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双中子星并合产生的短伽马射线暴:时间反演情景

高能天体物理现象 2015-05-07 v1 太阳与恒星天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

经过数十年的观测,产生短伽马射线暴(SGRBs)的物理机制仍不清楚。观测证据支持这样一种观点:SGRBs 起源于致密双星的并合,该双星由两颗中子星(NSs)或一颗 NS 与一个黑洞(BH)组成。理论模型和数值模拟似乎趋于一致的解释是:SGRBs 的中心引擎是一个被热吸积环环绕的自旋黑洞。这样的 BH-环系统可在致密双星并合中形成,并能够发射相对论性喷流,进而产生 SGRB。然而,这一基本情景最近受到 Swift 卫星观测的挑战,其揭示出与大部分 SGRB 事件相关的持久 X 射线余辉。这些余辉的长持续时间(从数分钟到数小时)无法用环向 BH 吸积的 s\sim\text{s} 时标解释,反而暗示长寿命 NS 作为持续的辐射源。然而,如果并合产生大质量 NS,则产生相对论性喷流从而产生瞬时 SGRB 发射的条件很难满足。在此我们考虑一种可调和两方面并解释瞬时和 X 射线余辉发射的替代情景。讨论了该模型对未来观测、多信使天文学以及约束 NS 性质的意义,以及该模型潜在的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.01420,
  title  = {Short gamma-ray bursts from binary neutron star mergers: the time-reversal scenario},
  author = {Riccardo Ciolfi and Daniel M. Siegel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.01420},
  year   = {2015}
}

备注

4 pages, 2 figures. To appear in proceedings of "Swift: 10 Years of Discovery"