White dwarf-neutron star binaries: a plausible pathway for long-duration gamma-ray bursts from compact object mergers?
本文通过宿主星系建模与双星种群合成，研究WDNS/WDBH并合的偏移分布和宇宙学发生率，证明WDNS可解释GRB 211211A、230307A等致密并合型长暴。
2025-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole in Binary System is the Source of Cosmic Gamma-Ray Bursts and Their Counterparts
伽玛暴星团的发现使我们能够确定其来源的坐标和特征。辐射伽玛暴的天体被可靠地与包括银河双星在内的黑洞双星相鉴别。揭示了由黑洞决定的伽玛暴的一个不寻常性质，即伽玛暴的测量到达方向与其源的实际位置不一致。正是这个事实使我们能够找到辐射伽玛射线暴的物体。基于GRB星系团中观测到的广义相对论效应，发展了黑洞质量测量技术。计算的黑洞质量为大多数已知的银河系BH双星。它简要地表明如何不正确的解释观测事实的结果在一个错误的想法伽玛射线暴宇宙学起源。实际上，本文解决了两个问题：伽玛暴的起源和BH存在的现实性。
2011-08-01 astro-ph.HE physics.space-ph
Fast radio bursts and their gamma-ray or radio afterglows as Kerr-Newman black hole binaries
快速射电暴（FRB）是一种持续时间只有几毫秒的无线电瞬变现象。它们似乎发生在宇宙学距离上。我们认为这些事件可能起源于克尔-纽曼黑洞（KNBHs）磁层的坍缩。我们表明，封闭轨道的带电粒子在这些对象的磁层是不稳定的。在研究了粒子的比荷和KNBH的自旋和电荷的依赖性之后，我们得出结论，由此产生的时间尺度和辐射机制与FRB的现有观测结果吻合得很好。此外，我们认为，合并的KNBH二进制是一个合理的中央引擎的潜在的伽马射线或无线电余辉后，一定的FRB，也可以解释引力波（GW）的事件，如GW 150914。我们的模型导致的预测，可以通过组合多波长电磁和GW观测进行测试。
2016-05-16 astro-ph.HE
Neutron star binaries produced by binary-driven hypernovae, their mergers, and the link between long and short GRBs
本研究基于双星驱动超新星（BdHN）模型分类，通过数值模拟II型BdHN遗留的双中子星并合过程，明确了中心遗迹、吸积盘等特征参数，揭示了长、短伽马暴之间的关联。
2023-07-18 astro-ph.HE
On The Origin of Supernova-Less Long Gamma Ray Bursts
在小红移$(z<0.15)$处，没有关联的亮超新星（SNe）的长持续时间伽马射线暴（GRB）的比例与关联SNe的GRB相当。我们发现，它们的X射线余辉和X射线余辉的大多数附近的$(z<1)$伽玛暴没有一个确认的协会与SNe，以及复制的发射高度相对论性的喷流在SN-少出生的毫秒双星在中子星合并或通过相变的中子星夸克星质量吸积后，在紧凑的双星。然而，如此大比例的具有脉冲星样余辉的伽玛暴延伸到非常大的红移$(z>4)$，有利于相变的中子星夸克星的高质量X射线双星（HMXB），而不是合并的中子星，作为SN-少伽玛暴的起源。
2017-10-06 astro-ph.HE
Gravitomagnetic interaction of a Kerr black hole with a magnetic field as the source of the jetted GeV radiation of gamma-ray bursts
我们证明了Kerr黑洞与周围磁场的引力磁相互作用产生了一个电场，该电场将黑洞附近的带电粒子加速到超相对论能量.沿着黑洞自转轴，这些电子/质子的能量可以达到数千PeV，因此长伽马射线暴（GRB）中的恒星质量黑洞和活动星系核（AGN）中的超大质量黑洞可以通过这种机制贡献超高能宇宙射线（UHECR）。在离轴纬度，粒子加速到数百GeV的能量，并发射出GeV能量的同步辐射。这一过程发生在绕BH旋转轴的$60^\circ$内，由于赤道对称性，形成双锥发射。我们概述了描述这些加速和辐射过程的理论框架，它们如何提取克尔BH的旋转能量和伽玛暴天体物理学的后果。
2022-03-07 astro-ph.HE gr-qc
A Tale of Two Jets: Double Relativistic Outflows from Close Binary GRB Progenitors
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿天文与天体物理研究院）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）
研究提出双喷流模型，探讨紧密双星GRB前身中第二喷流的动力学及其观测特征，通过洛伦兹因子比、对齐角和时间延迟影响观测信号，预测SKA、eXTP等观测手段可验证该模型。
2026-03-29 astro-ph.HE
Exploding neutron stars in close binaries
2017年8月17日，LIGO发现了合并中子星的GW信号，随后FERMI和INTEGRAL在GW信号丢失后1.7秒发现了一个短暂的GRB 170817 A，当时它刚刚达到最大值。本文是我们在1984年发表的第一篇预言合并中子星的GW信号后短GRB的论文的复制。我们的论文遵循Clark和Eardley（1977）的设想，他们预测了GW信号峰值后1.7秒内中子星的灾难性破坏。我们在1990年的下一篇论文以相当合理的精度预言了短伽玛暴的所有主要性质。英文译文中的错别字已作了更正，并在本出版物中添加了一些评论，作为编号脚注（原文唯一的脚注用星号标出）。
2018-08-22 astro-ph.HE
Multi-messenger emissions from Kerr black holes
克尔黑洞在能量上类似于旋转的陀螺，并伴随着周围时空中的坐标系拖曳。本文显示帧拖动是产生多信使发射的普遍原因。我们讨论了沿旋转轴的引力自旋轨道耦合产生的高能辐射和通过环面磁层从周围物质产生的低能辐射。模型的结果指出，超高能宇宙射线（UHECR）的超大质量黑洞在大约的Greisen-Zatsepin-Kuzmin（GZK）的能量阈值从低光度的活动星系核（AGN），并从恒星质量的黑洞在超相对论毛细管喷流的高能光子发射。前者与皮埃尔俄歇天文台（PAO）最近的结果相比毫不逊色。后者与来自高能瞬态探测器（HETE）II、{ \em Swift}和爆发和瞬态源实验（BATSE）的伽马射线暴数据相比毫不逊色，其中发现黑洞自旋的有限寿命改善了伽马射线峰值能量和真实能量之间的相关性。匹配滤波应用于600光变曲线的长伽玛暴确定了一个过程中的粘性自旋对物质在最稳定的圆形轨道。我们的结论是，长伽玛暴是自旋动力，而不是吸积动力，从核心坍缩超新星和合并事件，如GRB 060614。在压力驱动的Papaloizou-Pringle不稳定性的引力波中，预计周围物质会同时产生低能辐射，而且比伴随的MeV中微子和磁风中的低能辐射更多。后者的能量来源于GRB 060614型事件中的非球面射电大声超新星和长时间河外射电爆发。这一前景对新兴的多信使调查很有意义。
2010-02-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quark-Novae in Low-Mass X-ray Binaries with massive neutron stars: A universal model for short-hard Gamma-Ray Bursts
我们发现，当夸克新星发生在低质量X射线双星中时，自然会出现一些让人联想到短硬伽马射线暴（GRB）的特征，这些双星与大质量中子星（> 1.6 M_sun）一起诞生，并拥有一个环双星盘。在第一个吸积阶段接近尾声的时候，条件正好适合中子星爆炸性地转变为夸克星（夸克新星）。在我们的模型中，随后的相互作用的物质从中子星的喷射地壳与环双星盘解释的持续时间，可变性和近普遍的性质，在短硬伽玛暴的即时发射。我们还描述了一种统计方法，喷出物的分裂和碰撞，以获得光子光谱在我们的模型，这是非常相似的经验带函数（带1993年）。我们将该模型应用于GRB 000727，GRB 000218和GRB 980706 A的能量密度和光谱，获得了很好的拟合。扩展的发射（光谱和持续时间）是由高能喷出物对白矮星的冲击加热和烧蚀解释的。根据夸克新星发生时的轨道分离，我们隔离有趣的制度在我们的模型中，当提示和扩展的发射可以发生。我们发现，光谱可以携带典型的Ib/c型SNe的签名，虽然这些应该出现比正常的Ib/c型SNe发光少。晚期的X射线活动是由于夸克星上的吸积以及它的自旋下降光度。馀辉活动是由激波加热膨胀的环双星盘中物质的壳层膨胀引起的。我们发现短硬伽玛暴的持续时间和频谱之间的相关性，以及适度的硬到软的时间演化的峰值能量。
2011-01-16 astro-ph.HE hep-ph
Can MAD accretion disks launching structured jets explain both GRB and AGN engines? Magnetically arrested accretion disks launching structured jets in application to GRB and AGN engines
我们探索相对论性喷流的形成、能量学和几何学，以及它们的中央引擎的可变性。我们研究快速和缓慢旋转的黑洞，并解决我们的模拟活动星系（AGN）中心和伽马射线暴（GRB）引擎。结构喷流被假定为占整个质量尺度的高能量源的发射特性，从恒星质量的黑洞在伽玛暴和活动星系核中的超大质量黑洞发射。它们的活动核心包含磁化的吸积盘，克尔黑洞的旋转提供了喷射发射的机制。如果吸积的模式是磁制动（MAD），这个过程最有效。在这种模式下，调制的喷气发动机发射的吸积流，在最小的时间和空间尺度上操作的内部不稳定性有关。由于这些尺度与光的穿越时间和黑洞的引力半径有关，因此喷流-圆盘连接的普适模型有望与黑洞质量成比例。本文利用克尔度规对MAD吸积过程进行了3D GR MHD模拟，研究了喷流-盘的联系。我们量化的可变性的磁盘通过傅立叶分析。我们发现，演化是由引擎的物理参数，如黑洞的自旋和磁盘的大小，以及它的磁化，我们应用我们的方案，在AGN和GRB类的典型类型的源。我们发现，MAD方案是适用于活动星系核发动机，并支持持久喷流排放。它也可以应用于伽玛暴，因为它给出了与观测大致一致的变化模式。然而，在某些情况下，强磁场可能会导致射流淬火，这种效果被发现是重要的，主要是伽玛射线暴射流。我们推测，这可能与伽玛射线暴发动机产生的磁力驱动风的强度有关。
2022-10-04 astro-ph.HE
On the Neutron Star-Black Hole Binaries Produced by Binary-driven-Hypernovae
在诱导引力坍缩（IGC）范式中，引入双星驱动超超新星（BdHNe）解释了与Ic型超新星（SNe）有关的高能（$E_{\rm iso}\gtrsim 10^{52}$ ~erg）长伽马射线暴（GRB）。它的前身是一个紧密的双星，由一个碳氧（CO）核心和一个中子星（NS）伴星组成，是新提出的“超剥离”双星的一个子类。当CO核心坍缩时，CO-NS短周期轨道导致NS从SN喷出物中吸积适当的物质，最终导致其坍缩为黑洞（BH）并产生GRB。这些紧密的双星演化通过SN爆炸非常不同的人口合成计算研究的紧凑型双星。首先，NS伴星的超临界吸积改变了双星的质量和动量。第二，因为爆炸的时间尺度与轨道周期相同，所以不能假设物质抛射是瞬时的。这极大地影响了双星系统在SN之后的命运。最后，当吸积的NS犁过SN喷出物时产生的弓形激波传递角动量，制动轨道。即使在爆炸中损失了很大一部分双星质量（远高于规范的50%极限），这些系统仍然保持束缚，即使是大的反冲也不太可能使系统脱离束缚。事实上，BdHNe产生了一个新的NS-BH双星家族，在目前的人口合成分析中没有考虑到，尽管它们可能很罕见，但近100%的结合率意味着它们可能在紧凑的合并率中发挥重要作用，这对引力波（GW）很重要，反过来，可以产生一类新的超短GRB。
2015-11-11 astro-ph.HE
Accurate evolutions of unequal-mass neutron-star binaries: properties of the torus and short GRB engines
我们提出了新的结果，从准确和全面的广义相对论模拟的非磁化的二元中子星与各种质量比的合并。恒星的演化是通过螺旋阶段，合并和迅速坍缩成一个黑洞，直到出现一个厚的吸积盘，这是研究，因为它进入并保持在准稳定的吸积制度。虽然使用了一个简单的理想流体状态方程，其中Γ=2，这项工作提出了一个系统的研究，在一个完全广义相对论的框架内所产生的黑洞-环面系统的性质合并的不等质量的双星。更具体地说，我们证明：（1）质量不对称性使环面质量显著增加，当重子总质量Mtot> 3.7Msun时，等质量双星不产生明显的环面：（2）对于Mtot ~ 3.4Msun，质量比q ~ 0.75-0.85的双星，测量到质量Mtor ~ 0.2Msun的环面;（3）环面的质量可以用简单的表达式M_tor估计（q，M_tot）= [c_1（1-q）+ c_2]（M_max-M_tot），包括双星的最大质量和由模拟限制的系数，并建议环面可以有大到M_tor ~ 0.35 M_sun（M_tot ~ 2.8 M_sun）和q ~ 0.75-0.85;（4）利用一种新的技术分析环面的演化，我们没有发现非轴对称不稳定性开始的证据，而且它们的质量即使有的话，也是非常少的;（5）最后，对于所有考虑的双星，我们计算了完整的引力波形和施加给黑洞的反冲，讨论了一些目前和未来的探测器探测这些源的前景。
2010-05-13 astro-ph.HE gr-qc
Quark-Novae in Low-mass X-ray Binaries II: Application to G87-7 and to GRB 110328A
我们提出一个简单的模型，解释两个突出的天体物理学问题有关的紧凑的对象：（1）G87-7等恒星（2）GRB 110328 A/Swift J164449.3+57345，它表现出异常长寿命的强X射线耀斑，对标准伽玛暴模型提出了挑战。我们认为，这两个观察可能有一个夸克新星发生在低质量的X射线双星（中子星-白矮星）的统一框架内的解释。对于双星分离足够紧密的LMXB，中子星爆炸的喷出物在撞击时触发白矮星的核燃烧，可能导致富含铁的致密白矮星，质量为0.43 M_sun < M_WD <0.72 M_sun，让人想起G87-7。我们的研究结果依赖于假设，最终需要通过流体动力学和核合成模拟进行测试，在某些情况下，WD可以避免热核失控。对于较重的白矮星（即M_WD > 0.72M_sun），当碳燃烧开始时，简并不会被解除，而在我们的模型中可能会产生一个亚克拉塞卡Ia型超新星。在稍有不同的条件下，对于纯He白矮星（即M_WD <0.43 M_sun），白矮星被烧蚀，其灰烬雨点般落在夸克星上，导致吸积驱动的X射线光度，其能量和持续时间让人想起GRB 110328 A。我们预测额外的耀斑活动接近尾声的吸积阶段，如果夸克星变成一个黑洞。
2011-09-09 astro-ph.HE nucl-th
Tracing the Physical Lineage of GRB 211211A: Population Constraints on NS-WD Merger Gamma-Ray Bursts
奇特的长伽马射线暴（GRB 211211 A）事件，因其与千诺瓦特征有关而闻名。虽然大多数长伽玛暴被认为起源于大质量恒星的核心坍缩，但千诺瓦的存在表明伽玛暴211211 A是由一个紧凑的天体双星合并而产生的。基于\citet{Yang2022Natur.612..232Y}提出的解释--他们认为GRB 211211 A是由一个巨大的白矮星+中子星（WD-NS）合并提供动力的--我们采用这个WD-NS方案作为我们观测支持的起点。如果爆发真的起源于该通道，它的稀有性必须反映WD-NS二进制的形成和合并率-这一比率在传统的双二进制人口研究中仍然很大程度上未被探索。在这封信中，我们提出了一个定性分析的基础上的二进制演化物理，以了解短伽玛暴（NS-WD/NS-NS分数）的GRB 211211 A的分数。由于大质量WD-NS双星的祖先占据了初始质量函数优先区域，其中假设的WD质量范围（1.2-1.4 $\,M_\odot$）的零年龄主序列质量范围与NS相当，因此从我们的标准演化路径中出现的NS-WD/NS-NS分数预计为$\sim$ 14- 37\ %，远高于观测分数（$\sim5$ \%）。这种差异可能意味着一个大的，仍然不明人口的GRB 211211 A类事件或一个不寻常的起源的NS-如超新星出生或吸积诱导的出生。将这些结果在一个更广泛的紧凑的二元背景下，黑洞系统的影响进行了讨论。
2025-10-31 astro-ph.HE
Simulations of Interacting Binary Systems -- Pathways to Radio Bright GRB Progenitors
University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；DePaul University（德保罗大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；Space Science Institute（空间科学研究所）；University of Arizona（亚利桑那大学）
研究通过模拟15-25太阳质量恒星与10-15太阳质量黑洞的演化，探讨其在不同轨道周期下的自转演化，发现可能成为短周期和长周期GRB前体的参数空间。
2026-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRB/GW association: Long-short GRB candidates, time-lag, measuring gravitational wave velocity and testing Einstein's equivalence principle
短持续时间的伽马射线暴（SGRB）被广泛认为是由致密双星的合并提供动力的，例如中子星双星或可能的中子星-黑洞双星。虽然利用先进的激光干涉引力波天文台（LIGO）/VIRGO网络探测具有引力波（GW）信号的SGRB的前景是有希望的，但在预期的先进LIGO/VIRGO灵敏度范围内，还没有发现已知的SGRB。然而，我们发现，两个长短GRB（GRB 060505和GRB 060614）可能是在先进的GW探测器的视野。在即将到来的GW天文学时代，一些长短GRB的合并起源，如GRB 060614中显示的macronova签名所青睐的，可以明确地测试。模型依赖的时间滞后之间的合并和发病的伽玛射线暴的即时排放的估计。在模型预测和GW天文学时代预期的真实数据之间的这种时间滞后的比较将有助于揭示在中央引擎发生的物理过程（包括相对论流出的发射，合并期间喷射的致密物质流出的出现，以及伽马射线的辐射）。我们还表明，GWs的速度，有或没有爱因斯坦的等效原理的同时测试，可以直接测量到$\sim 3\times 10^{-8}~{\rm cm~s^{-1}}$的精度，甚至更好的先进的LIGO/VIRGO时代。天体物理学杂志，卷
2016-08-11 astro-ph.HE gr-qc
An Argument for Weakly-Magnetized, Slowly-Rotating Progenitors of Long Gamma-Ray Bursts
本文利用Case-C质量转移的双星演化方法，对X $-$射线双星中的几个黑洞的自旋进行了预测，并得到了三种情况的观测证实。这些黑洞的旋转能量足以为长伽马$-$射线暴和超新星（GRB/HNe）提供能量，并且仍然留下克尔黑洞。然而，这种恒星内部的强磁场和/或发电机效应耗尽了它们核心的角动量，从而阻止了类星体的形成。因此，即使双星可以产生克尔黑洞，它们的大部分旋转都是从恒星地幔获得的，在黑洞形成和旋转之间有很长的延迟。这样的双星不会形成伽玛暴。我们研究所需的条件，以产生伽玛射线暴是否可以满足这样的BH的祖先。潮汐同步和阿尔文时标进行了比较，不同强度的磁场线程He星。一个搜索的磁场范围内，允许潮汐自旋的所有方式在恒星的核心，但防止其慢下来在差分旋转阶段。能量产生一个强大的磁场在核心崩溃，这可能会允许伽玛射线暴中央引擎，也估计。一个观察合理的选择参数被发现（$B \lesssim10^2$ G线程缓慢旋转的他星），这使得铁核心，以保持大量的角动量。因此，Case-C-mass-transfer双星通道能够解释长伽玛暴。然而，在它们的氢燃烧和氦燃烧阶段，祖细胞必须具有低的初始自旋和低的内部磁场。
2013-11-19 astro-ph.HE
Low-mass X-ray binaries as a probe of Kerr-MOG black hole spacetime
Institute of Fundamental and Applied Research, National Research University TIIAME（国立研究大学塔什干信息技术与管理学院基础与应用研究所）；Institute for Advanced Studies, New Uzbekistan University（新乌兹别克斯坦大学高级研究所）；School of Electrical Engineering and Computer Science, National University of Sciences and Technology（国立科技大学电气与计算机工程学院）；Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University（哈扎尔大学天体物理学与宇宙学研究中心）；School of Physics, Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学物理学院）；Institute of Theoretical Physics, National University of Uzbekistan（乌兹别克斯坦国立大学理论物理研究所）
通过研究Kerr-MOG时空，利用Novikov-Thorne吸积盘模型和Blandford-Znajek机制，结合辐射效率和喷流功率观测，约束了六个恒星级黑洞候选体的自旋和修正引力参数，发现Kerr-MOG时空可解释多个X射线双星观测。
2026-08-18 astro-ph.HE gr-qc
Rotating BHs as Central Engines of Long GRBs: Faster is Better
我们进行了不同的克尔参数a=0，0.5，0.9，0.95的双稳SAR的模拟。结果表明，一个更快速旋转的黑洞驱动着一个更有活力的喷流。在Schwartzschild黑洞的情况下没有看到喷流，而在快速旋转的Kerr黑洞的情况下（α =0.95），喷流的总能量高达10^50 erg.为了解释伽玛暴的高亮度，我们得出结论，快速旋转的黑洞是有利的（“越快越好”）。在α =0.95的情况下，我们还发现：（i）在喷流区明显地发现了停滞区，（ii）在喷流中看到了有序的极向场线，（iii）喷流区被“壁状”结构包围，该结构具有比喷流区更高的压力并包含强的垂直磁场，（iv）喷流是由从黑洞外视界向外的坡印廷通量引发的（Blandford-Znajek效应）。喷流的体积洛伦兹因子仍为单位数量级。然而，电-磁场的能量密度在射流中占主导地位的静止质量之一。如果我们进行较长时间尺度（10-100秒量级）的模拟，可以预期将看到相对论性喷流。
2011-06-28 astro-ph.HE
Long gamma ray burst rate in the binary merger progenitor model
长伽马射线暴（GRB）可能产生于大质量恒星的核塌缩。然而，在高红移下，长伽玛暴速率并不跟随恒星形成速率（SFR）。在这封信中，我们专注于双星合并模型，并认为合并后的高自旋氦星是长伽玛暴的祖先。在这种情况下，我们估计伽玛暴率的人口合成方法与金属丰度的演变。由于风的质量损失较弱以及恒星演化的差异，低金属丰度双星比太阳金属丰度双星更容易成为长伽玛暴的前身星。在我们的结果中，长伽玛暴速率与观测速率大致一致，并表现出与观测红移演化相似的行为。
2017-11-08 astro-ph.HE
Slim disks around Kerr black holes revisited
研究了Kerr黑洞周围的静止细长吸积盘。我们构造了一个新的数值方法的基础上松弛技术。我们系统地涵盖了整个参数空间的恒星质量的X射线双星。我们还注意到一些非单调的功能，在以前的研究中被忽视的磁盘结构。
2009-10-26 astro-ph.HE
The newborn black hole in GRB 191014C proves that it is alive
几十年来，人们一直致力于寻找一种有效的机制，利用克尔-纽曼黑洞（BH）的旋转和电动可提取能量，为最具能量的天体物理源，如伽马射线暴（GRB）和活动星系核（AGN）提供动力。我们显示了一个有效的广义相对论电动力学过程中发生的“内引擎”的双驱动超新星（BdHN）。{内部引擎}由质量为$M$和无量纲自旋参数为$α$的旋转克尔BH、强度为$B_0$并与旋转轴平行的磁场以及非常低密度的电离等离子体组成。在这里，我们表明，BH和磁场之间的引力磁相互作用诱导的电场，加速电子和质子从环境中的超相对论能量发射同步辐射。我们证明了在GRB 190114 C中，质量为$M = 4.4~M_\odot$、$α= 0.4$和$B_0 \approx 4\times 10^{10}$ G的BH可以导致$10^{51}$ erg s $^{-1}$的高能（$\gtrsim$ GeV）亮度.发动机内部参数的确定需要：1）BH可提取的能量解释了GeV和超高能量的发射能量，2）发射的光子不受磁对产生的影响，3）同步辐射时间尺度与观测到的高能时间尺度一致。我们发现GRB 190114 C的GeV能量的清晰喷射发射，相对于BH旋转轴的半孔径角约为$60^\circ$。
2021-04-14 astro-ph.HE gr-qc
The structure of the ultrarelativistic prompt emission phase and the properties of the black hole in GRB 180720B
与GRB 190114 C类似，本文分析了GRB 180720 B在静止标架时间间隔$t_{\rm rf}=4.84$ -$10.89$ ~s内的超相对论瞬发辐射（UPE）。我们揭示了UPE的层次结构，从时间分辨的光谱分析中进行的时间子间隔：在每个较短的时间间隔的频谱总是由一个复合黑体加截止幂律模型拟合。我们用量子电动力学（QED）体系中双星驱动超新星（BdHN）模型的\textit{inner engine}解释了这种结构。在这种情况下，由新生克尔BH与周围磁场的重磁相互作用引起的电场是超临界的，即，$|{\bf E}|\geq E_c$，其中$E_c=m_e^2 c^3/(e\hbar)$。超临界场使真空极化，导致$e^+~e^-$对等离子体，在其膨胀期间从周围加载重子。我们计算了成对电磁重子（PEMB）脉冲自加速到透明点的动力学。我们通过确定PEMB脉冲的辐射时间尺度、洛伦兹因子和透明半径来表征UPE时间仓递减序列中的量子真空极化过程。我们还估计了周围磁场$\sim 10^{14}$ G的强度，并从UPE由Kerr BH可提取能量提供动力且其质量由NS临界质量从下方约束的条件中获得BH质量的下限$M=2.4~M_\odot$和相应的自旋上限$α= 0.6$。
2022-08-23 astro-ph.HE
The long-short GRB connection
本研究挑战长、短伽马射线暴起源无关的传统观点，证明其观测特性可由双星驱动超新星模型自然解释，揭示两者间的演化联系。
2024-12-17 astro-ph.HE gr-qc
Attempt to explain black hole spin in X-ray binaries with new physics
人们普遍认为，X射线双星中黑洞的自旋主要是本征自旋。由吸积引起的显著加速旋转是不可能的。如果伴星的质量较低，即使黑洞吞噬了整个伴星，黑洞的自旋也不会发生太大的变化。如果次级黑洞的质量很大，它的寿命就太短了，无法传输必要数量的物质并使黑洞旋转起来。然而，虽然由太阳金属量的大质量恒星坍缩形成的黑洞预计具有低的出生自旋，但目前的自旋测量表明，X射线双星中的一些黑洞旋转非常迅速。在这里，我表明，如果这些物体不是广义相对论的克尔黑洞，少量物质（$\sim 2$ ~ $M_\odot$）的吸积可以使它们看起来像非常快速旋转的克尔黑洞。这种可能性与任何观察都不矛盾，它可以用一种非常简单的方式解释当前的自旋测量。
2014-12-16 astro-ph.HE gr-qc
Constraints on Hairy Kerr black hole with quasi-periodic oscillations
本研究探讨Hairy Kerr黑洞时空下毛发电荷对X射线双星准周期振荡的影响，采用相对论进动模型和MCMC模拟，基于五个双星观测数据约束了形变参数与毛发电荷范围。
2023-11-21 astro-ph.HE gr-qc
Prospects for joint observations of gravitational waves and gamma rays from merging neutron star binaries
事件GW 150914和GW 151226的发现，都与双黑洞系统（BBH）的合并一致，开启了引力波（GW）天文学的时代。除了BBH外，最有希望的GW源是由两颗中子星或一颗中子星和一个黑洞形成的双星系统的合并。这些合并被认为与短伽马射线暴（GRB）有关，因此GW和电磁（EM）信号的联合观测可以明确地探测这种关联。我们提出了一个详细的研究联合GW和高能量EM观测的中子星与先进的室女座和LIGO和\emph{Fermi}伽马射线望远镜的合并的二元系统的期望。在这个范围内，我们设计了一个专用的蒙特卡洛模拟管道的多信使发射和检测GW和伽马射线仪器，考虑到GW探测器灵敏度的演变。我们表明，在Advanced Virgo和Advanced LIGO 2016-2017运行期间，联合检测的预期速率较低;然而，随着干涉仪接近其最终设计灵敏度，该速率将增加$\sim$十倍。未来的联合观测将有助于限制短伽玛暴与双星系统之间的关联，并解决GWs的祖先之谜。联合检测率与本文预测的比较将有助于限制伽玛暴喷流的几何形状。
2016-11-27 astro-ph.HE gr-qc
Precursor flares of short gamma-ray bursts from crust yielding due to tidal resonances in coalescing binaries of rotating, magnetized neutron stars
GW 170817和GRB 170817 A的同时探测表明，短伽马射线暴可能与中子星-中子星合并事件有关。虽然很罕见，但有些爆发显示出早期发射的情节，在主爆发之前的$\sim 10$秒内观察到前兆耀斑。当恒星因引力波发射而螺旋上升时，相互引潮力的作用导致恒星振荡模的激发，这些振荡模可能与轨道运动发生共振。模式振幅大幅增加，在一段时间的共振潮汐能沉积到恒星。中子星的地壳由于振荡而受到剪切应力，如果共振振幅足够大，可能会变得过度紧张。这种过度紧张可能导致断裂或地震，释放能量，从而在合并之前为前兆活动提供燃料。使用一些简单的麦克劳林球体模型，我们调查的磁场和快速旋转的潮汐强迫$f$ -和$r$ -模式的影响，并连接相关的本征频率与轨道频率相对应的前兆事件，例如，GRB 090510。
2020-03-27 astro-ph.HE
Effects of self-gravity of the accretion disk around rapidly rotating black hole in long GRBs
提出了一种在演化背景Kerr度规下研究与长伽马射线暴有关的黑洞周围吸积盘自引力效应的方法。这是我们以前工作的延伸，我们提出了这些天体物理黑洞的最终质量和自旋的可能约束。由于事件的瞬态性质，在该过程中，大量的质量被吸积并改变黑洞的基本参数，即其质量和自旋，因此消除黑洞周围的吸积云的自作用力是非常重要的方面。理解GRBs引擎很重要，因为它们可能是高能粒子和引力波的来源，因为动力学演化释放的大部分能量都是以引力辐射的形式存在的。在这里，我们描述了我们开发的分析框架，采用我们的数值模型。数值研究计划在未来的工作。
2020-05-15 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
Black hole-naked singularity dualism and the repulsion of two Kerr black holes due to spin-spin interaction
我们报告的可能性相互作用克尔源存在于两个不同的国家-黑洞或裸奇点-这两个国家的特点是相同的质量和角动量。另一个令人惊讶的发现是，尽管两个Kerr黑洞之间不存在平衡，但它们可以相互排斥，这为通过观测天体物理黑洞双星来实验探测自旋-自旋排斥力提供了很好的机会。
2019-03-18 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Evolutions of stellar-mass black hole hyperaccretion systems in the center of gamma-ray bursts
恒星质量黑洞（BH）周围的中微子占主导地位的吸积盘可以通过湮灭从盘发射的中微子来驱动伽马射线暴（GRB）。对于BH超吸积系统，高吸积率会引发BH特性的剧烈演化，进而导致中微子湮灭光度的演化。本文考虑了吸积系统的演化，分析了不同平均吸积率和初始BH参数下的平均含时中微子湮灭光度。通过对光度的时间积分，在合理的初始盘质量下，中微子湮灭总能量可以满足大部分短持续暴和大约一半长持续暴的要求。此外，极端Kerr BH应该存在于某些高光度伽玛暴的中央引擎中。高能量的伽玛暴需要中心的交替磁流体动力学过程，如吸积系统的Blandford-Znajek喷流或毫秒磁星。
2015-12-25 astro-ph.HE
Modeling the GRB jet properties with 3D general relativistic simulations of magnetically arrested accretion flows
我们调查的伽玛暴喷流结构和它的演化的中央引擎的吸积环面的属性的依赖。我们的模型使用三维广义相对论磁流体动力学模拟数值演化克尔黑洞周围的吸积盘。我们使用两种不同的分析流体动力学模型的吸积盘，基于Fishbone-Moncrief和Chakrabarti的解决方案，作为我们的初始状态的结构的双星中子星合并后，分别为Eksar盘和残余物。我们施加两种不同的几何形状的极向磁场的初始稳定的解决方案。我们研究了磁制动盘态的形成和演化及其对发射射流性质的影响。在我们的模型中产生的射流是结构化的，具有相对中空的核心，并在与轴成$\gtrsim 9{^\circ}$角处达到较高的洛伦兹因子。我们的短GRB模型中的喷流具有高达$\sim 25^{\circ}$的张开角，而我们的长GRB发动机产生更窄的喷流，高达$\sim 11^{\circ}$。我们还研究了喷气机的时间变异性，并提供了一个估计的最小变化的时间尺度在我们的模型。简要讨论了我们的模型在双星中子星合并后系统中的伽玛暴喷流和坍缩恒星发射的超相对论喷流中的应用。
2022-07-25 astro-ph.HE
Magnetic Fields and Afterglows of BdHNe: Inferences from GRB 130427A, GRB 160509A, GRB 160625B, GRB 180728A and GRB 190114C
GRB 190114 C是第一颗从超新星出现到最终出现光学SN信号的完整观测到的双星驱动超新星（BdHN）。它为BdHN理论提供了一个前所未有的试验场，并在这里确定和进一步扩展到额外的伽马射线暴（GRB）。BdHNe包括两个子类的长伽玛暴，其前身是由碳氧星（CO $_\textrm{core}$）和中子星（NS）组成的双星系统。CO $_\textrm{core}$爆炸为SN，在其中心留下新生NS（$ν$ NS）。SN喷出物超临界地吸积在$ν$ NS和NS伴星上。BdHNe I是最紧密的双星，其中吸积导致伴星NS引力坍缩成黑洞（BH）。在BdHN II中，NS上的吸积较低，因此没有BH形成。我们观察到了GRB 190114 C和其他选定的BdHNe I（GRB 130427 A，GRB 160509 A，GRB 160625 B）和BdHN II（GRB 180728 A）的余辉的相同结构。在所有的情况下，余辉的解释是通过由$ν$ NS提供动力的同步辐射来实现的：它们的磁场结构和它们的自旋被确定。对于BdHNe I，我们讨论了新生BH中磁场的性质，新生BH继承自坍缩的NS，在引力坍缩过程中被放大，并被SN喷出物包围。
2020-03-14 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Quasi-periodic oscillations as a tool for testing the Kerr metric: A comparison with gravitational waves and iron line
QPO是黑洞双星X射线功率密度谱的一个共同特征，也是探测这些天体周围时空几何的一个潜在的有力工具。在这里，我们讨论他们的约束力，以测试克尔黑洞假设的相对论性进动模型。我们将所得结果与由引力波和铁线得到的约束条件进行了比较。我们发现，QPO可以提供非常精确的测量，但它们受到参数简并的强烈影响，并且在没有独立观测来约束质量或自旋的情况下，很难用这种方法测试Kerr度量。
2016-12-10 astro-ph.HE gr-qc
Tests of General Relativity in the Strong Gravity Regime Based on X-Ray Spectropolarimetric Observations of Black Holes in X-Ray Binaries
虽然广义相对论（GR）已经在弱重力区得到了广泛的检验，但在强重力区仍然缺少类似的检验。在本文中，我们探索了使用X射线光谱偏振观测X射线双星中黑洞的可能性，以区分克尔度规和Johannsen和Psaltis（2011）引入的唯象度规。（这不是爱因斯坦方程的真空解），从而检验GR的无毛定理。为此，我们已经开发了一个数值程序，计算了吸积盘的径向亮度分布，并通过克尔和非GR时空并行传输光子的波矢和偏振矢量。我们使用该代码来预测GR和非GR吸积黑洞系统的观测外观。我们发现，预测的能谱和能量依赖的偏振度和偏振方向强烈依赖于底层时空。然而，对于参数空间的大区域，GR和非GR度量导致非常相似的观测特征，使得难以在观测上区分这两种类型的模型。
2012-05-31 astro-ph.HE gr-qc
Critical Tests Of Leading Gamma Ray Burst Theories
虽然在观测上已经确定Ic型宽线剥离包层超新星（SNe）产生长持续时间的伽马射线暴（GRB），中子星合并产生短持续时间的硬GRB（SHB），以及高质量X射线双星（HMXB）中中子星的相变可能产生无SN GRB，但它们的产生机制仍存在争议。近二十年来，伽玛暴及其余辉的两个主要理论模型--火球模型和炮弹模型，在越来越多的观测数据面前受到了广泛的质疑。两者都声称成功地复制了观测数据，尽管它们的复杂性和多样性。然而，这种宣称的成功可能反映了多种选择和许多自由可调参数的使用，而不是模型的真正有效性。只有将模型的关键可证伪预测与可靠的观测数据进行对抗，才能检验它们的有效性。本报告总结了这些关键测试。结论留给读者。
2019-05-12 astro-ph.HE
Testing the Kerr-nature of stellar-mass black hole candidates by combining the continuum-fitting method and the power estimate of transient ballistic jets
天体物理学上的黑洞候选者被认为是广义相对论预测的克尔黑洞，因为如果不引入新的物理学，这些物体就无法解释。然而，没有观测证据表明它们周围的时空真的是由克尔解描述的。克尔黑洞假说可以通过扩展连续拟合方法来用现有的X射线数据进行测试，连续拟合方法是天文学家目前用来估计恒星质量黑洞候选者自旋的技术。一般来说，我们不能对克尔几何的可能偏差施加约束，而只能对这些偏差和自旋之间的某种组合施加约束。测量黑洞双星中瞬态喷流的无线电功率可以潜在地打破这种简并性，从而允许测试这些物体的克尔性质。
2012-01-25 astro-ph.HE gr-qc
Alignment and precession of a black hole misaligned with its accretion disc: Application to Low Mass X-ray Binaries
Kerr黑洞周围的薄粘性吸积盘由于Lense-Thirring（LT）效应而翘曲，导致黑洞的自旋轴进动并与外盘对齐.我们计算了作用在黑洞上的LT力矩，并计算了持久和瞬态吸积体的排列和进动时间尺度。在我们的分析中，我们考虑了内盘的贡献，因为它可以在合理的参数值范围内与黑洞自旋保持不对准。我们发现，对准时间尺度增加的克尔参数低于临界克尔参数值的减少，相反，早期的预测。此外，瞬变吸积的时间尺度一般比持续吸积的时间尺度长。通过对瞬态情况的分析，我们发现低质量X射线双星（LMXB）4U 1543-47中的黑洞可能是未对准的，而LMXB XTE J1550-564中的黑洞已经对准了外盘。LMXB H 1743-322的年龄是假设一个未对准的光盘估计。我们还发现，一个典型的银河系LMXB中的黑洞可能需要比过去估计的更长的时间来对齐。这对用连续X射线谱拟合方法测量黑洞自旋有重要意义。
2019-05-30 astro-ph.HE gr-qc
A long-duration gamma-ray burst with a peculiar origin
一般认为，长持续时间的伽马射线暴（GRB）与大质量恒星的核心坍缩有关，而短持续时间的GRB则与致密双星的合并有关。然而，越来越多的观察表明，古怪的伽玛暴确实存在，并且需要多个标准（即时发射特性，超新星/千新星协会和宿主星系特性）而不仅仅是爆发持续时间来对伽玛暴进行物理分类。先前报道的长持续时间爆发，GRB 060614，可以被看作是一个短的GRB与延长发射，如果它是在一个更大的距离观察，并与一个kilonova的功能。因此，它属于I型（致密星合并）伽玛暴类别，很可能是双星中子星合并的起源。在这里，我们报告了一个特殊的长持续时间伽马射线暴，GRB 211211 A，其瞬发发射特性在许多方面不同于所有已知的I型伽玛暴，但它的多波段观测表明一个非大质量恒星的起源。特别是，在光学和近红外波长的显着过量发射已被发现，这类似于在一些I型伽玛暴中观察到的千诺瓦发射。这些观测结果指向了一种新的伽玛射线暴祖先类型。一个方案调用白矮星-中子星合并后的磁星引擎合并提供了一个自洽的解释，所有的观察，包括即时伽马射线，早期X射线余辉，以及发动机喂养kilonova排放。
2022-10-04 astro-ph.HE
A Ray-Tracing Algorithm for Spinning Compact Object Spacetimes with Arbitrary Quadrupole Moments. I. Quasi-Kerr Black Holes
我们描述了一个新的数值算法的射线追踪的外部时空的旋转致密物体的特点是任意四极矩。这样的时空描述了非克尔真空解，可以用来检验无毛定理，并结合对吸积黑洞的观测。它们也适用于自旋频率在300-600 Hz范围内的中子星，这是低质量X射线双星中典型的爆发源。我们用我们的算法表明，允许时空的四极矩采取任意值导致可观察到的影响，在相对论性增宽荧光铁线的轮廓从几何薄吸积盘。
2010-11-17 astro-ph.HE gr-qc
Fermi-LAT Detection of a GeV Afterglow from a Compact Stellar Merger
本文报道 Fermi-LAT 探测到长时标伽马射线暴 GRB 211211A 持续约 20,000 秒的 GeV 余辉，提出其源于同步辐射，并解释长持续时间由近距离和低密度介质中喷流减速时间较长所致，支持致密恒星并合起源。
2023-10-28 astro-ph.HE
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
Evidence for two distinct populations of kilonova-associated Gamma Ray Bursts
本文利用Swift-BAT 2022星表光变曲线和机器学习对千新星关联GRB进行聚类，发现其分属两个不同集群，可能对应BNS与NS-BH并合前身星。
2023-05-10 astro-ph.HE
Conservative corrections to the innermost stable circular orbit (ISCO) of a Kerr black hole: a new gauge-invariant post-Newtonian ISCO condition, and the ISCO shift due to test-particle spin and the gravitational self-force
最内层的稳定圆形轨道（ISCO）界定了从圆形轨道到陷入黑洞的轨道的过渡。在测试质量极限下，克尔和史瓦西时空存在定义良好的ISCO条件。在有限质量的情况下，在后牛顿（PN）背景下有各种各样的方法来定义ISCO。在这里，我将Blanchet & Iyer（2003）的规范不变ISCO条件推广到自旋（非旋进）双星的情况。Blanchet-Iyer ISCO条件有两个理想的和意想不到的特性：（1）它精确地再现了测试质量极限下的史瓦西ISCO，（2）它精确地近似了最近计算的史瓦西ISCO频率的偏移，这是由于引力自作用力的保守部分[Barack & Sago（2009）]。这个ISCO条件推广到自旋双星的性质是，它也精确地再现了克尔ISCO在测试质量极限（PN自旋修正目前已知的顺序）。还计算了由于测试粒子的自旋而引起的ISCO的位移。值得注意的是，规范不变的PN ISCO条件精确地再现了完全相对论性自旋粒子的Papapetrou方程预测的ISCO位移。令人惊讶的是，对标准PN运动方程稳定性的分析能够（没有任何形式的“重复”）准确地描述克尔时空的强场效应。由于克尔中的保守自作用力引起的ISCO频移也可以从这个新的ISCO条件以及Barausse & Buonanno（2010）的有效单体哈密顿量计算出来。这些结果作为一个有用的点的比较，为未来的引力自作用力计算在克尔时空。
2011-01-24 astro-ph.HE gr-qc
Variabilities of Gamma-ray Bursts from Black Hole Hyper-accretion Disks
黑洞双星（BHB）和活动星系核（AGN）的辐射表现出显著的非周期变化。对这些变化最有希望的解释是在吸积流中的传播波动。人们很自然地认为，驱动BHB和AGN中的可变性的机制可能在黑洞超吸积盘中运行，这被认为是伽马射线暴（GRB）的动力。基于传播涨落模型，研究了伽玛暴中喷注功率的变化。结果表明，在这种情况下，喷流功率的变化和不稳定尖峰的时间轮廓与观测到的伽玛暴瞬发γ射线发光曲线相似。我们的研究结果表明，在BHB和AGN驱动X射线的可变性的机制可能在中央引擎驱动伽玛暴的可变性。
2016-08-05 astro-ph.HE
Slingshot on compact binaries in the nuclear region of galaxies as the origin of large offset gamma-ray bursts
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
本文提出星系核区致密双星经引力弹弓效应被弹射，可解释大偏移伽马射线暴的起源，数值模拟显示部分系统在超100千秒差距处并合。
2026-10-02 astro-ph.HE
Extending the "Energetic Scaling of Relativistic Jets From Black Hole Systems" to Include $γ$-ray-loud X-ray Binaries
我们表明，喷流功率$P_j$和几何校正$γ$射线光度$L_γ$的X射线双星（XRB）天鹅座X-1，天鹅座X-3，和V404天鹅座，和$γ$射线上限GRS 1915+105和GX 339 -4，遵循Nemmen et al.（2012）为耀变体和GRB发现的黑洞（BH）系统相对论喷流能量学的普适标度。对观测到的XRB峰值$γ$射线亮度进行了几何校正，并根据射电耀斑峰值通量密度和耀斑上升时间估算了最小喷流功率。$L_γ-P_j$相关性在整个$\sim 17$数量级上都成立。这种关联表明了X射线双星高能辐射的喷流起源，并指出了所有相对论BH系统0.1-100 GeV高能辐射的共同机制或效率。
2017-07-27 astro-ph.HE
Conformally curved initial data for charged, spinning black hole binaries on arbitrary orbits
提出了一种构造任意轨道上自旋带电黑洞双星共形弯曲初始数据的方法。我们推广了叠加的Kerr-Schild，扩展的共形薄夹层结构[Lovelace et al.，Phys. Rev. D {78}，084017（2008）]，以使用叠加黑洞的Kerr-Newman度量并求解电磁约束方程。我们在伪谱代码SGRID中实现了该构造。因此，与使用穿刺方法构建的现有带电黑洞初始数据相比，该代码提供了一种互补且完全独立的基于切除的构造[Bozzola and Paschaldom，Phys. Rev. D {99}，104044（2019）]。它还提供了Lovelace等人的真空构造的独立实现（有一些小的变化）。我们为不同构型的轨道双星构造初始数据，例如，对于高度带电或快速旋转的黑洞（对于这个初始测试，分别为极值的90%和80%，尽管代码应该能够使用更高的分辨率产生具有这些参数的更高值的数据），以及对于一般旋转的带电黑洞。我们进行了探索性的演化与有限差分，移动穿刺代码BAM（在真空的情况下）和HAD（头上的碰撞，包括收费），填充内切除表面。在带电的情况下，这些初始数据的演变提供了一个代理的二元黑洞波形在修改后的引力理论。此外，将这种结构推广到爱因斯坦-麦克斯韦-爱因斯坦理论应该是简单的。
2022-02-24 astro-ph.HE gr-qc
Hubble Space Telescope Observations of Short GRB Host Galaxies: Morphologies, Offsets, and Local Environments
[摘要]我们首次对HST观测到的短持续时间伽马射线暴（GRB）宿主星系进行了全面的分析。这些观测使我们能够描述短伽玛暴的银河系和局部环境，作为对其祖先性质的有力约束。使用HST数据的10个短伽玛暴主机，我们确定主机的形态学特性，测量精确的物理和主机归一化偏移相对于星系中心，并研究短伽玛暴相对于其主机光分布的位置。我们发现，最短的伽玛射线暴主机具有指数盘配置文件，晚型星系的特点，但与中值大小的两倍大的长伽玛射线暴主机，与他们的较高的光度相称。观测到的预计物理偏移分布，辅以地面测量，有一个中位数约5千秒差距，约5倍大于长伽玛暴，并在良好的协议与预测的偏移分布NS-NS二进制合并。对于短伽玛暴总体，我们发现以下鲁棒约束：（i）>25%的预测偏移量<10 kpc;（ii）>5%的预测偏移量>20 kpc。我们发现没有明确的系统趋势的偏移分布的短伽玛暴与扩展的软发射。虽然物理偏移量大于长伽玛暴，但由于短伽玛暴宿主的尺寸较大，宿主归一化偏移量的分布几乎相同。最后，不像长的伽玛暴集中在其宿主星系的最亮区域，短的伽玛暴似乎代表了其宿主星系的光分布;即使与核心坍缩和Ia型超新星相比，这也是正确的。基于这些结果，我们得出结论，短伽玛暴是一致的祖先人口的NS-NS双星。
2009-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
One star, two stars, or both? Investigating metallicity-dependant models for Gamma-Ray Burst progenitors with the IllustrisTNG simulation
长持续时间的伽马射线暴（GRB）的速率已经被确定为一个潜在的代理的恒星形成率（SFR）在整个红移，但确切的关系取决于GRB的祖先模型（单或双）。单祖星模型解释了对低金属量GRB祖星的偏好，但与一些高金属量GRB宿主星系的测量存在明显的紧张关系。作为一个可能的解决方案，我们考虑的情况下，高金属丰度的GRB主机港口低金属丰度的GRB祖细胞形成的地区。为此，我们使用的IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟调查的内部金属丰度分布的GRB主机，实施后处理不同的GRB形成模型。预测（GRB率，主机金属丰度和恒星质量）进行比较，高完整性GRB遗产调查BAT 6和浅滩和高红移GRB-DLA金属丰度的样本，使我们能够计算它们的相对可能性。当忽略星系的内部金属丰度分布时，最佳拟合模型需要一个与金属丰度无关的通道，正如Trenti，Perna和Jimenez先前提出的那样。然而，当考虑内部金属丰度分布时，截止值为$Z_{max}=0.35Z_\odot$的基本金属丰度偏差模型是最佳拟合模型。目前的数据不足以区分更详细的金属丰度偏差模型，如弱金属丰度依赖的大质量双星与较强的金属丰度偏差的双星。增加天体的样本，并直接测量红移$z>2$的宿主恒星质量，将进一步限制长伽玛暴的起源。
2020-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Simulations of flux variability of oscillating accretion fluid tori around Kerr black holes
在几个微类星体和低质量X射线双星的X射线功率密度谱（PDS）中观测到高频准周期振荡（HF QPO）。许多提出的QPO模型的基础上振荡的吸积环形流体结构的轨道附近的一个紧凑的对象。研究了克尔黑洞附近的振荡吸积环。我们表明，显着的变化所观察到的通量可以引起的组合的径向和垂直振荡模式的细长，多变，完美的流体，非自引力环面与恒定的特定角动量。我们研究了直接共振QPO模型和修正的相对论进动QPO模型的两种振荡模式组合。
2014-12-23 astro-ph.HE
Collapsing supra-massive magnetars: FRBs, the repeating FRB121102 and GRBs
快速射电暴（FRB）持续$\sim $几毫秒，因此，很可能是由超大质量旋转中子星失去离心力支撑后的引力坍缩引起的（Falcke \& Rezzolla 2014）。在本文中，我们提供的参数表明，重复爆发，FRB 121102，也可以在崩溃框架中建模提供超大质量的对象内爆成克尔黑洞包围的高磁化等离子体或成一个奇怪的夸克星。由于FRB和SN Ib/c的估计率是可比的，我们提出了一个共同的祖先的FRB和长GRB的情况下，只有那些紧凑的残留物需要即时的$γ$ -排放，其反冲速度几乎对齐或反对齐的恒星自旋轴。在这样的情况下，可探测到的引力辐射和可能的中微子的发射预计将发生在SN Ib/c爆炸期间，以及后来的磁星内爆时。
2017-10-02 astro-ph.HE gr-qc
