短时伽马暴 GRB 090510: 磁化中子星双星合并导致黑洞
高能天体物理现象
2025-09-11 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们将短时伽马暴(GRB)090510建模为磁化中子星(NS)双星合并的结果。考虑到PSR J0952--0607的质量给出的NS临界质量约束,我们推断GRB 090510是一次高度磁化的NS-NS合并,留下了质为2.4倍太阳质量的Kerr黑洞(BH),并伴随低质量吸积盘。伽马暴前导波由NS之间磁能释放驱动。prompt辐射来源于在合并物周围旋转强磁场产生的超临界电场引发的e+e- 双粒子等离子体在临界质量之前的透明性;GeV辐射由新生黑洞可提取的能量;X射线余辉由吸积引起。我们推导了合并NS的质量、磁场、BH质量、自旋、不可约质量、磁场强度、盘质量,并估算了合并阶段之前的引力波辐射。推导出的参数与最新数值相对力学模拟一致,确认NS-NS合并中会发展出超过10^14 G的强磁场,且导致中心BH残留的合并拥有约10^-2倍太阳质量的低质量盘。我们还提出,在形成黑洞之前,由于Lense-Thirring预cession导致的几十Hz频率的准周期振荡可解释prompt辐射峰值之后连续尖峰。
引用
@article{arxiv.2509.08172,
title = {Short GRB 090510: a magnetized neutron star binary merger leading to a black hole},
author = {J. A. Rueda and R. Ruffini and Yu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08172},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in the Journal of High Energy Astrophysics (JHEAP)