基于贝叶斯模型比较的 GRB 230307A 前体多波段分析

GRB 230307A 是目前检测到的最亮长持续性伽玛射线暴（GRB）之一，但其前体星体因多种合理天体物理情景而尚不明确。本文我们检视 GRB 230307A 的四种可能前体：双中子星（BNS）、中子星-白矢星（NS--WD）系统、中子星-黑洞（NS--BH）合并，以及液体态扰动事件（TDE），其涉及白矢星与超大质量黑洞。此外，我们探讨了 BNS 系统产生的伽玛射线暴相关联的蓝曲线由何种中心引擎驱动：两种组分 ejecta 中 $r$-process 核素的放射性衰变模型、包括磁偶极减速的磁星驱动模型，以及磁星减速与 ${}^{56}$Ni 放射性衰变的组合模型。我们采用物理驱动的模型和先验，对进行贝叶斯多波段蓝曲线分析，并通过贝叶斯因子和留一交叉验证（LOO）得分评估模型性能。我们的结果显示，统计上倾向于 BNS 或 NS--WD 前体产生的蓝曲线，其能源来源为磁星驱动和 ${}^{56}$Ni 衰变，特征为 ${}^{56}$Ni 质量约 $\sim4\times10^{-4}\,M_{\odot}$，ejecta 质量为 $0.06\,M_{\odot}$。进一步地，在假设该系统源自 BNS 的情况下，我们推断出双星组成质量分别为 $m_{1} = 1.81^{+0.46}_{-0.61}\,M_{\odot}$ 和 $m_{2} = 1.61^{+0.65}_{-0.41}\,M_{\odot}$，尺度无量级扰动值为 $\tilde{\Lambda} = 471^{+318}_{-395}$。从组成质量后验分布可推断，所观测到的位移可通过在系统速度几乎与射入轨道运动方向一致的情况下获得的天体性喷射来解释。在此情况下，所需喷射速度（共形坐标系下）和双星分离范围分别在 $v'_{\mathrm{k}}\sim100$--$150~\mathrm{km\,s^{-1}}$，$a_0\sim2$--$3~R_{\odot}$ 之间。