The precessing jet axis of the supernova remnant 3C 397
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究发现3C 397超新星遗迹中的S形结构可能由爆炸过程中预cession的喷流形成,提出两种可能的爆发场景,强调喷流在该遗迹中的核心作用。
2026-03-22 astro-ph.HE
Double explosions and jet formation in GRB-supernova progenitors
长伽玛暴的前身,以及一般的核心坍缩超新星,可能有两个独立的机制驱动外流:准各向同性中微子驱动的超新星爆炸,然后是由伽玛暴中心引擎、黑洞或磁星驱动的高度准直的相对论外流。我们考虑了GRB驱动的第二次爆炸通过由主超新星激波通过产生的膨胀包层传播的动力学。在中心核之外,在SN激波爆发产生的陡峭密度梯度区域,加速的次级准球形GRB激波变得不稳定,在某些条件下,当流动几乎完全沿着近似圆柱形的准直通道膨胀时,可能形成高度准直的射流,即“烟囱”。因此,弱非球形驱动和/或风腔的非球形初始条件可产生高度非球形的喷射流出。对于亮度恒定的GRB中央引擎,当包线ρ~ r^{-ω}中的密度梯度比ω>4陡时,会出现这种情况。
2010-09-03 astro-ph.HE
On the Internal Structure of Relativistic Jets with Zero Velocity Along the Axis
本文分析轴线上流速为零的相对论性喷流,证明其内部结构关键性质与轴向流速非零情形一致,且低压下均形成半径接近光柱尺寸的近轴致密核心。
2023-07-04 astro-ph.HE
Pre-explosion, explosion, and post-explosion jets in supernova SN 2019zrk
我分析了发光的瞬态事件SN 2019 zrk的一些属性,并得出结论,喷流是爆炸前爆发(前兆)和喷射的大规模拱星物质(CSM)的主要动力源,非常有活力的爆炸本身,和爆炸后的光变曲线中的颠簸。爆炸前的能量源主要是一颗伴星(主序星、沃尔夫-拉叶星、中子星或黑洞),它吸积了质量并发射了喷流。计算结果表明,CSM在爆炸喷出物加速后的快速膨胀需要爆炸能量大于10^{52}尔格。只有喷射驱动的爆炸才能在这种SN 2009 ip般的瞬变中提供这种能量。我的结论是,喷出物CSM相互作用是极不可能的权力,在爆炸后约110天的明亮的颠簸。相反,我通过应用一个喷气驱动的颠簸玩具模型,爆炸后的喷气机是最有可能的解释颠簸。爆炸本身(主爆发)是核心坍缩超新星(CCSN)还是普通包层喷流超新星(CEJSN)的问题,我不作定论。在这项研究中,我进一步连接特殊的瞬态事件,在这里2009 ip样的瞬态事件,CCSNe的争论,喷流驱动所有的事件,从常规的CCSNe通过超亮CCSNe和许多其他特殊的和超能量的瞬态事件,包括CEJSNe。在分析所有这些类型的瞬变时,不能忽略射流动力。
2022-09-09 astro-ph.HE
Three-dimensional simulations of the jet feedback mechanism in common envelope jets supernova
我们进行三维流体动力学模拟的共同信封射流超新星(CEJSN)事件,我们假设一个中子星(NS)发射喷流,因为它的轨道内的外区的红超巨星(RSG)的信封,并发现负喷流反馈系数为~0.1-0.2。这个系数是射流减少NS上的质量吸积速率的因子,因为它们从包层中去除质量并使气泡(茧)膨胀。我们的研究结果表明,在大多数CEJSN事件中,NS-RSG双星系统在进入完全的共同包络演化(CEE)之前经历了掠食包络演化(GEE)。我们还发现,射流诱导上升和下降的流动在RSG信封。这些流动与RSG星的强对流一起可能意味着CEJSNe中对流的能量传输是非常重要的。由于有限的数值资源,我们不包括在模拟中的NS的重力,也没有吸积过程,也没有喷流发射过程,也没有变形信封的重力。未来的数值模拟CEE与NS/BH同伴应该包括吸积过程到NS(并相应地改变喷流的功率),NS与RSG的全部引力相互作用,以及强对流的能量传输。
2022-05-10 astro-ph.HE
The Puppis A supernova remnant: an early jet-driven neutron star kick followed by jittering jets
本研究通过Puppis A的点对称喷流形态支持JJEM,并提出kick-BEAP机制解释中子星诞生踢动。
2025-03-17 astro-ph.HE
Simulating jets from a neutron star companion hours after a core collapse supernova
我们进行了三维流体动力学模拟,探讨喷流的中子星(NS)伴星的Ic或Ib型核心坍缩超新星(CCSN)发射后几个小时的爆发与CCSN的喷出物的相互作用。我们假设,一个NS伴星在5 Ro从爆炸的恒星通过一个吸积盘从较慢的内部喷出物吸积质量,和磁盘发射两个相反的喷流。虽然喷流的能量只占喷出物总能量的百分之一,但它与喷出物内部速度较慢的部分的能量相当。我们发现,射流膨胀一个低密度的热气泡的喷出物的一侧,这个气泡膨胀,影响喷出物气体的膨胀速度为v=3500公里/秒。激波后喷流的物质产生了大的涡量流和小的旋涡。喷出物和喷流的激波后气体之间的边界是不稳定的。不稳定性和涡流使喷射气体与喷出物混合。我们期望这样一个热气泡有助于CCSNe的光变曲线,CCSNe是二元NS系统的祖先,特别是对气泡一侧的观察者。
2020-08-05 astro-ph.HE
Neutrino Emission from an Off-Axis Jet Driven by the Tidal Disruption Event AT2019dsg
最近,一个高能量的μ子中微子事件被检测到与潮汐破坏事件(TDE)AT 2019 dsg在光学/紫外光度峰值后约150天的时间。我们提出,如果我们以中等角度观察喷流(即,大约10-30度)。这种离轴视角导致视线中的高气柱密度,从而为光电离和贝特-海特勒过程提供高不透明度,{并允许存在相对较高的固有长期X射线辐射发射率}。因此,伴随中微子产生的级联发射,否则会超过X射线和/或GeV波段的通量限制,被显着模糊或吸收。由于TDE的喷流被假定为在天空中随机取向,因此具有离轴喷流的TDE的源密度率显著高于具有轴上喷流的TDE。因此,离轴喷流是自然预期在附近的TDE被发现,支持所提出的方案。
2020-11-07 astro-ph.HE
Point-symmetric morphology in supernova remnant G11.2-0.3: the jittering jets explosion mechanism
Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究发现超新星残骸G11.2-0.3中存在点对称形态,由三对相反的形态特征组成,提出抖动喷流爆炸机制解释其形成过程。
2026-03-28 astro-ph.HE
The late jet in gamma-ray bursts and its interactions with a supernova ejecta and a cocoon
在伽马射线暴(GRB)的X射线余辉中观察到的晚期X射线耀斑表明,在爆发后的几分钟到几小时内,中央发动机活动较晚。几个明确证实的超新星与附近长伽玛暴关联的案例意味着伴随的超新星样成分可能是所有长伽玛暴事件的共同特征。这些促使我们研究一个晚喷流的相互作用,负责一个X射线耀斑,在一个恒星爆炸的各种组件,负责一个伽玛射线暴。这些组成部分包括超新星壳状喷出物,以及产生GRB的主喷流本身穿过祖星传播时产生的茧。我们发现,晚期喷流与超新星喷出物之间的相互作用可能会产生持续约10 s的发光(高达10^49 erg s^-1)热X射线瞬变。后期喷流和茧之间的相互作用产生同步自吸收非热发射,与观察到的峰值X射线通量密度从0.001微焦耳至1毫焦耳在1千电子伏和峰值光通量密度从0.01微焦耳至0.1焦耳(红移z= 2)。后期射流-蚕茧相互作用产生的光变曲线具有非常小的脉宽-时间比,Δt / t \approx 0.01 - 0.5,其中t是自爆发触发以来的脉冲峰值时间。在当前和未来的观测中识别这些特征将为GRB祖星的研究开辟一个新的前沿。
2010-01-12 astro-ph.HE
Simulating the jittering-jets explosion mechanism: circum-jet rings account for observed core-collapse supernova remnant morphologies
Kinneret College on the Sea of Galilee(加利利海金内雷特学院);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过三维水动力模拟,研究喷流驱动的核心塌缩超新星爆炸机制,发现环状结构解释了部分超新星遗迹的形态特征。
2026-10-07 astro-ph.HE
Swift J1644+57 as an off-axis Jet
本文提出 Swift J1644+57 的射电喷流能量持续增长源于其被略微离轴观测,通过离轴模型解释了多波段射电观测,首次估算出波束角约21°,并给出检验射电暂现源是否离轴的闭合关系。
2023-07-12 astro-ph.HE
The Morphology and Dynamics of Jet-Driven Supernova Remnants: the Case of W49B
大质量恒星的星周介质(CSM)在超新星(SN)爆发前会受到恒星风的影响,因此超新星遗迹(SNR)的演化既受到爆发几何形状的影响,也受到CSM复杂结构的影响。最近的工作表明SNR W 49 B是一个喷气驱动的SN在复杂的CSM扩展的动机,我们探讨如何在喷气驱动的爆炸的动力学和金属分布修改与周围环境的相互作用。特别是,我们进行流体动力学计算研究的动力学和爆炸性核合成的喷气驱动SN触发的崩溃的25个太阳质量的沃尔夫-拉叶星及其随后的相互作用的CSM长达数百年的爆炸后。我们发现,虽然CSM的SNR的结构上有小规模的影响,整体形态和丰度模式是反映了SN爆炸的初始不对称性。因此,我们预测,喷气驱动的SNRs,如W 49 B,应该是可识别的基础上的形态和丰度模式,在长达几百年的年龄,即使他们扩展到一个复杂的CSM环境。
2013-09-26 astro-ph.HE
A mildly relativistic radio jet from the otherwise normal Type Ic Supernova 2007gr
Ic型超新星自1998年以来引起了越来越多的关注,因为它们与长时间伽马射线暴的关联很少(到目前为止只有四个)。虽然这两种现象都起源于大质量恒星的核心坍缩,但超新星主要发射光波长,而伽马射线暴主要发射软伽马射线或硬X射线。虽然伽玛射线暴的中央引擎产生超相对论性喷流,将早期的辐射射到一个狭窄的圆锥体中,但迄今为止,在Ib/c型超新星爆炸中还没有发现相对论性的外流,尽管有理论上的期望和研究。在这里,我们报告无线电(干涉)观测,揭示了一个温和的相对论性膨胀在附近的Ic型超新星,SN 2007 gr。使用相隔60天的两个观测时期,我们检测到源的膨胀,并建立了一个保守的下限为0.6c的平均视膨胀速度。独立地,第二个温和的相对论性超新星已被报道。与射电数据相反,SN 2007 gr的光学观测表明这是一颗典型的Ic型超新星,其喷出物速度约为6000 km/s,远低于GRB相关超新星。我们的结论是,在SN 2007 gr的喷出物的一小部分产生了一个低能量的温和的相对论性双极射电喷流,而大部分的喷出物是缓慢的,如光谱偏振,轻度非球面。
2010-01-27 astro-ph.HE
The vela supernova remnant: The unique morphological features of jittering jets
本文在船帆座超新星遗迹中识别出由一对进动喷流形成的S形主喷流轴,并结合七对团块/耳状结构构成点对称风玫瑰形态,有力支持抖动喷流爆发机制并挑战中微子驱动爆发机制。
2025-02-10 astro-ph.HE
Relativistic hydrodynamics simulations of supernova explosions within extragalactic jets
本研究通过RATPENAT代码开展二维和三维相对论流体动力学模拟,探究河外喷流内超新星抛射物与喷流的相互作用,发现该过程可促进抛射物膨胀瓦解与混合,或为非热辐射及重成分超高能宇宙线的潜在来源。
2025-10-06 astro-ph.HE
Applying the Jet Feedback Mechanism to Core-Collapse Supernova Explosions
本文研究了一种机制,通过这种机制,一个新形成的中子星(NS)或一个黑洞(BH)在核心坍缩超新星(CCSN)中心发射的两个快速窄喷流形成两个缓慢的大质量宽(SMW)喷流。在一些数值模拟中,这种SMW喷流被假定为初始条件,证明SMW喷流可以驱逐坍缩恒星的其余部分。原始的快速窄喷流必须通过冲击波将能量储存在恒星内部,并形成两个热气泡,加速更大的质量以形成SMW喷流。为了防止射流穿透仍然下落的气体并逃逸而不是形成热气泡,射流应该遇到新鲜的下落气体。如果射流的轴线改变其方向,则满足该条件。导出了精确的条件。此外,为了维持小中微子冷却,快速窄喷流必须在距离核心r>1000 km处受到冲击,这样大部分冲击后能量都在辐射中,温度不会太高。这里提出的方案被证明能够抑制新形成的星系中的恒星形成,并在冷却流星系团和行星状星云中形成SMW喷流。也就是说,我认为CCSN中心的NS(或BH)关闭了自己的增长,并通过与超大质量BH关闭自己的增长相同的机制驱逐了剩余的可供吸积的质量,以及它们的宿主膨胀,在年轻的星系中。
2009-10-14 astro-ph.HE
Off-axis synchrotron light curves from full-time-domain moving-mesh simulations of jets from massive stars
我们提出了全时域,移动网格,相对论流体动力学模拟从一个大质量的祖星中心发射的喷流,并计算由此产生的同步光变曲线的观察者在一个范围内的视角。我们遵循喷流的演化,从恒星中心内的点火,在恒星的信封和突破恒星表面的传播,然后通过滑行和减速阶段。喷流压缩成一个薄壳,扫过星周介质,最终进入牛顿相。由于射流与周围气体的流体动力学相互作用,射流自然形成角向和径向结构。计算的同步光变曲线涵盖了观测到的长伽马射线暴(LGRB)的瞬发到余辉相的时间范围。轴上的光变曲线表现出一个早期的发射脉冲起源于冲击加热的恒星材料,其次是一个浅的衰减和后来陡峭的衰减。离轴光变曲线的上升早于先前对顶帽喷气模型的预期--在喷气爆发后的几秒到几分钟的时间尺度上,然后衰减。有时离轴光变曲线具有稍后的再增亮分量,其可以与SNe Ic-bl发射同时发生。我们的计算结果可能有助于了解余辉阶段的伽玛暴外流结构。离轴光变曲线从全时域模拟倡导新的光变曲线模板的搜索离轴/孤儿余辉。
2019-05-03 astro-ph.HE
Constraining high-energy neutrino emission from choked jets in stripped-envelope supernovae
有迹象表明,$γ$射线暗天体,如超新星(SNe)与窒息喷流,和活动星系核的核心可能有助于天体物理中微子的扩散流量由冰立方天文台测量。特别是,条带包络SNe受到了广泛的关注,因为它们能够产生相对论喷流,并可以解释观测到的超新星爆炸的多样性(例如,伽马射线暴(GRB)、低光度GRB和Ibc型SNe)。我们使用一个unbinned的极大似然的方法来搜索Ibc型核心崩溃SNe,这可能是一个窒息的喷流,和μ介子中微子从2011年5月至2012年5月测量的冰立方上行轨道样事件的样本之间的时空巧合。在这种叠加分析中,我们发现没有显着偏离背景的假设,使用一年的数据,并能够放置上限的总金额的各向同性等效能量,阻塞喷流核心塌陷SNe存款在宇宙射线${\mathcal E}_{\rm cr}$和核心塌陷SNe的分数有一个喷流指向地球$f_{\rm jet}$。这种分析可以扩展到尚未公开的IceCube数据,以及通过广泛的视野调查发现的光学检测到的核心塌陷SNe的数量增加,例如Palomar Transient Factory和全天空超新星自动调查。在不久的将来,扼流喷流SNe/高能宇宙中微子的联系可能会受到更严格的约束。
2017-12-25 astro-ph.HE
The large landscape of supernova, GRB and cocoon interactions
长伽马射线暴(LGRB)与大质量恒星的坍缩和相对论性喷流的形成有关。当喷流穿过恒星时,它形成了一个延伸的热茧。喷流/茧系统的动力学演化及其与环境的相互作用已被广泛地分析和数值研究。另一方面,超新星(SN)爆炸在决定系统的结果中所起的作用几乎没有被考虑过。在本文中,我们讨论了SN,喷流和茧的相互作用所产生的结果的大景观。结果表明,这一结果主要取决于三个时间尺度:茧和超新星冲击波突破祖星表面的时间,以及茧完全吞没祖星所需的时间。SN冲击波发射穿过祖星和喷流之间的延迟可能与这三个时间尺度有关。根据这些时间尺度的顺序,喷茧可能会在SN喷出物内部传播,或者相反,爆炸的性质会有所不同。我们讨论了喷丝茧与超新星激波之间的复杂相互作用对出射热辐射和非热辐射的影响。
2022-03-14 astro-ph.HE
Radio emission from the cocoon of a GRB jet: implications for relativistic supernovae and off-axis GRB emission
相对论性超新星是Ic型超新星的一个子类。他们的非热,无线电发射显着不同,从常规的Ic型超新星,因为他们有一个快速的膨胀速度(与速度$\sim$ 0.6-0.8 c),这不能解释一个“标准”,球形SN爆炸,但主张一个快速发展,温和的相对论喷出物与SN。本文计算了伽马射线暴长喷流(GRB)的茧层发射的同步辐射。结果表明,膨胀茧的能量和速度,以及射电非热光变曲线和光谱与相对论SNe中观测到的一致。因此,这一事件的无线电发射不是来自SN激波阵面,而是来自GRB喷流通过祖星产生的温和相对论茧。我们还表明,茧射电辐射占主导地位的伽玛射线暴辐射在早期的离轴,和流量可以在较晚的时候与轴上伽玛射线暴相比,如果茧的能量至少是可比的伽玛射线暴能量。
2018-07-31 astro-ph.HE
Two-component off-axis jet model for radio flares of tidal disruption events
针对潮汐瓦解事件晚期射电再增亮现象,提出双成分离轴喷流模型,解释了早期宽喷流与晚期窄喷流减速产生的射电辐射,并验证了喷流TDEs速率密度与观测一致。
2024-08-17 astro-ph.HE
One Precessing Jet Pair, Diverse Core-Collapse Supernova Remnant Morphologies
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本研究通过三维模拟发现,单一对进动喷流可产生多种核心坍缩超新星遗迹形态,支持喷流在超新星爆炸中的关键作用及JJEM机制。
2026-09-11 astro-ph.HE
Hydrodynamics and Nucleosynthesis of Jet-Driven Supernovae II: Comparisons with Abundances of Extremely Metal-Poor Galaxies and Constraints on Supernova Progenitors
本文通过二维流体动力学模拟喷流驱动超新星,研究前身星质量、质量截断和非球性对元素丰度的影响,并与极贫金属星系观测比较,证明非球形爆炸对其化学演化的重要性。
2024-10-18 astro-ph.HE
Inverse reconstruction of jet structure from off-axis gamma-ray burst afterglows
引力波事件GW 170817和缓慢上升的短伽马射线暴GRB 170817 A的余辉清楚地表明GRB喷流具有角结构。然而,实际的喷流结构仍然不清楚,因为不同的作者给出了不同的结构。我们制定了一个新的方法来逆重建喷流结构从离轴伽玛暴余辉,而不假设任何功能形式的结构,在以前的研究相比。喷流结构是唯一确定的光变曲线的上升部分,对于一个给定的参数集,通过积分的常微分方程,这是来自标准理论的伽玛射线暴余辉。应用到GRB 170817 A,我们发现,一个非平凡的空心锥射流是一致的观测到的余辉,以及高斯和幂律射流的误差,这意味着Blandford-Znajek机制或喷射-射流相互作用。目前的观测仅限于喷流核心,而不是原则上的视线周围的外部喷流结构。用我们的反演方法进行更精确和高节奏的观测将固定喷流结构,为喷流的形成和传播提供线索。
2020-07-06 astro-ph.HE
An explanation for the peculiar periphery of supernova remnant G309.2-0.6
超新星遗迹(SNR)G309.2-0.6有一个特殊的射电形态,在西南和东北方向有两个明亮的耳朵,尽管耳朵外面的主壳大致是圆形的。基于早期的建议,超新星喷出物有一个额外的能量喷流分量,解决了使用三维流体动力学(HD)模拟的遗迹的动力学演化,以调查周边的遗迹的形成。假设喷出物的动能为$10^{51}$ \,erg,质量为$3~\mathrm{M}_{\odot}$,在均匀的环境介质中演化时间为$\sim 4000$ \,yr,喷流分量具有圆柱对称性,半开角为$10^\circ$,结果表明,喷流中包含的能量约为整个喷出物的动能的$10-15\%$,以再现检测到的轮廓。这项研究支持残骸起源于喷流驱动的核心坍缩超新星。
2018-07-28 astro-ph.HE
A relativistic jet from a neutron star breaking out of its natal supernova remnant
本研究通过最深射电图像和数值模拟,首次观测到中子星Cir X-1的相对论喷流突破其诞生超新星遗迹,证实其为典型喷流源SS433的年轻同类天体。
2025-07-30 astro-ph.HE
The jet-shaped pipe morphology in planetary nebulae and core-collapse supernova remnants
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过比较核心坍缩超新星遗迹和喷流行星状星云中横向延伸的窄暗区(管道)的形态,结合三对喷流爆炸数值模拟,提出喷流塑造了这些天体中的管道结构。
2026-10-06 astro-ph.HE
An Analysis of Chandra Deep Follow-up GRBs: Implications for Off-Axis Jets
我们提出了一个样本的27 GRB详细的雨燕光变曲线补充晚时间钱德拉观测。为了回答在一般情况下,失踪的射流破碎问题,我们开发了一个基于数值模拟的模型,可以直接拟合的数据,使用蒙特卡罗方法。我们的数值模型考虑了所有可以形成射流破碎的因素:(i)横向膨胀(ii)边缘效应和(iii)离轴效应。我们的研究结果提供了改进的拟合的光变曲线和物理参数的约束。更重要的是,我们的研究结果表明,离轴效应是重要的,必须包括在解释伽玛射线暴喷流中断。
2015-04-05 astro-ph.HE
Relativistic Jets in Core Collapse Supernovae
经过几十年的广泛研究,核心坍缩超新星(CCSNe)的驱动机制仍然不清楚。一个常见的机制是中微子驱动的外流,但其他人已经提出。其中,一个长期存在的观点是,喷流在SN爆炸中起着重要作用。伴随着罕见而强大的CCSNe的伽马射线暴(GRB),有时被称为“超新星”,为喷流活动提供了明确的证据。相对论性伽玛射线暴喷流在恒星的外壳上打了一个洞,并在远离原始恒星的地方产生了观测到的伽玛射线。虽然超新星和喷流共存于长伽玛暴中,但驱动超新星和喷流的机制之间的关系尚不清楚。同样不清楚的是罕见的超新星和更常见的CCSNe之间的关系。在这里,我们{目前的观测证据表明},阻塞喷流是活跃的CCSNe类型,不与伽玛暴。一个被阻塞的喷射流把所有的能量都储存在一个茧里。茧最终从恒星中破裂,以非常高的速度释放出高能物质,但速度低于相对论。这种快速移动的物质具有独特的特征,可以在早期SN光谱中检测到。我们在几个CCSNe中找到了这种签名的明确证据,所有这些都涉及在爆炸前失去了全部或大部分氢包层的祖先。这些包括CCSNe,它不包含GRB或任何其他相对论流出。我们的研究结果表明,在不同类型的CCSNe中,中央引擎活动是连续的,并呼吁重新思考常规CCSNe的爆发机制
2017-06-02 astro-ph.HE
AT2018hyz: Predictions for a Sky Projection from a Delayed Off-Axis Jet
Purdue University(普渡大学)
本研究通过延迟离轴喷流模型解释AT2018hyz的晚期射电增亮,并利用天空投影预测打破观测角度与延迟时间的简并,为未来VLBI观测提供指导。
2026-10-02 astro-ph.HE
GRB 170817A: a short GRB seen off-axis
伽玛暴喷流的角分布还不清楚。观测到的GRB 170817 A的亮度是所有已知短GRB中最低的,这可以用我们的视线在喷流张开角$θ_{obs}$ $>$ $θ_j$之外的事实来解释,其中$θ_{obs}$是我们的视线和喷流轴之间的角度。根据引力波观测,以及伽玛暴170817 A的射电和X射线余辉模型,很可能是$θ_{obs}$ $\sim$ 20 $^{\circ}$ - 28 $^{\circ}$。在这项工作中,我们定量地考虑了两种情况下的角能量分布的伽玛暴喷出物:顶帽射流,结构射流与幂律指数$s$。对于顶帽喷气模型,我们得到一个大的$θ_j$(例如,$θ_{j}$ $>$ $10^{\circ}$),一个相当高的局部(即,z $<$ 0.01)短GRB率$\sim$ 8- 15 $\times10^3$ $Gpc^{-3}$ $yr^{-1}$(Fong et al. 2015中估计为90 $\sim$ 1850 $ Gpc^{-3}$ $yr^{-1}$)和极高的$E_{peak,0}$(轴上,静止帧)$>$ 7.5 $\times10^4$ keV(典型短GRB的$\sim$ 500 keV)。对于结构喷流模型,我们使用$θ_{obs}$给出了典型轴上亮度短伽玛暴的$s$和$θ_{j}$的极限(例如,$10^{49}$ erg s $^{-1}$ $\sim$ $10^{51…
2018-02-10 astro-ph.HE
VLBI Diagnostics of Off-axis Jets in Radio Flares of Tidal Disruption Events
The University of Tokyo(东京大学)
研究潮汐瓦解事件后期射电耀斑起源,通过VLBI成像计算两种模型的合成射电图像,利用发射质心运动诊断,发现离轴喷流设想有超光速运动及图像特征,结果具普遍性,适用于其他有喷流的爆发。
2026-07-22 astro-ph.HE
Megaparsec-scale Radio Structure Associated with a Hybrid Blazar SBS B1646+499: Episodic Jet Activity with Precessing Axis
在这里,我们报告的总强度610 MHz的GMRT观测的奇特的混合耀变体SBS B1646+499,它合并了BL Lacertae对象和平谱射电类星体的属性。SBS B1646+499的复杂射电结构,从档案无线电数据和我们的新的GMRT观测中出现,包括Mpc尺度,细长的晕,单边kpc尺度的喷流,和核喷流从致密的核心延伸到20pc。巨大的晕的特征是陡峭的无线电频谱,表明叶内的电子人口的高级老化。对于大规模的射流,我们检测到的频谱梯度沿和跨流出,特别是频谱平坦的无线电连续朝向射流边缘,暗示脊柱边界剪切层形态。核喷流显示出自吸收和可变射电核心产生的超光速结。我们解释了所有这些发现的框架内的一个幕式喷流活动与旋进射流轴的模型。
2018-09-13 astro-ph.HE
The Galactic Supernova Remnant W49B Likely Originates from a Jet-Driven, Core-Collapse Explosion
我们目前的结果从220-ks的观测银河超新星遗迹(SNR)W 49 B使用先进的CCD成像光谱仪(ACIS)的Chanrda X射线天文台。我们利用这些数据进行详细的空间分辨光谱分析整个SNR的目的是调查的热力学性质和爆炸起源的W 49 B。我们发现在电子温度和吸收柱朝向W 49 B的实质性变化,我们表明,平均金属丰度与双极/喷气驱动的核心崩溃SNe模型的预测产量是一致的。此外,我们对任何未探测到的点源的X射线光度设置了严格的上限,并且排除了与W 49 B相关的中子星的存在。我们的结论是,W 49 B的形态,光谱和环境特征表明双极型Ib/Ic SN起源,使其成为第一个在银河系中发现的同类。
2013-01-03 astro-ph.HE
Identifying jittering-jet-shaped ejecta in the Cygnus Loop supernova remnant
本研究通过分析天鹅座环超新星遗迹的多波段图像,识别出由三对喷流塑造的点对称形态,支持抖动喷流爆炸机制作为核坍缩超新星的主要爆炸机制。
2024-11-08 astro-ph.HE
Diverse Jet Structures Consistent with the Off-axis Afterglow of GRB 170817A
GRB 170817 A是引力波事件GW 170817的电磁对应物,在此之后,短伽马射线暴的喷流结构一直存在争议。不同的作者使用不同的喷流结构来计算余辉光变曲线。我们制定了一个方法来逆重建射流结构从一个给定的离轴伽玛暴余辉,而不假设任何功能形式的结构。通过系统地应用我们的反演方法,我们发现,更多样化的喷流结构是一致的,所观察到的余辉的GRB 170817 A的误差:如空心锥,主轴,高斯,幂律喷流结构。此外,当参数满足简并组合$n_0 \varepsilon_\mathrm{B}^{(p+1)/(p+5)} \varepsilon_\mathrm{e}^{4(p-1)/(p+5)} = \mathrm{const.}$时,重构射流的总能量是任意的,与环境密度$n_0$成正比,射流形状保持不变.观测精度小于$\sim 6$ %是必要的,以区分不同的形状,而能量标度的简并性将通过观察光谱断裂和视角来打破。在更密集的环境中,未来的事件具有更明亮的余辉和可观察到的光谱中断,这对于我们的反演方法来确定喷流结构是理想的,为喷流的形成和传播提供了关键。
2021-01-05 astro-ph.HE
JWST observations of a planetary nebula support jet-driven explosion of core-collapse supernova remnant RCW 103
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过JWST观测发现RCW 103的核心塌缩超新星残骸形态与行星状星云PMR 1的喷流形状相似,支持喷流驱动爆炸机制(JJEM)
2026-05-21 astro-ph.HE
Signatures from a quasi-spherical outflow and an off-axis top-hat jet launched in a merger of compact objects: An analytical approach
引力波和短伽马射线暴(sGRB)的产生与致密天体的合并有着广泛的联系。几项研究模拟了电磁辐射的演变,使用同步辐射产生的相对论性顶帽喷流的减速离轴,和广角准球形流出(均使用数值研究)。在这项研究中,我们提出了一个分析模型的同步和同步自康普顿(SSC)发射的离轴顶帽射流和准球形外流。我们计算的光变曲线从一个分析模型,在该模型中,同步辐射和SSC发射(在快速或缓慢冷却制度)的离轴顶帽射流和准球形流出减速在均匀或风一样的环爆介质。结果表明,在$\sim$的第一个10 - 20天,类球形外流的同步辐射强于离轴喷流,而在接下来的$\gtrsim$ 80天,类球形外流的同步辐射弱于离轴喷流。此外,我们表明,如果离轴射流在风介质中减速,那么SSC排放是很可能被检测到。应用MCMC代码我们的模型(同步辐射),我们发现最适合的值的无线电,光学和X射线辐射的GRB 170817 A是根据观测。对于GRB 170817 A,我们发现由准球形出流和离轴顶帽喷流产生的同步辐射分别以$F_ν\propto t^α$、$α\lesssim 0.8$和$α>3$的形式增加。最后,我们得到了相应的SSC光变曲线,它与GeV-TeV天文台给出的甚高能γ射线上限相一致。
2019-09-05 astro-ph.HE
High-energy neutrinos from choked-jet supernovae: Searches and implications
本研究通过无分箱最大似然分析搜寻IceCube十年μ子径迹事件与SN Ib/c样本的相关性,未发现显著关联,但设定的保守上限仍允许SNe Ib/c成为IceCube观测中微子的主导源。
2024-05-31 astro-ph.HE
Off-axis jet scenario for early afterglow emission of low-luminosity gamma-ray burst GRB 190829A
最近,地基成像大气切伦科夫望远镜报道了从一些伽马射线暴(GRB)中探测到甚高能(VHE)伽玛射线。其中GRB~ 190829 A是由Swift卫星触发的,在爆发开始后约20000 s,H.E.S.S. 5 sigma显著性。该事件具有各向同性的等效伽马射线能量比典型的长伽玛暴小得多,X射线和光学余辉在1400 s左右出现消色差峰的不寻常特征。在这里,我们提出了一个离轴射流的情况下,解释这些观测结果。在这个模型中,相对论性聚束效应是造成各向同性γ射线能量和谱峰能量明显较小的原因。利用射流余辉模型,我们发现初始洛伦兹因子为350,初始射流开口半角为0.015 rad的窄射流可以描述X射线和光学余辉中所观察到的消色差行为。另一个宽的、载有重子的喷流是后期X射线和射电发射所必需的。根据我们的模型,H.E.S.S.在20000 s处可能来自窄射流通过同步加速器自康普顿过程。
2021-04-29 astro-ph.HE
Broadband non-thermal emission predictions based on 3D simulations of supernova explosions within active galactic nuclei jets
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Institut de Ciències del Cosmos (ICC), Universitat de Barcelona (IEEC-UB)(巴塞罗那大学宇宙科学研究所)
本研究通过三维相对论流体动力学模拟结合非热辐射模型,预测活动星系核喷流中超新星与喷流相互作用的宽带非热辐射,发现中等功率喷流在<100Mpc处的射电、光学、X射线流量可探测,或能解释喷流结状结构及贡献TeV伽马射线。
2026-10-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Signatures of Black Hole Spin and Plasma Acceleration in Jet Polarimetry II: Off-Axis Jets
Princeton University(普林斯顿大学)
本文研究了喷流偏振成像中黑洞自转与等离子体加速的特征,提出通过偏振信号约束黑洞自转、观测角度和等离子体磁化率的指标。
2026-01-19 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
Core collapse supernova remnants with ears
我们研究了核心坍缩超新星遗迹(CCSNRs)的形态,发现在我们的样本中大约有三分之一的CCSNRs有两个相对的“耳朵”从它们的主壳突出。我们假设耳朵是由射流形成的,并认为这些属性与爆炸射流反馈机制(JFM)的预期是兼容的。根据以往对CCSNRs中耳状物的研究,以及某些耳状物与行星状星云中的相似性,我们假设耳状物是由爆炸时或爆炸后的短时间内发射的喷流膨胀而成,在简单的几何假设下,我们发现耳状物的额外动能在爆炸能量的1 ~ 10次方分之一范围内。由于不是所有的射流的动能都在耳朵中结束,我们估计,在我们的假设下,使耳朵膨胀的射流中的典型动能大约是爆炸能量的5到15倍。这项研究支持了对喷流驱动的核心坍缩超新星机制的认真考虑。
2017-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Charm decay in slow-jet supernovae as the origin of the IceCube ultra-high energy neutrino events
我们调查最近在IceCube中微子天文台检测到的超高能(UHE)中微子事件是否可能来自于类似超新星的天体物理源的温和相对论性喷流中产生的魅力介子的衰变。我们证明,$5.7σ$多余的中微子观测冰立方在30 TeV-2 PeV的能量范围内可以解释的中微子在这样的慢喷流超新星产生的扩散通量,使用的天体物理和QCD参数的值与中微子生产的理论不确定性在天体物理来源的粲介子衰变。我们讨论了固有的理论不确定性在高能强子碰撞的魅力生产的评估,以及与慢喷超新星源的天体物理学的不确定性。当质子冷却过程超过质子加速时,源内的质子通量,以及由此产生的中微子通量,在大约几个PeV处被切断。这直接解释了在能量高于几个PeV时事件率突然下降的原因。我们将在光谱加权的魅力生产横截面的能量依赖的效果,并表明,这有一个非常显着的影响中微子通量的形状,大小和截止能量。
2014-07-10 astro-ph.HE hep-ph
Optically thick jet base and explanation of edge brightening in AGN jets
本文提出活动星系核喷流基座边缘增亮源于洛伦兹因子随极角按幂律递减,使离轴区域光学深度更高、光球层更延展,并通过解析与蒙特卡洛模拟验证,为利用分辨核心反演喷流结构提供新方法。
2023-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
A call for a paradigm shift from neutrino-driven to jet-driven core-collapse supernova mechanisms
近年来的三维(3D)模拟显示,用中微子机制产生10^51尔格的大质量恒星爆炸是非常困难的,而另一方面,也证明了机械效应的巨大潜力,如驱动爆炸的风和喷流。本文研究了核心坍缩超新星(CCSNe)中中微子加速气体的典型时间尺度和能量,发现在最有利的条件下(可能是不现实的),喷出物质的能量最多可达5 × 10^50尔格。在更典型的情况下,产生的爆炸能量比观测到的10^51尔格爆炸能量低一个数量级。另一方面,具有定向流出的非球形效应有望达到所需的爆炸能量甚至更高。这种定向外流,在某些模拟中是由二维网格的数值效应产生的,可以通过角动量和射流发射来获得。因此,我们的研究结果呼吁从中微子为基础的爆炸,以喷射驱动的爆炸CCSNe的范式转变。
2015-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
GRB off-axis afterglows and the emission from the accompanying supernovae
伽马射线暴(GRB)余辉可能是在GRB喷流与外部介质相互作用的激波中产生的。长持续时间的伽玛暴也与强大的超新星(SNe)有关。我们认为,光学和无线电余辉的长伽玛暴爆炸沿射流轴(“轴上”余辉)和错位观察(“离轴”余辉)。以SN 1998bw为原型,将余辉的光发射与伴随的SN的光发射进行比较,我们发现只有百分之几的余辉在离轴观察时比SN更亮。对于可观测的光学离轴余辉,视角最多是伽玛射线暴喷流半张角的两倍。无线电离轴余辉应该在几百百万秒差距内被即将到来的无线电勘测探测到。我们建议,这些调查将作为“无线电触发器”,专用无线电设施应跟踪这些来源。后续行动可以揭示无线电SN残留物的存在,如果存在的话。此外,他们可以探测到一个温和的相对论性成分的存在,无论是与伽玛射线暴喷流或SN喷出物,预计在这些来源。
2016-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutrino Fluence from Gamma-Ray Bursts: Off-Axis View of Structured Jets
本文研究了相对论性伽马射线暴外流中产生的内激波所引起的高能中微子注量。以前的模型预测主要集中在均匀射流的轴上观测。在这里,我们提出了一个概括来解释任意视角和喷流结构。基于这种形式主义,我们提供了一个改进的标度关系,表示轴上模型预测的离轴中微子注量。我们还发现,结构射流的中微子流量可以表现出较强的角度依赖性相对于伽马射线,可以更广泛地扩展。我们详细研究了最近的短伽马射线暴GRB 170817 A与引力波事件GW 170817同时观测到的这种行为。
2019-11-29 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Spectral Puzzle of the Off-Axis Gamma-Ray Burst in GW170817
在GW 170817中首次发现了来自两颗中子星(NS)合并的引力波,以及各种电磁波,为短伽马射线暴(sGRB)的起源提供了直接线索。相关的sGRB 170817 A比典型的要暗得多,表明来自相对论性喷流的离轴发射。然而,观察到的提示光谱是不一致的频谱(Amati)关系,并导致最简单的离轴模型的紧性问题。我们专注于这个光谱之谜,并提出一个可能的关键,离轴发射通常来自偏离中心的射流,既不是射流核心,也不是视线射流,如果射流结构是指数微弱的向外从观测推断。偏离中心的喷流可能装载有重子或茧。离轴模型预测,大致$\sim 10\%$事件在较小的视角下比sGRB 170817 A更亮,尽管确切的事件率敏感地取决于偏心结构的不确定性。该模型还预测了Amati关系的异常值,为未来揭示中心发动机活动提供了测试。
2019-03-04 astro-ph.HE gr-qc
Off-axis MeV and very-high-energy gamma-ray emissions from structured gamma-ray burst jets
本文研究结构化伽马射线暴喷流的轴外辐射,发现不同能量光子来自不同发射区域,挑战单区域近似,并预测VHE光子时间延迟,对切伦科夫望远镜阵列等未来观测至关重要。
2023-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of off-axis jet structure of TeV blazar Mrk 501 with mm-VLBI
高分辨率毫米波甚长基线干涉测量(mm-VLBI)是详细探测河外喷流底部结构的理想工具。TeV耀变体Mrk 501是BL Lac天体中研究离轴喷流结构性质的最佳目标之一,因为它在不同尺度下显示出不同的喷流位置角。本研究的目的是通过高分辨率的毫米VLBI图像在射流基地和物理参数,如运动学,通量密度和光谱指数的离轴射流结构的属性进行调查。从2012年2月到2013年2月,我们在43 GHz进行了六个时期的甚长基线阵列(VLBA)观测。2012年5月进行了86 GHz全球毫米波VLBI阵列(GMVA)准同步观测。我们发现一个新的喷流分量在东北方向的核心在所有的图像在43和86 GHz。新的分量显示了持续急流向东南方向延伸的离轴位置。43 GHz的图像显示,NE分量的位置的散射在~0.2质量内。86 GHz的数据揭示了位于射电核心东南0.75 mas的喷流分量。我们还讨论了43和86 GHz之间的频谱指数,其中东北分量具有陡峭的频谱指数,东南分量具有可比或平坦的指数比无线电核心。
2016-01-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectral Energy Correlations of Gamma-Ray Bursts from Structured Jets
本文利用148个离轴伽马射线暴构建谱能量关系,发现其在轴形式更陡峭且可由同步辐射解释,并构建哈勃图,表明在轴图是更好的宇宙学指示器。
2025-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE