探测极高红移 I 型双驱动极超新星族长伽马射线暴的电磁-引力波发射一致性

Neil Gehrels Swift 天文台卫星上 XRT 仪器的重定位时间，给观测和研究伽马射线暴（GRB）触发后约 $\approx40$ s 内的早期 X 射线发射带来了挑战。为应对此问题，我们采用一种新颖方法，利用红移在 $3$ 到 $9$ 之间的 GRB 中的宇宙学时间膨胀。将此策略应用于 Swift/XRT 数据，我们研究了 Swift 星表中 $368$ 个 GRB（包括短暴与长暴）的最早 X 射线发射。我们比较了 GRB 触发与首次 Swift/XRT 观测之间的时间延迟，分别 measured in the GRB 观测者参考系（OTD）与宇宙学静止参考系（RTD）。该技术在此用于分析 $z=8.233$ 的 GRB 090423（RTD $\sim8.2$ s）、$z\approx9.4$ 的 GRB 090429B（RTD $\sim10.1$ s）以及 $z=4.61$ 的 GRB 220101A（RTD $\sim14.4$ s）。宇宙学时间膨胀使我们能够观测到这三个 GRB 中极早期的 X 射线余辉发射。因此我们验证了在双驱动极超新星（BdHN）情景中碳氧（CO）核坍缩与同时形成的新生中子星（$\nu$NS）触发 GRB 事件的观测。我们还证实了由于超新星抛射物回落导致的 $\nu$NS 自转加速，以及随后因 X-光学-射电同步余辉发射造成的减速。一个短暂的引力波信号可能由于快速自转 $\nu$NS 的三轴到轴对称转变而将这两个阶段分开。我们还分析了不同 BdHN 类型的长 GRB 红移分布，并推断 BdHNe II 和 III 可能起源自短 GRB 的 NS 双星前身星。