A New Connection between Central Engine Weak Physics and the Dynamics of Gamma-Ray Burst Fireballs
我们展示了一个定性的新方面的动态伽马射线暴(GRB)火球:在火球中的中子去耦发生,是足够明显的质子成分的大量分散的发展。这种效应敏感地依赖于火球中的中子与质子的比率,随着中子过剩的增加而变得更加引人注目。简单的物理论证和输运计算表明,质子的洛伦兹因子的色散可以是火球的最终平均洛伦兹因子的量级。我们展示了等离子体不稳定性如何在火球的演化中发挥重要作用,以及它们如何最终控制质子分量中的速度色散的发展。这些不稳定性在设置/减少质子洛伦兹因子色散的作用代表了一个新的和潜在的重要场所等离子体不稳定性的研究。质子速度的显著分散转化为更少的质子获得最高的洛伦兹因子。这等于减少了获得最高能量质子的给定洛伦兹因子所需的总能量。同样,质子成分的色散也会对伽玛暴的电磁和中微子特征产生影响。
2001-02-13 astro-ph hep-ph
Gravitational radiation from long gamma-ray bursts
长伽马射线暴可能是由高角动量的黑洞-环面系统在悬浮吸积中提供能量的。随着非轴对称不稳定性的发展,环面将辐射出引力波。引力波发射的光度预计可以与GRB余辉发射中观测到的各向同性等效光度相媲美。这预示着长伽玛暴可能是宇宙中最强大的LIGO/VIRGO爆发源。它们的频率动力学的特征在于$\dot{f}(f)-$图中的水平分支。
2001-02-11 astro-ph gr-qc
Differential Rotation in Weakly-Magnetized Neutron Star Atmospheres
弱磁化中子星的大气层在热核X射线爆发时会流体静力膨胀,并有差异地旋转。差异旋转可能与大约十几颗核动力X射线脉冲星所表现出的毫秒爆发振荡的频率漂移有关。在这里,我们分析的线性稳定性,相对于本地的,轴对称的,多扩散的MHD扰动,在不同的高度在中子星的大气中,这种微分旋转。不稳定的磁旋转模式被确定从内到燃烧层以上。增长最快的模式的属性敏感地依赖于局部磁场的几何形状。线性估计表明,由于磁旋转不稳定性的动量输运可以影响大气旋转配置文件的时间尺度相关的爆发振荡。这种输运可能会加强爆发振荡的相干性,并有助于它们的漂移。
2004-05-17 astro-ph
Theory and Observations of Type I X-Ray Bursts from Neutron Stars
我回顾了我们对产生I型X射线爆发的吸积中子星热核不稳定性的理解。我强调应该引起本次会议广大听众兴趣的那些观察和理论方面。容易获得的爆发时间尺度(持续时间为数十秒,重复时间为数小时至数天)允许与理论进行非常严格的比较。最大的差异(这是发现与EXOSAT观测)是吸积率依赖的第一类爆发的属性。随着全球吸积率的增加,爆发变得不那么频繁和充满活力,这与球面理论预测的正好相反。我提出了一个解决这个问题,认真考虑所观察到的依赖性的燃烧面积上的全球吸积率,这意味着,作为吸积率的增加,单位面积的吸积率下降。这重新唤起了尚未解决的问题,即知道新吸积的物质在恒星上积累的位置,同样与斯旺克在这次会议上总结的爆发期间可能的旋转迹象有关。最后,我强调了BeppoSAX和RXTE发现的来自GS 1826-238的I型爆发。它们的能量、重现时间和时间轮廓清楚地表明,在这些爆发中,氢正在燃烧,最有可能是通过快速质子(rp)过程。
2000-01-08 astro-ph
The electromagnetic model of Gamma Ray Bursts
描述了伽马射线暴的电磁模型,并将其主要性质和预测与流体动力学火球模型及其磁流体动力学扩展进行了对比。电磁模型假定,相对论性恒星质量中心源(黑洞-吸积盘系统或快速旋转的中子星)的旋转能量通过单极发电机机制转化为磁能,以相对论性亚音速坡印廷通量主导风的形式传播到很远的距离,并通过电流驱动的不稳定性直接消散为发射粒子。因此,不像火球模型那样在内能和体能之间来回转换。磁环向应力的准直效应导致强烈的非球形膨胀和射流的形成。长的和短的伽玛暴可能以类似的方式发展,除了在长爆发的情况下,喷出物膨胀在恒星内部有一个相对较短的,非相对论的,强耗散的阶段。电磁和火球模型(以及强和弱磁化火球)导致不同的早期余辉动力学,减速时间之前。最后,结合雨燕时代的最新观测资料,对模型进行了讨论。
2005-12-13 astro-ph
Gamma Ray Bursts as Electromagnetic Outflows
我们将伽马射线暴解释为相对论性的电磁爆炸。具体地说,我们认为它们是在一个旋转的、相对论性的、恒星质量的祖先在持续$\sim 100$ s的活跃期内以坡印廷通量的形式失去大部分旋转能量时产生的。最初,一个非球对称的,电磁主导的气泡在恒星内部以非相对论的方式膨胀,最快的是沿着祖先的旋转轴。当气泡从恒星表面爆发出来,大多数电子-正电子对湮灭后,气泡膨胀就变得高度相对论性。在源活动结束后,大部分电磁能量集中在喷出物和受冲击的星周物质之间的接触不连续性内的薄壳中。这种电磁壳层将相对论性冲击波推入星周介质。电流驱动的不稳定性发展在这个壳层的半径$\sim3\times10^{16}$厘米,并导致耗散的磁场和加速的对负责的$γ$射线爆发。在较大的半径,能量包含在电磁壳大部分转移到前面的爆炸波。在前激波处加速的粒子可以与电磁壳层的电磁场结合产生余辉辐射。
2003-12-12 astro-ph
Neutrino Induced Electrostatic Waves in Degenerate Electron Plasmas
发展了中微子通过简并电子时无碰撞产生静电波的等离子体理论。这与在动力学不稳定性的简并极限下用量子统计场论计算的结果是一致的,并且用这种形式也可以处理反应不稳定性。对于所有的中微子分布函数,可能是适当的中微子爆发期间的核心坍缩超新星,没有显着的波增长被发现的非磁性静电波。据推测,这种情况可能是不同的磁场接近的值被认为是目前的磁星。
1999-05-20 astro-ph
On Magnetic Field Amplification in Gamma-Ray Burst Sources
磁场在伽马射线暴(GRB)中起着双重作用。首先,伽玛射线暴和余辉光谱(后者解释为从外部冲击发射)意味着同步辐射的磁场是一个显着的分数均分粒子能量密度。第二,具有$\sim 10^{15}$高斯场的磁化转子可以通过将坡印廷通量传输到大距离来为GRB提供动力,在大距离处坡印廷通量耗散并且还驱动外部冲击。外部冲击和发动机中的场放大涉及不同的过程。外部激波场可能是由伽玛射线暴前的风产生的,也可能是由双流等离子体不稳定性放大的,而MHD湍流随后起作用。在发动机中,大尺度场可能是由MHD螺旋发电机产生的,因为通量吸积不能轻易地与湍流扩散竞争,而且因为结构必须足够大才能在扩散之前上升到日冕。为什么螺旋发电机是可行的,以及它们与磁旋转不稳定性的关系是讨论的要点之一。
2002-11-12 astro-ph
A Plasma Instability Theory of Gamma-Ray Burst Emission
本文提出了一个研究伽马射线暴瞬发辐射的等离子体不稳定性理论。在该理论中,一个高度相对论性的壳层与星际介质通过相互作用和双流不稳定性将体动能转换成电子热能和磁场能。这些过程的效率不足以满足朗肯-雨果尼奥条件,因此激波不能通过这种机制形成。相反,星际介质穿过壳层,电子在此过程中辐射。伽马射线是由同步加速器自康普顿辐射产生的。瞬发光辐射也是通过这种机制产生的,而瞬发射电辐射是通过同步辐射产生的。模型时间尺度与最短爆发时间尺度一致。为了发射伽马射线,壳层的体积洛伦兹因子必须大于约1000。为了使辐射过程有效,星际介质的密度必须满足一个下限,这个下限是体积洛伦兹因子的函数。因为极限作为选择效应起作用,违反极限的爆发就构成了新的类。特别是,应该存在一类没有伽马射线发射的光学和紫外线爆发。星际介质密度的下限与康普顿衰减理论的要求一致,这就解释了为什么所有的爆发光谱看起来都是衰减的。几个测试的理论进行了讨论,因为是下一个理论研究,应该进行。
1999-04-02 astro-ph
Low Frequency Quasi-Periodic Oscillations in Low Mass X-Ray Binaries and Galactic Black Hole Candidates
我们考虑了黑洞和中子星周围吸积盘的内部区域,研究了热粘性不稳定性的非线性随时间演化。假设粘性应力与气体压力成正比,粘性参数用公式表示为$α=\min[α_0 (h/r)^n, α_{\max}]$,其中$h$是局部尺度高度,$r$是到中心致密物体的距离,$n$、$α_0$和$α_{\max}$是常数。发现$α$对PDMATHAMN($n \gapprox 1.2$)足够敏感时,盘是不稳定的。的不稳定性是全球一致的,在整个不稳定区域的磁盘和,根据粘度参数,质量吸积率的时间变化表现为周期性或准周期性振荡。我们证明,最近在一些黑洞候选者(Cyg~X-1和GRO~ J 0422 +32)和一个低质量X射线双星(Rapid Burster MXB~1730- 335)中发现的低频($\sim 0.04$ ~Hz)准周期振荡(QPO)可以用吸积盘中的热粘滞不稳定性来解释。QPO的观测结果对粘性参数提出了限制,并表明对于含有$1.4\,\msun$中子星的快速爆发,$(n,α_0)$ $\sim (1.6,30)$。在黑洞候选者的情况下,$α$对$h/r$的依赖性不太陡峭,对应于小于$10\,\msun$的黑洞的$n \sim 1.2-1.3$。
1994-02-03 astro-ph
The State of the Circumstellar Medium Surrounding Gamma-Ray Burst Sources and its Effect on the Afterglow Appearance
我们对沃尔夫-拉叶星的超新星前喷出物对伽马射线暴(GRB)周围环境的贡献进行了数值研究,并描述了这种外部物质如何影响可观察到的余辉特征。采用隐式流体动力学方法计算大质量恒星演化,为显式流体动力学程序提供内边界条件,模拟星周气体动力学。所得到的性能的拱星介质,然后用来计算减速的相对论,气体动力学射流和相应的余辉光曲线产生的冲击波传播通过冲击风介质。我们发现,在恒星风驱动的不稳定性,可能会产生径向细丝的冲击风区域的变化。这些彗星般的尾巴的团块可能会引起强烈的时间变化的早期余辉光变曲线。余辉可能会有很大的不同,这取决于喷流的角度各向异性和恒星祖先的性质;广泛的行为多样性可能是规则,而不是例外。
2005-05-27 astro-ph
A Giant Outburst from SGR 1900+14 Observed with the BeppoSAX Gamma Ray Burst Monitor
我们报告BeppoSAX号卫星上的伽马射线暴监测器探测到了SGR 1900+14的最强和最长的爆发。在整个事件持续时间约300 s内,可检测到周期约为5.16 s的振荡。时间分析还揭示了一个显著的周期性子结构:在事件发生约35 s后,每个5.16 s脉冲显示出四个子脉冲和一个下降的模式,每个子脉冲间隔约1 s。在事件期间和每个单独的振荡中检测到显著的光谱变化。爆发的第一个也是最强烈的部分相当硬,与以前从“3月5日事件”中检测到的相似。硬非热光谱分量持续约200 s。SGR 1900+14被认为是一颗强磁化的中子星(B> 10 ^14 G),由于内部磁场/地壳应力而发生剧烈的不稳定性。然而,在5.16秒的脉动和观测到的光谱特性内,一个明显的1秒周期性的开始显示出一种复杂的行为,这种行为还没有令人满意地模拟出来。
1999-02-05 astro-ph
Energetics and beaming of gamma-ray burst triggers
在宇宙学距离上,人们提出了一系列为伽马射线暴(GRB)提供能量的机制。一个普遍的误解是,其中一些,特别是NS-NS合并,不能满足最近的观察所提出的能源需求。我们在这里表明,伽玛射线暴的能量,即使在最遥远的红移检测,是兼容的,目前的二元合并或崩溃的情况下,涉及紧凑的对象。如果如预期的那样,存在中等量的波束,这尤其如此,因为当前的观测比总能量更强烈和直接地约束每个立体角的能量。从NS-NS合并到各种类似超新星的情况,所有可能的前身都最终导致形成一个周围有碎片环的黑洞,因此在所有情况下,可提取的能量都是相同的数量级,1 E +54尔格。MHD将引力转换为动能和辐射能可以显著增加观测到大光子通量的概率,尽管显著的准直可以在短爆发中实现与中微子湮灭相同的效果。碎片环的寿命取决于各种物理过程,如粘性吸积和各种不稳定性;这些机制在环演变的不同阶段占主导地位,并提供了一系列伽马射线暴寿命。
1998-09-04 astro-ph
Gravitational Radiation from Gamma-Ray Burst Progenitors
我们研究了各种提出的伽马射线暴(GRB)祖先模型的引力辐射,特别是紧凑的合并和大质量恒星坍缩。这些模型都有一个共同的高角旋转速率,最后阶段涉及一个旋转的黑洞和吸积盘系统。我们认为,在螺旋,合并和振铃阶段,并为大规模的崩溃,我们认为可能的影响,不对称的崩溃和分手,以及酒吧模式的不稳定性的磁盘。我们计算的应变和频率的引力波预期从各种祖先,在距离的基础上发生率估计。在简化假设的基础上,给出了在不同的GRB场景下,先进的LIGO系统探测到引力波的概率估计。
2003-02-11 astro-ph gr-qc
Formation of quark phases in compact stars and SN explosion
我们描述了可能的情况下,夸克解除禁闭在紧凑型恒星,我们分析了它们的天体物理意义。夸克解除禁闭的过程可以迅速进行,作为一种强烈的爆燃,在短时间内释放出巨大的能量,并产生额外的中微子爆发。如果能量有效地转移到表面,例如在存在对流不稳定性的情况下,这种爆发可能有助于恢复部分失败的SN爆炸。我们将讨论如何从SN1987A中微子观测将适合在这种情况下。最后,我们专注于大质量和快速旋转的祖先的命运,讨论可能的时间间隔的核心崩溃的时刻和夸克解除禁闭的时刻之间。这种机制可以作为解释伽马射线暴的基础,在这种暴中,谱线中存在与重元素有关的谱线。
2008-09-02 astro-ph
On the Lack of Type I X-ray Bursts in Black Hole X-ray Binaries: Evidence for the Event Horizon?
I型X射线爆发在中子星X射线双星中非常常见,但在十几个这样的双星中没有发现I型爆发,在这些双星中,吸积致密星的质量太大,不可能是中子星,因此被认为是黑洞的候选者。我们已经进行了一个全球性的线性稳定性分析的致密恒星表面上积累的燃料,以确定条件下,热核爆发被触发。我们的分析,这改善了以前的计算,再现了总的观测趋势的爆发在中子星系统。它进一步表明,如果黑洞候选者有表面,它们很可能表现出类似于导致中子星I型爆发的不稳定性。因此,在黑洞候选者中缺乏爆发是重要的,并且表明这些物体具有事件视界。我们讨论可能的警告,这一结论。
2002-06-28 astro-ph gr-qc
Magnetic burial and the harmonic content of millisecond oscillations in thermonuclear X-ray bursts
中子星磁极上的物质在重力作用下向磁赤道扩散,掩埋了极区磁场,并将其压缩成一个狭窄的赤道带。稳态,梯度Shafranov计算与自洽的质量通量分布(和欧姆扩散的半定量处理)表明,对于$\Ma \gtrsim 10^{-5}\Msun$,赤道磁带的最大场强和纬度半宽度分别为$B_{\rm max} = 5.6\times 10^{15} (\Ma/10^{-4}\Msun)^{0.32}$ G和$Δθ= \max[3^{\circ} (\Ma/10^{-4}\Msun)^{-1.5},3^{\circ} (\Ma/10^{-4}\Msun)^{0.5}(\dot{M}_{\rm a}/10^{-8}\Msun {\rm yr}^{-1})^{-0.5}]$,其中$\Ma$是吸积总质量和$\dot{M}_{\rm a}$是吸积率。结果表明,该带阻止南北热传输的传导,对流,辐射和非地转剪切。这可以解释为什么在低质量X射线双星中的热核(I型)X射线爆发的尾部观察到的毫秒振荡是高度正弦的:热核火焰被隔离在首先点燃的磁半球中。该模型也与偶尔发生的近距离爆发对是一致的。随时间变化的,理想的磁流体动力学模拟证实,赤道带不被帕克和交换不稳定性。
2006-07-11 astro-ph
X-ray Observations of Neutron Star Binaries: Evidence for Millisecond Spins
1996年初,Rossi X射线定时探测器(RXTE)发现热核X射线爆发期间的高振幅X射线亮度振荡。光谱和时间的证据强烈支持的结论,这些振荡是由旋转调制的爆发发射,他们揭示了中子星的自旋频率低质量X射线双星(LMXB),长期追求的目标X射线天文学。我简要地回顾一下我们对这些振荡的认识。到目前为止,已经观测到10个中子星系统产生爆发振荡,有趣的是,所观测到的频率集中在300 - 600 Hz的相当窄的范围内,远低于大多数现代中子星状态方程(EOS)的破裂频率。这导致了这样的建议,即它们的自旋频率可能受到由于引力波发射而导致的角动量损失的限制。与重力波旋转不稳定性的连接将被简要描述。
2001-01-10 astro-ph
Single star progenitors of long gamma-ray bursts I: Model grids and redshift dependent GRB rate
我们提出了网格的大质量恒星演化模型在四个不同的金属丰度(Z=0.004,0.002,0.001,0.00001)。考虑了旋转对恒星结构的影响以及角动量和化学元素通过Spruit-Tayler发电机和旋转引起的不稳定性的输运。在讨论了所采用的物理学的不确定性后,我们详细阐述了大质量恒星的最终命运作为初始质量和自旋速率的函数,在每个考虑的金属丰度。特别是,我们调查的初始条件长伽马射线暴(GRBs)预计将产生的框架内的Bracksar模型。然后,使用经验自旋分布的年轻大质量贫金属恒星和一个指定的金属依赖的恒星形成的历史,我们计算预期的伽玛暴率的金属丰度和红移的函数的基础上,我们的恒星演化模型。在我们的模型中,伽玛暴的产生被限制在Z \lsim 0.004的金属丰度,结果是大约50%的伽玛暴被预测在红移大于z = 4的地方被发现,大多数超新星发生在红移小于z \simeq 2.2的地方。我们的模型预测的全球平均GRB/SN比约为1/200,低红移时为1/1250。未来的战略测试考虑伽玛射线暴的祖先的情况进行了简要讨论。
2006-09-12 astro-ph
Supernova, Hypernova and Gamma Ray Bursts
最近的观测表明,伽马射线暴(GRB)及其余辉是由核塌缩超新星爆炸(SNe)中的高度相对论喷流产生的。这一事件的结果可能不仅仅是一个致密天体加上一个球形喷出物:几天之内,母星的一部分回落,在致密天体周围产生一个厚厚的吸积盘。圆盘的不稳定性会导致突然的坍缩,喷射出高度相对论性的等离子体“炮弹”,类似于微类星体喷射出的那些。炮弹喷射出超新星壳层/喷出物,由于与之碰撞而被重新加热,发射出高度前向准直的辐射,该辐射被多普勒频移为$γ$射线能量。每个炮弹对应于伽玛射线暴中的一个单独脉冲。它们通过扫过前方的电离星际物质来减速,其中一部分被加速为宇宙射线能量并发出同步辐射:余辉。炮弹模型不能预测这些脉冲的时序,但它在描述总能量、能谱和单个$γ$射线脉冲和余辉的时间依赖性方面表现得很好。它还预测伽玛射线暴脉冲伴随着TeV中微子和亚TeV $γ$射线的可检测短脉冲,这些脉冲的能量要高得多,开始和峰值要早一点。
2001-01-01 astro-ph
The implications of disc instabilities on cataclysmic variable structure and evolution
应用热粘性盘不稳定性模型到各类激变变星时,常常需要截断吸积盘。我认为,在大多数情况下,这种内部截断必须是由于白矮星的磁场。
2004-02-09 astro-ph
Disc instabilities and semi-analytic modelling of galaxy formation
Efstathiou,Lake和Negroponte(1982)的判据不能区分棒稳定盘和棒不稳定盘,因此不应用于半解析星系形成模拟。我讨论的原因,说明它的例子,并指出缺点的配方用于球体的形成。我提出了另一种可能性,尽管不那么直接。
2008-07-31 astro-ph
Disc instabilities and "soft" X-ray transients
我回顾了几个问题时出现的一个试图将标准的矮新星不稳定性模型爆发的软X射线瞬变。
1996-10-10 astro-ph
Gamma-Ray Bursts from Extragalactic Magnetar Flares
我们称之为MF的事件的原型-“3月5日”事件或“磁星耀斑”-在1979年3月5日被观察到。有证据表明,磁场是由超磁化中子星中灾难性的磁不稳定性驱动的。这些事件开始于短暂的(~ 0.1 - 1 s),强烈的,硬的伽马射线尖峰,然后是长的(~ 100 s)硬X射线的软尾巴,在恒星旋转周期上调制。BATSE探测到的原型MF可能达到13 Mpc,几乎到达室女星系团。BATSE实验检测到的各向同性标准烛光MF的可能数量约为12。贝叶斯定理意味着,在BAT目录中至少有1个MF的可能性为99%,超过20个MF的可能性为16%。原则上,这些持续时间短、上升速度快的伽马射线暴可以通过它们与附近星系的位置重合来识别。对于比M31更远的源,BATSE不会探测到随之而来的软尾辐射。在初始尖峰阶段,MF也可能发射强烈的、硬的、波束分量。如果这个波束源的张角约为8度,峰值亮度与各向同性分量的功率相当,那么BATSE将以约100年^-1的全天速率探测到红移z约为0. 1的波束源。我们推测,这样的波束MF可以解释短,硬II类伽马射线暴在BATSE目录,或其中一些重要的子集。如果这是真的,那么II类伽玛暴的位置将与350 Mpc以内的星系和星系团的位置相关。
2001-03-15 astro-ph
Tilted accretion discs in cataclysmic variables: tidal instabilities and superhumps
利用三维数值模拟方法研究了双星势场中吸积盘中潮汐不稳定性的增长。正如分析工作所预期的那样,只要圆盘大到足以延伸到3:1共振,圆盘就容易发生偏心不稳定。偏心盘导致光变曲线中的正超级峰。有人提出,负的超级驼峰可能来自于倾斜的圆盘,但我们没有发现任何证据表明伴随的引力倾斜不稳定性可以在流体圆盘中增长得足够快,从而产生可测量的倾斜。激变变星光变曲线中负超峰的起源仍然是一个谜。
1998-09-10 astro-ph
Anomalous X-ray Pulsars: Long-Term Monitoring and Soft-Gamma Repeater like X-ray Bursts
我们报告使用罗西X射线定时探测器(RXTE)对异常X射线谱(AXP)进行长期监测。使用相位相干定时,我们发现各种各样的行为之间的来源,从高稳定性(在1 E 2259.1+586在静止和4U 0142+61),不稳定性如此严重,相位相干定时是不可能的(在1 E 1048.1-5937)。我们注意到一个相关性,其中在AXP的定时稳定性随着$\dotν$的增加而降低。软伽马中继站(SGR)在静止时的定时稳定性与这种趋势是一致的,这与射电望远镜中看到的情况类似。我们没有发现任何AXP在平静的显着脉冲形态的变化。我们考虑了每个AXP的高信噪比平均脉冲轮廓作为能量的函数。我们表明,在定时属性,有各种不同的行为的能量依赖性。我们还使用了监测和存档数据,以获得脉冲通量的时间序列为每个源。我们已经发现,在静止状态下,任何源的脉冲通量都没有大的变化,并根据源的不同,将$1σ$的变化上限设定为~20-30%。我们最近发现了来自两个AXP方向的爆发:1 E 1048.1-5937是最像SGR的AXP,1 E 2259.1+586是最旋转稳定的AXP。我们比较了这些事件的时间,光谱和通量的性质SGR爆发,并表明这两种现象是非常相似的。这些结果意味着AXP和SGR之间的密切关系,两者都是磁星。
2003-01-06 astro-ph
Accretion by Isolated Neutron Stars
讨论了孤立的中子星对星际物质的吸积。我在这里要讲的是吸积流和恒星磁层之间的相互作用。我表明,在感兴趣的条件下的磁层边界的交换不稳定性基本上被抑制。物质进入磁层是受扩散控制的。由于这个原因,孤立中子星的持续吸积光度被限制在<4 E +26 erg/s。这些天体也可以表现为X射线爆发,爆发持续时间约为30分钟,重复时间约为1 E +5年。这表明,最近和现代的X射线任务可以观察到的吸积孤立中子星的数量比以前估计的要小几个数量级。
2006-10-30 astro-ph
Instabilities of captured shocks in the envelopes of massive stars
本文对一个具有太阳化学成分的大质量恒星(M = 50M_sun,T_eff = 10^4K,L = 1.17 * 10^6L_sun)的包络模型进行了数值模拟,跟踪了奇异模不稳定性向非线性区的演化。与以前研究的模型相反,对于这些参数,冲击被捕获在H-电离区,并在后者内执行快速振荡。进行线性稳定性分析,以验证这种行为是物理的。以这种方式发现的不稳定性的起源是由一个分析模型的建设确定。因此,分层是不稳定的关键。与常见的分层不稳定性的区别,例如,对流不稳定性进行了讨论。
2003-09-25 astro-ph
Waves and instabilities in a differentially rotating disc containing a poloidal magnetic field
本文在理想磁流体力学的框架内,发展了含有极向磁场的差动旋转圆盘中的波动和不稳定性理论。一个连续谱,其本征函数是本地化的个别磁表面,被确定,但发现不包含任何与微分旋转的不稳定性。本文推广了以往描述弱磁化薄圆盘平衡态的渐近方法,研究了弱磁化薄圆盘的简正模。波根据色散关系在圆盘中径向传播,该色散关系通过求解每个半径处的本征值问题来确定。本文重新研究了流体动力圆盘的色散关系,并根据其在大波数极限下的行为对模式进行了分类。添加磁场引入了新的、潜在不稳定的模式,并且还通过引起避免的交叉而打破了色散图。通过直接求解边缘稳定平衡点,确定了多方平衡点参数空间中磁旋转不稳定性的稳定边界。对于一个给定的垂直磁场中的磁盘,弯曲的磁力线具有稳定的效果,它示出了稳定的平衡存在,这是能够推出一个主要是离心驱动风。
1998-01-29 astro-ph
On the Source and Location of Temporal Variability in Fireballs
大多数伽马射线暴的宇宙学模型都认为在致密区域会产生一个"火球“,正如观测到的伽玛射线暴的短时变率所表明的那样。这种火球中$e^+e^-$对的高密度不可避免地使它们对伽马射线不透明,并且只有在火球膨胀并变得相对于伽马射线光学薄之后才需要伽马射线发射。许多“传统”的方案解释了伽马射线暴的时间变化,因为它是由膨胀的火球中不断增长的不稳定性形成的。在这里,我们探索这种可能性,并检查其有效性。
1995-04-22 astro-ph
Relativistic outflows from remnants of compact object mergers and their viability for short gamma-ray bursts
我们提出了第一个广义相对论流体动力学模型的发射和相对论喷流和风的演变,驱动的热能沉积,可能是由于中微子-反中微子湮灭,在附近的黑洞-吸积环面系统。后者被认为是致密天体合并的残余。我们的二维模拟建立了这样的合并和未来观测短伽马射线暴(GRB)的SWIFT卫星之间的联系。他们表明,最大终端洛伦兹因子(伽马)约1000的极端相对论外流发展的极性能量沉积率超过一些1 e48 erg/s每球面度,提供合并环境有一个足够低的重子密度。由于稠密吸积环的准直,Gamma > 100的锥的典型半张角为5-10度,相当于半球的0.4-1.5%,表观各向同性能量(动能加内能)高达~ 1 e51 erg。10-30%的沉积能量转移到γ> 100的流出物。我们的模型证实了合并后的BH-环面系统作为短,硬GRB的引擎的可行性,并可以解释所有观察到的短GRB的持续时间,因为不同的传播速度的前端和后端导致径向拉伸的超相对论火球之前达到透明。超相对论流揭示了一个高度不均匀的结构,洛伦兹因子的变化高达几个因子,由起源于火球-环面界面(略)的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的作用引起。
2004-08-18 astro-ph
Outbursts of EX Hydrae: mass-transfer events or disc instabilities?
本文给出了EX Hya光变曲线的45年记录,并讨论了它的15次观测爆发的特征。然后,我们集中在1998年爆发,报告的第一次爆发X射线观测。我们发现了一个X射线拍频周期调制,表明增强的吸积流耦合直接与磁层爆发,证实了我们以前的预测。爆发后期的光蚀剖面显示,可见光主要是由一个增强的质量转移流溢出吸积盘。我们不确定增强的质量传递是否是由圆盘不稳定性或其他原因引发的。在爆发时,EX Hya显示出SW性明星的一些特征。
2000-01-25 astro-ph
The Swift Discovery of X-ray Afterglows Accompanying Short Bursts from SGR 1900+14
本文介绍了在SGR 1900+14的两个短爆发中发现的X射线余辉。每次观测结束时的余辉光度比初始光度低30-50%,并以幂律指数p ~ 0.2-0.4衰减。它们的初始辐射热光度为L ~ 10^34-10^35 erg·s^-1。讨论了SGR短暴和短伽马射线暴的X射线余辉的异同。
2008-05-31 astro-ph
Search for X-ray bursts in the INTEGRAL/IBIS data of 2003-2005 and discovery of the new X-ray burster IGR J17364-2711/17380-3749
在INTEGRAL天文台在轨运行的头2.5年期间,对使用该天文台上的IBIS望远镜进行的所有观测进行了分析,以发现X射线爆发。在IBIS/ISGRI探测器15-25 keV计数率的时间记录中,有1788个持续时间从5到500 s的统计学置信事件,其中319个是局部的,除了一个例外,被确定为持续的X射线源。已知的突发事件造成了215起局部事件。从AXJ1754.2-2754中检测到一个爆发,该爆发源以前未知为爆发源,另一个爆发来自新的爆发源。在确定它的位置时有双重性-它的名称可以是IGR J17364-2711或IGR J17380-3749。奇怪的是,这138次爆发是从一个X射线爆发器-- GX 354-0--上探测到的。
2007-09-14 astro-ph
Discovery of X-ray burst triplets in EXO 0748-676
I型X射线爆发是发生在吸积中子星表面的热核闪光。连续爆发之间的等待时间由积累触发新爆发所需的燃料所需的时间来设定;这至少是一个小时。有时在主爆发后约10分钟观察到二次爆发。这些短等待时间的突发还没有被理解。我们用XMM-Newton对低质量X射线双星和X射线爆发星EXO 0748-676进行了158 h的连续观测,共7次,每次观测持续30 h。我们探测到76个X射线爆发。最值得注意的是,这些爆发中有15个发生在爆发三联体中,三联体的三个组成部分之间的等待时间为12分钟。我们还检测到14个双峰的两个组件之间的等待时间相似。爆发的特征表明,在这个系统中可能所有的爆发都是氢点燃的,与大多数其他频繁的X射线爆发是氦点燃的相反,但与EXO 0748-676的低质量吸积率一致。可能氢点火是短等待时间爆发发生的决定性因素。
2007-01-19 astro-ph
Gamma-Ray Burst Spectral Evolution Through Crosscorrelations of Discriminator Light Curves
伽马射线暴谱通常在强度尖峰内和从尖峰到尖峰之间表现出硬到软的演化。用于研究光谱演变的技术往往缺乏足够的时间分辨率,以确定这种演变的性质。通过比较BATSE大面积探测器时间历程的自相关和互相关,我描述了209个爆发样本的光谱演化。我发现,从硬到软的进化是普遍存在的,只有~10%的爆发显示出明显的从软到硬的进化。
1997-04-21 astro-ph
Weibel Instabilities in a Completely Degenerate Electron Fermi Gas
研究了简并费米等离子体中的韦伯不稳定性。我们揭示了一种新的量子韦伯不稳定性。特别地,发现了一种新的振荡型韦伯不稳定性,并得到了它的增长率.我们揭示了量子简并电子气中的横向零声,这在经典的考虑中是没有对应的。
2008-04-07 astro-ph gr-qc physics.plasm-ph