相对论性喷流驱动的恒星爆发的观测特征
高能天体物理现象
2022-08-17 v1
摘要
在与伽马射线暴（GRB）相关的超新星（SN）中，相对论性喷流在解开恒星包层束缚方面的作用尚不清楚。为研究此问题，我们探索了由喷流驱动的恒星爆发的观测特征。我们关注此类爆发中 outflow 的最终速度分布，并将其观测印记与 SN/GRB 数据进行比较。我们发现喷流驱动的爆发产生一种在固有速度对数尺度上能量分布平坦的 outflow。该平坦分布似乎是普适的，因为它独立于我们所探索的喷流与前身星性质。对于典型 GRB 参数，平坦分布的速度范围为 ，其中 为 outflow 的洛伦兹因子， 为其无量纲速度。对于束流受阻的准直喷流，也观察到平坦分布，其最高 outflow 速度随喷流受阻深度的增加而减小。与 SN/GRB 观测的比较排除了喷流作为这些事件中唯一爆发源的可能。相反，在 SN/GRB 中，坍缩星必须将其能量沉积到两个通道——一个准球形（或广角）通道和一个窄准直通道。前者携带大部分能量并负责 SN 的次相对论性抛射物，而后者携带总 outflow 能量的 0.01–0.1，是 GRB 的源。有趣的是，在双中子星并合 GW170817 中也观测到了具有相同能量比的两个通道，表明两种现象中存在类似的引擎在起作用。
引用
@article{arxiv.2201.08432,
title = {Observational signatures of stellar explosions driven by relativistic jets},
author = {Moshe Eisenberg and Ore Gottlieb and Ehud Nakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08432},
year = {2022}
}