特殊的 GRB 110731A：洛伦兹因子、喷流成分、中心引擎与前身星

伽马暴（GRBs）的喷流成分、中心引擎和前身星仍是 GRB 物理中的开放问题。利用宽带观测，包括从 Fermi 和 Swift 数据以及 Keck 宿主星系观测中得到的 GRB 瞬时辐射和余辉性质，我们针对特殊的明亮 GRB 110731A 探讨了这些问题。通过使用电子对不透明度方法，我们推导出瞬时辐射阶段的 $\Gamma_{0}>190$。另外，通过分别考虑均匀密度和星风情形下的早余辉阶段，我们推导出 $\Gamma_{0} \approx 580$ 和 $\Gamma_{0} \approx 154$。另一方面，光谱中未探测到热成分表明瞬时辐射可能由坡印廷通量主导的喷流耗散驱动，导致在光学薄区域产生同步辐射。在 X 射线和光学波段未探测到喷流断裂，使我们能够对喷流张角给出下限 $\theta_{\rm j}>5.5^{\circ}$。在毫秒磁星中心引擎情形下，我们推导出周期 $P_{0}$ 和极向磁场强度 $B_{\rm p}$，它们具有极端（但仍被允许）的值。中等短的观测持续时间（7.3\,s）和相对较大的红移（$z=2.83$）将该暴定位为“静止系短”GRB，因此该暴的前身星存在争议。其相对较大的 $f_{{\rm eff}, z}$ 参数（伪 GRB 的 1\,s 峰值流量与背景流量之比）以及距潜在宿主星系较大的物理偏移表明，GRB 110731A 的前身星可能是一个致密星并合。