On the Collapsar Model of Long Gamma-Ray Bursts: Constraints from Cosmic Metallicity Evolution
我们探讨了新的观测和理论证据的后果，长伽马射线暴更喜欢低金属丰度的环境。使用最近推导出的质量金属丰度相关性和质量函数的SDSS研究，并采用平均宇宙金属丰度演化\citet{kewley2005}和\citet{savaglio2005}，我们推导出表达式的相对数量的大质量恒星形成低于一个给定的太阳金属丰度，$ε$，作为函数的红移。我们证明了大约十分之一的恒星是由$ε< 0.1$形成的。因此，大多数伽玛暴是由$ε< 0.1$形成的，这与1/1000的经验全球SN/GRB比率并不矛盾。这意味着：（1）伽玛暴的峰值在一个显着更高的红移比超新星;（2）大质量恒星的演化在低金属丰度可能是定性的不同;（3）较大的低金属丰度伽玛暴的偏差，不太可能的双演化通道可以显着的伽玛暴生产者。
2005-12-11 astro-ph
Gamma Ray Burst Production and Supernova Signatures in Slowly Rotating Collapsars
我们认为吸积到新生的黑洞的旋转大质量的恒星核心崩溃后，在离心支撑的磁盘让位于近径向流入低角动量的阈值。对于取自超新星前（pre-SN）演化计算的实际初始条件，所涉及的密度和温度需要使用详细的状态方程和中微子冷却过程，以及对广义相对论影响的定性考虑。通过二维动力学计算，我们展示了如何的能量释放的影响的旋转速率和角动量运输的强度，从而产生定性不同的解决方案的限制，高和低的角动量，每个都能够供电的伽马射线暴（GRB）。我们探讨了在这两个制度中产生Fe族元素的可能性，并建议，虽然大型和大规模的离心支撑盘能够驱动强大的外流与可能的SN样签名，准径向流缺乏这样的功能，并可能产生GRB没有这样的伴随功能，如GRB 060505。
2009-03-04 astro-ph
What is the optimum stellar rotation rate for a collapsar?
我们认为低角动量，中微子冷却吸积流到新生的黑洞的背景下，长伽马射线暴的Bracksar模型，并发现一个相当大的能量释放的旋转速率低于通常认为。当赤道角动量为l0 ~ 2 Rgc（Rg为史瓦西半径）时，引力结合能转化为辐射的效率最大.
2007-03-01 astro-ph
Stability analysis of relativistic jets from collapsars and its implications on the short-term variability of gamma-ray bursts
我们考虑了大质量母源坍缩过程中形成的相对论喷流的横向结构和稳定性。我们的数值模拟表明，在这样的射流的体积速度的强剪切的存在下。这种剪切可以负责一个非常迅速的剪切驱动的不稳定性，出现任何速度剖面。数值模拟和理论分析都证实了这一结论。不稳定性导致主要流体动力学参数（密度、压力、洛伦兹因子等）的快速波动。然而，密度的扰动是有效地解耦的压力，因为束的射流是辐射为主。不稳定性的特征增长时间比射流的寿命短得多，因此，可能导致完全湍流束。在非线性演化的过程中，这些波动可能会产生内部冲击，可以随机分布在射流中。在极端相对论外流中的内部激波是观测到的伽马射线暴现象的原因的情况下，所提出的不稳定性可以很好地解释伽玛射线光变曲线的短时间变化，短到毫秒。
2002-09-27 astro-ph
Study of the relationship between the gamma ray bursts and their host galaxies
伽马射线暴（GRB）是宇宙中能量最大的事件。最近，这些源的河外性质已被证实与几个宿主星系（HGs）的发现和测量其红移。为了解释伽玛暴的起源，人们提出了各种各样的模型，其中最具代表性的是致密天体的聚并模型和“Bracksar”模型，Bracksar模型是解释长持续时间伽玛暴最被接受的模型之一。这个模型的一个自然结果是，伽玛暴将追踪其HG的恒星形成率（SFR）。在这篇贡献的论文中，我们提出了一个基于蒙特卡洛的代码的发展的初步结果，该代码的形成与化学宇宙学模拟相结合，旨在研究在一个分层的情况下的HGs的属性。
2006-05-05 astro-ph
Collapsar Jets, Bubbles and Fe Lines
在超新星的假设中，伽马射线暴是由相对论性喷流沿着坍缩恒星核心的旋转轴喷出而引起的。我们讨论了如何结构和时间依赖性的喷流取决于恒星的信封和中央发动机的性能，假设一个稳定的喷注。喷流穿过恒星核心需要几秒钟的时间;在此期间，大部分能量输出都进入了围绕喷流的相对论等离子体茧中。这种物质随后形成了一个磁化等离子体泡，需要几个小时才能膨胀，亚相对论，通过一个高质量超巨星的信封。喷流突破和常规爆发不仅在He星中是可以预期的，而且在蓝超巨星中也是可能的。逃逸气泡中的激波和磁耗散可以产生非热的UV/X射线余辉，并且除了标准的射流减速幂律余辉外，还可以激发热气体的Fe线发射。
2001-06-20 astro-ph
Dead Zone Formation and Nonsteady Hyperaccretion in Collapsar Disks : A Possible Origin of Short-Term Variability in the Prompt Emission of Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）的中心引擎被认为是一个热而致密的盘，它与一些太阳质量的黑洞发生了超吸积。我们调查的磁旋转不稳定性（MRI）积极运作的超吸积盘，这可能会导致角动量输运的磁盘。超吸积盘的内部区域可以是中微子不透明的，中微子的能量和动量传输可以显著影响磁共振成像的生长。在合理的吸积盘模型和弱磁场$B \lesssim 10^{14} \rm{G}$条件下，发现在超吸积盘的内部区域，磁共振成像受到中微子粘性的强烈抑制。另一方面，磁共振成像可以驱动主动MHD湍流的中微子透明的外部区域，而不管场强。这表明重子物质被积累到内部死区，在那里MRI不活跃地生长并且角动量输运是低效的。当死区获得大量的质量，并成为引力不稳定，强烈的质量吸积到中央黑洞将发生间歇性通过引力扭矩。这一过程可能是伽玛暴瞬时发射短期变化的物理机制。最后，在我们的情节吸积情景的背景下，在X射线余辉的耀斑活动的起源进行了预测。
2007-03-16 astro-ph
Collapsars, Gamma-Ray Bursts, and Supernovae
当一个黑洞经历了一个盘的非常快速的吸积时，由于一个被赋予旋转的大质量前超新星恒星的不完全爆炸，各种各样的现象都是可能的。在最极端的情况下，在旋转的氦星、黑洞和吸积盘形式中，传出的激波迅速失效，并产生强烈的伽马射线暴（GRB）。然而，也可能有更常见的情况下，黑洞形成后，从几十秒到几个小时的延迟约0.1至5个太阳质量回落到崩溃的残骸后，温和的成功超新星爆炸。在那里，经常被用来产生伽马射线暴的同样的磁流体动力学机制也会在已经处于爆炸过程中的恒星中产生喷流。超新星爆发前的恒星可能是沃尔夫-拉叶星或红或蓝超巨星。喷流的准直度也会因初始压力的不同而不同，因为“热”喷流会倾向于发散，并与恒星的其他部分分享能量。从这些情况中，人们可以预期不同的结果，从具有大范围能量和持续时间的伽马射线暴到具有弱伽马射线暴的不对称高能超新星。SN 1998 bw可能是一颗恒星的爆炸，其回落产生了一个黑洞和一个比即时形成的黑洞更不准直的喷流。
1999-09-02 astro-ph
Neutrino-Driven Explosions in GRBs and Hypernovae
我们研究了中微子驱动的伽马射线暴和超新星机制背后的物理，推导出这些爆发发生的临界密度在Eksar模型。这个推导和过去的Bracksar模拟（MacFadyen & Woosley 2000）的结果之间的协议是优秀的，这意味着我们已经抓住了基本的物理。然后，我们用这个推导来研究一系列的祖先的火星伽马射线暴。我们推导出有多少恒星将吸积到黑洞的核心之前，下落密度低于这个临界密度，从而估计剩余的黑洞质量的伽玛暴和超新星。我们还估计了重力波或中微子信号与爆炸或爆发事件发生之间的时间延迟。这种推导，结合未来的观测限制，提供了一个物理的伽玛射线暴祖的结构洞察。
2003-03-14 astro-ph
The gamma-ray burst GRB060614 requires a novel explosive process
在过去的十年中，由于发现和观测到了长寿命余辉辐射，我们对伽马射线暴（GRB）的物理认识有了迅速的进展。长持续时间（T < 2 s）的伽玛暴与大质量恒星（"超新星“）的爆炸性死亡有关，这会产生伴随的超新星，而短持续时间（T > 2 s）的伽玛暴则来自不同的起源，这被认为是两个致密物体的合并，无论是中子星还是黑洞。在这里，我们提出了GRB 060614的观测结果，这是雨燕卫星发现的一个100秒长的爆发，它需要调用一个新的爆炸过程：要么是一个大规模的“Bracksar”，为GRB提供动力，而没有任何相关的超新星，要么是一种新型的发动机，像Bracksar一样长寿，但没有任何这样的大规模恒星宿主。我们还讨论了这个爆发的红移z=0.125的宿主星系，它区别于其他长持续时间的GRB，并建议，一个全新的类型的GRB祖可能需要的属性。
2006-08-11 astro-ph
Static spherically symmetric collapsar in the relativistic theory of gravitation: numerical approach and stability analysis
数值研究的静态球对称真空解决方案的Logistics方程证实了分析结果，并表现出强烈的排斥在sub-Planckian距离Schwarzschild类奇点，这是稳定的小扰动。我们假设在相对论引力理论中恒星坍缩的最后阶段，由于史瓦西球附近的强减速，引力子产生过剩，从而导致引力爆发。对这一主题的严格研究需要量子场的考虑。
2003-04-25 astro-ph
Long GRBs from binary stars: runaway, Wolf-Rayet progenitors
长伽马射线暴的波塞冬星模型需要一颗快速旋转的沃尔夫-拉叶星作为祖先。我们测试的想法，生产快速旋转的沃尔夫-拉叶星在大规模的近距离双星通过质量吸积和连续的准化学均匀的演变;后者以前曾被证明提供低于一定的金属丰度阈值的单星的missars。这里提出的双星通道可以提供一种手段，大质量恒星获得所需的高自转速率的演变准化学均匀，并履行的Bracksar的情况。此外，这表明很大一部分长伽马射线暴可能发生在逃逸恒星中。
2007-09-06 astro-ph
GRMHD Simulations of Disk/Jet Systems: Application to the Inner Engines of Collapsars
我们对Kerr黑洞吸积盘自洽发射的喷流进行了二维和三维的广义相对论磁流体动力学模拟，并将模拟结果应用于伽马射线暴的Eksar模型的内部引擎。吸积流在盘/喷流系统的轴向漏斗区域发射高能喷流，以及大量的日冕风。喷流的特征是极热的超相对论气体的结状结构;这些结中的气体在内部发动机附近以中等速度开始，并通过轴向漏斗中的洛伦兹力加速到超相对论速度（洛伦兹因子为50或更高）。喷流速度的增加发生在从内部发动机延伸到至少几百个重力半径的加速区中。喷流的整体能量与自旋密切相关，高自旋黑洞产生最高的能量和质量通量。此外，在高自旋黑洞中，超相对论流出物在黑洞的几百个引力半径内是圆柱形准直的，而在零自旋情况下，喷流保持约16度的恒定张开角。模拟还显示，日冕风虽然比喷流慢得多，也冷得多，但也携带了大量的质量和能量。当模拟数据按比例缩放到一颗恒星的物理尺寸时，喷流的运行时间从0.1秒到1.4秒不等，直到吸积盘耗尽，将$10^{48}$输送到$10^{49}$ erg。
2005-05-05 astro-ph
Relativistic Jets from Collapsars
我们研究了在伽马射线暴的Eksar模型中提出的相对论束流外流。喷流的形成是由于假设的能量沉积$\sim 10^{50}- 10^{51}$ erg/s，在围绕祖先恒星旋转轴的$30^{\circ}$锥体内。产生的喷流被强烈地束射（$\la$几度），并完整地到达恒星祖星（r $\approx 3 10^{10} $ cm）的表面。在爆发时，射流的最大洛伦兹因子约为33。用GENESIS多维相对论流体动力学程序进行了模拟。
1999-10-26 astro-ph
Wave Modes in Collapsar Jets
坍缩星可能是BATSE星表中长伽马射线暴（GRB）的一个来源。坍缩星可以通过在观测者视线附近的射束发射而各向异性地辐射伽马射线。这些喷流必须穿透其前身星的辐射为主的介质，并突破其大气层，以产生伽马射线暴。我们提出了一个研究以前发表的，轴对称，喷流模拟。在这里，我们使用的线性化，相对论流体方程，以找到Kelvin-Helmholtz模式，触发内喷流的准定激波。随着射流的传播，这些模式将增长。这些都是有趣的，因为伽玛射线暴的光变曲线显示了伽玛射线暴发动机的可变流量的证据。我们还评估了网格缩放的数值模拟中的效果，并表明，短波长模式被抑制的网格缩放前的射流打破了氦壳。
2003-11-05 astro-ph
GRB Precursors in the Fallback Collapsar Scenario
在伽马射线暴中观测到了相当一部分的前兆辐射，在某些情况下，前兆辐射与主暴之间的时间间隔长达数百秒，如GRB 041219A、GRB 050820 A和GRB 060124。前兆的起源和时间间隔的巨大价值都是有争议的。在这里，我们调查的最大可能的时间间隔所产生的喷流传播内的祖星，在模型中，假设产生的前体的射流弓冲击或茧打破了祖。由于喷射头到达恒星表面后的压力降，稀疏波以声速传播回喷射，这将喷射重新加速到相对论速度，因此将间隙周期限制在大约10秒内。因此，这种情况无法解释数百秒长的间隙。相反，我们将如此长的时间间隔归因于中央引擎的行为，并建议为这些突发事件提供一个备用的Bullsar场景。在这种情况下，前体是由在最初的核心坍塌过程中形成的弱喷流产生的，可能与短寿命的原中子星相关的MHD过程有关，而主爆发是由中子星坍塌导致的黑洞上的回退吸积所提供的更强的喷流产生的。我们研究了微弱的前体喷流通过恒星祖先的传播时间。我们发现，只要初始弱喷流具有较高的相对论性洛伦兹因子r>=10（略），它就可以在10秒内（典型的前兆持续时间）从原始喷流中爆发出来。
2007-08-27 astro-ph
Binary Merger Progenitors for Gamma-Ray Bursts and Hypernovae
作为伽马射线暴和超新星背后引擎的主要模型，超新星模型要求恒星坍缩形成黑洞，黑洞周围是由高角动量物质组成的吸积盘。然而，目前最好的恒星理论模型，在恒星的核心没有保留足够的角动量来形成一个离心支撑的圆盘。在本文中，我们提出的第一个计算的氦星/氦星合并的祖先的Bracksar模型。这些先驱者在双星系统的共同包层内旋阶段引发了两个氦核的合并。我们发现，在某些情况下，合并可以产生旋转速度比单个恒星快3-10倍的核心。He-星/He-星伽马射线暴的祖先有一个非常不同的红移分布比他们的单星伽马射线暴的祖先，我们讨论了如何伽马射线暴观测可以约束这些祖先。
2004-12-01 astro-ph
Gamma-Ray Bursts from tidally spun-up Wolf-Rayet stars?
Bracksar模型需要快速旋转的沃尔夫-拉叶星作为长伽马射线暴的祖先。然而，沃尔夫-拉叶星由于其强烈的恒星风而迅速失去角动量。我们研究了在一个双星系统中，沃尔夫-拉叶星与致密天体的潮汐相互作用是否能使沃尔夫-拉叶星旋转到足以产生一个双星。我们计算了密切的沃尔夫-拉叶双星的演化，包括潮汐角动量交换，微分旋转的沃尔夫-拉叶星，内部磁场，恒星风的质量损失，和质量转移。沃尔夫-拉叶伴星近似为一个质点。然后，我们采用人口合成代码来推断各种相关的二进制进化通道的发生率。我们发现，简单的情况-即，沃尔夫-拉叶星被潮汐旋转并产生一颗恒星--在太阳金属丰度时不会发生，只有在低金属丰度时才可能以低概率发生。它受限于由强烈的沃尔夫-拉叶风引起的双星轨道加宽，或者沃尔夫-拉叶星的半径演化，这通常会导致双星合并。潮汐效应提高了沃尔夫-拉叶星与黑洞的合并率，使其与长伽马射线暴的发生率相当。
2008-03-31 astro-ph
Collapsar Uncorking and Jet Eruption in GRB
我们表明，伽马射线暴的Eksar模型的结果在一系列连续的冲击波和稀疏波传播的“软木塞”的恒星物质被推到前面的喷流，因为它出现在大规模的恒星祖。这些冲击导致了一系列特征性的，越来越短和更硬的热X射线脉冲，以及非热伽马射线脉冲，这些脉冲先于通常的非热MeV伽马射线。我们认为喷流逃离紧凑（CO或He矮星）和蓝超巨星恒星的祖先。脉冲的周期、能量密度和硬度可以用来判断这颗恒星的外层的大小和密度。
2002-10-11 astro-ph
Collapsars
讨论了由黑洞吸积提供动力的各种恒星爆炸。所有这些都涉及到中微子能量沉积未能引发强烈的超新星爆炸。决定产生的高能瞬变类型的一个关键量是发动机工作时间$\rm t_{engine}$与爆炸从恒星表面爆发的时间$\rm t_{bo}$之比。具有足够角动量的恒星在它们的中心会产生“黑洞”--通过圆盘快速吸积的黑洞。坍缩可以发生在半径范围很广的恒星中，这取决于坍缩前质量损失的大小。恒星半径和喷流的性质决定了爆炸的聚束程度。在某些情况下，恒星的包层可以将爆炸聚焦到狭窄的光束角度。重子负载的各种模型的经典伽玛暴形成的大质量恒星的检查和后果进行了探讨。对于$\rm t_{engine} > t_{bo}$，高度相对论外流是可能的，并可以产生经典的伽玛暴伴随着超新星。在其他情况下，超高能，不对称的超新星产生。较长的伽玛暴（$t \gtaprx 100 \s$）可以通过弱中微子驱动的超新星爆炸后的回落产生。
2000-01-23 astro-ph
Nucleosynthetic Yields from "Collapsars"
伽马射线暴的“超新星”引擎利用普通超新星的失败和黑洞的形成作为其能量来源。在这里，我们提出的第一个三维模拟的结果，一个大质量的恒星坍缩到一个黑洞，包括随后的吸积和爆炸。爆炸显着不同的轴对称的情况下获得的二维模拟，这对核合成产量的重要后果。我们比较的核合成产额的超新星。计算产量从三维爆炸需要新的策略后处理核合成，我们讨论NuGrid的三维产量计划。
2008-11-28 astro-ph
Gamma-Ray Burst Neutrino Background and Star Formation History in the Universe
我们估计的GRB中微子背景的流量和计算的事件率在SK和TITAND在Bracksar模型，假设GRB的形成率成正比的恒星形成率。我们发现，流量和事件率敏感地依赖于质量吸积率。虽然从伽玛暴的信号的检测似乎是困难的SK，我们发现，我们可以检测到他们的TITAND（乐观地约20事件，每年的能量范围内的反电子中微子的能量大于50兆电子伏）。因此，我们表明，我们将获得的质量吸积率的信息，通过观察伽玛暴中微子背景，这反过来，应该给我们的伽玛暴的总爆炸能量的信息。
2002-03-27 astro-ph
Evolution of a neutrino-cooled disc in Gamma-Ray Bursts
快速的超爱丁顿吸积很可能为伽马射线暴（GRB）的核心引擎提供动力。在密度和温度的极端条件下，吸积环是由中微子发射而不是辐射冷却的。另一个重要的冷却机制是能量平流进入中心黑洞。我们计算了中微子占主导地位的光盘，在爆发过程中进行的时间演化，并调查其密度和温度的变化。短暴和长暴之间的区别是根据物质流入圆盘外部的不同速率来进行的，因此有利于短暴的二元合并方案和长暴的双星系合并方案。的背景下，Eksar模型，我们还研究了剩余光盘的光子光度的演变时间的顺序为1天，并讨论其影响的伽玛射线暴光谱中的发射线的生产。
2004-09-07 astro-ph
Gravitational Radiation from Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴是迄今为止所知的最具相对论性的天体，它一方面涉及具有洛伦兹因子$Γ> 100$的超相对论运动，另一方面涉及吸积新生黑洞。导致这种情况的两个主要途径：双星中子星合并和Collapsar -旋转恒星坍缩成黑洞，是引力辐射的经典来源。此外，人们还期望有一个特定的引力辐射脉冲与相对论性喷出物的加速有关。我认为在这里的影响，所观察到的伽玛暴率的可能性检测的引力辐射信号与伽玛暴。不幸的是，我发现，目前计划的探测器是不可能探测到直接与伽玛射线暴相关的引力辐射。它也不太可能探测到与坍缩星有关的引力辐射。然而，从与伽马射线暴相关的中子星合并中探测到引力辐射是可能的。
2001-02-19 astro-ph
Evolution of rapidly rotating metal-poor massive stars towards gamma-ray bursts
最新的旋转大质量恒星模型（包括磁场）证明，单个恒星的核心很难保持足够的角动量来产生一个双星和伽马射线暴。在低金属丰度时，即使是非常大质量的恒星，由于恒星风的微弱，也可能保留大量的氢包层，这对双星系统模型构成了额外的障碍。在这里，我们考虑的大质量，磁性恒星的快速旋转诱导几乎化学均匀的演变。我们发现，在这种情况下，如果金属丰度足够小，则很容易满足氦星模型的要求：1）快速旋转的氦星形成时不需要去除氢包层，避免了质量损失引起的自旋下降。2)从氦核到氢包层的角动量输运是由磁矩引起的。我们证明了这一点，通过计算各种金属丰度的大质量恒星的演化模型，并根据目前提出的质量损失率推导出这种情况下的金属丰度上限。我们的模型还表明，存在一个较低的CO核心质量限制约10 Msun -这涉及到我们的情况下，只有约20 Msun的初始质量-GRB生产。我们认为，考虑伽玛射线暴祖通道的相对重要性相比，任何通道相关的双星，可能会增加减少金属丰度，这个通道可能是伽玛射线暴从第一恒星的主要路径。
2005-08-10 astro-ph
On the Progenitors of Collapsars
我们研究的恒星，可能是共同的（长软）伽玛暴的祖先的演变。裸旋转氦星，假定已经失去了他们的信封，由于风或同伴，从中央氦点燃，以铁核心崩溃。包括通过非磁性过程和质量损失对角动量传输的实际估计（Heger，Langer和Woosley 2000），仍然能够在末端产生具有足够角动量的坍缩物体，以形成离心支撑的盘，即，来驱动一台发动机然而，包括目前的估计的磁矩（Spruit 2002）的结果太小的角动量的双星。
2002-06-01 astro-ph
Low-Luminosity GRB 060218: A Collapsar Jet from a Neutron Star, Leaving a Magnetar as a Remnant?
伽马射线暴（GRB）060218的亮度比典型的长GRB低10^5倍，与超新星（SN）有关。射电余辉显示没有喷流中断，因此这种爆发可能是由扫过恒星表面的SN激波产生的轻微相对论性球形外流引起的。由于这个模型在能量上是困难的，我们建议无线电余辉是由最初准直流出（喷流）的非相对论相位产生的。我们的喷流模型是由SN分量中的光学线性偏振检测支持的。我们还分析表明，喷流可以穿透祖星。我们分析了这次爆发的瞬发观测数据，得到了一条平滑的幂律光变曲线，其持续时间可能超过10^6秒。这种行为与典型伽玛暴X射线耀斑的长间歇活动形成对比，这意味着这种爆发的中心引擎不同于典型伽玛暴。这一论点与对这次爆发的SN分量的分析是一致的，这表明祖先星的质量较小，坍缩成中子星而不是黑洞。这种低光度伽玛暴的准直校正事件率估计比典型的长伽玛暴高10倍左右，它们可能形成不同的伽玛暴种群：低光度伽玛暴是由大质量恒星坍缩时来自中子星的轻度相对论喷流产生的，而典型的长伽玛暴是由来自黑洞的高度相对论喷流产生的。我们认为GRB 060218的中心发动机是一颗脉冲星（或磁星），其初始自转周期P0 ~ 10 ms，磁场磁场B ~ 10 ^16 G.将来可能会观测到磁星的巨大耀斑。
2007-01-08 astro-ph
Collapsars - Gamma-Ray Bursts and Explosions in "Failed Supernovae"
使用二维流体动力学代码（PROMETHEUS），我们研究了旋转的大质量氦星的持续演化，其铁核塌缩没有产生成功的传出冲击，而是形成了一个黑洞。我们研究了盘的形成、相关的流动模式以及盘粘性参数α ~ 0.001和0.1的吸积率。对于标准的14太阳质量模型，15秒的平均吸积速率为每秒0.07太阳质量，中微子湮灭沿旋转轴沉积的总能量为（1 - 14）x 10**51 erg，这取决于克尔参数的演变和不确定的中微子效率。在极地地区模拟这种能量的沉积导致了强烈的相对论性外流-喷流射到大约1.5%的天空。喷流仍然高度集中，并能够在5 - 10秒内穿透恒星。在喷流突破恒星表面后，高度相对论性的流动就开始了。由于物质抛射和喷流对吸积率、角动量和盘粘性的敏感性，以及观测结果随视角的变化，从明亮的GRB 971214到微弱的GRB超新星SN 1998 bw，都可能出现大范围的结果。当喷流第一次从恒星中爆发出来时，X射线的前兆也是可能的。虽然只有一小部分超新星会产生伽玛暴，但我们预测所有超过几秒的伽玛暴都会产生类似于SN 1998 bw的超新星。然而，在这个模型中，短于几秒的坚硬、高能伽玛暴将很难制造。
1998-10-19 astro-ph
Fragmentation of Collapsar Disks and the Production of Gravitational Waves
我们认为，引力不稳定性的外围部分的恒星盘可能会导致附近的半径氦光致衰变的碎片，因为这个过程提供了强大的冷却。这种物理学为碎裂条件和引力束缚团块的性质设定了明确的物理尺度。碎片的坍缩一直持续到中子简并，可能产生质量约为0.1- 1兆太阳的中子星。我们发现，由中央黑洞的碎片和吸积的潮汐破坏太快，从长伽马射线暴观测到的X射线耀斑的持续时间帐户。在破裂之前，碎片的迁移是由引力辐射和盘粘性驱动的，它们共同作用产生了独特的引力波信号。先进的LIGO可能能够在~100 Mpc范围内探测到这样的源。
2006-12-15 astro-ph
Nucleosynthesis in Magnetically Driven Jets from Collapsars
我们已经做了详细的计算，磁驱动喷流的组成，喷射出的bracksars，或快速旋转的大质量恒星，基于长期的磁流体动力学模拟的核心崩溃与各种分布的磁场和角动量的崩溃前。我们使用一个大型的核反应网络，跟踪了大约4000种核素的丰度从坍缩阶段到喷射阶段以及通过喷流生成阶段的演变。我们发现，r-过程成功地运作，只有在充满活力的喷流（> 1 e51尔格），使U和Th的合成丰富，即使在磁星有一个相对较弱的磁场（1 e10 G）和适度旋转的核心崩溃前。喷流内部的丰度模式与太阳系中r元素的丰度模式相似。大约0.01-0.06 Msun的富中子重核被高能喷流喷出。较高能量的喷流具有较大量的Ni 56，从0.00037到0.06Msun不等。能量较低的喷流，喷射出少量的镍56，可以诱发超新星的伽马射线暴，如GRB 060505或GRB 060614。如果伽玛暴和超新星都是由黑洞附近的喷流诱发的，那么相当数量的r-元素很可能从伽玛暴和超新星中喷射出来。
2008-04-07 astro-ph
The Environments around Long-Duration Gamma-Ray Burst Progenitors
伽马射线暴（GRB）余辉观测使我们能够显着约束发动机产生这些高能爆炸。这些余辉提供的红移和位置信息已经使我们能够将伽玛暴的祖先限制在少数几个模型中。余辉还可能提供另一种观测结果，可以进一步限制伽玛射线暴的起源：测量告诉我们伽玛射线暴周围的环境。目前对伽玛射线暴余辉的分析表明，大约一半的长持续时间伽马射线暴发生在密度分布均匀的环境中。我们研究了这一观测结果对经典的“氦星”大质量恒星祖先及其相对的“氦合并”祖先的约束。我们研究了风的质量损失的几个方面，发现我们的修改标准的沃尔夫-拉叶质量损失的范例是不足以产生恒定的密度分布。虽然这并不排除标准的“Bracksar”祖细胞，但它确实表明了这种模型的缺陷。然后，我们专注于他的合并模型，并发现这样的祖先可以很好地满足这个特定的约束。我们展示了如何详细的观测不仅可以确定正确的祖伽马射线暴，但也使我们能够研究二进制演化物理。
2006-04-20 astro-ph
Long Gamma-Ray Burst Progenitors: Boundary Conditions and Binary Models
观测到的长伽马射线暴（LGRB）与奇特的Ic型超新星的关联支持了Woosley的超新星/超新星模型，其中GRB是由大质量恒星的快速旋转核心坍缩成黑洞产生的。LGRB与小型恒星形成星系的关联表明，低金属丰度是大质量恒星演化到巨恒星阶段的条件。完全混合的单星模型和双星模型都是可能的。在双星模型中，伽马射线暴的前身是一颗大质量的氦星和一颗近伴星。我们发现，在核心氦燃烧的潮汐同步达到一个很短的时间尺度（不到几千年）。然而，在随后的演化阶段，强烈的核-壳耦合可能会排除氦星与主序星的同伴作为超新星/伽玛暴的祖先。另一方面，氦星与中子星或黑洞伴星组成的密近双星，尽管在氦燃烧后的阶段有很强的核壳耦合，仍然可以保持足够的核角动量来产生超新星/伽玛暴。
2007-04-04 astro-ph
Swift detects a remarkable gamma-ray burst, GRB 060614, that introduces a new classification scheme
已知伽马射线暴（GRB）有两种持续时间，间隔约为2秒.长爆发起源于星系中的恒星形成区，当足够近可以观察到时，伴随着超新星（SNe），并且可能是由双恒星双星引起的。最近的观测表明，短爆发起源于其宿主星系内恒星形成率较低的区域，与双星中子星（NS）或NS -黑洞（BH）合并一致。此外，虽然它们的宿主主要是附近的星系，但到目前为止，还没有SNe与短GRB相关联。我们在这里报告的是明亮的，附近的GRB 060614，它不属于任何一类。它的持续时间约为102 s，属于长伽玛暴，而它的时间滞后和峰值亮度完全属于短伽玛暴子类。此外，非常深的光学观测排除了伴随的超新星，类似于短伽玛暴。这种组合的一个长时间的事件，没有伴随的SN构成了挑战，既一个GRB和合并NS的解释，并打开了一个新的GRB分类方案，跨越长和短的爆发的大门。
2006-10-20 astro-ph
Events in the life of a cocoon surrounding a light, collapsar jet
根据天体物理学模型，伽马射线暴被认为是在相对论性喷流从恒星包层中挣脱出来后产生的冲击波。如果准直流出物的质量密度小于恒星包层的质量密度，喷流就会被相对论等离子体的茧包围。这种物质本身能够沿着阻力最小的方向逃逸，这可能是恒星祖先的旋转轴，并以与脉冲火球大致相同的方式加速。我们讨论了恒星包层的性质如何对在其中传播的茧的出现产生决定性的影响。聚集在茧中的相对论物质将具有足够的动能来实质性地改变相对论流出物的结构，如果实际上不能提供观测到的大部分爆炸能量的话。在这种等离子体中的冲击波可以产生伽马射线和X射线瞬变，除了标准的余辉发射，这将来自茧火球的减速冲击。
2002-08-16 astro-ph
On The Origin Of The Highest Redshift Gamma-Ray Bursts
GRB 080913和GRB 090423是迄今为止已知的最遥远的伽马射线暴（GRB），光谱测定的红移分别为z=6.7和z=8.1。在宇宙的这个早期阶段对爆发的探测极大地限制了伽马射线暴及其前身的性质。我们对早期恒星的形成和演化进行了总体综合研究，并计算了高红移下短持续时间和长持续时间的伽玛暴的形成率。第二星族恒星的伽玛暴速率峰值出现在z=7时，对于一个有效/快速混合的金属模型，而对于一个低效/缓慢的金属丰度演化模型，它出现在z=3时。结果表明，在红移范围6<z<10内，无论金属丰度演化模型如何，基本上所有的伽玛暴都起源于星族II星。这些恒星（金属丰度小，但不为零）是这一时期最有可能产生长伽玛暴和短伽玛暴（NS-NS或BH-NS合并）的祖先。虽然预测的内在率长和短的伽马射线暴是类似的，在这些高红移，观测选择效应导致更高（10倍）的观测率长伽马射线暴。我们的结论是，最近观察到的两个高Z伽玛暴事件是最有可能的长伽玛暴起源于人口II的双星。
2009-11-21 astro-ph
A Formation Mechanism of Collapsar Black Hole -- early evolution phase
对大质量恒星演化的最新研究表明，一颗最初快速旋转的恒星，金属丰度足够低，可以产生一个快速旋转的大质量恒星核心，这可能是长时间软伽马射线暴（LGRB）的祖先。出于这些研究的动机，我们遵循崩溃的快速旋转的大质量恒星核心的一个"黑洞“的黑洞（BH）所包围的一个巨大的，热的吸积盘进行全面的广义相对论模拟。我们专注于广义相对论动力学的崩溃，并在定性的方式处理相关的微观物理。进行模拟直到由BH和盘组成的系统松弛到准稳态。在这项研究中发现的一个新的机制是，强大的冲击波形成后，在磁盘的内部部分的BH。这些冲击波主要沿着旋转轴传播，加热盘并扫过旋转轴周围的材料，从而形成低密度区域。圆盘的温度足够高，可以发射大量的中微子。所有这些特征表明，即使在没有强磁场的情况下，快速旋转BH的直接形成也是一个有希望的LGRB源。
2007-06-28 astro-ph
High-Redshift Gamma-Ray Bursts from Population III Progenitors
从z > 7的红移中探测到伽马射线暴（GRB）将为宇宙恒星形成的最早时期打开一扇新的窗口。我们构建单独的恒星形成的历史，在高红移正常（流行I和II）的恒星，并占主导地位的大质量（流行III）的恒星。基于这些不同的历史，我们预测了{ \it Swift}任务将观测到的GRB红移分布。无论Pop III祖细胞是否能够触发GRB，我们发现{ \it Swift}探测到的所有爆发中有10%的一部分将起源于z > 5。这一基线贡献是由于波普I/II型恒星的形成，它必须延伸到比典型星系更早富含重元素的稀有大质量星系的高红移。此外，我们认为可能的贡献的Pop III祖细胞的可观察到的伽玛射线暴率。Pop III星是长持续时间伽玛暴的可行祖先，伽玛暴是由双星机制触发的，只要它们可以通过质量转移到近距离双星中的伴星而失去外壳。我们发现，可能性的流行III二进制文件，以满足所需的条件，由Bullsar机制可以显着提高相对于流行I/II二进制文件。如果Pop III双星很常见，{ \it Swift}将是第一个探测红移z > 7的Pop III恒星形成的天文台。
2006-01-10 astro-ph
The Collapsar and Supranova Models
本特别报告员综述了在巴西里约热内卢举行的第10届广义相对论马塞尔·格罗斯曼会议上于2003年7月25日举行的关于Collapsar和Supranova模型的并行会议GBT 2（伽马射线暴理论2）中提出的结果。伽玛射线暴研究的一个中心问题是伽玛射线暴发动机释放能量的过程。一种情况是恒星核模型，演化的恒星核心迅速坍缩成一个黑洞，周围是一个巨大的、不稳定地吸积的核密度物质环。第二种情况是supranova模型，两步坍缩过程的第一步留下一个快速旋转的中子星，它通过旋转而稳定，随后坍缩成一个黑洞，同时产生伽玛射线暴。在supranova模型中，超新星爆发后持续数天至数周的强大脉冲星风使超新星遗迹（SNR）壳层的加热产生了独特的特征，这应该是Swift发现的。该模型还预测了非标准的红化过剩的冷却SNR由于两个崩溃事件之间的延迟范围，相反的观测SN排放的低红移伽玛暴，有利于Bracksar模型。这两种模式的观察基础进行了严格审查。提出了一个GRB模型的轮廓，其中第二次崩溃发生在几分钟到几个小时内的主要SN事件后，在此期间的时间损失的离心支持沿旋转轴的中子星提供了一个相对重子干净的极地环境，沿新形成的，快速旋转的黑洞驱动准直重子稀释流出。
2004-04-30 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 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
A tidal disruption model for the gamma-ray burst of GRB 060614
长持续时间和没有任何伴随的超新星的组合清楚地表明GRB 060614不能被归类为两种传统的伽马射线暴，即被认为是双萨星的长/软爆发和被认为是合并双星的短/硬爆发。这种异常的伽马射线暴需要一种新的祖先模型。我们认为GRB 060614可能是通过中等质量黑洞对恒星的潮汐破坏产生的。在这种情况下，自然会预期到长的持续时间和缺乏任何相关的超新星。理论能量输出也与观测结果一致。在GRB 060614的$γ$光变曲线中观察到的9-s周期性也能得到满意的解释。
2008-07-16 astro-ph
The birth place of gamma-ray bursts: abundance gradients and constraints on progenitors
伽马射线暴（GRB）的物理学及其与宿主星系中心的偏移被用来研究它们的祖先的演化状态，这是由流行的想法，即GRB与大质量恒星的灾难性坍缩有关。我们认为，在内部和外部区域的主机伽玛射线暴的祖细胞可能是本质上不同的：外爆发似乎有系统的更大的各向同性等效能量（或更窄的射流）。这可能提供了一个有趣的线索，伽玛暴的性质，并可能反映金属丰度和伽玛暴祖先的演化之间的关系。如果是真的，那么这种偏移量-各向同性光度相关性是长持续时间伽玛暴起源于类星体的有力论据。
2001-12-06 astro-ph
Relativistic Jets in Collapsars
我们研究了二维相对论喷流在伽马射线暴的Eksar模型中通过恒星祖先的传播。与以前的研究一致，我们发现，相对论性喷流准直通过恒星地幔的通道。这些喷流与恒星和它们自己的茧的相互作用也会导致混合，偶尔会使流动减速。我们推测，这种混合不稳定性是主要负责变量洛伦兹因子需要在内部冲击模型和复杂的光变曲线中看到的许多伽玛暴。在研究的所有情况下，喷流在短暂的绝热膨胀后在恒星内部深处受到冲击。因此，最终从恒星中喷出的喷流有一个中等的洛伦兹因子，由混合调制，和一个非常大的内能。在第二系列的计算中，我们跟踪这种喷流的逃逸。由于射流和其茧中的内能与动能的比率很大，最终射流的张开角明显大于断裂时的张开角。少量的物质以大角度出现，但洛伦兹因子仍然足够大，足以产生弱伽玛暴。这使我们提出了一个“统一模型”，其中各种高能量的瞬变，从X射线闪光到“经典”的伽玛暴，可以看到取决于在标准的伽玛射线暴观察的角度。我们还推测，一个相对论性喷流的爆发和它与恒星风的碰撞将产生一个短暂的瞬态性质类似的类“短硬”伽玛暴。我们的计算伽玛射线暴的光变曲线，亮度变率关系，和GRB超新星协会的影响进行了讨论。（节录）
2003-01-15 astro-ph
Angular Energy Distribution of Collapsar-Jets
坍缩星是快速旋转的大质量恒星，其核心坍缩释放出一种能量，可以以超相对论喷流的形式输送。这些喷流将能量从坍缩的核心传送到很远的地方，在那里以长时间伽马射线暴的形式消散。本文研究了在类星体中产生的超相对论喷流的动力学。此外，我们外推我们的结果来推断在余辉阶段产生的流出的角能量分布。我们的主要重点是寻找全球的能量特性，可以由不同的祖星的不同结构的印记。因此，我们采用了一些前超新星，恒星模型（具有不同的质量和金属丰度），并注入所有的喷流与固定的初始条件。我们假设在喷嘴处，射流是轻度相对论性的（洛伦兹因子$\sim 5$），具有有限的半开角（$5^\circ$），并具有$10^{51} $ erg s $^{-1}$的幂。在喷流到达恒星表面之前，在喷流喷嘴和第一次准直激波之间的未激波部分，形成了一个大的洛伦兹因子区$Γ\simmore 100$。这些高的$Γ$值是可能的，因为射流的有限开口角允许朝向径向方向的自由膨胀。我们发现喷流的角能量分布之间有很强的相关性，从祖表面喷发后，和祖细胞的质量。从光祖模型的喷流的角能量分布是陡峭的喷流注入更大质量的祖星。这种趋势也印在各向同性等效能量的角分布。
2009-05-11 astro-ph
Formation Rates of Black Hole Accretion Disk Gamma-Ray Bursts
虽然已经提出了许多关于伽玛暴的模型，但目前支持的模型都是基于恒星质量黑洞的形成和/或快速吸积。我们提出了人口合成计算这些模型使用Monte Carlo方法，其中许多不确定的参数，这样的计算是不同的。我们估计了每类模型的事件率以及在形成和突发产生之间具有显著延迟的那些模型的传播距离，即，双中子星（DNS）合并和黑洞-中子星（BH/NS）合并。为了合理地假设人口合成中的许多不确定性，我们计算了宇宙中每天的事件率：i）合并中子星：~100/天; ii）中子星黑洞合并：~450/天; iii）中微子：~ 10，000/天; iv）氦星黑洞合并：~1000/天; v）白矮星黑洞合并：~20/天。然而，这些数字的不确定性范围非常大，通常为两到三个数量级。这些速率还必须乘以任何相关的波束因子和采样分数（如果没有观察到整个通用模型集）。根据宿主星系的质量，一半的DNS和BH/NS合并将发生在距离星系中心60 kpc（对于银河系质量）到5 Mpc（对于质量可以忽略的星系）的范围内。由于延迟时间的存在，中子星和黑洞的合并将发生在红移0.5到0.8倍的其他类别的模型。信息仍然缺乏关于主机的短硬爆，但我们认为，它们是由于DNS和BH/NS合并，因此最终将被确定为位于星系外，并在一个更近的平均距离比长的复杂的爆发（我们归因于双星）。
1999-04-09 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
Optical afterglows of short Gamma-ray Bursts and GRB 040924
短持续时间伽马射线暴（GRB）（\leq 2{ \rm s}）由于缺乏余辉探测直到最近仍然是一个谜。解释短伽玛暴的模型调用不同的祖先场景。在这里，我们提出了一个通用的分析短伽玛暴余辉，并计算不同的祖先模型的框架内的短伽玛暴的光学光变曲线。我们表明，所有这些光学余辉都足够明亮，可以通过{ \em Swift}天文台上的紫外线和光学望远镜（UVOT）检测到，并且可以通过监测良好的光变曲线区分不同的模型。我们还模拟了最近发现的短暴GRB 040924的余辉数据。我们发现，有限的数据是一致的低中密度的环境，这是一致的前概念的紧凑型恒星合并的祖先模型，虽然模型与恒星的祖先不排除。
2005-03-08 astro-ph
Explosive Nucleosynthesis in GRB Jets Accompanied by Hypernovae
利用MacFadyen和Woosley（1999）的模型，进行了一个二维的流体动力学模拟，研究了一颗星的爆炸核合成。结果表明，当爆发持续时间为\sim 10秒时（这被认为是典型的爆发时间尺度），喷流中产生的~（56）Ni不足以解释观测到的超新星数量。即使合成了相当数量的56 Ni，如果所有的爆炸能量最初沉积，喷流的开口角变得太宽，在这种情况下，实现高度相对论的流出和伽马射线暴。从这些结果可以得出结论，在与伽玛暴有关的超新星中，56 Ni的起源不是喷流中的爆炸核合成。我们认为起源于吸积盘中的爆炸核合成的观点更有希望。我们还表明，爆炸成为双极自然由于变形的祖细胞的影响。这一事实表明，在吸积盘中合成并作为流出物输送的56 Ni被吹向旋转轴，这将解释SN 1998 bw的线特征和SN 2003 jd的双峰线特征。喷流中56 Ni衰变产生的一部分γ射线线将出现而不会损失其能量，因为只要喷流是相对论性流，喷流就会在大量56 Ni衰变之前变得光学薄。我们发现，丰富的原子核的质量数\sim 40在喷出物中的能量沉积率敏感地依赖于。因此，可以通过对贫金属星化学成分的观测来确定哪一种模型才是伴随着超新星的伽马射线暴的合适模型。
2006-05-11 astro-ph
Luminosity and Variability of Collimated Gamma-ray Bursts
在内激波模型的框架下，我们研究了准直火球产生的伽马射线暴的光度和变率。特别是我们注意的光球由于$e^\pm$对产生的内部冲击同步辐射光子的作用。它表明，所观察到的造父变星之间的关系的光度和可变性可以被解释为一个标准的能量输出的火球喷流的开口角和质量之间的相关性包括在爆炸。我们还表明，这样的相关性可以是一个自然的后果的Bracksar模型。利用多壳层模型，数值计算了伽马射线暴的时间剖面。准直喷流的典型洛伦兹因子比宽喷流高，由于光球半径处的角扩展时间尺度较小，因此可以产生更多的可变时间剖面。我们的模拟定量再现所观察到的相关性。
2002-06-19 astro-ph
A Fallback Disk Model for Ultraluminous X-ray Sources
目前的恒星演化模型预测，在大质量恒星的核心坍缩过程中，相当数量的恒星物质会落回致密的坍缩残余物（中子星或黑洞），通常以吸积盘的形式存在。这引发了快速的质量吸积，例如，黑洞，并产生高能爆炸称为伽马射线暴。然而，从观测上证明新生黑洞周围存在吸积盘是非常困难的。在这里，我们证明了附近星系中的一些超亮X射线源，它们与超新星遗迹有关，可能是黑洞从它们的后备盘中吸积出来的，即，它们是从SARS进化而来的。由于几乎可以肯定在这些黑洞周围存在着一个吸积盘，这将首次为黑洞模型提供观测支持。
2003-09-11 astro-ph
Nucleosynthesis in Gamma Ray Burst Accretion Disks
我们遵循的核反应，发生在吸积盘的恒星质量的黑洞，是吸积在一个非常高的速度，每秒0.01至1太阳质量，因为是在许多目前的模型实现伽马射线暴（GRB）。盘中的中子化程度是吸积率、黑洞质量、克尔参数和盘粘性的敏感函数。对于高吸积率和低粘性，到达黑洞的物质将主要由中子组成。这种程度的中子化将有重要的影响，伽玛射线暴产生喷流的动力学，也许为r-过程的合成。对于较低的吸积率和高粘度，可能是适当的外盘在Bracksar模型，中子质子平等持续允许可能的合成56镍在磁盘风。56 Ni必须存在才能形成任何光学明亮的Ib型超新星，特别是那些与伽玛暴相关的超新星。
2002-09-19 astro-ph
Relativistic Outflows in Gamma-Ray Bursts
伽马射线暴（GRB）不是各向同性辐射的可能性在理论上被设计为一种改善这些强大现象的标准火球模型所暗示的巨大能量预算的方法。然而，在准各向同性释放几个$10^{50} $ erg后产生等离子体的准直喷射的机制不能令人满意地解析解释。原因在于，流出物通过其祖系统的准直取决于非常复杂和非线性的动力学。这使得有必要使用数值模拟，以揭示一些可能的伽玛暴祖先的生存能力。在这篇文章中，我将回顾这些数值模拟所显示的最相关的功能，以及它们是如何被用来验证的Eksar模型（长GRB）和模型涉及合并的紧凑的双星（简称GRB）。
2007-01-08 astro-ph
General Relativistic Magnetohydrodynamic Simulations of Collapsars
我们对作为伽马射线暴模型的磁化旋转大质量恒星的引力坍缩进行了2.5维广义相对论磁流体动力学（MHD）模拟。目前的计算集中在广义相对论MHD与简化的微观物理（我们忽略中微子冷却，物理状态方程和光致衰变）。最初，我们假设这颗恒星的核心坍缩失败了。在计算中手工插入几个$M_{\odot}$黑洞。模拟结果表明，在计算开始之前，气体被吸积到一个假设已经形成的黑洞中，在核心反弹时产生的冲击波内部形成了一个盘状结构，并产生了一个喷流。我们发现，射流被加速的磁压力和离心力，并被放大的旋转和极向磁场的几何效应的环形磁场的箍缩力准直。喷流的最大速度是温和的相对论性（0.3c）。喷流的速度随着恒星物质的初始旋转速度的增大而增大。另一方面，对初始磁场强度的依赖性有点复杂：在弱场状态下，射流的速度随着初始磁场强度而增加，然后在某个中间磁场强度下饱和，并且在超过临界磁场强度时减小。这些结果与由阿尔芬波的传播时间和盘的旋转时间（或扭转时间）之间的平衡所确定的存储的磁能有关。
2004-03-15 astro-ph
Evolution of Gamma-Ray Burst Progenitors at Low Metallicity
尽管越来越多的证据表明长伽马射线暴（GRB）与沃尔夫-拉叶星的死亡有关，但大质量恒星到GRB的演化路径以及GRB祖先的确切性质仍然知之甚少。然而，最近的大质量恒星演化模型表明，对于足够低的金属丰度，最初非常快速旋转的恒星可以满足形成恒星的条件。即使在这些模型中包括的磁矩，一个强大的核心自旋是避免通过准化学均匀的演化引起的旋转混合。在这里，我们探讨的初始质量和自旋范围的Z=Zsun/20的单星预计产生伽玛暴。我们进一步发现了GRB祖细胞的化学结构中的二分法，其中较低的初始质量以仍然含有一定量的氢的大量氦包层结束其生命，而较高的初始质量以C/O为主的无氢气氛爆炸。
2005-11-08 astro-ph
