Repeating Fast Radio Bursts from Collapses of the Crust of a Strange Star
奇异星是由退禁闭夸克构成的致密天体。SS与中子星很难区分，因为可能存在由正常强子物质组成的薄壳，并掩盖了SS的整个表面。在这里，我们认为，有趣的重复快速射电暴（FRB）产生的间歇性分数崩溃的地壳的SS引起的吸积物质从其低质量的同伴再填充。在我们的场景中，可以很好地理解FRB的周期性/零星/集群的时间行为。特别是，周期性归因于通过盘不稳定性的吸积率的调制。为了解释重复FRB源180916.J0158+65的$\sim 16$ -天周期性，调用了具有$α\simeq 0.004$的粘性参数和低状态下的吸积速率为$\simeq 3 \times 10^{16}$ ~g~s $^{-1}$的Shakura-Sunyaev盘。如果我们的假设被未来的观测所支持，将成为奇异夸克物质假说的间接证据。
2021-07-30 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from Magnetars Born in Binary Neutron Star Mergers and Accretion Induced Collapse
新近诞生的磁星是推动快速射电暴（FRB）的最有希望的候选者。到目前为止，焦点一直放在罕见的核心坍缩爆炸中产生的毫秒磁星上，其动机是重复的FRB 121102的恒星形成矮宿主星系，它与超亮超新星（SLSNe）和长伽马射线暴（LGRB）的宿主非常相似。然而，长寿磁星也可能在双中子星（BNS）合并中产生，在一小部分情况下，残留物的总质量足够低，以避免坍缩成黑洞，或者在白矮星的吸积诱导坍缩（AIC）中。一个BNS FRB通道的特点是不同的主机星系和空间偏移分布比SLSNe/LGRB通道，我们预计一个类似的主机人口，虽然可能不同的AIC事件的偏移分布。我们发现，无论是BNS和AIC通道是一致的，最近报道的FRB 180924，本地化ASKAP到一个巨大的静止的宿主星系的偏移量约1.4有效半径。使用校准到FRB 121102的模型，我们对BNS合并或AIC中出生的磁星FRB源的色散测量，旋转测量和持续无线电发射进行了预测，并显示这些与FRB 180924的合理参数上限一致。根据AIC的速率，以及BNS合并留下长寿命稳定磁星的比例，与较老的恒星星族相关的重复FRB源的出生率可以与核心坍缩通道的出生率相媲美。我们还讨论了电势差在这些通道的重复性能，作为一个结果的差异，在特征质量和磁场的磁星。
2019-06-28 astro-ph.HE
The birth of black holes: neutron star collapse times, gamma-ray bursts and fast radio bursts
最近对短伽马射线暴（SGRB）的观测表明，双中子星（NS）合并可以产生高度磁化的毫秒级NS。一些SGRB的X射线余辉平台的尖锐截止暗示了这些残余NS到黑洞的引力坍缩。这种“超大质量”NS的坍缩也描述了闪电模型，闪电模型是快速射电暴（FRB）前身的主要候选者。与SGRB相关的FRB的观测将为闪电战模型和SGRB的二元NS合并情景提供令人信服的证据，并导致对NS状态方程的有趣约束。我们预测的超大质量NS的崩溃时间创建的二进制NS合并，发现这样的恒星崩溃$\sim10\,{\rm s}$ - $4.4\times10^{4}\,{\rm s}$（95%的信心）合并后。这直接影响到观测目标的NS残余的二进制NS合并，提供了最佳的窗口，高时间分辨率的无线电和X射线后续的SGRB和引力波爆发。
2014-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Gravitational wave bursts from long gamma-ray bursts
伽马射线暴，特别是所谓的长持续时间暴，是探测到的最明亮的爆炸之一，它很可能是由超大质量恒星内部的黑洞的内在核心坍缩组成的。我们指出，这种坍缩本身将产生一个普通的引力波爆发。已经表明，这种爆发的强度取决于坍缩物体的无量纲自旋参数。在下降假设下，由于新形成的黑洞的旋转，伽马射线暴的中心引擎以电磁方式为爆炸提供动力。我们认为，峰值亮度和各向同性能量的伽马射线暴可以与自旋的黑洞，由于这一机制。由于引力辐射和电磁辐射都依赖于自旋，因此当我们手头有一个已知距离的伽马射线暴时，它们可以相互关联，从而给出引力波暴的直接估计。我们讨论了目前和未来的探测器的可探测性限制。
2018-01-22 astro-ph.HE
Simulating the Collapse of a Thick Accretion Disk due to a Type I X-ray Burst from a Neutron Star
我们使用二维，广义相对论，粘性，辐射流体动力学模拟研究的影响I型X射线爆发的热和几何厚的吸积盘周围的非磁化，非旋转的中子星。该盘最初与处于其低/硬光谱状态的系统一致，并且经受一个爆发，该爆发上升到$10^{38}$ erg s $^{-1}$ in $2.05$ s的峰值亮度。在爆发的高峰期，盘的温度下降了三个数量级以上，其刻度高度下降了一个数量级以上。模拟结果表明，这些效应主要是由于康普顿冷却的热等离子体，并清楚地说明了潜在的冷却效果的吸积盘日冕爆发。此外，我们证明了坡印廷-罗伯逊阻力的存在下，虽然它只提高了质量吸积率到中子星的一个因素相比，没有爆发的$\sim 3$ - $4$的模拟。像这样的模拟对于建立对吸积盘对强烈X射线脉冲的响应的一般理解是重要的，而这反过来又对破译爆发光谱至关重要。对这种光谱的详细分析提供了测量中子星半径的可能性，从而限制了中子星的状态方程，但前提是可以理解来自撞击盘及其相关日冕的贡献。
2018-10-18 astro-ph.HE
A Quark-Nova in the wake of a core-collapse Supernova: a unifying model for long duration Gamma-Ray Bursts and Fast Radio Bursts
[摘要]通过利用大质量恒星的核塌缩超新星爆炸后的夸克新星（QN;中子星到夸克星的爆炸跃迁），我们建立了一个长持续时间伽马射线暴（LGRB）和快速射电暴（FRB）的统一模型。SN和QN之间的时间延迟（几年到几十年）以及相对论QN喷出物的碎片性质（即数百万块）是产生强大的LGRB引擎的关键。在我们的模型中，一个LGRB光变曲线表现出相互作用的碎片QN喷出物与湍流（即对流和磁饱和）SN喷出物是由其与底层脉冲星风星云（PWN）的相互作用形成的。余辉是由于QN块的相互作用，退出SN喷出物，与周围的介质。我们的模型可以同时拟合BAT/XRT的瞬发和余辉光变曲线及其光谱，从而得到LGRB的观测性质（如能带函数和X射线耀斑）。我们发现米德定律和阿玛提定律不是基本的，而是现象学的。FRB的结果从相干同步辐射时，QN块与非湍流弱磁化PWN-SN喷出物，其中的条件是易于韦伯不稳定性相互作用。由韦伯不稳定性引起的磁场放大设定了电子和电子对相干辐射的聚束长度。在我们的模型中得到的发射频率，光度，持续时间和色散措施是一致的FRB数据。我们发现了从FRB到LGRB的高能暴现象的自然统一，包括X射线闪光和富X射线GRB以及超亮SNe。我们发现了超高能宇宙射线和FRB之间的可能联系，并提出了一个QN后的二元中子星合并可以产生一个短的GRB（SGRB）与BAT/XRT光变曲线。
2019-11-21 astro-ph.HE
Three-stage Collapse of the Long Gamma-Ray Burst from GRB 160625B Prompt Multiwavelength Observations
本文介绍了对最亮的伽马射线暴（GRB）之一GRB 160625 B的同步多波长观测的早期结果，并利用MASTER获得了它的光学对应物的详细的连续快速光学测光，以及Lomonosov和Konus-Wind航天器获得的硬X射线和伽玛射线发射。详细的光度测量使我们能够探测到内禀光发射中的准周期发射成分。作为我们的同步多波长观测分析的结果，我们提出了一个三阶段崩溃的情况下，这个长而明亮的伽玛暴。我们认为，准周期涨落可能与自引力快速旋转的超致密体（spinar）的强迫进动有关，它的演化是由强大的磁场决定的。在进化的最后阶段，旋臂的质量使它坍缩成一个黑洞。
2023-02-12 astro-ph.HE
Core-Collapse Supernove Burst Neutrinos in DUNE
深层地下中微子实验（DUNE）是一个基准质量为40千吨的地下液态氩时间投影室实验，它将对下一个银河系核心坍缩超新星预计产生的中微子爆发的电子中微子味成分敏感。这样的观测将为核心坍缩的天体物理学以及中微子的性质带来独特的见解。介绍了DUNE超新星爆发中微子探测和重建的最新进展，包括光探测系统的贡献。
2020-11-13 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Neutrino Oscillations Within the Induced Gravitational Collapse Paradigm of Long Gamma-Ray Bursts
超新星（SNe）长伽马射线暴（GRB）的诱导引力坍缩（IGC）模型预言了超新星喷出物在中子星（NS）伴星上的超临界吸积过程会产生大量的中微子-反中微子（$ν\barν$）辐射。中微子发射的亮度可达$10^{57}$ MeV s $^{-1}$，平均中微子能量为20 MeV，中微子密度为$10^{31}$ cm $^{-3}$。沿着它们从NS表面附近向外的路径，这些中微子经历由中微子与电子密度比决定的味道转变。我们确定了吸积带上的中微子和电子，并利用它们计算了中微子味的演化。对于正常和倒置的中微子质量等级，并在双味形式主义（$ν_{e}ν_{x}$），我们估计最终的电子和非电子中微子的内容后，两个振荡过程：（1）中微子集体效应，由于中微子自相互作用的中微子密度占主导地位，（2）Mikheyev-Smirnov-Wolfenstein（MSW）的效果，其中电子密度占主导地位。我们发现，最终的中微子内容是由$\sim$ 55%（$\sim$ 62%）的电子中微子，即$ν_{e}+\barν_{e}$，正常（倒置）中微子质量等级。这项工作的结果是第一步，除了核心崩溃SNe的一个新的来源的天体物理学MeV中微子的特性，因此，值得进一步关注。
2017-12-19 astro-ph.HE
Ultra Long Gamma-Ray Bursts from the collapse of Blue Super Giant stars: an end-to-end simulation
超长伽马射线暴（ULGRB）是一类持续时间长达数千秒的伽玛暴，比标准长伽玛暴（LGRB）长两个数量级。这些事件的驱动引擎尚未被发现，想法从磁星到潮汐破坏事件，再到扩展的大质量恒星，如蓝超巨星（BSG）。BSG是恒星演化的一个可能的终点，它的吸引力在于其包层相对较长的自由落体时间，允许吸积为一个持久的中央引擎提供动力。与此同时，它们的大径向延伸对射流的出现提出了挑战。在这里，我们进行了端到端的模拟，旨在评估BSG作为ULGRB祖细胞的可行性。用MESA程序计算了BSG星模型的核坍缩演化。然后，我们计算吸积率的信封材料的分数有足够的角动量，以圆形和形成一个吸积盘，并输入相应的功率到喷流，我们演变通过恒星信封与FLASH代码。我们的模拟表明，喷流可以出现，由此产生的光变曲线类似于在ULGRB中观察到的光变曲线，持续时间$T_{90}$从$\approx$ 4000~s到$\approx10^4$ s不等，取决于视角。
2018-04-17 astro-ph.HE
Neutrino Burst-Generated Gravitational Radiation From Collapsing Supermassive Stars
我们估计的引力辐射签名的电子/正电子湮灭驱动的中微子爆发伴随着最初的流体静力学，辐射占主导地位的超大质量物体遭受费恩曼-卡拉塞卡不稳定性的不对称崩溃。一个质量为$5\times10^4\,M_\odot<M<5\times10^5\,M_\odot$、具有原始金属性的物体，在坍缩成黑洞时，其静止质量中以中微子形式发射的部分是最佳的情况：较低初始质量的物体将受到散射诱导的中微子捕获，因此在这种引力辐射产生模式中效率较低;而更大的质量在产生黑洞之前不会变得足够热以辐射显著的中微子能量。最佳情况下的坍缩将辐射百分之几的恒星的静止质量的中微子，并假设一个小的不对称温度在峰值中微子生产，产生一个特征性的线性记忆引力波爆发签名。这个信号的时间尺度取决于红移，是$\sim1{\rm~s}$到$10{\rm~s}$，最适合像DECIGO这样的引力波观测站。利用该探测器的响应，并要求信噪比$>$ 5，我们估计，一个$\sim 5\times10^4\,M_\odot$超大质量恒星的崩溃可能会产生中微子爆发产生的引力辐射签名可检测到红移$z\lesssim7$。根据设想的最终DECIGO设计灵敏度，我们估计这些事件的线性记忆信号可以用SNR $> 5$到$z \lesssim13$检测到。
2018-04-14 astro-ph.HE
Localized FRBs are Consistent with Magnetar Progenitors Formed in Core-Collapse Supernovae
随着快速射电暴（FRB）定位于类似银河系的星系，以及SGR J1935+2154的明亮射电暴的检测，其能量与河外射电暴相当，FRB的磁星起源是显而易见的。通过研究FRB的环境，在银河系中没有观察到的磁星形成机制的证据可能变得明显。在本文中，我们使用一个样本的FRB宿主星系和一个完整的样本的核心坍缩超新星（CCSN）的主机，以确定是否FRB的祖先是一致的人口的磁星出生在CCSNe。我们还比较了FRB主机的氢-贫超亮超新星（SLSNe-I）和长伽马射线暴（LGRB）的主机，以确定是否人口的FRB主机是兼容的人口的瞬变可能连接到毫秒磁星。在使用一种新的方法来衡量恒星质量和恒星形成率的每个主机星系的统计代表的$z=0$星系，我们发现，CCSN主机和FRB是一致的，从相同的分布。此外，FRB宿主分布与SLSNe-I和LGRB宿主的分布不一致。通过目前FRB宿主星系的样本，我们的分析表明，FRB与通过巨大的高磁性恒星坍缩而产生的磁星群是一致的。
2020-09-28 astro-ph.HE
Monster Shocks, Gamma-Ray Bursts, and Black Hole Quasi-normal Modes from Neutron-star Collapse
本研究通过首个坍缩磁陀星磁层磁流体动力学模拟，提出一种非准直延迟伽马射线暴新机制，发现坍缩激发的外向流会受新生黑洞铃振调制，印刻千赫兹准正态模，为并合引力波提供高能对应体。
2024-10-09 astro-ph.HE gr-qc
Short Gamma-Ray Bursts following mergers of an ONeMg with a CO white dwarf
讨论了大质量ONeMg白矮星（WD）与CO白矮星（WD）合并后产生短伽马射线暴（GRBs），以及由此产生的吸积诱导坍缩（AIC）的情况。初始系统的初级质量$M_1 \sim 6-10 \, M_\odot$和次级质量$M_2 \sim 3-6\, M_\odot$形成，通过两个不同的演化通道，双简并CO-ONeMg WD系统。对于足够大的质量比$q \equiv M_2/M_1 > q_{crit} \sim 0.25$，随后的引力波驱动的质量转移是不稳定的，由此质量较小的CO WD被破坏，并在几个轨道时间尺度上将其质量转移到主要的ONeMg WD。合并的产物点燃了外壳的CO燃烧，增加了简并核心的质量;同时，由于强风，质量和角动量损失了。当ONeMg WD足够接近于Ekrasekhar质量时，$\sim 10^4$数年后会发生电子俘获吸积引起的坍缩（AIC）。我们认为，在没有形成吸积盘的情况下，ONeMg WD直接坍缩成中子星，这是一种快速的短伽玛射线暴辐射。在坍缩之后，未燃烧的壳层部分在新形成的NS上的吸积为扩展发射（EE）提供了动力。在坍缩期间，中子星以毫秒周期旋转，并产生长时间的相对论性风，这些风冲击在壳燃烧阶段损失的物质，并从风终止冲击产生余辉辐射。
2017-09-07 astro-ph.HE
Multi-Angle Simulation of Flavor Evolution in the Neutrino Neutronization Burst From an O-Ne-Mg Core-Collapse Supernova
我们报告的第一个3乘3的“多角度”模拟的核心坍缩超新星环境中的中微子味道的演变的结果。特别地，我们跟踪了O-Ne-Mg核塌缩事件中的中微子爆发。虽然在定性的意义上，我们的结果是一致的，在3乘3单角度模拟，至少在中微子质量等级的依赖性，进行多角度计算被发现，以减少绝热的味道演变在正常的中微子质量等级，导致较低的交换能量。单角度和多角度的结果之间的差异是最大的正常中微子质量等级。我们的模拟还表明，目前在测量的质量平方和混合角参数的不确定性转化为中微子交换能量的不确定性。我们的研究结果表明，在低θ-13，它可能是难以解决的中微子质量等级使用的O-Ne-Mg中子化中微子爆发。
2010-08-21 astro-ph.HE hep-ph
Long Gamma Ray Bursts from binary black holes
我们考虑的情况下，最长的持续时间伽马射线暴，导致崩溃的大质量旋转的恒星在一个紧密的双星系统与同伴黑洞。在核心坍缩过程中诞生的主要黑洞首先被旋转起来，并在其诞生后恒星外壳的回落过程中增加其质量。当伴随的黑洞进入外壳时，它为气体提供了额外的角动量。两个黑洞在坍缩并螺旋式地进入主星后，在环双星盘内合并。合并后黑洞的质量吸积和最终高自旋的第二幕破坏了伽马射线暴的中心引擎活动。观测到的事件在电磁信号中应该有两个明显的峰值，由引力波发射分开。爆炸引擎的重力反冲也是可能的。
2013-10-17 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts produced during collapse of macroscopic X-mode in magnetized pair plasma
Department of Physics and Astronomy, Purdue University（普渡大学物理与天文系）
本文证明在强磁化对等离子体中，非线性长波X模因折射率非线性和有质动力发生波坍缩，产生短时亮电磁脉冲，解释快速射电暴起源。
2026-06-15 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Radio Loud vs. Radio Quiet Gamma-ray Bursts: the Role of Binary Progenitors
我们探讨了射电响亮的伽马射线暴（GRB）的可能性，在相互作用的双星系统中的大质量恒星的崩溃，而射电安静的GRB产生的单个大质量恒星的崩溃。一个双星系统可以有必要的角动量和能量预算来解释较长的即时伽马射线持续时间和较高的各向同性能量在射电大声子样本的长伽玛暴。此外，双星系统可以导致丰富和扩展的星周环境，允许在射电大声系统中看到的长寿命射电余辉的存在。最后，双星系统与单星系统中恒星的相对比例似乎与射电强暴与射电静暴的比例一致。
2022-02-12 astro-ph.HE
Does the Collapse of a Supramassive Neutron Star Leave a Debris Disk?
黑洞形成的一个可能途径是，当一颗刚性旋转的大质量中子星失去角动量或通过吸积获得过多质量时，它会坍缩。有人提出，部分中子星可能在黑洞周围形成碎片盘。这种短命的巨大圆盘可能是发出宇宙伽马射线暴的强大喷流的来源。坍缩是否会产生圆盘取决于中子星的状态方程。我们调查了广泛的状态方程允许的观测，发现磁盘的形成是不可行的。我们的结论是，这个通道的黑洞形成是无法产生强大的射流，并讨论了模型的伽马射线暴的影响。
2015-05-07 astro-ph.HE
The gamma-ray bursts and core-collapse supernovae - global star forming rate peaks at large redshifts
本文简要地回顾了第一个伽马射线暴（GRB）光学鉴别--相对小红移（z）下的GRB宿主星系和恒星形成率（SFR），GRB宿主星系的金属丰度，大红移下GRB宿主星系和星系的异同，以及高红移下的SFR和GRB率（GRBR）。长持续时间的伽玛暴和大质量恒星爆炸（如核心塌陷超新星- CCSNe）之间的直接联系的证据。SFR是否在z ~10时快速下降？讨论了与伽玛暴有关的一些尚未解决的问题：关于高z伽玛暴宿主星系，高z CCSN与伽玛暴的联系，以及在高z下可能的新的重要宇宙学检验。
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Estimations of the Distances of Stellar Collapses in the Galaxy by Analyzing the Energy Spectrum of Neutrino Bursts
目前的中微子望远镜，根据其特殊的功能，可以重建银河系爆发的中微子光谱。由于光学对应物可能不可用，因此希望手头有替代方法来仅使用中微子数据估计超新星爆炸的距离。在这项工作中，我们提出的方法，我们提出的初步结果估计距离银河系超新星的中微子爆发的光谱形状和假设的基础上释放一个典型的超新星爆炸由于恒星坍缩的引力结合能。
2012-02-01 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
An Unambiguous Separation of Gamma-Ray Bursts into Two Classes from Prompt Emission Alone
伽马射线暴（GRB）的持续时间是其物理起源的一个关键指标，长暴可能与大质量恒星的坍缩有关，短暴可能与中子星的合并有关，然而，短暴和长暴的性质有很大的重叠，持续时间或任何其他参数都不能完全区分这两类暴。在这里，我们使用机器学习，降维算法，t分布随机邻域嵌入（t-SNE）明确地对每个GRB进行分类，提供一个将所有Swift GRB分为两组的目录。虽然分类只使用瞬发光变曲线进行，但每一个与超新星相关的爆发都被发现在较长的一组中，而与千新星相关的爆发则被发现在较短的一组中，这表明这两组是真正的长短伽玛暴。两个明显没有超新星的爆发属于较长的类别，表明这些可能是直接坍缩的黑洞，这是一种可能发生在更大质量恒星死亡时的现象。
2020-05-27 astro-ph.HE
Extending the sample of core-collapse supernovae for searches of axion-like-particle induced gamma-ray bursts with the Fermi LAT
在核心坍缩超新星（SN）中，类轴子粒子（ALP）可以通过Primakoff过程产生，随后在银河系的磁场中转化为伽马射线。我们利用一个在可见光波段的河外超新星样本，估计了核心坍缩的时间，并利用费米大天区望远镜（LAT）寻找一个符合的伽马射线暴。假设LAT视野内至少包含一个SN，我们排除了SN 1987 A中先前限制的$\sim$ 5倍内的光子-ALP耦合。随着越来越多的SNe观测光学调查，我们的研究结果表明，探测ALP暗物质结合光学和伽马射线观测的潜力。我们还提供了估计爆炸时间的15个近距离SNe最近观察到的ZTF的初步结果。我们的研究结果表明，爆炸时间可以在一天内估计（仅统计不确定性），使其成为后续LAT分析的有希望的目标。
2021-08-04 astro-ph.HE hep-ph
Burst particle creation in gravitational collapse to a horizonless compact object
在前一篇论文中[Harada，Cardoso和Miyata，Phys.修订版本\ D { \bf 99}（2019），044039]，它表明，一个中空的透射壳塌缩到一个半径非常接近其视界半径的超紧凑物体通常会发射瞬态霍金辐射，随后是一对彼此相隔很长时间间隔的爆发。在本文中，我们扩展了以前的工作在两个独立的方向：改变边界条件和指定的物质状态方程。首先，我们引入了一个完美的反射表面塌缩到一个超紧凑的对象，并发现这个模型也发出瞬态霍金辐射，其次是一个单一的爆发。其次，我们引入了两种不同的坍缩动力学的超紧物体，并指定相应的物质状态方程。我们发现，瞬态霍金辐射是很常见的早期，而随后的爆发强烈依赖于边界条件和状态方程或制动行为的表面。
2019-05-28 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Bayesian reconstruction of gravitational wave burst signals from simulations of rotating stellar core collapse and bounce
本文提出了一种从恒星核坍缩和核反弹的引力波信号中提取旋转恒星核坍缩物理参数的方法。来自干涉测量引力波探测器的数据可用于提供关于原始模型的质量、坍缩前旋转和核物质状态方程的信息。我们使用广义相对论中旋转恒星核心坍缩模型的最新数值模拟所提供的波形库，并使用主成分分析从它们创建一组正交的本征向量。贝叶斯推断技术，然后用于重建相关联的引力波信号，假设被检测到的干涉检测器。后验概率分布函数推导出的主成分分析特征向量的幅度，和脉冲到达时间。我们展示了如何重建的信号和主成分分析特征向量振幅估计可能提供的信息与核心崩溃事件的物理参数。
2009-11-18 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the Fraction of Core-Collapse Supernovae Harboring Choked Jets with High-energy Neutrinos
对核心坍缩超新星和伽马射线暴的联合观测表明，在恒星核心坍缩之后，可能会有新形成的黑洞从恒星吸积物质，从而产生喷流。这样的伽马射线暴只在Ibc型超新星中观测到，这表明恒星的祖先在坍缩前失去了氢包层。根据最近的假设，即使祖星仍然保留其氢包层，也有可能在核心坍缩事件中发射喷流，然而，这种喷流无法穿透恒星，并且在逃逸之前会停滞在祖星的内部。这些喷流被称为阻塞喷流。由这种阻塞喷流产生的高能中微子可以逃离恒星的包层，并被观测到。在这里，我们将研究如何多信使搜索高能中微子和核心坍缩超新星可以检测或限制恒星坍缩产生喷流的部分。我们发现，很大一部分的喷气式飞机生产已经受到以前的观测活动的限制。我们探索未来的观测使用LSST，IceCube和Km3NET的可能性。
2019-11-19 astro-ph.HE
Gamma-Ray Bursts: To be Short or Long is not the Question
短伽马射线暴与核心坍缩超新星的关联似乎挑战了目前对这些极端事件起源的设想。但是，我们能在多大程度上依靠观测到的持续时间来确定它们的祖先呢？
2021-11-26 astro-ph.HE
End-to-End Tests of the Sensitivity of IceCube to the Neutrino Burst from a Core-Collapse Supernova
下一颗银河系超新星提供了一个千载难逢的机会，可以获得有关恒星爆炸及其核心极端条件的详细信息。核心坍缩的超新星将产生中微子爆发，在爆炸产生电磁辐射之前半天可见，因此爆发将为光学后续行动提供早期预警。由于局部超新星极其罕见，因此中微子探测器在爆发到来后提供及时的警报是至关重要的。冰立方中微子天文台与$>99\%$探测器一起工作，对银河系内$>10σ$级的各种超新星模型都很敏感。IceCube将实时发布超新星警报。冰立方对超新星的高度敏感性，近乎完美的探测能力，以及及时发出警报的能力，使其成为被称为超新星预警系统（SNEWS 2.0）的全球探测器网络的关键组成部分。设计了一个“消防演习”系统，将模拟的超新星信号注入冰立方在线系统。我们将讨论IceCube对银河系附近超新星的敏感性，并描述用于确保IceCube及其运营商准备就绪的数据挑战。我们还将讨论与SNEWS 2.0的IceCube警报和数据挑战的协调。
2021-07-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Search for Galactic core-collapse supernovae in a decade of data taken with the IceCube Neutrino Observatory
本文利用 IceCube 中微子天文台 10.735 年的连续数据，通过盲分析搜寻银河系核心坍缩超新星的中微子爆发，未发现信号，并给出了超新星发生率上限及与模型无关的探测限值。
2023-08-02 astro-ph.HE
Probing the Structure of Jet Driven Core-Collapse Supernova and Long Gamma Ray Burst Progenitors with High Energy Neutrinos
高能中微子的到达时间编码了关于其来源的信息。我们证明了在相对论喷流中中微子发射的起始时间的能量依赖性可以用来提取有关超新星/伽马射线暴祖先结构的重要信息。我们研究了不同超新星和伽马射线暴的祖先，包括红色和蓝色的超巨星，氦核，沃尔夫-拉叶星，和化学均匀的恒星，具有各种质量和金属丰度的能量和时间的依赖性。对于扼流射流，我们计算的截止可观察到的中微子能量取决于半径的射流是失速。此外，我们展示了如何使用这种能量和时间依赖性来识别和区分祖细胞，少至一个或两个观察到的事件，在有利的条件下。
2012-09-20 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Pre-collapse Properties of Superluminous Supernovae and Long Gamma-Ray Burst Progenitor Models
我们分析了42个快速旋转、低金属丰度、准化学均匀演化的恒星模型在核心坍缩时质量范围在4到45 $\,\mathrm{M}_\odot$之间的性质。这种模型被认为是超亮超新星（SLSNe）和长持续时间伽马射线暴（IGRB）以及与它们相关的Ic-BL型超新星（SNe）的祖先。我们的研究结果表明，无论这些模型产生磁星驱动的SLSN爆炸或近临界旋转的黑洞（BH）是不是初始质量的单调函数。相反，一旦化学均匀性被打破，它们的爆炸性根据晚期核心演化而非单调地变化。使用不同的爆炸性标准，我们发现，我们的模型有一个明显的偏好，以产生SLSNe在较低的质量，和IGRB在较高的质量，但发现几个例外，预计IGRB形成的恒星低至10 $\,\mathrm{M}_\odot$，和SLSNe的祖先质量为30 $\,\mathrm{M}_\odot$。在一般情况下，我们的模型再现预测的角动量，喷出物的质量和磁场强度在核心崩溃推断SLSNe和IGRB，并建议显着的相互作用与他们的拱星介质，特别是低喷出物质量的爆炸。
2020-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gravo-thermal catastrophe in gravitational collapse and energy progenitor of Gamma-Ray Bursts
我们研究了恒星核的同系坍缩、强子碰撞弛豫的维里定理和强子碰撞的光子产生。因此，我们显示的重力热动力学过程，将引力能转换为光子能量。这个过程在能量和熵上都是有利的。采用重子总数守恒、能量动量守恒的欧拉方程和引力势的泊松方程来描述同源核坍缩。维里定理决定了强子碰撞从引力势获得的能量。强子光子产生率决定光子的能量密度。宏观和微观过程的时间尺度进行了研究，以验证近似。结果表明，不透明的光子对球的形成，其总能量，大小，温度和数密度，占伽马射线暴祖源的主要能量特征。我们得到了这些量的内在相关性。它们只取决于恒星核心的平均热指数。我们讨论了用观测数据对抗它们的可能性。
2021-07-23 astro-ph.HE nucl-th physics.plasm-ph
Density Profiles of Collapsed Rotating Massive Stars Favor Long Gamma-Ray Bursts
长持续时间的伽马射线暴（lGRB）起源于相对论性的准直外流--喷流--从坍缩的大质量恒星中钻出来。准确地模拟这一过程需要真实的恒星轮廓，以便射流传播和突破。大多数以前的研究都使用简单的幂律或大质量恒星的预塌缩模型。然而，lGRB模型的相关恒星轮廓实际上是恒星核心坍缩形成致密物体后的轮廓。为了自洽地计算这样的恒星轮廓，我们使用开源代码GR 1D来模拟一套低金属量，旋转，大质量恒星祖先经历了化学均匀演化的核心塌陷过程。我们的模型涵盖了一系列零龄主序（ZAMS）质量：$M_\mathrm{ZAMS} = 13, 18, 21, 25, 35, 40$和$45 M_\odot$。所有这些模型，在核心崩溃的开始，功能陡峭的密度剖面，$ρ\propto r^{-α}$与$α\approx 2.5$，这将导致喷流是不一致的伽玛射线暴观测。我们跟踪七个模型中四个的坍缩，直到它们形成黑洞和另外三个原中子星（PNS）。我们发现，在所有的模型中，新形成的BH或PNS外的密度分布是很好的代表与$α\approx 1.35{-}1.55$的平坦的幂律。这种平坦的密度分布有利于BH动力射流的成功形成和突破，事实上，需要再现IGRB的可观察特性。未来的lGRB模型应该用较浅的\textit{post-collapse}恒星轮廓来初始化，就像这里介绍的那样，而不是通常使用的陡峭得多的坍缩前轮廓。
2023-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRBs from Collapse of Thorne-Żytkow-like Objects as the Aftermath of WD-NS Coalescence
提出TZlO坍缩统一模型，解释GRB 200826A和GRB 211211A的短长暴特征，并区分磁星与黑洞产物。
2024-05-26 astro-ph.HE
Can direct collapse black holes launch gamma-ray bursts and grow to supermassive black holes?
The existence of black holes (BHs) of mass ~ 10^{9} M_sun at z > 6 is a big puzzle in astrophysics because even optimistic estimates of the accretion time are insufficient for stellar mass BHs of ~ 10 M_sun to grow into such supermassive BHs. A resolution of this puzzle might be the direct collapse of supermassive stars with mass M ~ 10^{5} M_sun into massive seed BHs. We find that if a jet is launched from the accretion disk around the central BH, the jet can break out the star because of the structure of the radiation pressure-dominated envelope. Such ultra-long gamma-ray bursts with duratio…
2015-09-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Peculiarly Short-duration Gamma-Ray Burst from Massive Star Core Collapse
伽马射线暴（GRB）根据其双峰分布的持续时间，被唯象地分为长暴和短暴。近年来的多波长和多信使观测表明，长伽玛暴一般起源于大质量恒星核坍缩事件，而短伽玛暴则起源于双星中子星合并事件。人们已经知道，持续时间的标准有时是不可靠的，和多波长的标准，需要确定一个特定的伽玛暴的物理起源。一些明显长的伽玛暴被认为是中子星合并的起源，而一些明显短的伽玛暴被认为是真正长的伽玛暴，其短而明亮的辐射略高于探测器的灵敏度阈值。本文对一个明亮的短伽玛暴200826A的多波长数据进行了综合分析。该爆发的特征是尖锐的脉冲，持续时间为1秒，没有证据表明存在潜在的较长持续时间的事件。它的其他观测性质，如光谱行为，总能量，和宿主星系的偏移量，是，然而，与其他短伽玛暴被认为是起源于双中子星合并不一致。相反，这些性质类似于长伽玛暴。这一爆发证实了短持续时间伽玛暴的存在与恒星核坍缩的起源，并提出了一些挑战，现有的模型。
2021-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting the QCD phase transition in the next Galactic supernova neutrino burst
在高的重子密度和大的化学势的相变的热力学条件的预测目前是不确定的，主要是唯象的。对核心坍缩超新星的中微子观测可以用来限制这种情况。最近对星核坍缩的模拟，包括夸克物质的描述，预测了在瞬发ν_e中子化爆发后几百毫秒，反ν_e的急剧爆发。我们研究了目前中微子探测器IceCube和Super-Kamiokande上的反ν_e爆发的观测特征。对于银河系核心坍缩的超新星，我们发现可以检测到QCD相变的签名，而不管中微子振荡的情况。这一发现将构成恒星核心发生相变的有力证据，并对高物质密度下的状态方程和超新星爆炸机制产生影响。
2010-05-30 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Signal of Collapse-Induced Thermonuclear Supernovae: The Case for Prompt Black Hole Formation in SN1987A
坍缩引起的热核爆炸（CITE）可以解释核心坍缩超新星（CCSNe）。我们提出了一个初步的分析CITE预测的中微子信号，并将其与SN 1987 A的中微子爆发进行比较。对于强CCSNe，如SN 1987 A，CITE预测了一个原中子星（PNS）吸积阶段，伴随着相应的中微子光度，可以持续几秒钟，并被黑洞（BH）形成突然切断。中微子的亮度可以在几秒到几十秒的死时间后通过吸积盘发射恢复。相比之下，CCSNe的中微子机制预测了一个较短的PNS吸积阶段，随后是一个缓慢下降的PNS冷却光度。我们重复文献中使用的统计分析来解释中微子机制，并将其应用于CITE。中微子爆发的前1-2秒同样符合CITE和中微子机制。然而，数据暗示在t=2-3秒时光度下降，与中微子机制有一定的张力，同时自然归因于CITE中BH的形成。SN 1987 A在5秒时发生的中微子事件表明，吸积盘在那时形成。我们进行2D数值模拟，表明CITE可能能够容纳这个光盘形成时间，同时再现喷出的$^{56}$镍质量和喷出物动能内的因素2-3的意见。我们估计的盘中微子光度，并表明它可以大致匹配的数据。这表明BH的直接形成与SN 1987 A的中微子爆发是相容的。利用目前的中微子探测器，下一个银河系CCSN的中微子爆发可能会给我们提供实时形成事件视界的前排座位。对事件视界附近现象的了解激发了建造几个兆吨中微子探测器，每年对河外CCSNe进行观测…
2016-01-13 astro-ph.HE
Induced Gravitational Collapse, Binary-Driven Hypernovae, Long Gramma-ray Bursts and Their Connection with Short Gamma-ray Bursts
短、长伽马射线暴（GRB）起源于具有特定能量释放、光谱、持续时间等特征的亚类，并具有二元祖先。我们在这里审查的双星驱动的超新星（BdHNe）子类的祖先是CO $_\textrm{core}$ -中子星（NS）。CO $_\textrm{core}$的超新星爆发在其中心产生了新的NS（$ν$ NS），并触发了NS的超临界吸积。NS可以变成更大的NS或坍缩成黑洞（BH）。我们总结了这个主题，从2012年的第一个分析估计到2018年最新的三维（3D）光滑粒子流体动力学（SPH）数值模拟。长伽玛暴比以前认为的更丰富、更复杂。SN和吸积解释了X射线的前兆。NS吸积，其崩溃和BH形成产生的SN喷出物的不对称性，这意味着一个三维伽玛暴分析。被喷出物包围的新生BH和从NS继承的磁场是\emph{inner engine}，电子-正电子（$e^+e^-$）等离子体和高能发射从该\emph{inner engine}开始。$e^+e^-$对喷出物的影响将SN转变为超新星（HN）。喷出物中的等离子体动力学解释了MeV域中的超相对论瞬发辐射和X射线域中的早期余辉的轻度相对论耀斑。$ν$ NS发射对HN的反馈解释了X射线晚余辉及其幂律机制。所有这些都与试图用超相对论喷流的动能解释所有GRB相的GRB模型形成了对比，传统上在“Brachisar-Fireball”模型中提出。此外，BdHNe以其不同的风味导致…
2019-05-15 astro-ph.HE gr-qc
Fast Luminous Extragalactic Transients in the VLA Sky Survey: Implications for the rates of Accretion-Induced Collapse Events, Fast Blue Optical Transients and Gamma Ray Burst Afterglows
利用VLA巡天数据系统搜索邻近宇宙中时标小于3年的快速明亮射电暂现源，发现5个新暂现源，并对吸积致坍缩事件、快速蓝色光学暂现源及长短伽马暴的发生率给出了观测约束。
2025-06-05 astro-ph.HE
Collective baryon decay and gravitational collapse
虽然人们普遍认为，足够大的质量的引力坍缩将导致密度奇点和事件视界，但我们认为，当考虑量子效应时，这种情况永远不会发生。特别是，我们提出，当条件成熟的捕获表面形成，量子临界面扫过坍缩体，转化为轻子/光子气体的坍缩物质与正真空能量的核子。无论俘获面开始形成时的物质密度如何，这种情况都会发生，因此我们预测，至少在所有涉及普通物质的引力坍缩情况下，坍缩物质的大部分静止质量将转化为中微子和γ射线的爆发。我们预言，这些爆发的峰值亮度与坍缩天体的质量仅弱相关，其量级为（ε_q/m_Pc^2）^1/4c^5/G，其中ε_q是核子部分子的平均能量，m_Pc^2是普朗克质量。爆发的持续时间将取决于坍缩物体的质量;在恒星核心坍缩的情况下，我们预测中微子和γ射线爆发的持续时间都将在10秒左右。
2013-06-04 astro-ph.HE gr-qc
Gamma-ray bursts and kilonovae from the accretion-induced collapse of white dwarfs
研究通过秒级二维广义相对论中微子磁流体动力学模拟表明，快速旋转强磁化白矮星的AIC可产生伴随千新星的长伽马射线暴、相对论喷流与富中子外流。
2025-02-20 astro-ph.HE hep-ph
The canonical Gamma-Ray Bursts: long, "fake"-"disguised" and "genuine" short bursts
伽马射线暴（GRBs）首次提供了观测黑洞在引力坍缩到黑洞导致正负电子等离子体形成过程中真空极化所提取的能量的前所未有的机会。Kerr-Newman黑洞的独特性意味着，源自于引力坍缩的非常不同的过程（a）由伴星引起的双星系统中的单个恒星，或b）两颗中子星，或c）一颗中子星和一颗白矮星，确实导致了所观察到的GRB的相同结构。相对论性玻尔兹曼方程组的数值积分的最新进展与碰撞积分包括粒子之间的两体和三体相互作用提供了一个强大的概念工具，以区分传统的“火球”图片，一个膨胀的热腔考虑的卡瓦洛和里斯，而不是“火壳”模型，由一个内部冷壳的相对论膨胀的电子-正电子-重子等离子体组成。火壳的分析自然导致一个典型的伽玛射线暴组成的适当的伽玛射线暴和延长的余辉。通过回顾伽玛暴的三种解释范式，我们展示了如何火壳模型导致对伽玛暴结构的理解和对短伽玛暴和长伽玛暴的另一种分类。
2009-01-12 astro-ph.HE
Fast radio bursts: the last sign of supramassive neutron stars
最近发现了几个快速射电暴，显示出明亮的、高度分散的毫秒射电脉冲。这些脉冲不会重复，也与已知的脉冲星或伽马射线暴无关。这种高色散意味着在宇宙学距离上的辐射源，因此意味着极高的射电光度，远大于脉冲星发出的单个脉冲的功率。我们认为，快速射电暴代表了超大质量旋转中子星由于磁制动而坍缩成黑洞的最终信号。中子星最初是在非旋转模型的临界质量之上，并由快速旋转支撑。由于磁制动不断降低自旋，中子星将在诞生后数千年至数百万年突然坍缩为黑洞。我们讨论了超大质量中子星的几种形成方案，并利用最近的数值广义相对论计算结果估计了可能的观测特征。当坍缩将恒星表面隐藏在事件视界之后时，磁力线将剧烈地断裂。这可以将一颗几乎普通的脉冲星变成一颗明亮的射电“闪电”：来自移动磁震的加速电子耗散了磁层的很大一部分，并产生了一个巨大的射电爆发，可以观察到z>0.7。只有百分之几的中子星需要超大质量才能解释观测到的速率。我们认为，快速射电暴可能是高红移恒星质量黑洞孤立形成的痕迹。这些爆发可能是引力波发射的电磁补充，并揭示了黑洞的新形成和演化通道，而这些通道并不被视为伽马射线暴。对这些爆发的无线电观测可以追踪整个宇宙的核心坍缩超新星率。
2014-01-21 astro-ph.HE gr-qc
Plerion model of the X-ray plateau in short gamma-ray bursts
许多短伽马射线暴（sGRB）在主暴之后的X射线光变曲线中表现出延长的平台。它示出，X射线高原在所观察到的光度自然出现从一个plerion样的模型的sGRB残余，其中磁化，相对论风毫秒磁星注入冲击加速电子到一个腔体所限定的sGRB爆炸波。一个几何形状相关的部分的plerionic辐射也被拦截和再处理的光学厚合并喷出物。借助于已建立的喷出物模型，近似地估计了注入物和喷出物对复合X射线光变曲线的相对贡献。为了解析计算X射线光变曲线，在含时、幂律注入、绝热和同步辐射冷却的作用下，演化出电子能谱的重离子分量。如果减速磁星坍缩形成一个黑洞，该模型产生了亮度和平台持续时间之间的反相关，以及X射线通量的突然截止。这两个特征与数据大致一致，并且可以与磁星的表面磁场及其出生时的角速度相关。与核心坍缩超新星遗迹的类比进行了简要讨论。
2019-06-07 astro-ph.HE
An explosion is triggered by the late collapse of the compact remnant from a neutron star merger
众所周知，双中子星合并会产生超大质量中子星。这种致密残余物的寿命取决于总质量和状态方程。这个致密的残骸坍缩成一个黑洞-环面系统，预计会产生一个强大的喷流和一个短暂的伽马射线暴。然而，如果坍缩延迟半秒左右，周围的物质就会被吸积和/或排出，因此不会形成环面。然而，坍缩本身会产生准各向同性的磁化火球。由于磁场重连，这种磁性炸弹将耗散其大部分能量，并将产生即时发射，此时火球将对伽马射线透明。这种爆炸的能量范围取决于两颗中子星的初始磁场强度和合并过程中磁能的放大。我们讨论了一个准各向同性磁化火球的生产和随后的相互作用，在合并过程中喷出的物质，作为一个双中子星系统合并的结果。我们进一步讨论了一个可能的起源的持续时间的爆发和径向分层的流量以下的准正常模式的黑洞。
2018-07-18 astro-ph.HE
SPH simulations of the induced gravitational collapse scenario of long gamma-ray bursts associated with supernovae
本文首次用三维光滑粒子流体动力学（SPH）方法模拟了与超新星（SNe）有关的长持续时间伽马射线暴（GRB）的诱导引力坍缩（IGC）现象。我们模拟了碳氧核（CO $_{\rm core}$）与中子星（NS）伴星形成双星系统的SN爆炸。我们遵循SN喷出物的演化，包括它们的形态结构，受到新的NS（$ν$ NS）在SN的中心形成的引力场，和NS的同伴之一。我们计算了SN喷出物到NS伴星上的吸积率以及SN物质回退到$ν$ NS伴星上的吸积率。我们确定了一个广泛的参数空间，包括不同的CO $_{\rm core}$和NS同伴的质量，轨道周期和SN爆炸的几何形状和能量的双系统的命运。我们确定，为选定的NS核状态方程，二进制参数导致NS同伴，超临界吸积，无论是质量脱落的限制，或长期轴对称不稳定的引力坍缩到一个黑洞（BH），或更大的质量，快速旋转，稳定的NS。我们还评估了在SN爆炸后双星是否仍然存在引力束缚，从而探索了导致$ν$ NS-NS和$ν$ NS-BH双星的双星空间和SN爆炸参数。我们的结果为长伽玛暴，即X射线闪光和二进制驱动的超新星的建模的后果进行了讨论。
2018-12-04 astro-ph.HE gr-qc
General Relativistic Considerations of the Field Shedding Model of Fast Radio Bursts
快速射电暴（FRB）的流行模型涉及中子星祖先到黑洞的引力坍缩。有人认为，塌缩过程中中子星强磁场（$B$）的脱落是射电辐射的动力源。以前，这些模型已经利用史瓦西度规的简单性，史瓦西度规具有磁通量是在最终坍缩之前必须脱落的磁性“毛发”的限制。但是，中子星具有角动量和电荷，并且存在完全相对论性的克尔纽曼解，其中$B$的源在事件视界内。本文考虑Kerr Newman黑洞亚稳态坍缩放电产生的磁通量。也有人认为，脱落模型将不会运作，由于对创建。通过考虑脉冲星的死亡线，我们发现，对于一个中子星与$B = 10^{11} - 10^{13}$ G和一个长的旋转周期，$>1$ s这是不是一个问题。我们还讨论了观测证据支持的磁通量脱落模型的快速旋转的祖先所产生的FRB的可解释性。
2016-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Binary population synthesis models for core-collapse gamma-ray burst progenitors
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为是大质量、剥离的外壳、快速旋转的恒星的最终命运。除此之外，我们对祖先系统的了解是有限的。利用BPASS（Binary Population and Spectral Synthesis）恒星演化模型，我们研究了双星中某些大质量恒星在保持喷流产生所需的角动量的同时，仍然通过风或双星相互作用而失去其外层包层的可能性。我们发现，总氢质量小于0.0005 Msun和氦喷出物的质量分数小于0.20提供了最好的阈值超新星II/Ibc型和Ib/Ic司分别。应用潮汐算法对BPASS输出的恒星演化模型进行后处理，计算了双星系统中的潮汐相互作用。我们发现，所观察到的体积伽马射线暴率的演变，可以重新创建使用两个不同的途径和合理的分布的突发参数。在第一条路径中，恒星通过质量吸积旋转成准均匀状态。在第二种情况下，潮汐保持旋转，否则恒星会旋转下来。两者都导致Ic型超新星的祖先，和金属丰度分布与GRB宿主星系人口一致。在我们的模型中给出的假设，推断出的喷流产生的核心角动量阈值与对双相星的理论要求是一致的。因此，我们可以重现几个方面的核心坍缩超新星/伽玛射线暴的观测和理论同时进行。我们讨论了预测的可观察到的性质的伽玛射线暴的祖先和他们的幸存的同伴。
2019-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the induced gravitational collapse scenario of gamma-ray bursts associated with supernovae
遵循Ib/c型超新星的伽马射线暴的诱导引力坍缩（IGC）范式，对伴有中子星的双星系统中的碳氧核爆炸进行了数值模拟.由于大量的中微子发射和吸积流中光子的捕获，超新星喷出物触发了NS上的\emph{hypercritical}吸积过程。结果表明，在NS表面附近温度为1- 10 ~MeV，因此电子-正电子湮灭为中微子成为导致吸积率$10^{-9}$ - $10^{-1}~M_\odot$ ~s $^{-1}$和中微子光度$10^{43}$ - $10^{52}$ ~erg~s $^{-1}$的主要冷却通道（轨道周期越短，吸积率越高）.我们估计的最大轨道周期，$P_{\rm max}$，作为NS初始质量的函数，NS同伴可以达到超临界吸积的临界质量的引力坍缩导致黑洞（BH）的形成。然后，我们估计的吸积和轨道NS同伴到一个新的几何形状的超新星喷出物密度分布的影响。我们提出了一个$1.4\times 10^7$ ~粒子模拟的结果表明，NS诱导突出的不对称性，在喷出物的轨道平面周围的密度。我们详细阐述了与IGC过程的上述特征相关的可观测量。我们将这个框架应用于特定的伽玛暴：我们发现，X射线闪光（XRFs）和双星驱动的超新星（BdHNe）产生的双星与$P>P_{\rm max}$和$P < P_{\rm max}$，分别。我们详细分析了XRF 060218的案例。
2016-10-16 astro-ph.HE gr-qc
Gravitational shocks as a key ingredient of Gamma-Ray Bursts
我们确定了一种新的物理机制，可能是负责能量释放的$γ$射线爆发。在超新星爆炸的早期阶段，中子与坍缩的外层碰撞，引起中子核的径向扰动，可以触发引力激波，它可以很容易地以超相对论速度喷射出一小部分但很重要的坍缩物质。这种激波的发展是在广义相对论中近临界坍缩中产生的强场效应，并且在各种情况下的数值模拟中观察到，特别是包括径向扰动的中子星坍缩，尽管初始条件的范围很小。因此，这种效果可以很容易地错过在数值模拟中，如果相关的参数空间没有详尽的调查。在所提出的图像中，如果每一颗$10^4-10^5$核心坍缩超新星中只有一颗出现这种机制的相关条件，那么观测到的$γ$射线爆发的罕见性就可以得到解释。我们还提到了近临界坍缩可能在为活动星系核的中央引擎提供动力方面发挥作用。
2012-04-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Are fast radio bursts the most likely electromagnetic counterpart of neutron star mergers resulting in prompt collapse?
吸合中子星是引力波和电磁波的重要来源。如果BNS的总质量大于一个阈值，黑洞在合并后会迅速膨胀。通过统计研究结合最近的LIGO/室女座约束核状态方程，我们估计，高达$\sim 25\%$的BNS合并可能会导致迅速崩溃。此外，我们发现，大多数模型的BNS质量函数，我们在这里研究预测，大多数的BNS合并的非崩溃有$q\gtrsim 0.8$。质量比为$q \gtrsim 0.8$的BNS坍缩合并可能不会伴随着可检测的千诺瓦或短伽马射线爆发，因为它们释放了可忽略不计的质量，并在残余黑洞上形成了可忽略不计的小吸积盘。我们称这种BNS合并为“孤儿”。然而，最近的研究发现，${10^{41-43}(B_p/10^{12}\rm G)^2 erg\, s^{-1}}$电磁信号可以由合并前几毫秒的磁层相互作用提供动力。此外，储存在孤立的BNS合并残留物的磁层中的能量将在${\mathcal O}(1\ \rm ms)$中辐射出去。通过对初始磁层为偶极的BNS系统的全广义相对论模拟，我们发现黑洞形成后磁层中的能量为$E_B \sim 10^{39-41} (B_p/10^{12}\rm G)^2$ erg。正如先前的研究所发现的，$E_B$在1毫秒内的辐射$\sim 1\%$与合并前磁层光度相匹配。这些磁层信号没有被发射，其持续时间和功率与非重复的快速射电暴（FRB）一致。这些结果结合我们的统计研究表…
2019-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Electromagnetic emission from blitzars and its impact on non-repeating fast radio bursts
有人认为，非重复的快速射电暴（FRB）代表了磁化中子星坍缩成黑洞的最终信号。在这个模型中，一颗由快速旋转支撑的超大质量中子星，在诞生后几千到几百万年，由于自旋下降，将坍缩成一个黑洞。坍缩猛烈地折断了锚定在恒星表面的磁场线，从而产生了电磁脉冲，该脉冲将向外传播并加速电子，从而产生大规模的无线电爆发，即“闪电”。我们提出了一个系统的研究旋转和磁化中子星的引力坍缩，特别注意到远场演化后的崩溃。通过考虑一系列中子星的旋转范围从零到毫秒的周期和不同的磁场强度，我们表明，闪电发射是非常强大的，总是由一系列亚毫秒脉冲的振幅呈指数衰减的特点。利用恒星磁场和半径的一个简单表达式，很好地再现了磁层破坏时释放的光度和能量。最后，我们评估的发生对生产过程中的闪电战的情况下，得出的结论是典型的磁场强度的$10^{12}\,{\rm G}$和几赫兹的自旋频率，对生产被抑制。总的来说，模拟结果与通常观察到的FRB的光度之间的非常好的匹配使得闪电模型作为非重复FRB现象的简单而合理的解释具有可信度。
2018-09-07 astro-ph.HE gr-qc
The host galaxies of core-collapse supernovae and gamma ray bursts
本文对伽马射线暴（GRB）和核塌缩超新星（CCSN）的银河系和小尺度环境进行了比较研究。我们使用了z<1.2的34个GRB主机的样本，以及位于大天文台起源深度调查足迹内的58个超新星主机的比较样本。我们将模板光谱拟合到可用的光度数据，范围为0.45-24微米，并从所得拟合中提取绝对星等，恒星质量和恒星形成率。我们的研究结果广泛证实了以前的研究结果，但提供了显着的增强光谱覆盖范围和2-3倍的样本量增加。具体来说，我们发现CCSN经常发生在大规模的螺旋（螺旋分数~50%）。相反，伽玛暴发生在小的、相对低质量的星系中，具有高的比星率和表面恒星形成率，并且螺旋分数仅为~ 10%。GRB和CCSN样本的静止帧绝对幅度的比较比以前的工作中发现的结论性更少，这表明虽然GRB主机通常比CCSN的主机更小，更蓝，但它们的总蓝光亮度仅略低。我们认为，这可能是由于快速时期的强化恒星形成活动，所示的高比恒星形成率，既创造了伽玛射线暴的祖先，并简要地显着提高宿主星系的蓝色光度。最后，我们的本地环境的伽玛暴和CCSN的分析表明，伽玛暴是高度集中在他们的主机光，并进一步发生在地区的绝对表面光度比CCSN。
2010-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
