Central engine afterglow of Gamma-ray Bursts
在2004年之前，几乎所有的伽玛暴余辉数据都可以在外部冲击模型的背景下理解。这种情况在过去两年中发生了变化，当时很明显，一些余辉成分应归因于中央发动机的活动;即，{ \it中央发动机余辉}。我们在这里审查余辉排放，是直接相关的伽玛射线暴中央引擎。Katz，Piran & Sari提出的这种解释在前{ \it Swift}时代是很独特的，现在已经被普遍接受。
2007-12-13 astro-ph
Quark Deconfinement inside Compact Stars and Gamma Ray Bursts Inner Engine
伽马射线暴的时间结构可以被解释为假设一个内部引擎的中子星，通过生产的奇异（超子和K介子）和夸克进行了渐进的紧化。我们将提出一个尝试性的识别不同的发射周期的爆发与特定的结构变化的明星。致密恒星的每一种成分变化都是以爆燃而不是爆炸的形式发生的，因此在转变中释放的能量主要转化为热量，而不是机械波。这对于避免致密恒星周围区域的重子污染是很重要的。通过这种方式，我们可以得到由电子-正电子对和光子组成的超相对论等离子体，为伽马射线暴提供能量。
2006-08-10 astro-ph
Quiescent times in gamma-ray bursts: II. Dormant periods in the central engine?
在伽马射线暴的内-外激波模型的框架内，我们研究了引起伽玛射线光变曲线静止时间的各种机制。特别是，我们寻找可以为我们提供证据的签名，以证明中央引擎是否在与间隙持续时间相当的一段时间内休眠。我们表明，提示伽马射线和X射线发射的属性可以在原则上确定是否是由于调制的相对论风或关闭中央引擎的静止发作。我们认为，从反向冲击的即时余辉发射的详细观测将强烈约束的可能机制，生产的静止时间在伽马射线暴。
2001-02-12 astro-ph
Gamma Ray Burst Central Engines
我回顾了长持续时间伽马射线暴（GRB）中心引擎理论的各个方面。我关注的是任何模型的要求;这些包括祖先的角动量，功率，洛伦兹因子，不对称性，流动的持续时间，以及与明亮超新星的关联和非关联。根据这些要求，我比较和对比了磁星和毫秒原磁星模型。后一种模型能够产生洛伦兹因子约为100的流动，同时在约10-100 s的时间尺度内保持约10^50尔格/s的动力学光度。
2008-07-04 astro-ph
Variabilities of Gamma-Ray Burst Afterglows: Long-acting Engine, Anisotropic Jet or Many Fluctuating Regions?
我们发现，简单的运动学参数可以限制伽马射线暴（GRB）余辉的时间尺度和振幅，特别是当余辉的时间尺度小于观测时间Δt < t时。这些限制有助于我们确定余辉变化的来源。GRB 011211和GRB 021004的余辉稍微违反了这些限制。如果Swift卫星证实了这种违反，一个可能的解释是：（1）驱动GRB喷流的致密天体持续喷射间歇性外流，持续时间很长（> 1天），（2）中央发动机的GRB喷流具有时间各向异性，大亮度对比度> 10，小角结构< 10^{-2}，或（3）在发射位置中许多（> 10^{3}）区域同时波动。
2005-06-08 astro-ph
Hyperflares of SGRs as an engine for millisecond extragalactic radio bursts
我们认为Lorimer等人（2007）发现的强毫秒河外射电爆发（mERB）可能与河外软伽马射线中继器的超耀斑有关。这种超耀斑的预期速率$\sim$ 20 - 100 d $^{-1}$ Gpc $^{-3}$与Lorimer等人估计的值非常一致。无线电发射的可能机制与Lyutikov（2002）讨论的磁星磁层中的撕裂模不稳定性有关，并且可以使用脉冲串能量的简单缩放从mERB产生对应于观测到的$\sim$ 30 μ y的无线电通量。
2007-11-28 astro-ph
Blandford-Znajek process as a gamma ray burst central engine
我们调查的可能性，伽马射线暴是由一个中央引擎组成的黑洞与外部磁场支持周围的磁盘或环面。黑洞的转动能量可以通过电磁方式提取为坡印廷通量，这是Blandford和Znajek（1977）提出的一种机制。最近观察到的磁星表明，一些致密物体具有非常高的磁场，高达$10^{15}$ G，这是在GRB持续时间内提取能量所需的，即，在1000 s或更少。我们还证明了坡印廷通量基本上不需要由磁盘主导。
1999-05-28 astro-ph
Meson Synchrotron Emission from Central Engines of Gamma-Ray Bursts with Strong Magnetic Fields
伽马射线暴（GRB）被认为是由仍然未知的中央引擎提供动力的时间尺度在$1ms \sim$几秒的范围内。我们认为，如果伽玛暴中心发动机是一个可行的强介子同步辐射的网站，如果他们是紧凑的天体物理对象，如中子星或旋转黑洞具有极强的磁场$H \sim10^{12} - 10^{17}G$，如果质子或重核被加速到超相对论能量的顺序$\sim 10^{12}-10^{22}eV$。我们证明了像$π^{\pm}$这样的带电标量介子和像$ρ$这样的重矢量介子，它们在$π^{\pm}$上有几种衰变模式，可以通过与超相对论核子的强耦合以比光子大一千倍的高强度发射。这些介子同步辐射过程最终会产生具有$10^{12} eV \leq E_ν$的高能宇宙中微子爆发。这些中微子将在短伽马射线暴的早期持续时间内被探测到。
1999-09-16 astro-ph
The Observational Basis for Central Engines in Gamma Ray Bursts
我们回顾了单壳层（如外激波模型）和多壳层（如内激波模型）上发生的伽马射线暴的观测差异。我们并不反对外部冲击或内部冲击，而是反对一个单一的外壳和一个足够小的中央引擎，以产生典型的伽玛射线暴时间历史，而不违反因果关系或其他运动学限制。预期的配置文件和平均光谱演变从一个单一的壳相比，许多爆发的平均值，发现是不同的。在许多伽马射线暴中存在间隙，这是一个反对单一壳层的有力论据，因为观察者在任何时候都应该看到许多因果不连通的区域，而且由于大量因果不连通的区域，很难用单一壳层来解释快速的变化。脉冲串中作为时间函数的脉冲宽度应该增加，因为在到达时间和离轴发射角之间存在一对一的关系。观察表明，脉冲宽度不随时间增加。最后，在GRB 990123中，同时进行的光学观测有减速的证据，但伽马射线脉冲没有显示出脉冲结构的延长。我们的结论是，伽马射线暴是由一个相对较小的中央引擎。
1999-06-08 astro-ph
The Central Engines of Gamma-Ray Bursts
本文简要回顾了长时间软伽马射线暴（GRB）的“中心引擎”模型，重点介绍了GRB模型。越来越多的证据支持这一假设，即伽玛暴是一种发生在恒星形成区的类似超新星的现象，与普通超新星不同的是，它们的大部分能量集中在高度相对论性的喷流中。这种爆炸的可能的祖先和物理进行了讨论，并强调了新兴的相对论性喷流与坍缩恒星的相互作用的重要作用。这种相互作用可能是负责在长，软伽玛暴中看到的大部分时间结构。我们所说的“伽玛射线暴”实际上可能是一组不同的现象，其中一个关键参数是观察到爆发的角度。GRB 980425/SN 1988 bw和最近发现的硬X射线闪光可能是这种多样性的例子。
2002-06-01 astro-ph
Gamma-Ray Bursts: Afterglows and Central Engines
伽马射线暴（GRB）是天空中最强烈的瞬变伽玛射线事件，同时有强有力的证据（如BASTE探测到的各向同性和不均匀分布）表明它们位于宇宙学距离上，这使它们成为迄今为止已知的能量最高的事件。例如，观测到的某些伽玛暴的辐射能量相当于将一个以上的太阳质量能量完全转换成辐射。这比超新星爆炸的能量强上千倍。这些神秘事件需要非常规的能量机制和极高的转换效率。最近发射的BeppoSAX卫星和地面射电和光学望远镜在伽玛暴余辉中发现了宇宙学距离上的宿主星系和超新星关联，为伽玛暴的宇宙学起源提供了进一步的支持，并对伽玛暴的中心引擎提出了强有力的限制。本文综述了伽玛暴可能的中心动力、能量机制、动力学和光谱演化，特别是多波段余辉。
2001-01-10 astro-ph
On the Central Engine of short Gamma-ray Bursts
我们评估了从中子星合并产生短伽玛暴的两种机制：中微子和反中微子对的湮灭以及残余物内的磁性过程。我们发现，中微子驱动的风从遗迹可以准直射流通过中微子湮灭到一个小的立体角。这种机制满足观测上的视光度和合并事件率的约束。此外，在遗迹中心形成的超大质量中子星，预计将充当对流发电机，在几分之一秒内达到均分场强。相关的自旋下降时间尺度类似于短伽玛暴的典型持续时间。
2003-09-16 astro-ph
A Central Engine for Cosmic Gamma-Ray Burst Sources
对以前提出的宇宙伽马射线暴源的“中心引擎”家族之一（Kluenniak & Ruderman 1998）进行了详细的研究。一个稳定吸积的$10^6$高斯磁白矮星应该最终崩溃到一个强烈的差异旋转，毫秒旋转周期的中子星为一个广泛的稳定吸积率和初始质量，如果吸积白矮星有一个演变的O-Ne-Mg组成。一个类似的中子星也可能由最初的碳氧白矮星产生，但只有在更严格的吸积速率下。因为坍缩的白矮星开始时是一个$γ=4/3$多面体，最后的中子星的自旋速率随着圆柱半径的增加而强烈增加。中子星的极向磁场稳定地卷起，然后产生有浮力的磁环，磁环生长、松动、上升，并部分穿透中子星表面，形成一颗瞬变的、具有强大脉冲星风的$B\approx 10^{17}$ G毫秒自旋周期脉冲星（Usov 1992）。这种脉冲星风辐射随后被强烈的恒星差异自转引起的表面剪切运动迅速抑制。这种卷起和短暂的脉冲星形成可以发生在不同的圆柱体上的其他时间和/或在同一个圆柱体上重复，（重新）卷起和表面穿透的时间尺度比中子星的毫秒旋转周期长得多。这样一来，差速旋转就打开和关闭了一扇大门，这扇大门让中子星的自旋能量以脉冲星风的强大爆发形式释放出来。这个模型的预测相比有利的伽马射线暴源（总能量，持续时间，子突发波动和时间尺度，突发事件之间的变化，和重子加载）所需的中央引擎属性。
2000-03-31 astro-ph
X-ray flares and the duration of engine activity in gamma-ray bursts
在雨燕伽马射线暴中，在规则的余辉衰减上叠加了明亮的X射线耀斑，这一发现引发了对它们起源的理论猜测。我们研究了由于内部耗散和外部激波机制引起的耀斑的时间特性。我们首先表明，至少有相当大的一部分耀斑不能与外部冲击机制，因为外部冲击耀斑演化的时间尺度比观察到的要长得多。然后，我们从内部耗散研究耀斑，表明的时间属性，使我们能够区分发射缓慢的早期壳晚更快的壳。我们表明，由于检测到的耀斑的快速演变，它是最有可能的耀斑是由相对较快的壳喷射的中央引擎前不久，他们被观察到。这意味着在某些情况下，中央引擎必须活动长达一天。最后，我们讨论的约束条件和影响，这一观察的性质和物理的内部引擎，我们阐述了未来可能的观测测试耀斑样本，以进一步了解其起源和物理。
2006-11-30 astro-ph
Gamma-ray burst early optical afterglows: implications for the initial Lorentz factor and the central engine
在GRB 990123、GRB 021004和GRB 021211上观测到了早期的光学余辉，揭示了丰富的反向冲击辐射特征。预计Swift将发现更多早期的余辉。在这里，我们调查在一个统一的方式都向前和反向的外部冲击发射组件，并介绍了一个简单的配方，直接约束的初始洛伦兹因子的火球使用早期的光学余辉数据。该方案在很大程度上是独立的冲击微观物理。我们确定了两种类型的组合的反向和正向冲击发射，并探讨其参数制度。我们还讨论了一个可能的诊断磁化喷出物。有证据表明，GRB 990123的中央发动机是强磁化的。
2003-06-06 astro-ph
A contemporaneous infrared flash from a long gamma-ray burst: an echo from the central engine
导致宇宙伽马射线暴（GRB）的爆炸被认为是从两个物理过程中产生辐射的-中心发动机的活动通过内部冲击引起爆发的高能辐射，随后流动与外部环境的相互作用产生长波长的余辉。虽然余辉观测继续完善我们对GRB祖先和相对论性冲击的理解，但仅凭伽马射线观测还没有得到关于即时发射起源的清晰图像，也没有得到中央引擎的细节。只有一个并发的可见光瞬态已被发现，并与发射从外部冲击。在这里，我们报告的红外（IR）发射的发现同时与GRB，开始7.2分钟后GRB 041219 a的发病。我们的机器人望远镜在爆发的活跃阶段获得了21张图像，产生了与GRB相关的任何长波长发射的最早多色观测。对初始红外脉冲的分析表明，其起源与内部冲击一致。这为用长波长地面观测研究伽玛暴的中心引擎提供了新的可能性。
2005-03-23 astro-ph
Gamma-ray Burst Afterglow with Continuous Energy Injection: Signature of a Highly-Magnetized Millisecond Pulsar
我们调查的后果连续注入中央引擎的伽马射线暴余辉发射，更具体地集中在一个高度磁化毫秒脉冲星引擎。对于初始脉冲星参数在一定区域内的参数空间，余辉光变曲线预测显示出独特的消色差凹凸功能，其发病时间和持续时间的范围从几分钟到几个月，取决于脉冲星和火球参数。对这些特征的检测或上限将对爆发祖源和类磁星中央引擎模型提供约束。象GRB 000301C余辉那样的消色差隆起可能是由P0=3.4毫秒、Bp=2.7e14高斯的毫秒脉冲星引起的。
2001-03-15 astro-ph
A three stage model for the inner engine of Gamma Ray Burst: Prompt emission and early afterglow
我们提出了一个新的模型内的“夸克新星”的情况下解释的长期伽马射线暴（GRB）与雨燕卫星最近的观测早期余辉。这是一个在核心坍缩超新星背景下的三阶段模型。第一阶段是一个吸积（原）中子星，导致核心坍塌和伽玛暴之间可能存在延迟。第二阶段是一个吸积的夸克星，产生即时伽玛暴。第三阶段，只有当夸克星坍缩形成黑洞时才会发生，由一个吸积黑洞组成。在这个吸积过程中发射的喷流与第二阶段的喷出物相互作用，并可能产生在X射线余辉中经常看到的耀斑活动。除了新发现的早期X射线余辉特征之外，这个模型可能能够解释伽马射线暴的能量和时间尺度。
2007-05-08 astro-ph
Central engines of Gamma Ray Bursts. Magnetic mechanism in the collapsar model
在这项研究中，我们探讨的磁机制的超超新星和相对论喷流的长时间伽马射线暴内的恒星的情况。这是我们早期工作的延伸[1]。我们使用轴对称的广义相对论磁流体动力学代码，利用一个现实的状态方程，并考虑到冷却与中微子的发射和能量损失，由于原子核的解离跟踪到一个旋转的中央黑洞的大规模旋转恒星的崩溃。中微子加热不包括在内。我们描述了不同的黑洞旋转，质量吸积率，和祖先的磁场强度的解决方案。其中一些表现出强烈的爆炸驱动的坡印廷占主导地位的喷流的功率高达$12\times10^{51} {erg s}^{-1}$。这些喷流来自黑洞，并通过Blandford-Znajek机制提供动力。导出了爆炸的临时判据。可从http://www.maths.leeds.ac.uk/~serguei/research/movies/anim.html下载大量模拟影片
2008-09-08 astro-ph
The central engine of gamma-ray bursters
伽马射线暴被认为产生于相对论性冲击波中，距离爆炸能量最初释放的点10到1000 AU。为了解释大多数伽玛暴中观测到的伽马射线发射的持续时间和可变性，为冲击提供动力的中央发动机必须在几秒钟到几分钟内保持活跃，但其输出必须在更短的时间尺度上强烈波动。我们展示了一个中子星如何在毫秒周期（DROMP）差分旋转可能是这样一个引擎。磁化的DROMP会反复地将环形磁场缠绕到大约10**17 G，并且只有当每个浮力磁场环浮到并突破恒星表面时才释放相应的磁能。由此产生的快速子爆发，由相对静止的阶段分开，重复，直到这些事件耗尽了差异旋转的动能。释放的能量和各种时间尺度的计算值与伽玛暴的观测结果一致。每个子爆发中的重子负载也可能与爆炸波的理论要求一致，爆炸波能够提供最近从宇宙学距离观察到的X射线，光学和无线电余辉。DROMP可以在几种天体物理事件中产生;其中一些预计会以大约观测到的GRB速率发生。在中子星诞生或消亡时，就可以赋予它们必要的差动自转：有些DROMP可能产生于恒星形成区附近，而另一些则可能产生于远离星系的地方。
1997-12-24 astro-ph
The Blandford-Znajek Process as a Centeral Engine for a Gamma Ray Burst
我们调查的可能性，伽马射线暴是由一个中央引擎组成的黑洞与外部磁场锚定在周围的磁盘或环面。能量来源是黑洞的旋转，并通过坡印廷通量以电磁方式提取，这是Blandford和Znajek（1997）首次提出的活动星系核机制。考虑到黑洞的最大旋转能量和电磁提取效率，我们发现黑洞的最大9%的静止质量可以转化为坡印廷流，即对于质量为M的黑洞，产生伽马射线暴的能量为1.6 × 10^{53}M/ M_{sun} erg。我们表明，在各种伽玛射线暴的情况下形成的黑洞可能包含所需的高角动量。为了在所需的时间\lsim 1000 s内从黑洞中提取能量，在黑洞附近需要10^{15}G的场。我们给出了一个例子，一个磁盘加场结构，既提供所需的领域，使坡印廷通量从孔占主导地位的磁盘。从而我们证明了所提取的坡印廷能不需要由盘主导，也不限于盘的结合能。这意味着Blandford-Znajek机制仍然是为伽马射线暴提供动力的一个很好的候选者。
1999-06-12 astro-ph
GRB 060206: hints of precession of the central engine?
目标。高红移（z = 4：048）的伽马射线暴GRB 060206表现出不寻常的行为，在爆发后约3000 s时出现了约4倍的显著再亮。我们认为，这种重新变亮意味着，中央发动机再次成为活跃后，由第一个喷出物产生的主爆发，然后驱动另一个更准直的射流状喷出物具有更大的视角。这两个喷出物都与周围介质相互作用，引起向前冲击，传播到周围介质和反向冲击，穿透到喷出物。总发射是来自反向冲击区和正向冲击区的发射的组合。我们将讨论如何结合发射帐户所观察到的再亮。方法.我们应用数值模型计算的光变曲线的冲击区域，其中包括一个向前冲击起源于第一喷出物和一个正向反向冲击的第二喷出物。结果我们发现证据表明，主爆发后2000年代，中心引擎再次活跃起来.这两个喷出物与周围介质相互作用产生的联合发射可以描述这一爆发的余辉性质。我们认为，亮度在~ 3000秒的余辉的快速上升是由于离轴发射的第二喷出物。中央引擎的环面或吸积盘的进动是第二个喷出物离开视线的自然解释。
2008-08-08 astro-ph
Long lived central engines in Gamma Ray Bursts
伽马射线暴的中心引擎可能比即时发射的持续时间长得多。它的一些证据来自于在相当大的一部分爆发中存在的强前体、后游标和X射线耀斑。另外的证据来自这样一个事实，即X射线和光学余辉光变曲线通常不相互跟踪，这表明它们是两种不同的发射成分。X射线光变曲线的典型“陡-平-陡”行为可以解释为，如果负责主要瞬发发射的同一中央引擎持续长时间活动，但功率下降。早期的X射线“余辉”辐射是瞬发辐射的延伸，起源于大致相同的位置，而不是由于前向冲击。如果体洛伦兹因子γ随时间减小，则可以解释结束浅相的中断，因为在早期γ很大，并且我们只能看到发射区域的一小部分。随后，当Gamma减小时，我们看到发射表面的增加部分直到Gamma ~ 1/theta_j时。此时结束了X射线光变曲线的浅相。晚期瞬发辐射的起源可能是回退物质的吸积，吸积速率点M与t^（-5/3）成正比。这种晚期瞬发辐射与标准前向激波产生的通量相结合，可以解释光学和X射线光变曲线的巨大差异。
2008-10-01 astro-ph
The formation and merger of compact objects in central engine of active galactic nuclei and quasars: gamma-ray burst and gravitational radiation
在活动星系核（AGN）和类星体（QSO）中，由于类星体核内的吸积盘与主序星之间的相互作用，致密天体即中子星（NS）和黑洞（BH）的产生率非常高，而频繁的超新星爆发被用来解释其高金属丰度。由于红巨星的捕获截面较大，很容易形成致密天体-红巨星双星。（NS/BH，NS/BH）双星是在（NS/BH，RG）双星超新星爆发后形成的。强烈的瞬变伽玛射线辐射（伽马射线暴）和引力辐射可以从这两个致密物体的合并中产生。RG的氦核（Hc）与黑洞的碰撞也可能发生，也可能产生长时间的伽马射线暴，但不会产生引力波。我们估计（NS/BH，NS/BH）双星和（Hc，BH）双星的合并率与金属丰度$({\rm \frac{NV}{CIV}})$成正比，每个活动星系核/类星体的合并率可高达每年10 $^{-3}({\rm \frac{NV}{CIV}}/0.01)$。
1999-08-20 astro-ph
General relativistic effects of strong magnetic fields on the gravitational force: a driving engine for bursts of gamma rays in SGRs?
在广义相对论中，所有形式的能量都对引力有贡献，而不仅仅是牛顿物理学中的普通物质。这一事实可以在被磁场（B）弥漫的相对论性恒星的修正流体静力平衡方程中看到。它有一个额外的条款耦合到物质的一部分，以及一个各向异性的条款，这是纯粹的磁起源。当B足够强时，来自对角电磁场张量的径向分量改变的压力的附加项削弱了引力，甚至可以通过反转其符号来产生引力的吸引性质的意外变化。在极端的情况下，这种新的广义相对论（GR）效应甚至可以触发恒星的不稳定性，这是流体静压梯度突然逆转的结果。我们认为，这种GR效应可能是驱动在软伽马射线中继站（SGRs）中观察到的瞬态巨爆发的可能的中央引擎。在中子星（NS）的小范围内，可以发生强磁凝聚。超过临界极限，这些高度磁化的气泡可能会爆炸，释放出捕获的能量，作为~ 10^{36-40}尔格的伽马射线爆发。
2004-11-24 astro-ph
A Universal Central Engine Hypothesis for Short and Long GRBs
值得注意的是，短而硬的$γ$ -射线爆发（SHB）的X射线尾（XRT）类似于X射线闪光（XRF）。我们提出了一个普遍的中央引擎假说，作为解释这种好奇心的一种方式，其中SHB与长$γ$ -射线暴（GRB）在瞬发中的不同是因为宿主恒星的差异和伴随的环境差异，它们呈现给紧凑的中央引擎（而不是中央引擎本身的差异）。观测的限制和影响进行了讨论，特别是确认合并紧凑的对象的引力波推定的检测。
2008-10-16 astro-ph
Ultra-High-Energy Cosmic Rays from a Magnetized Strange Star Central Engine for Gamma-Ray Bursts
超高能宇宙射线（UHECR）一直试图与宇宙中已知的最多样化和最强大的来源有关。伽马射线暴（GRB）是自然的候选者。在这里，我们认为，宇宙射线可以加速大振幅电磁波（LAEMWs）时，在风中产生的伽玛射线暴的磁化中央引擎故障的磁场的MHD近似。这里考虑的中心发动机是一个奇异星，它是由低质量X射线双星系统中的一颗中子星通过吸积转化为奇异星而产生的。以这种方式产生的LAEMW将轻离子加速到最高能量$E = qηΔΦ_{max}$，其效率$η\sim 10^{-1}$解释了所有可能的能量损失。另外，我们也考虑的可能性，一旦形成，LAEMW是不稳定的，以创建一个相对论性强的电磁湍流，由于翻转不稳定。在该假设下，加速效率的下限估计为大约$η\sim 10^{-2.5}$。由于它们的年龄，低质量X射线双星系统可以位于低星际介质密度的区域，例如，球状星团或甚至星系际介质的情况下，高自行系统，宇宙射线的能量损失，由于质子碰撞光子在减速区被避免，从而打开了粒子利用全电压的可能性，远远超过目前观察到的。
2008-04-04 astro-ph
Long and short gamma-ray bursts, and the pulsar kicks
围绕伽马射线暴（GRB）的谜团之一是两类事件的起源：长伽玛射线暴和短伽玛射线暴。短伽玛暴与长伽玛暴的第一秒相似。我们认为，短爆发中断长爆发，我们指出了一个合理的中断机制，我们解释了观察到的时间尺度。类似超新星的中央引擎可能包含一颗中子星或一个被吸积盘和喷流包围的黑洞。在中子星的情况下，负责脉冲星反冲的相同机制可以破坏中央引擎，从而产生中断的短暂GRB。如果产生了一个黑洞，没有反冲就保证了伽玛射线暴的长持续时间。对于黑洞来说，反冲的时间延迟和不存在反冲是基于中微子振荡模型的自然结果。
2003-12-16 astro-ph
Implications of Neutron Decoupling in Short Gamma Ray Bursts
大约有一半观测到的伽马射线暴（GRB）可能是由超相对论质子壳层与星际介质（ISM）的碰撞引起的。根据中央引擎的特性，任何最初存在于伽玛射线暴火球中的中子都可能随着火球的加速而动态地去耦。这导致流出物由分离的快质子和慢中子组成。我们得到详细的影响中子退耦的短脉冲光变曲线观测。我们表明，中子衰变壳层与减速外壳层的碰撞预计会导致GRB光变曲线中可观察到的第二个峰值。可能有大量的光发射与这样的事件有关，因此即将到来的斯威夫特卫星可能能够对短爆发的模型施加限制。我们还讨论了有趣的推论，中央发动机特性允许现有的BATSE数据和中子去耦的考虑。
2001-06-18 astro-ph
Late-Time X-ray Flares during GRB Afterglows: Extended Internal Engine Activity
用雨燕观测伽马射线暴（GRB）产生了最初令人惊讶的结果，即许多暴都有叠加在底层余辉上的大X射线耀斑。这些耀斑有时强烈、迅速，而且相对于名义上的瞬发相位来说较晚。其中最强烈的耀斑是由XRT观测到的，其余辉通量大于500。这一爆发在>10000秒后再次爆发，使观察者感到惊讶.在标准火球模型的背景下，如果为即时伽玛射线暴发射提供动力的内部引擎在后期仍然活跃，那么强烈的耀斑可以最容易地理解。最近的观测表明，X射线耀斑在XRT探测到的余辉中约占1/3。通过研究耀斑的各种性质（如上升/下降时间、起始时间、光谱变率等），并将它们与总体爆发特性相关联，可以约束耀斑产生和GRB内部引擎的模型。
2006-02-06 astro-ph
Gamma Ray Burst engine activity within the quark nova scenario: Prompt emission, X-ray Plateau, and sharp drop-off
我们提出了一个三阶段的模型，一个长的伽玛射线暴内发动机来解释即时伽马射线发射，并解释最近的雨燕卫星观测早期X射线余辉高原随后急剧下降或浅幂律衰减。这三个阶段涉及中子星阶段，夸克星（QS）和黑洞阶段，如Staff等人（2007）所述。我们发现，QS阶段允许更多的能量被提取从中子星到QS转换，以及从随后的吸积到QS。QS吸积阶段自然地延长了发动机的活动，并可以解释即时发射和不规则的早期X射线余辉活动。在吸积阶段之后，QS可以通过释放一个无重子的流出而自旋下降。从NS到QS转变产生的类磁星磁场强度在正确的时间量内提供足够的自旋下降能量，以解释X射线余辉中的平台。在我们的模型中，当QS在自旋下降过程中崩溃为BH时，平台之后发生急剧下降，从而关闭了二次流出。我们将我们的模型应用到GRB 070110和GRB 060607A，发现我们可以始终如一地解释在提示和平台阶段的能量和持续时间。
2007-11-19 astro-ph
Swift observations of GRB 070110: an extraordinary X-ray afterglow powered by the central engine
本文详细分析了GRB 070110的雨燕多波长观测及其余辉现象。早期的X射线光变曲线，被解释为瞬发辐射的尾部，显示了在其他伽马射线暴中已经看到的光谱演化。光学余辉表现出一个浅的衰减到2天后爆发，这是不符合标准的余辉模型。最吸引人的特征是在爆发后~20 k时X射线通量的急剧衰减，结束了一个明显的平台期。X射线光变曲线的突然下降排除了外部冲击波作为这次爆发中平台的起源，并意味着中心引擎的长期活动。平台相点的时间和光谱特性指向连续的中央发动机发射，而不是X射线耀斑的偶发发射。我们认为，观测到的X射线平台是由一个旋转下降的中央发动机，可能是一个毫秒脉冲星，它在将能量储存到外部冲击之前，在内部半径耗散能量。
2007-05-01 astro-ph
Temporal properties of gamma-ray bursts as signatures of jets from the central engine
本文对BATSE流表中T90>2s的319个最亮γ暴进行了全面的时间分析。测量了脉冲的上升时间、下降时间、半高宽、脉冲幅度和脉冲面积，给出了脉冲的频率分布。脉冲之间的时间间隔的分布不是随机的，而是与对数正态分布相容的，当允许64 ms的时间分辨率和通常被称为Pareto-Levy尾的长持续时间间隔的小过量（5%）时。一系列的脉冲和突发特性的相关性。脉冲的上升和下降时间、半高宽和面积彼此高度相关。脉冲之间的时间间隔和相邻脉冲的脉冲幅度彼此相关。研究还发现，伽玛暴中的脉冲数N与注量和持续时间密切相关，这可以解释众所周知的持续时间和注量之间的相关性。根据N的大小将伽玛暴分为3类，即3<=N<=12，13<=N<=24，N>=25。比较了三类爆发的最强脉冲前后的脉冲特性。分析表明，脉冲数多的伽玛暴比脉冲数少的伽玛暴具有更窄、更快的脉冲，更大的注量、更长的持续时间和更高的硬度比。
2001-12-21 astro-ph
Precursors and Main-bursts of Gamma Ray Bursts in a Hypernova Scenario
本文研究了伽马射线暴的“超新星”模型，即：具有相对论喷流的大质量C+O星模型。在这个模型中，非热前驱物可以由恒星喷出的“第一个”相对论壳层产生。主要的伽玛暴是由几个相对论性壳层的碰撞在“第一”壳层后面产生的。在碰撞区域变得光学薄之后，它们变得对远处的观察者可见。我们研究六个选定的条件下使用相对论流体动力学模拟和简单的分析。有趣的是，我们的模拟表明，从中央发动机的亚相对论$(v \sim 0.8c)$射流足以产生高度相对论$(Γ> 100)$壳。我们发现，这样的恒星的相对论性壳层可以重现所观察到的伽玛暴在一定的条件。有两个条件特别重要。一个是中央引擎$ \gsim 100$秒的持续时间足够长。另一个是在“第一”壳层之后的某个地方存在一个致密壳层。在这些条件下，可以解释前兆的存在和不存在，以及前兆和主暴之间的长时间延迟。
2005-09-26 astro-ph
Gamma-Ray Bursts: The Central Engine
各种各样的争论表明，最常见的伽马射线暴（GRB）形式，那些长于几秒钟的，涉及超新星事件中黑洞的形成。我们讨论了两种“黑洞”模型，一种是黑洞迅速形成--在铁核坍缩后一秒钟左右--另一种是形成较晚，在几分钟到几小时的“回落”之后。在大多数情况下，从快速吸积的盘（和快速旋转的黑洞）中提取能量是通过磁流体动力学过程实现的，尽管中微子动力模型在吸积率大于每秒0.05太阳质量的情况下仍然可行。伽玛射线暴只是伴随黑洞诞生的一种可观测现象，本文还讨论了其他可能性，其中一些（长而微弱的伽玛射线暴和软X射线瞬变）可能有待发现。由于它们都涉及到类似质量的黑洞吸积一到几个M \sun，因此，类星体具有接近标准的总能量，约为10**52 erg，但作为高度相对论性物质喷射的能量部分和能量随角度的分布都是高度可变的。解释了为什么推测的伽玛暴光度可能与时间尺度成反比，并给出了反对超巨星产生普通伽玛暴的论据。
1999-12-23 astro-ph
Gamma-ray burst afterglows
在伽马射线暴（GRB）之后，观测到了多波长的扩展、衰落辐射。最近由斯威夫特天文台领导的宽带观测活动揭示了这些伽玛暴余辉的丰富特征。在这里，我们回顾了最新的观测进展，并讨论了理解的中心引擎，组成和几何配置的伽玛暴喷流，以及它们与周围介质的相互作用的理论意义。
2007-01-10 astro-ph
Mass Fall-back and Accretion in the Central Engine of Gamma-Ray Bursts
我们计算了在快速旋转的大质量恒星坍缩过程中，恒星物质在吸积盘上的进入速率，并估算了吸积到中心黑洞上的相对论性喷流的光度。我们发现，喷流亮度保持高约100秒，在一个水平上的伽马射线暴（GRB）中观察到的典型光度相媲美。然后，光度会随着时间的推移迅速下降，持续约10^3秒，大致为~ t^-3;持续时间取决于恒星核心的大小和旋转速度。喷流功率的快速下降解释了在大多数长持续时间伽玛暴结束时观测到的X射线通量急剧下降。X射线平台也是由物质的持续回落产生的--无论是来自扩展的恒星包层，还是来自未能随超新星喷出物逃逸的物质。在少数伽玛暴中，我们观察到X射线光变曲线在平台期结束时突然下降，而在其他伽玛暴中，下降幅度为~ t^-1 - t ^-2。这些特征自然出现在吸积模型中，取决于恒星包层的半径和平均比角动量。因此，吸积模型提供了一个连贯的解释不同的和令人费解的功能，在早期的X射线光变曲线的伽玛射线暴。（节录）
2008-07-02 astro-ph
Blueshift Without Blueshift: Red Hole Gamma-Ray Burst Models Explain the Peak energy Distribution
伽马射线暴仍然是个谜。特别是，中央引擎，总能量和非常狭窄的峰值能量分布挑战模型构建者。我们考虑一个基于高红移和蓝移正电子湮没辐射的伽马射线暴的极端模型。爆发出现在由伽马射线暴的前身完全引力坍缩产生的红洞内部。
1999-12-15 astro-ph
Gamma Ray Bursts and the transition to Quark Matter in Compact Stars
我们讨论了一个长伽玛射线暴的模型，在这个模型中，中心引擎与亚稳强子星到含有夸克物质的恒星的转换过程有关。我们分析了该模型的观测特征，即超新星-伽玛暴的时间关系和伽玛暴时间结构中存在的长静止时间。
2005-10-01 astro-ph
Bright X-ray Flares in Gamma-Ray Burst Afterglows
伽马射线暴（GRB）的余辉为这些大规模爆炸事件的性质提供了重要的线索，提供了附近环境的直接信息和为爆炸提供动力的中心引擎的间接信息。我们报告发现了两个明亮的X射线耀斑的伽玛暴余辉，包括一个巨大的耀斑的总能量相当的爆发本身，每一个峰值分钟后爆发。这些强烈、快速的X射线耀斑意味着爆发的中心引擎有很长的活动周期，在伽马射线发射结束后，强烈的内部冲击会持续数百秒。
2005-07-31 astro-ph
Simulations of Ultrarelativistic Magnetodynamic Jets from Gamma-ray Burst Engines
长持续时间的伽马射线暴（GRB）需要一个能够驱动等离子体射流的发动机，以达到高达几百的超相对论体洛伦兹因子和几度的窄张角。我们使用全球轴对称固定解决方案的磁主导（无力）超相对论性射流测试是否流行的磁驱动范式可以产生所需的洛伦兹因子和开度角。我们的全球解决方案是通过随时间变化的相对论性理想磁动力学数值模拟，从中央发动机的喷射超过六个数量级的半径。我们的模型主要是由黑洞或中子星旋转产生的喷流，然后通过一个巨大的恒星包层传播。我们发现，超新星爆发前恒星的大小和恒星内部压力的径向分布决定了喷流的终端洛伦兹因子和张角。在喷流从恒星爆发的半径处，我们动机良好的基准模型产生了洛伦兹因子$γ\sim 400$和半张角$θ_j\sim 2^\circ$，与许多长持续时间GRB的观测结果一致。其他一些参数略有不同的模型给出的$γ$在100到5000之间，$θ_j$在$0.1^\circ$到$10^\circ$之间，因此再现了伽玛射线暴喷流的推断性质范围。我们的一些解决方案的一个潜在的可观察到的特点是，在射流中的最大坡印廷通量被发现在$θ\sim θ_j$与射流功率集中在一个空心圆锥，而在洛伦兹因子的最大值发生在一个角度$θ$远小于$θ_j$也在一个空心圆锥。[删节]
2008-05-08 astro-ph
Black Hole - Neutron Star Mergers as Central Engines of Gamma-Ray Bursts
对恒星质量黑洞-中子星双星（BH/NS）合并和双星中子星（NS/NS）合并的流体动力学模拟进行了比较。模拟是牛顿的，但考虑了引力波的发射和反作用。物理核物质状态方程的使用使我们能够包括中微子发射的影响。对于较低的中子星与黑洞质量比，中子星在轨道衰减和随后的加宽的几个周期中将质量转移到黑洞，然后最终被破坏，而对于接近1的比率，中子星在第一次接近时就已经被破坏了。在黑洞周围的吸积环中留下了大约0.3到大约0.7个太阳质量的气体质量，并在大约0.1秒的吸积时间尺度内以几个10^{53} erg/s的光度辐射中微子。发射出的中微子和反中微子湮灭成电子-正电子对的效率为1-3%，速率高达2*10^{52}尔格/秒，从而在黑洞两极上方的一个区域中沉积了高达10^{51}尔格的能量，该区域的重子物质质量小于10^{-5}太阳质量。这可以允许相对论膨胀与洛伦兹因子约100，并足以解释表观爆发亮度高达几个10^{53}尔格/秒的爆发持续时间约为0.1-1秒，如果伽玛发射是准直在两个适度集中喷流在一个小部分的天空约1/100-1/10。
1999-10-15 astro-ph
Models for Gamma-Ray Bursts and Diverse Transients
"伽马射线暴“（GRB）的观测多样性一直在增加，自然倾向于模型的增殖。我们探讨的可能性，这种多样性的至少一部分是一个单一的基本模型的中央引擎运行在一个巨大的恒星的可变质量，差分旋转速率和质量损失率的后果。无论这个中心引擎是什么--在这里，我们以双星作为参考点--它必须能够产生一个窄准直的、高度相对论性喷流来产生伽玛暴，以及一个广角的、亚相对论性的喷流来爆炸恒星并使超新星变亮。在某种程度上，这两种成分可能独立变化，因此有可能产生各种喷流能量和超新星光度。我们探讨，特别是，低能量爆发的生产，并找到一个下限，$\sim10^{48}$ erg s $^{-1}$到所需的动力射流逃离大质量恒星之前，恒星爆炸或吸积。当金属丰度高时，低能量爆发和“窒息”爆发可能特别普遍，在低红移的现代宇宙中。
2007-01-11 astro-ph
Gamma-Ray Bursts and the Fireball Model
伽马射线暴（GRB）自六十年代末被偶然发现以来一直困扰着天文学家。COMPTON-GRO卫星上的BATSE探测器在过去六年中每天都探测到一次爆发。它的发现彻底改变了我们对这些物体性质的看法。他们已经证明伽玛射线暴在宇宙学距离上。这个想法起初很难被接受。意大利/荷兰卫星BeppoSAX最近发现的X射线余辉导致在GRB 970508的光学余辉和其他几个爆发中探测到高红移吸收线，并确定了其他星系的宿主星系。这证实了宇宙学的起源。宇宙学伽马射线暴在几秒钟内释放出$\sim 10^{51}-10^{53}$尔格，使它们成为宇宙中（电磁）最亮的物体。对这些观测结果最简单、最传统、实际上也是不可避免的解释是，伽玛暴是由超相对论粒子的动能或坡印廷通量的电磁能在光学薄区域中转化为辐射而产生的。这种一般的“火球”模型也被余辉观测所证实。加速相对论流的“内部引擎”隐藏在直接观测之外。因此，很难直接从目前的观测中推断出它的结构。然而，最近的研究表明，这种“内部引擎”是伽马射线暴中观察到的复杂时间结构的原因。这种时间结构和能量的考虑表明，"内部引擎"与一个紧凑的物体的形成有关-最有可能是一个黑洞。
1998-10-16 astro-ph
On the viability of neutron star black hole binaries as central engines of gamma-ray bursts
我讨论三维SPH模拟中子星黑洞的遭遇。计算采用了核物质状态方程和多味中微子处理，利用Paczynski-Wiita赝势和引力辐射反作用力模拟了广义相对论效应。大多数探索的质量范围（14至20 \msun）以前在数值模拟中没有考虑过。中子星总是在第一次接近黑洞时被破坏，因为它的大部分质量已经被直接转移到黑洞中。如果吸积盘形成，它是相对冷的（$T < 2.5$ MeV），只有中等密度（$ρ\sim 10^{10}$ g/ccm），并在几毫秒的模拟时间尺度上基本上被空穴消耗。本研究所调查的系统都没有产生有希望发射伽玛射线暴的条件。虽然我们不能完全排除中子星黑洞双星的一个子集，也许是质量低、初始自旋非常大的黑洞，可以产生伽玛暴，但这似乎只发生在可用参数空间的有限区域。我认为，形成有前途的磁盘的困难与没有任何观察到的中子星黑洞双星可能意味着他们是微不足道的中央引擎的观察，短硬伽玛暴和后者的绝大多数是由双中子星合并。
2005-04-30 astro-ph
On Fueling Gamma-Ray Bursts and Their Afterglows with Pulsars
宇宙学上的伽马射线暴（GRB）和它们的余辉似乎是相对论外流中大量能量耗散的结果，但它们的发动机还没有被明确地确定。这台发动机可能是一颗年轻的脉冲星，它是由吸积引起的坍缩和发电机放大场形成的。在其他地方，我们认为，这样一个“乌索夫型”强场脉冲星可能有助于解释伽玛暴持续时间的双峰分布。在这里，我们讨论可能的作用，脉冲星的余辉。我们得到预期的辐射热光度衰减。提取的旋转能量可以通过冲击或大振幅电磁波（LAEMW）耗散。最简单的LAEMW方法预测观察到的余辉峰值频率的衰减较慢，通量的衰减较快，而不是最简单的爆炸波模型，尽管两者的更复杂的模型可以提供不同的依赖性。LAEMW不需要爆炸波方法所需的快速磁场放大，因为发射来自几乎固定的半径。不同的时间相关行为的伽玛暴和伽玛暴后的辐射也预测。脉冲星在伽玛暴中的观测证据将使一些伽玛暴引擎模型，如中子星合并和黑洞不太可能。因此，脉冲星是否存在的问题是一个重要的问题，即使它可以驱动一个典型的火球。
1998-02-02 astro-ph
Magnetic Fields in Gamma-Ray Bursts: A Short Review
磁场在伽马射线暴（GRB）的物理过程中起着至关重要的作用。强有力的观测证据表明，观测到的余辉和最有可能的即时发射来自同步辐射。坡印廷通量有可能在内部引擎的相对论性喷流中扮演重要甚至是主导的角色，但像其他天文学相对论性喷流一样，这个说法是有争议的。最后，很可能在伽玛暴的内部引擎中出现大于$10^{15}$ G的磁场，并有助于相对论喷流的加速和准直。我在这里回顾伽玛射线暴火球模型，并讨论磁场在其各个组成部分中发挥的作用。我认为，早期的余辉，反映了最初的相互作用的相对论性喷流与周围的物质是最好的工具，探索天文相对论喷流的相对论外流的性质。
2005-03-02 astro-ph
A Shotgun Model for Gamma Ray Bursts
我们认为，伽马射线暴（GRB）是由一簇以高度相对论性速度撞击星周物质的重斑点产生的。伽马射线发射是在这些子弹撞击周围介质时产生的。伽玛射线暴的短期变化是由子弹的减速时间决定的，而爆发的总持续时间是由中央引擎的寿命决定的。这个模型的一个要求是，周围的介质是致密的，与强烈的恒星风相一致。突发的效率可以相对较高。
1999-10-21 astro-ph
Early afterglow, magnetized central engine, and a quasi-universal jet configuration for long GRBs
讨论了两个单独的主题。(1)我们描述了分类的长期GRB早期余辉光变曲线的框架内的火球冲击模型，专注于反向和正向冲击发射组件之间的相互作用。我们还将提供证据表明，至少有两个爆发的中央引擎夹带着强磁场，并讨论了这一结果的影响，我们对伽玛暴现象的理解;（2）我们认为，目前的伽马射线暴（GRB）和X射线闪光（XRF）的数据是一致的图片，所有GRB-XRF喷流的结构和准普遍的，具有典型的高斯状喷流结构。
2003-12-17 astro-ph
Prior Emission Model for X-ray Plateau Phase of Gamma-Ray Burst Afterglows
提出了解释伽马射线暴（GRB）的X射线余辉平台相的双分量发射模型。其中一个成分是在主爆发之前通过从中心发动机喷出的流出物的先前发射，它负责X射线余辉的平台和随后的正常衰变阶段。另一个是主要的外流，它导致了伽玛暴的瞬发和X射线余辉的初始陡衰减相。在这个模型中，从平台到随后的正常衰变阶段的过渡是时间零点选择的人为因素。对于具有明显平台阶段的事件，中央引擎在主外流发射前10^3-10^4秒处于活动状态。根据这一模型，在伽玛暴瞬发前10^3-10^4秒，可能出现X射线和/或光学波段的先行辐射，这一现象有待于全天空X射线图像监测仪（MAXI）、WIDGET等仪器的检验。
2008-12-15 astro-ph
Last moments in the life of a compact binary system: gravitational waves, gamma-ray bursts and magnetar formation
第一次探测到短伽马射线暴（GRB）的余辉证实了先前的怀疑，即它们是由与长暴不同的中心引擎触发的。特别是，最近在没有恒星形成的星系中发现的短伽玛暴支持了一个古老的恒星星族的观点。最突出的是双中子星或中子星与恒星质量的黑洞伴星的合并。由于中央引擎的最终识别将只来自于几个属性的整体视图，我们回顾了可以从双中子星和中子星黑洞系统中预期的可观察到的签名。我们讨论了引力波的发射，中微子冷却的吸积盘的结构，由此产生的中微子信号和可能的机制，发射伽玛暴。此外，我们解决的投机性的想法，在某些情况下，一个类磁星的对象可能是一个双中子星合并的最终结果。我们还讨论了解释在几次爆发中观察到的晚期X射线活动的可能性。
2006-12-20 astro-ph
Quark Stars as inner engines for Gamma Ray Bursts?
提出了一种基于夸克星（推测自然界中存在）的伽马射线暴内引擎模型。我们描述了如何以及为什么这些对象可能构成新的候选人的伽玛射线暴内引擎。该模型的核心是在这样的恒星表面夸克物质的奇异相的开始，特别是2味色超导。这样一个阶段的一个新的特点是产生的粒子是不稳定的光子衰变提供了一个自然的机制，火球产生的方法，这是从根本上不同的模型中产生的火球期间的崩溃或转换的中子星夸克星的过程。该模型能够再现伽马射线暴的关键特征，如引擎的偶发活动（多次和随机壳层发射）和两种不同类别的暴（两个制度是孤立的模型与\sim 2秒和\sim 81秒的爆发总持续时间）。
2002-03-20 astro-ph hep-ph
Similarities in the temporal properties of gamma-ray bursts and soft gamma-ray repeaters
磁星被建模为从大大超过其旋转能量的磁能获得其输出的源。最近对GRB 021206的极化测量结果表明，其发射机制可能是由起源于中央引擎的磁场主导的。SGRs和GRB的时间特性的相似性被认为是在光的事实，即在GRB的中央引擎可能是磁性为主。结果表明：1）SRG 1806-20爆发与GRB脉冲之间的时间间隔符合对数正态分布; 2）SGR和GRB的累积输出随时间线性增加。这种行为可以成功地模拟一个松弛系统，保持稳定状态的情况。
2003-12-16 astro-ph
Iron K-alpha Emission from a Decaying Magnetar Model of Gamma-Ray Bursts
最近关于伽马射线暴GRB 991216余辉中X射线Fe特征的报道，可能为确定其前身的性质和制约暴机制提供重要线索。我们认为，强烈的线发射可以归因于持续（但衰减）后爆发相对论流出的中央发动机与祖恒星信封在距离小于一光时的相互作用。这样就只需要少量的铁，这可以很容易地由恒星本身产生。
2000-10-13 astro-ph
