽马射线暴前身星磁转动核坍缩 II. 原磁星与坍缩星的的形成

高能天体物理现象 2020-10-28 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们评估了在所选前身超新星核的自转与磁场强度发生微小变化时,致密、大质量、低金属丰度恒星坍缩后遗迹演化的差异性。这些恒星模型通常被认为是长伽马射线暴的前身星。坍缩后形成的原中子星(PNS)的质量可能因吸积而持续增长,其命运关键取决于触底反弹时极向磁场的强度。若极向磁场足够弱,PNS会在数秒内坍缩为黑洞(BH)。处于该演化轨迹上的模型包含有希望的坍缩星引擎。在大径向尺度上平滑的极向磁场(如偶极场)或较原前身超新星核略有增强的极向磁场会产生长寿命的PNS。在这些模型中,BH的形成被避免或长期推迟,因此它们可能产生原磁星(PMs)。我们的部分PM候选体已在核反弹后运行了10\lesssim 10\,s,但尚未进入开尔文-亥姆霍兹阶段。在这些模型中,部分显示出间歇性的自旋减速事件,期间我们发现了与PM理论预期广泛相符的性质(MPNS1.85M2.5MM_{PNS} \approx 1.85\,M_\odot - 2.5\,M_\odotPˉPNS1.54\bar{P}_{PNS} \approx 1.5 - 4\,ms,以及bPNSsurf1015b^{\rm surf}_{PNS} \lesssim 10^{15}\,G),且其高度准直的超新星抛射物已近乎到达恒星表面,爆发能量(仍在增长) 2×1051\gtrsim 2\times 10^{51}\,erg。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.03779,
  title  = {Magnetorotational core collapse of possible GRB progenitors. II. Formation of protomagnetars and collapsars},
  author = {Miguel-Ángel Aloy and Martin Obergaulinger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.03779},
  year   = {2020}
}

备注

33 pages, 23 figures, accepted by MNRAS