磁场在伽马射线暴外流中的作用

伽马射线暴（GRBs）是明亮的河外伽马射线辐射闪现，且是宇宙中短暂最具能量的爆发。其灾难性起源（致密天体并合或大质量恒星坍缩）驱动形成一个新生致密遗迹（黑洞或磁星），该遗迹为两束极高相对性喷流提供能量。为区分磁化与重子喷流模型并最终确定这些高能爆发的能量源，我们的团队利用全球全自主望远镜上的新型仪器研究爆发后最初数分钟内的光偏振，以直接探测这些河外喷流中的磁场性质。该技术使得在 GRB 120308A 中探测到高度偏振的光学光，并在缩减的 GRB 样本（如 GRB 090102、GRB 110205A、GRB 101112A、GRB 160625B）中确认了具有大尺度原初磁场的温和磁化喷流的存在。在此我们讨论能量最高且首个在甚高 TeV 能量被探测到的 GRB——GRB 190114C 的观测，其开启了 GRB 磁场研究的新前沿，表明某些喷流可以以高度磁化方式发射，且这些磁场在极早期时的坍缩与破坏可能自身为爆发提供了能量。此外，我们对 GRB 141220A 喷流的最新偏振观测表明，当喷出的喷流物质被周围环境减速时，前激波处的磁场放大机制（产生观测到的同步辐射发射所必需）产生了小的磁畴。这些测量验证了理论预期，并与先前表明无碰撞激波中存在大磁畴（即 GRB 091208B）的观测形成对比。