Revealing the Supernova--Gamma-Ray Burst Connection with TeV Neutrinos
伽马射线暴（GRBs）是一种罕见但强烈的爆炸，显示出高度相对论性的喷流。有人认为，在更频繁的核心坍缩超新星中，有相当一部分伴随着高能但温和的相对论性喷流，这表明超新星与GRB之间存在联系。我们计算中微子光谱从衰变的π介子和K介子产生的喷流在超新星，并表明K介子的贡献是占主导地位的，并提供了一个尖锐的突破附近20 TeV，这是一个敏感的探针的条件内喷流。对于10 Mpc的超新星，在IceCube探测器中，预计在10 s的爆发中会发生30次100 GeV以上的事件。
2005-06-22 astro-ph hep-ph
Flavor Evolution of the Neutronization Neutrino Burst from an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
本文给出了一颗O-Ne-Mg核塌缩超新星中子化爆发的3-中微子味演化模拟结果。我们发现，非线性中微子自耦合工程师的一个单一的光谱功能的逐步转换的倒中微子质量等级的情况下，在正常的质量等级的情况下，两个这样的功能对应的真空中微子质量平方差与太阳和大气中微子振荡的叠加。这些中微子的光谱特征提供了一个独特的潜在的探测条件下的超新星环境，并可能使我们能够区分O-Ne-Mg和Fe核心塌缩超新星。
2008-01-18 astro-ph hep-ph
Exploiting the neutronization burst of a galactic supernova
核心坍缩超新星（SNe）模拟中发现的一个强大特征是瞬发中子化爆发，即反弹后的第一个$\sim 25$毫秒，当SN以非常高的亮度发射时，主要是$ν_e$中微子。我们研究了这种突发的依赖于当前SN模型的输入变化，并发现最近的改进的电子捕获率以及在核物质状态方程或祖质量的变化的不确定性只有很小的影响签名的中子化峰在百万吨级水切伦科夫探测器不同的中微子混合计划。我们发现，利用的时间结构的中子化峰允许一个确定的情况下，正常的质量层次和大13混合角$θ_{13}$，其中的峰值是缺席的。预测的总事件数在中子化爆发的鲁棒性使得测量的距离SN可行的精度约为5%，即使在可能的情况下，SN是光学模糊的。
2005-02-18 astro-ph hep-ph
Spectral split in prompt supernova neutrino burst: Analytic three-flavor treatment
核心坍缩超新星（SN）的瞬时nu_e爆发既受到物质诱导的味道转换的影响，也受到强烈的中微子-中微子折射效应的影响。对于最低质量的祖先，导致O-Ne-Mg核心SNe，物质密度分布可以如此之浅，以至于通常的MSW物质效应发生在靠近中微子球的密集中微子区域内。在这种情况下，在出现的频谱中发生"分裂“，即，Nu_e风味存活概率显示出阶梯状特征。我们解释这个功能分析作为一个'' MSW准备光谱分裂。在三种口味的处理中，台阶状的特征实际上是由两个狭窄的裂缝组成的。它们由在集体振荡下守恒的味轻子数的两种组合决定。
2008-05-05 astro-ph hep-ph
Trans-Relativistic Supernovae, Circumstellar Gamma-Ray Bursts, and Supernova 1998bw
超新星（SN）1998 bw和伽马射线暴（GRB）980425提供了超新星是某些GRB的祖先的第一个直接证据。然而，与其他已知的余辉爆发相比，这次爆发异常暗淡，平滑和柔和。它是否应该被认为是宇宙学伽马射线暴的原型，很大程度上取决于超新星爆炸和爆发是否是不对称的，或者可以被建模为球形。我们解决这个问题，通过治疗加速超新星冲击在恒星的最外层的信封，过渡到相对论流，以及随后的膨胀（和进一步加速）的喷出物进入周围的介质。我们发现GRB 980425可能是由SN 1998 bw的相对论性喷出物和恒星的前超新星风之间的碰撞产生的;该模型不需要显着的不对称性。因此，这一事件属于伽玛暴的一个暗淡子类，而不是喷流状宇宙伽玛暴的原型。
2001-06-19 astro-ph
Supernova search in the afterglow of gamma ray burst 011121
为了帮助计划寻找伽马射线暴（GRB）011121的余辉（AG）超新星（SN），我们利用GRB的炮弹模型和它在R波段的余辉观测，预测了它的余辉和内禀谱。
2001-11-25 astro-ph
Gamma-ray bursts, supernova kicks, and gravitational radiation
我们认为，一颗大质量旋转恒星的坍缩核心可能会分裂成两个或更多的致密物体。它们在引力辐射下的聚合使产生的黑洞或中子星具有显著的反冲速度，这可以解释在中子星中观察到的现象。只有当反冲很小时，才能产生伽马射线暴。因此，只有一小部分核心坍缩的超新星会产生伽马射线暴。正如最近的观察所表明的那样，爆发可能会在超新星爆发后显着延迟（数小时-数天）。如果这张图片是正确的，核心坍缩的超新星应该是引力辐射的重要来源，其啁啾信号类似于合并的双星。
2002-04-22 astro-ph
Induction of supernova-like explosions by gamma-ray bursts in close binary systems
我们认为，双星中的一个成员的伽马射线暴可能会引起一个近距离白矮星伴星的超新星样爆炸。这样的爆炸可能会在相当轻的伴星中发生，因为伴星不能经历标准的吸积引起的爆炸。这将使一些与GRB有关的超新星的外观与典型的I型超新星的外观相当不同。如果GRB 980425确实与SN 1998bw相关，那么它太弱了，不可能通过我们提出的机制产生它。
2000-01-16 astro-ph
Is there a 1998bw-like supernova in the afterglow of gamma ray burst 010921?
本文利用伽马射线暴（GRB）及其余辉（AG）的简单而成功的炮弹模型（CB），分析了GRB 010921强消光光学AG的早期地面望远镜观测和后期HST观测。我们发现，GRB 010921确实与1998年的bw类超新星在GRB的红移。
2002-03-21 astro-ph
GRB 060218/SN 2006aj: A Gamma-Ray Burst and Prompt Supernova at z=0.0335
我们报告的成像和光谱定位的GRB 060218的低金属丰度矮星暴星系在z = 0.03345 +/- 0.00006。除了使它成为已知的第二个最近的伽马射线暴之外，光谱学揭示了在5720埃（0.1 c）附近最早发现的微弱的超新星状Si II，从爆发触发后1.95天开始。在爆发后1至26天之间获得的UBVRI测光证实了超新星光的早期上升，并表明如果将X射线光谱中早期出现的软成分理解为"冲击波爆发“，则在伽马射线暴和SN 2006 aj开始之间存在很短的时间延迟。总之，这些结果证实了大质量恒星死亡时软伽马射线暴的长期假设起源。
2006-05-22 astro-ph
Search for Relic Neutrinos and Supernova Bursts
我们描述了目前的情况下，有关的方法来寻找遗迹中微子从大爆炸和所有过去的超新星（SN）。大爆炸中微子最有希望的方法是通过超高能（UHE）中微子的相互作用。对于超新星中微子，Super Kamiokande和ICARUS型探测器对于研究nubar_{e}和nu_{e}通量都很重要。我们还讨论了一个专门的超新星爆发天文台（OMNIS）正在计划在世界上的三个网站。我们还描述了可能的分析超新星II型（SNII）中微子，包括味道混合，可能会在未来进行。
2000-01-14 astro-ph
Is there a 1998bw-like supernova in the afterglow of gamma ray burst 011121?
本文利用伽马射线暴（GRB）及其余辉（AG）的简单而成功的炮弹模型（CB），分析了相对较近的GRB 011121的强消光光学AG的早期地面望远镜和后期HST观测结果。我们发现，GRB 011121确实与1998年的Bw类超新星在GRB的红移，因为我们已经特别预测这个GRB之前，超新星可以观察到。
2002-03-25 astro-ph
Mini Z' Burst from Relic Supernova Neutrinos and Late Neutrino Masses
在中微子是轻的模型中，由于对称性破缺的尺度较低，一般会出现额外的轻玻色子。我们发现，扩散的遗迹超新星中微子（RSN）和宇宙背景中微子之间的相互作用，通过这些光标量的交换，可以导致超新星（SN）中微子流量的急剧变化。通过当前或未来的实验测量这种效应，可以为小尺度模式提供一个壮观的直接证据。我们演示了SN1987A中微子的观测如何限制上述模型的对称性破缺标度。我们还讨论了当前和未来的实验如何证实或进一步约束上述模型，无论是通过检测扩散RSN通过的"累积共振“，还是通过对附近< O（Mpc）SN爆发的中微子通量的大抑制。
2006-11-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Evidence for Supernova light in all Gamma-Ray Burst afterglows
我们提出了一个更新的系统分析所有伽马射线暴（GRB）余辉数据，现在发表到2004年底，试图检测预测的超新星光组件。我们将观测到的光度光变曲线拟合为余辉、底层宿主星系和超新星组成部分的总和。后者是使用公布的SN 1998 bw的UBVRI光变曲线作为模板建模的。在确定红移的余辉样本中，现在共有29个爆发（GRB 970228 - GRB 041006）。与我们先前的结果（Zeh et al. 2004）一致，我们发现在更新的样本中，所有红移< 0.7的爆发在余辉光变曲线上都显示出超新星过剩。在较大的红移下，通常没有检测到超新星的成分，这可以用选择效应来解释。这些结果有力地支持了我们先前基于1997年至2002年所有余辉数据得出的结论，即实际上所有长持续时间伽玛暴的余辉都包含来自相关超新星的光。
2005-03-15 astro-ph
Future Detection of Supernova Neutrino Burst and Explosion Mechanism
未来大型地下探测器对超新星中微子爆发的探测将为中微子驱动的超新星爆炸机制提供重要信息。我们研究了统计分析，为未来的检测附近的超新星，通过使用数值超新星模型和现实的蒙特卡罗模拟的检测由超级神冈探测器。主要讨论了延迟爆发机制在$\anue$光度和光谱时间演化中的可探测性。对于距地球10 kpc的超新星，我们发现不仅信号清晰可辨，而且能谱偏离Fermi-Dirac（FD）分布。如果观测到偏离FD分布的现象，将为中微子驱动的超新星的中微子发射的标准图像提供一个检验。对于$D$ = 50 kpc的情况下，延迟爆炸的签名仍然是可观察的，但统计起伏太大，检测到偏离FD分布。我们还提出了一种从数据中统计重建$\anue$光度和光谱的时间演化的方法，通过这种方法，我们可以得到一个更平滑的时间演化和更小的统计误差比一个简单的，时间分箱分析。当可用的事件数量相对较小时，例如，LMC或SMC中的超新星。当$D$ = 10 kpc时，$ν_e$的中子化爆发产生约5个散射事件，这种信号很难与$\anue p$事件区分开来。
1997-10-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Theoretical Implications of the Gamma-Ray Burst - Supernova Connection
虽然超新星周围的星周激波相互作用的观测结果通常与围绕祖星的1/r**2密度剖面风相一致，但对于GRB（伽马射线暴）余辉，这是不正确的。然而，GRB 991208和GRB 000301 C可能是一致的风相互作用，如果注入粒子谱是一个破幂律。星周尘埃回波可以限制超新星和伽玛射线暴的前身，但只在SN 1987 A附近被清楚地观察到。在两次伽玛射线暴余辉中观测到的过量辐射更有可能来自超新星。星际尘埃的回波，导致光变曲线变平，是伽玛射线暴余辉的一种可能性，但不太可能被观测到。
2001-02-12 astro-ph
Electron Neutrino Mass Measurement by Supernova Neutrino Bursts and Implications on Hot Dark Matter
我们提出了一个新的战略，测量电子中微子质量（$\mnue$）的未来检测的银河系超新星在大型地下探测器，如超级神冈（SK）。这种方法几乎是模型无关的，人们可以得到一个直接的方式从实验数据的质量约束，而无需指定任何模型参数的超新星中微子的轮廓。我们已经测试了这种方法使用虚拟数据产生的超新星中微子发射的数值模型，通过现实的蒙特卡罗模拟的SK检测。结果表明，该方法对银河系超新星的$\sim$ 3 eV的$\mnue$是敏感的，并且该范围与中微子质量等级接近简并的冷+热暗物质的预测一样低，这与目前太阳和大气中微子异常以及宇宙密度涨落的观测结果一致。
1998-01-13 astro-ph hep-ex hep-ph
An Asymmetric, Energetic Type Ic Supernova Viewed Off-Axis, and a Link to Gamma-Ray Bursts
Ic型超新星是大质量恒星的核心坍缩后发生的爆炸，这些恒星先前已经失去了氢和氦的外壳，由于与长时间的伽马射线暴有关，它特别有趣。虽然有迹象表明这些爆炸是非球面的，但仍然缺少直接证据。对SN 2003jd（一颗明亮的Ic型超新星）的后期观测提供了这样的证据。最近的斯巴鲁和凯克光谱揭示了中性氧和镁的星云线的双峰配置文件。这些轮廓与已知的Ic型超新星的轮廓不同，无论是否有伽马射线暴，如果SN 2003 jd是从赤道面附近观察的非球面轴对称爆炸，它们都可以被理解。如果SN 2003 jd与一个伽马射线暴有关，我们就错过了它，因为它的方向远离我们。
2005-05-10 astro-ph
A Systematic Analysis of Supernova Light in Gamma-Ray Burst Afterglows
我们系统地重新分析了所有的伽马射线暴（GRB）余辉数据发表到2002年底，试图检测预测的超新星光成分，并获得统计洞察其现象学性质。我们将观测到的光度光变曲线拟合为余辉、底层宿主星系和超新星组成部分的总和。后者使用SN 1998 bw的多色光变曲线作为模板进行建模。所有已确定红移的余辉样本包含21个爆发（GRB 970228 - GRB 021211）。其中9个伽玛暴都有一个微弱的超新星过剩（标度为SN 1998 bw），这是第一批高Z核心坍缩超新星的样本之一。在这个样本中，所有的爆发都具有小于~0.7的红移。这些结果有力地支持了这样一种观点，即事实上所有长持续时间的伽马射线暴的余辉都含有来自相关超新星的光。对这些GRB超新星的物理参数的统计表明，SN 1998 bw处于同类超新星的亮端，但它的光变曲线形状并不特殊。最后，我们寻找了超新星光度与相应爆发和光学余辉性质之间的潜在相关性，但我们没有发现这样的关系。
2004-03-18 astro-ph
Supernova II Neutrino Bursts and Neutrino Massive Mixing
我们描述了中微子谱和SN II源的探测。我们讨论了中微子混合在SN II的影响。对SN1987A进行了新的分析。我们讨论了可能的检测扩散遗迹SN II流量。最后，我们讨论了一个新的检测概念，OMNIS，为Nu sub mu和Nu sub tau和检测，并与其他现在和未来的SN检测器进行比较。
2001-03-08 astro-ph
Accretion-Induced Conversion of High-Velocity Neutron Stars to Strange Stars in Supernovae and Implications for Gamma-Ray Bursts
我们提出了一个新的伽马射线暴（GRB）模型，它不仅与超新星有关，而且具有小的重子污染。在这个模型中，我们假设一个新生的中子星在超新星喷出物中以$\sim 10^3 {\rm km} {\rm s}^{-1}$的反冲速度向外运动。我们发现这样的中子星仍然超临界地吸积其周围的超新星物质。一旦恒星质量增加到某个临界质量，中子星将经历相变成为一颗奇异星，导致几个$10^{52}$尔格的能量释放。这种相变，如果可能发生在超新星前沿附近，将首先导致一个超相对论火球，然后是伽玛射线暴。这为GRB-超新星关联提供了一个合理的解释。我们估计爆发率为每个星系每年$\sim 10^{-6}$。我们的模型还预测了其他可能性。例如，如果所产生的火球具有几个数量级的洛伦兹因子，它们将产生BeppoSAX观测到的X射线伽马射线暴。我们发现这种爆发的速率是每个星系每年$\sim 10^{-5}$。
2001-05-10 astro-ph
The gamma-ray burst of 980425 and its association with the extraordinary radio emission from a most unusual supernova
超新星SN 1998 bw与伽马射线暴GRB 980425在同一方向同时爆炸。在这里，我们报告的无线电观测这一类型的Ic超新星，开始4天后的伽马射线暴。在其峰值时，该射电源是超新星中最明亮的射电源，在5 GHz时nu L_nu = 4 x 10^38 erg/s。更值得注意的是，传统的同步加速器对射电辐射的解释要求射电源以至少两倍于光速的视速度膨胀，这表明这颗超新星伴随着以相对论速度运动的冲击波。与放射性相对论电子相关的能量U_e一定在10^49 erg <U_e< 10^52 erg之间，因此在与超新星爆炸相关的总动能~10^51 erg中占了很大一部分。SN 1998 bw中存在的相对论性激波表明它与伽马射线暴GRB 980425有物理联系。我们认为，这代表了第二类伽马射线暴，其伽玛射线的发射能量约为10^48尔格，比之前发现的两个强大的~10^53尔格高红移伽马射线暴低得多。
1998-07-01 astro-ph
Search for low energy neutrinos in correlation with the 8 events observed by the EXPLORER and NAUTILUS detectors in 2001
本文报道了2001年期间由引力波探测器EXPLORER和NAUTILUS（GWD）观测到的8个时间重合事件的低能中微子（反中微子）爆发的研究结果。该研究使用LVD探测器（INFN Gran Sasso国家实验室，意大利）进行，考虑了几种中微子反应，对应于不同的中微子种类，以及（GWD）观察到的事件周围的广泛时间间隔。没有证据表明统计上显着的相关信号在LVD已经found.Suppose两个不同的起源中微子的排放，冷却的中子星从一个核心坍缩超新星或从合并的中子星和吸积的冲击物质，并考虑到中微子振荡，我们得到的限制，在中微子发射的总能量和吸积的质量，分别。
2004-03-09 astro-ph
Gamma-ray bursts, axion emission and string theory dilaton
超新星的轴子发射是解释伽马射线暴的一个有趣的可能性，只要它们的能量能在别处有效地转换成电磁能。超新星和伽马射线暴之间的联系最近被1998年4月25日的暴和超新星SN 1998 bw之间的观测相关性所证实。我们认为，如果考虑到中间尺度的轴子和弦论介子之间的耦合以及弦环的加入，轴子到光子的转换会更有效。我们还讨论了电子动力学的方式可能允许一个更有效的能量交换与电磁辐射在膨胀过程中的火球。
1999-01-14 astro-ph gr-qc hep-ph
The Expected Rate of Gamma-Ray Burst Afterglows In Supernova Searches
我们预测的速度，伽马射线暴（GRB）余辉应在超新星搜索检测作为一个功能的限制流量。虽然伽玛射线暴的余辉比超新星更罕见，但由于其更高的内在光度，它们在更远的距离上都可以被探测到。假设伽玛暴追踪宇宙恒星形成的历史，每个伽玛暴产生明亮的余辉，我们发现，超新星和余辉的平均检测率应该是可比的极限亮度比K=18。实际的余辉率预计会稍低，因为只有一小部分的伽马射线选择的伽玛暴被观察到有相关的余辉。然而，如果伽玛射线暴源的初始伽马射线发射比其后期余辉发射更集中，则速率也可能更高。因此，当前和未来的超新星搜索可以对GRB源的余辉出现分数和初始射束角施加强有力的限制。
1998-03-20 astro-ph
The Signature of Supernova Ejecta Measured in the X-ray Afterglow of Gamma-Ray Burst 011211
由于伽马射线暴（GRB）与宇宙学距离一致，它被认为是宇宙中能量最高的现象，各向同性的暴能量高达10^54尔格。然而，负责爆发的祖先仍然难以捉摸，从中子星双星合并到大质量恒星的坍缩，都是受欢迎的模型。对于我们理解伽玛暴的起源至关重要的是余辉发射的研究，其中光谱学可以揭示爆发环境的细节。在这里，我们报告的XMM-牛顿观测的X射线余辉的GRB 011211。X射线光谱揭示了镁、硅、硫、氩、钙和可能的镍的发射线的证据，这些发射线产生于流出速度为0.1 c的富集材料中。这是第一次直接测量伽马射线暴中流出的物质。观测结果强烈支持这样的模型，即来自大质量恒星祖先的超新星爆炸发生在爆发事件之前，并负责流出物质。
2002-04-04 astro-ph
The Supernova Gamma-Ray Burst Connection
对超新星极化的研究表明，核心坍缩过程可能本质上是强烈不对称的。有一个初步的趋势，超新星与较小的信封显示更多的偏振，与Ic型有最小的信封，并显示最大的偏振。最近发现的超新星SN 1998 bw及其与伽马射线暴GRB~980425的明显相关性，提出了关于伽马射线暴和超新星的新问题。SN 1998 bw类似于Ic型，但在光学和无线电的最大亮度下异常明亮，并且它的膨胀速度很大。这使得SN 1998 bw成为爆炸能量超过10^52 erg的“超新星”的可能候选者。我们发现SN 1998 bw的光变曲线可以理解为大致沿着一颗大质量恒星的非简并C/O核爆炸对称轴观察非球面爆炸的结果，该恒星的动能为2 × 10^51尔格，总喷出物质量为2个太阳质量，镍-56质量为0.2个太阳质量。在这个模型中，高膨胀速度是非球面爆炸的直接结果，而非球面爆炸又产生扁圆等密度线，并解释了偏振。目前尚不清楚超新星或这些不对称模型如何产生伽马射线暴。
1999-04-03 astro-ph
Late-time Radio Observations of 68 Type Ibc Supernovae: Strong Constraints on Off-Axis Gamma-ray Bursts
我们提出了68个当地Ibc型超新星的晚期射电观测，包括6个具有宽光学吸收线的事件（“hypernovae”）。这些物体都没有表现出可归因于离轴伽马射线暴喷流的无线电发射，这些喷流扩散到我们的视线中。通过与我们的余辉模型的比较，我们得到了以下结论：（1）Ibc型超新星的小于$\sim 10%$的事件与最初偏离我们视线的典型伽马射线暴有关，这就对伽玛暴聚束因子$<f_b^{-1}> \lesssim 10^4$提出了一个经验约束，它对应于一个平均喷流张开角，即$θ_j \gtrsim 0.8$度。(2)这一点尤其适用于宽线超新星（SNe 1997dq、1997ef、1998ey、2002ap、2002bl和2003jd），它们被认为是伽玛射线暴喷流的宿主。我们的观测没有发现典型的（甚至是亚高能的）GRB的证据，并且排除了在84%的置信水平下每个宽线SN都有GRB的情况。他们的大光球速度和不对称的喷出物（从分光偏振和星云光谱推断）似乎是非相对论性超新星爆炸的特征，并不一定意味着相关的伽玛射线暴喷流的存在。
2005-12-06 astro-ph
Modeling Supernova-like Explosions Associated with Gamma-ray Bursts with Short Durations
现在有很好的证据将短硬伽玛暴与相对较低的红移（红移约为0.2）的椭圆星系和螺旋星系联系起来。这与长时间事件的平均红移约为2形成对比，长时间事件也只发生在恒星形成星系中。宿主的多样性让人想起Ia型超新星，人们广泛（但不是普遍）认为Ia型超新星起源于白矮星的合并。以此类推，人们假设短硬爆发起源于中子星合并。合并，以及恒星核心坍缩事件（II型SNe和长持续时间GRB）伴随着长寿命的亚相对论组件由爆炸中产生的不稳定元素的放射性衰变提供动力。因此，探索短持续时间事件是否也有由放射性提供动力的喷出物（即类似超新星）是有趣的。观测已经告诉我们，在最初几个经过充分研究的短硬爆发中，任何类似超新星的成分都必须比Ia型或核心坍缩超新星的典型成分要暗。我没有把较弱的超新星成分称为"迷你超新星"，这是一个词源学上站不住脚的术语，我使用术语{\it macronova}。我调查的macronovae由中子衰变和放射性镍供电的可观测性。另外，我注意到macronova将重新处理来自长寿命中心源的能量发射。我发现，令人惊讶的有趣的限制macronovae的基本参数，可以获得提供的意见，目前的10米级望远镜在一个小时到一天的范围内的爆发。
2005-10-10 astro-ph
The Supernova Gamma-Ray Burst Connection
普通超新星和长时间的软伽马射线暴（GRB）之间的主要区别是大质量恒星死亡时内部几个太阳质量的差异旋转程度，GRB的罕见主要是因为难以达到必要的高旋转速率。提供必要的角动量的模型进行了讨论，重点是一个新的单星模型，其快速旋转导致完全混合的主序星，避免红巨星的形成。这种祖先进化的通道也比以前的模型给出了更宽的质量范围，并允许在双星之外和高红移处大量产生爆发。然而，即使产生了一个几乎在分裂时旋转的裸露氦核，其本身也不是产生伽马射线暴的充分条件。沃尔夫-拉叶质量损失必须很低，并且在低金属量的区域也很低。这表明，平均而言，在高红移（低金属丰度）的爆发将比附近的爆发更有活力，有更多的时间结构，持续时间更长。每一次爆发都由三个部分组成：极区喷流（约0.1弧度）、高能量的次相对论性物质抛射（约1弧度），以及在初始爆发后可以回落的低速赤道物质。这三种成分的相对比例可以给出各种各样的超新星和高能瞬变，其性质可能随红移而变化。
2006-04-06 astro-ph
The Type Ib/c Supernova, Gamma-Ray Burst, Soft Gamma-Ray Repeater, Magnetar Connection
核心坍缩超新星的极化表明，即使不是全部，也有许多爆炸必须是强双极的。产生这种轴对称性的最明显的方法是把射流作为爆炸过程的固有部分。这些喷流可能是在磁星形成过程中的MHD过程中产生的，在磁星的情况下尤其强烈。喷射流将沿着轴线吹出铁峰物质，沿着赤道吹出祖先的其他元素，这是一种与简单的球形“洋葱皮”模型中所描绘的非常不同的组成结构。在极端情况下，这些过程可能导致产生由强坡印廷通量驱动的伽马射线暴。
1999-12-05 astro-ph
An enigmatic long-lasting gamma-ray burst not accompanied by a bright supernova
伽马射线暴（GRB）是来自遥远宇宙的短而强烈的软伽玛射线闪光。长持续时间的伽玛暴（持续时间超过2秒）被认为是源于大质量恒星的死亡，主要是基于伽玛暴和超新星之间的少数固体关联。GRB 060614是发现的最接近的GRB之一，由一个5秒的硬尖峰组成，然后是持续约100秒的较软，较亮的发射。本文报道了对GRB 060614的深空光学观测结果，没有发现绝对视星等大于M_V =-13.7的超新星。因此，任何与GRB 060614相关的超新星，在可见光波段至少比其他与GRB相关的超新星暗100倍。这表明，一些持久的伽马射线暴可能与非常微弱的超新星有关，也可能是由不同的现象产生的。
2007-01-28 astro-ph
Gravitational-Wave Bursts Induced by Neutrino Oscillations: The Origin of Asymmetry in Supernovae Explosions
如果中微子味道的变化真的存在，比如说：$μ$ -中微子振荡成无菌中微子，那么，可以预期，由于中微子振荡和磁场引起的共振面的非球形畸变，在超新星核心坍缩开始时的质子中子星形成过程中，会发生一些无菌中微子的不对称发射。假设没有强烈的振荡抑制，释放的非球形巨大中微子能量（$\sim 10^{53-54} erg$），连同原中子星的快速旋转，可能会在中微子味转换发生时引发强大的引力波爆发。我在这里展示了这些爆发可以被新一代的引力波探测器探测到，如LIGO、VIRGO和TIGAs，它们的距离尺度是$\sim 10 kpc$。本文还认为，当振荡开始时，中微子球的几何形状可以适当地满足由$ν$ -光度引起的最大引力波发射时椭球轴对称核的广义相对论要求。中微子振荡与超新星的不对称性和双极喷流喷出物的连接显示自然出现在这种情况下。
1999-04-15 astro-ph
GRB 020410: A Gamma-Ray Burst Afterglow Discovered by its Supernova Light
我们提出的发现和监测的光学瞬变（OT）与GRB 020410。衰落的OT是由哈勃太空望远镜（HST）在爆发后28天和65天的观测发现的，位置与X射线余辉一致。随后对早期地面观测的重新检查显示，爆发后6小时出现了微弱的OT，证实了GRB 020410的来源。一周后的深度未检测要求OT在第7天和第28天之间重新变亮，并且在爆发后大约100天拍摄的更晚的HST数据意味着它是非常红的。我们将过量的流量和颜色与超新星模型进行了比较，并表明数据最好地解释了红移z ~ 0.5的Ib/c型超新星的存在，与伽玛射线暴发生的时间大致一致
2004-03-18 astro-ph
Search for Supernova Neutrino Bursts at Super-Kamiokande
本文报道了用Super-Kamiokande探测器对超新星爆炸中的中微子暴进行探测的结果。Super-Kamiokande通过观察中微子的排放对核心坍缩超新星爆炸很敏感。在我们银河系典型距离（10千秒差距）的核心坍缩超新星爆炸中，包含这样一个爆发的事件的预期数量约为10^4，中微子的平均能量在几十兆电子伏的范围内;这个大信号意味着在我们银河系内的任何地方以及麦哲伦云之外的任何地方的探测效率都是100%。我们研究了一组数据，这是从1996年5月至2001年7月，从2002年12月至2005年10月，相当于2589.2活天。然而，在数据采集期间没有这样的超新星爆炸的证据。90% C. L。在100千秒差距的距离内，核心坍缩超新星爆炸的速率上限为0.32 SN/年。
2007-06-15 astro-ph hep-ex
The Surroundings of Gamma-Ray Bursts: Constraints on Progenitors
超新星与伽马射线暴（GRB 030329）的关联意味着一个大质量的恒星祖先，预计它有一个由爆发前的恒星风形成的环境。尽管有些来源与预期的风环境一致，但许多来源却不一致，因为它们更适合均匀密度环境。一种可能性是，这是一个冲击风，接近爆发，因为高星际压力和低质量损失密度。或者，有不止一种类型的爆发祖先，其中一些直接与星际介质相互作用。另一个被提出的环境是在超新星内部膨胀的脉冲星风泡，这需要超新星在爆炸之前。
2003-09-23 astro-ph
The Supernova -- Gamma-Ray Burst Connection
观测表明，至少有一些伽马射线暴（GRB）与核心坍缩超新星（SNe）同时发生，从而将自然界两次最大的爆炸联系在一起。在这里，我们回顾了越来越多的证据和这种关联的理论意义，并得出结论，大多数长持续时间的软谱伽玛暴伴随着大规模恒星爆炸（GRB-SNe）。经过充分研究的GRB-SNe的动能和光度似乎大于普通SNe，但即使在有限的样本中，也存在相当大的多样性。现有的样本还表明，爆炸中的大部分能量都包含在非相对论性的喷出物（产生超新星）中，而不是产生爆炸及其余辉的相对论性喷流中。不是所有的SNe，甚至不是所有的Ibc型SNe都产生伽玛暴。大质量恒星死亡时，其坍缩的铁核中的差速旋转程度可能是造成这种差异的原因。
2006-09-06 astro-ph
Cosmic Rays from PeV to ZeV, Stellar Evolution, Supernova Physics and Gamma Ray Bursts
不久前，一个解释宇宙射线光谱的提议最近取得了成功，这使得人们可以对超新星的物理学做出一些强有力的结论：在这个解释宇宙射线起源的具体提议的背景下，高质量超新星爆炸的机制必须是Bisnovatyi-Kogan在30多年前提出的机制，该机制是基于Kardashev的更广泛的建议：旋转和磁场的组合效应使恒星爆炸。有趣的是，这一步不可避免地引出了一些进一步的建议，也许对伽马射线暴的研究和宇宙学中明亮标准蜡烛的寻找有用。
2003-04-11 astro-ph
Supernovae in Helium Star--Compact Object Binaries: A Possible Gamma-ray Burst Mechanism
氦星-致密天体双星，特别是氦星-中子星双星，被广泛认为是观测到的双中子星系统的祖先。其中，第二颗中子星被认为是氦星超新星的致密残骸。在这里，这样的超新星的观测影响进行了讨论，特别是探讨作为一个候选人的伽马射线暴机制。在这种情况下，超新星会在一个短暂的时期内迅速吸积到致密物体上，通过磁转矩以窄光束的形式提取其旋转能量，强烈的电磁主导喷流。喷出物内平流的超新星光子的康普顿散射，以及由喷流驱动进入喷出物的冲击所产生的光子，将冷却喷流，并可以产生所观察到的即时发射特性，包括峰值-推断的各向同性能量关系，X射线闪光特性，子脉冲光变曲线，能量相关的时间滞后和子脉冲加宽，以及后期光谱软化。爆发的持续时间受到喷流的康普顿冷却速率的限制，最终产生一个光学厚度，适度相对论膨胀的火球，可以产生余辉发射。如果黑洞或中子星与致密的残骸结合在一起，后期的光变曲线变化可能会像SN 2003 dh那样被观测到。
2005-08-01 astro-ph
The GRB 060218/SN 2006aj event in the context of other Gamma-Ray Burst Supernovae
与GRB 060218相关的超新星SN 2006 aj是迄今为止观测到的第二近的GRB SN（z=0.033）。介绍了甚大望远镜、利物浦望远镜和卡茨曼自动成像望远镜对SN 2006 aj的多色测光。这颗超新星被发现是亚发光的，并且正在迅速演化。它的早期光变曲线包括一个额外的波长依赖分量，这可以解释为冲击爆发。我们比较了多波段光变曲线的光度演化与本样品的相应性质的10多个GRB-SNe精确已知的红移。使用主机星系消光测量，我们得到的消光校正GRB-SN光度和放置SN 2006 aj的背景下，这个GRB选择的超新星样本，以及在本地剥离信封超新星的背景下。
2006-07-18 astro-ph
A Possible Model for the Supernova/Gamma-Ray Burst Connection
从中子星到奇异星的转换作为宇宙学伽马射线暴（GRB）的一种可能机制在以前的工作中已经讨论过，尽管奇异星的存在仍然是一个悬而未决的问题。在此基础上，我们对超新星与伽玛暴之间的联系给出了一种解释，这种联系最近得到了越来越多的证据。一个不对称但正常的超新星爆炸会留下一个大质量（$\geq1.8{\rm M_\odot}$）和快速旋转的中子星，然后在几天后转化为一个奇怪的恒星，由于它的快速自旋下降。伴随的火球，由于奇异星的重子污染很低，可以被加速到超相对论速度（$Γ_0\sim 100$），沿着高速SN喷流的方向流出，随后与周围的星风相互作用产生伽玛暴和随后的低能余辉。如果转换能量的很大一部分最终转化为超新星喷出物的动能，我们也将期待一颗像SN 1998 bw这样非常明亮的超新星。
2000-07-04 astro-ph
Testing the multiple supernovae versus gamma-ray burst scenarios for giant HI supershells
附近星系和我们星系中巨大的HI超壳层的能量来源仍然是一个悬而未决的问题。产生近乎完整的环状超壳层的可能性是多重超新星（SNe）和伽马射线暴（GRB）。在进化的后期阶段，很难区分这些模型。我们表明，如果一个超级壳层已经由多个SNe供电，特殊的金属丰度应该被发现在泡沫内的介质中。我们提出的线诊断，可以检测这种不寻常的丰度，如异常高的比值[O]/[Fe]和[Ne]/[Fe]。在同一元素的离子中，预计来自高电离态的谱线比来自低电离态的谱线具有更高的增强。HI超壳层能量来源的确定将对GRB的速率和能量学以及它们在星系中的位置设置强有力的限制。
2000-03-23 astro-ph
Detection of a supernova signature associated with GRB 011121
利用哈勃太空望远镜的广泛监测活动的观测，我们提出了一个中间时间流量过剩的检测，这是红色的余辉GRB 011121，目前区分为伽马射线暴与已知的最低红移。红色的"凸起“在~7200埃处表现出光谱翻转，这是由一颗红移的Ic型超新星很好地描述的，它大约发生在伽马射线暴事件的同一时间。推测的光度大约是明亮超新星1998 bw的一半。这些结果为长时间伽马射线暴的大质量恒星起源提供了令人信服的证据。这些观测结果排除了在伽马射线暴事件发生前数周至数月发生超新星爆炸的模型。最后，我们讨论了球状核坍缩超新星与伽马射线暴的关系。
2002-05-28 astro-ph
Powerful gravitational-wave bursts from supernova neutrino oscillations
在超新星核心坍缩和反弹期间，中微子（$ν$）会发生共振的活性到活性，以及活性到无活性的振荡。在这个阶段，弱磁性增加了反中微子的平均自由程，从而增加了它的光度。由于振荡将质量-能量馈送到目标$ν$物质中，因此$ν$状态之间的大质量平方差意味着由于普遍的{ \it自旋-旋转}和自旋-磁耦合驱动的$ν$各向异性流（其在振荡长度上是相干的）而作为引力波（GW）释放出大量的功率。产生的时空应变比来自$ν$扩散或中子星物质各向异性的时空应变大两个数量级。LIGO、VIRGO、GEO-600、TAMA-300等GW天文台，可以在遥远的室女星系团中寻找这些爆发。
2004-07-26 astro-ph
Explosion Mechanism, Neutrino Burst, and Gravitational Wave in Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星是宇宙中能量最大的爆炸之一，标志着大质量恒星的灾难性终结。尽管经过几十年的严格研究，我们仍然没有完全了解爆炸机理。由于它们与核合成、伽马射线暴和宇宙射线加速等许多天体物理现象有关，因此了解它们的物理现象一直是天体物理学界的广泛兴趣。本文主要从爆发机制、超新星中微子和引力波三个方面综述了近年来对核心坍缩超新星的研究进展。对于爆炸机制，我们提出了一个评论，特别注意的多维方面的作用，如对流，旋转，和磁场，中微子加热机制。接下来，我们讨论超新星中微子，这是一个强大的工具，不仅探测超新星的内部深处，而且中微子的内在属性。为此，有必要了解最近通过大量实验建立起来的中微子振荡。引力天文学现在也正在成为现实。本文详细介绍了引力波的物理基础和发射机制，并讨论了探测引力波的可能性。
2005-09-16 astro-ph
Light Curves and Spectra of Dust Echoes From Gamma-Ray Bursts and their Afterglows: Continued Evidence that GRB 970228 is Associated with a Supernova
GRB 970228和GRB 980326在爆发后20 - 30天的光学余辉相对变亮和变红被归因于超新星，超新星是红色的（光谱峰值的蓝向），并且在大约20（1+z）天后达到峰值。然而，这一直接证据的伽玛暴/SN连接最近受到质疑。有人认为，这些爆发的晚期余辉可以用尘埃回波来解释，我们考虑两种情况：（1）余辉的光的散射（向前冲击），闪光灯（反向冲击），和/或来自爆发本身的可见光，由距离祖先半径为R的尘埃壳产生，以及（2）尘埃壳对这种光的吸收和热再发射。在本文中，我们模型和计算尘埃回波光曲线和光谱的两种情况。虽然GRB 980326的后期余辉没有足够好的采样来排除尘埃回波的描述，我们发现GRB 970228的后期余辉不能用尘埃回波来解释。
2001-01-19 astro-ph
A Two-Step Model for Gamma-Ray Bursts Associated with Supernovae
本文提出了一个与超新星有关的伽马射线暴（GRB）的两步模型。在第一步中，质量为$\ge 19M_\odot$的恒星的核心坍缩导致大质量中子星和正常超新星，随后超新星喷出物对中子星的超临界吸积可能通过中微子湮灭和/或坡印亭通量沿恒星自转轴产生喷流。然而，由于周围有太多的物质，这个喷流迅速进入非相对论阶段，并演变成一个大气泡。第二步，当中子星的质量增大到最大质量时，由于吸积角动量的作用，中子星的旋转频率增大到上限，中子星迅速坍缩成一个被圆环包围的快速旋转的黑洞。环面的引力结合能可能被磁化的相对论风消散，然后被超新星喷出物吸收，从而产生高能超新星。黑洞的旋转能量可能被Blandford-Znajek机制提取，导致另一个喷流。这个喷流相对来说没有重子，因此可能会被加速到一个超相对论性的阶段，因为第一个喷流已经从它的前部物质中推出，留下了一个没有重子的出口。我们预计第二个喷流会产生伽玛暴和它的余辉。我们的两步模型可以缓解超新星模型中可能存在的重子污染问题。此外，该模型不仅解释了几个伽玛暴与超新星的关联，而且很好地解释了这些爆发的余辉特征。
1999-10-18 astro-ph
Magnetar Spindown, Hyper-Energetic Supernovae, and Gamma Ray Bursts
开尔文-亥姆霍兹冷却时期，持续几十秒后，中子星诞生在一个成功的核心坍缩超新星，伴随着中微子驱动的风。对于磁场强度（$\sim10^{15}$ G）的大尺度表面磁场，这种外流在整个冷却时期都是以磁为主的，因为强磁场迫使风与质子中子星共同旋转，这种外流可以显著影响中子星早期的角动量演化，就像在类似的恒星风模型中一样（例如Weber & Davis 1967）。如果旋转能量与超新星能量相比很大，而自旋下降的时间尺度相对于超新星冲击波穿越恒星祖先所需的时间来说很短，那么提取的能量可能会显着改变超新星冲击动力学。这种效应能够产生高能超新星，在某些情况下，为伽马射线暴提供了有利的条件。我们估计自旋下降的时间尺度磁化，旋转质子中子星和中微子磁离心驱动的风构建稳态模型。我们发现，如果磁星出生快速旋转，与初始自旋周期（$P$）的$\sim1$毫秒，数量级$10^{51}-10^{52}$尔格的旋转能量可以提取在$\sim10$秒。如果磁星出生时旋转缓慢（$P\gtrsim10$ ms），它们可以在开尔文-亥姆霍兹时间尺度上旋转到$\sim1$秒的周期。
2004-01-26 astro-ph
A very energetic supernova associated with the gamma-ray burst of 29 March 2003
在过去的五年里，越来越多的证据表明，长持续时间（> 2秒）的伽马射线暴（GRB）--所有天文爆炸中最辉煌的--标志着我们宇宙中大质量恒星的坍缩。这一证据最初是基于一个不寻常的伽玛射线暴与超新星的可能关联，但现在包括伽玛射线暴与遥远星系中大质量恒星形成区域的关联，在几次爆发的光学余辉光变曲线中出现类似超新星的“凸起”，以及在一些X射线余辉光谱中出现新合成元素的线条。这些观测结果支持但还没有最终证明长持续时间的伽玛暴与大质量恒星的死亡有关，可能是由核心坍缩引起的。在这里，我们报告的证据表明，一个非常活跃的超新星（超新星）是时间和空间一致的伽玛射线暴在红移z = 0.1685。超新星爆发的时间表明它在GRB发生的几天内爆炸，强烈表明核心坍塌事件可以产生GRB，从而有利于“Bracksar”模型。
2003-06-17 astro-ph
Towards Solution of the Gamma-ray Burst Mystery II. "Failed Type I supernova/hypernova" in high-redshift starburst galaxies
本文研究了高红移星暴星系中恒星形成区的超大质量恒星核坍缩产生伽马射线暴的情况。伽马射线暴的双峰结构表明它们与最近在高红移星系研究中观察到的两个红移峰有关;其中一个区域涉及z~3附近的正常型大质量恒星形成星系，另一个区域与z ~1附近的矮星系中的恒星形成有关。在伽玛暴中观察到的宇宙学时间膨胀与这幅图像以及在高红移I型超新星中观察到的时间膨胀是一致的。在几篇论文中讨论了GRB特征的细节，星暴星系的性质，以及GRB的失败的I型超新星/超超新星模型。在本文中，我们讨论了星暴星系中恒星形成的细节，包括局部宇宙和高红移，并研究了这些恒星形成区与伽玛暴的关联。伽玛暴的失败超新星/超超新星模型的细节将在下一篇文章（论文III）中讨论。根据这个模型，大质量恒星的坍缩产生了一个由星周物质组成的致密环面，以及伴随着喷出物的相对论性冲击波，这些冲击波与坍缩核心周围的物质碰撞产生壳层，这反过来又导致了高能伽马射线的发射和观测到的余辉。
1998-07-11 astro-ph
Gamma-Ray Burst - Supernova Relation
越来越多的证据表明，在红移0.4到3.4之间发现的长而硬的伽马射线暴（GRB）与某种类型的超新星（SN）爆炸有关。伽玛射线暴喷出物是极端相对论的，可能是光束。有一种可能性是，一些SN喷出物也是波束和/或相对论的。在预期和意外的观测发展的指导下，进一步取得进展的前景非常好。如果以类星体、射电暴和超新星的历史作为参考，那么在短期内发展出一个可靠的、定量的伽玛暴理论的前景是相当有限的。然而，目前对伽玛暴余辉（相对论性的）和残留物（非相对论性的）的理解进展可能会继续下去，因为它们似乎比伽玛暴更简单。根据目前对GRB 970508的分析，该事件释放的伽马射线能量与爆炸的总能量大致相同。如果正确的话，这个结果很难与内部冲击模型相一致。这也意味着GRB的全球能量产生率比普通超新星的能量产生率低四个数量级，这使得高能量超新星遗迹不太可能是由GRB产生的。
2001-10-18 astro-ph
Hubble diagrams of soft and hard radiation sources in the graviton background: to an apparent contradiction between supernova 1a and gamma-ray burst observations
在超强相互作用引力子的海洋中，与引力子的非前额碰撞使光子偏转，这种偏转对于软辐射和硬辐射可能不同。因此，哈勃图不会是一个通用的函数，它将有一个不同的看法，如超新星在可见光和伽马射线暴源。这里将这两种观测与哈勃图的极限情况进行比较。
2007-01-10 astro-ph gr-qc hep-th
Pulsar's kicks and Gamma-ray bursts
基于超新星-GRB（$γ$ -ray burst）关联和假设GRB非对称爆炸产生脉冲星，检验了脉冲星反冲速度分布与GRB模型的一致性。用K-S检验检验了由伽玛暴模型导出的反冲速度分布和观测到的射电暴反冲速度分布。这两个分布被发现来自同一个母体群体。这一结果可能表明伽玛暴确实与超新星有关，而超新星伽玛暴的不对称性可能是导致超新星反冲的原因。
2007-06-12 astro-ph
The unusual afterglow of GRB 980326: evidence for the gamma-ray burst/supernova connection
宇宙伽马射线暴（GRB）是宇宙中最强大的现象之一，它在几秒钟内释放出的电磁能量接近中子星的静止质量能量。目前流行的两种GRB前身模型是两个致密物体（如中子星或黑洞）的合并或大质量恒星的坍缩。后一种模型的一个不可避免的结果是，一个明亮的超新星应该伴随着伽玛射线暴。这颗超新星的辐射与相对论性冲击波产生的更明亮的余辉竞争，后者产生了GRB本身。在这里，我们提出的证据，一个不寻常的光变曲线的GRB 980326的基础上新的光学观测。在爆发后约3周，瞬变变亮到比早期看到的快速衰变外推的通量大60倍。而且，光谱也发生了剧烈的变化，变成了极红。我们认为，新的来源是潜在的超新星。如果我们的假设是正确的，那么这将是超新星与宇宙学距离上的伽马射线暴联系的第一个证据。我们认为长持续时间的伽玛暴与大质量恒星的死亡有关。
1999-05-24 astro-ph
