Millisecond Magnetar Birth Connects FRB 121102 to Superluminous Supernovae and Long Duration Gamma-ray Bursts
重复的快速射电暴FRB 121102的亚弧秒定位揭示了它与矮宿主星系和稳定（“静止”）非热射电源的重合。我们发现，宿主星系的性质与长持续时间的伽马射线暴（LGRB）和贫氢超亮超新星（SLSNe-I）的性质是一致的。LGRB和SLSNe-I都曾被假设是由新形成的强磁化中子星的电磁自旋提供动力，这些中子星具有毫秒级的诞生旋转周期（“毫秒磁星”）。这促使我们考虑这样一种情况，即FRB 121102的重复爆发源于一个年轻的磁星遗迹，它嵌入在一个年轻的贫氢超新星遗迹中。通过膨胀的超新星喷出物（占光电离的旋转供电的磁星星云）的GHz的自由-自由光学深度的要求，对爆发的能量约束，以及对静态源的大小的约束都指向一个年龄不到几十年到一个世纪。静止的射电源可以归因于超新星喷出物的快速外层与祖星周围的风之间的冲击相互作用或来自磁星风星云深处的同步加速器发射。或者，射电辐射可能是一个最初离轴的LGRB喷流的孤儿余辉，尽管这可能需要源太年轻。年轻的源的年龄可以通过搜索的时间导数的分散措施和预测的静态无线电源的衰落进行测试。我们建议未来的SLSNe-I/LGRB/FRB连接的测试，如搜索FRB从附近的SLSNe-I/LGRB的时间尺度上的几十年后，他们的爆炸。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Universal Afterglow Of Supernova-Less Gamma Ray Bursts
与超新星爆炸无关的伽马射线暴（GRB）的余辉可以被简化为一个简单的无量纲的普适公式，它很好地描述了它们的时间行为。这种无SN的伽玛暴包括短硬爆发（SHB）和长无SN的伽玛暴。它们余辉的普遍时间行为是由新生脉冲星的旋转能量损失提供动力的脉冲星风星云所预期的。
2019-05-13 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
A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst
最近有人提出了一类新的超长持续时间（> 10，000 s）伽马射线暴。它们可能起源于半径比正常长伽马射线暴大得多的恒星爆炸，或者起源于恒星的潮汐破裂。迄今为止，还没有明确的超新星与超长伽马射线暴联系在一起。在这里，我们报告了一颗超新星（2011kl）与超长持续时间爆发111209A有关，z=0.677。这颗超新星的亮度是与长伽马射线暴相关的Ic型超新星的3倍多，其光谱也明显不同。连续光谱的斜率类似于超亮超新星的斜率，但延伸到静止坐标系的紫外线，意味着金属含量较低。光变曲线的演化比超亮超新星快得多。高光度和低金属线不透明度的组合不能与典型的Ic型超新星相协调，但可以通过一个模型来重现，其中强磁化的中子星（磁星）注入了额外的能量，这也被认为是超亮超新星的解释。
2015-09-10 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星（SN）-伽马射线暴（GRB）对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸，随后形成了寿命很短的一对致密天体，最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
A Black Hole - White Dwarf Compact Binary Model for Long Gamma-ray Bursts without Supernova Association
伽马射线暴（GRB）是宇宙中明亮而剧烈的现象。传统上，长伽玛暴被认为是由大质量恒星的坍缩产生的，并与超新星有关。然而，一些低红移的长伽玛暴没有超新星关联的探测，如伽玛暴060505，060614和111005 A。根据通常的分类方法，很难令人信服地对这些事件进行分类，而超新星的缺乏意味着非大质量恒星的起源。我们提出了一条新的产生长伽玛暴的途径，即由恒星质量的黑洞和白矮星组成的接触双星系统中不稳定的、极其剧烈的吸积过程，填补了致密双星演化的一个重要空白。
2018-01-24 astro-ph.HE
Supernova Search with the AMANDA / IceCube Detectors
自1997年以来，位于地理南极的中微子望远镜AMANDA一直在监测我们银河系的超新星中微子爆发。2004年引入了触发器，向超新星预警系统SNEWS提交爆发候选者。从2007年开始，对爆发的搜索扩展到了更大的冰立方望远镜，它现在取代了AMANDA。通过利用南极冰中的低光电倍增管噪声（冰立方平均为280 Hz），可以通过脉冲率的集体上升来识别来自附近超新星的中微子爆发。虽然只是一个计数实验，冰立方将提供世界上最精确的测量银河系中心附近中微子爆发的时间剖面。中微子的特性，如θ 13混合角和中微子的层次的敏感性进行了讨论，以及检测的可能性去质子化爆发。
2009-08-04 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts and their links with Supernovae and Cosmology
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸，其起源和机制一直是人们研究的焦点。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关，它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在空间和地面实验取得开创性突破后，他们的研究正进入一个新的阶段，最近发射的\fermi卫星进行了观测，以及大型中微子和引力波探测器探测或限制的前景。这种观测和伽马射线暴的理论模型之间的相互作用，以及它们与超新星和宇宙学的联系进行了审查。
2012-09-05 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成，可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的，那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星，在观测者的时间间隔<2（1+z）yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式，那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Supernova Burst Observations with DUNE
深层地下中微子实验（DUNE）是一个40千吨的地下液态氩时间投影室探测器，对核心坍缩超新星中微子爆发的电子味成分具有独特的灵敏度。我们提出了预期的能力DUNE中微子的测量在几个几十兆电子伏的范围内有关的超新星探测和相应的灵敏度中微子物理和超新星天体物理。报告将突出强调最近的进展和一些悬而未决的问题。
2018-04-05 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一，该望远镜具有非常大的光子收集区域，采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而，关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解，需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中，提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
Gravitational Lensing of Supernova Neutrino Bursts
超新星中微子爆发已经从河外距离观测到。这篇文章讨论了引力透镜如何扭曲爆发中的信息的问题。我们应用引力透镜假说来理解SN1987A中微子观测的时间和亮度结构。估计一个可能的透镜质量和对齐。这些估计表明了一条核查途径。
2022-02-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
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
Observing superluminous supernovae and long gamma ray bursts as potential birthplaces of repeating fast radio bursts
超亮超新星（SLSNe）和长伽马射线暴（LGRB）被认为是重复快速射电暴（FRB）的起源。在这种情况下，爆发起源于年轻的磁星与其周围的超新星遗迹（SNR）之间的相互作用。这样的模型可以解释FRB 121102的重复，明显的非泊松性质，它似乎显示出静止和活动阶段。这种突发行为更好地解释了威布尔分布，其中包括聚类的参数化。我们观察了10 SLSNe/LGRB 63小时，寻找重复FRB与Effelsberg-100米射电望远镜，但没有检测到任何爆发。我们的规模的爆发率FRB 121102的FRB 121102类源居住在我们观察到的目标，并比较此速率与我们的爆发率上限的源的基础上。当基准波束比为0.6时，至少有一个和至少一半的观测源向我们波束的概率分别为99.99%和83.4%。我们的SLSN目标之一PTF 10 hgi与持久射电源重合，使其成为FRB 121102的可能模拟物。我们用Effelsberg-100~m和Parkes-64~m射电望远镜对这个源进行了进一步的观测。假设PTF 10 hgi包含一个FRB 121102类源，在我们的观测中，Effelsberg和Parkes没有检测到任何来自威布尔分布的爆发的概率分别为14%和16%。我们的结论表明，许多短期观测的调查增加了爆发检测概率与威布尔分布的爆发活动的源。
2020-09-29 astro-ph.HE
The gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and global star forming rate at large redshifts
对伽马射线暴（GRB）、GRB宿主星系和恒星形成在小红移和大红移下的观测问题的陈述进行了简要的回顾和讨论：GRB宿主星系与典型星系群之间是否有相似之处和不同之处--这是目前GRB宿主星系研究的主要问题。简要讨论了长持续时间伽玛暴与大质量恒星爆炸的直接联系，伽玛暴与核塌缩超新星的一些谜团。独立于模型的观测宇宙学检验：高红移时的伽玛暴率和恒星形成率。
2011-11-06 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
Halo Modification of a Supernova Neutronization Neutrino Burst
本文首次对散射中微子晕对超新星味道演化的影响进行了自洽计算。我们的例子是一个O-Ne-Mg核塌缩超新星中子化中微子爆发。我们发现晕中微子的加入使中微子的最终味态发生了质和量的变化。我们还发现，晕中微子产生一种新的扭曲的中微子味道交换。我们的研究结果提供了强大的动力，在未来解决这个问题的全多维和成分依赖方面。
2013-04-22 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Black hole central engine for ultra-long gamma-ray burst 111209A and its associated supernova 2011kl
最近，首次报道了超长伽马射线暴（GRB）与超新星之间的关联，即，GRB 111209A/SN 2011kl，这使我们能够研究超长GRB的中心引擎甚至祖星的物理学。本文对GRB 111209A/SN 2011kl的宽带数据进行了检验。晚期X射线光曲线呈现出类似GRB 121027 A的回落凸起，表明存在黑洞中央引擎。因此，我们提出了一个具有回退吸积的GRB 111209A/SN 2011kl的Eksar模型。所需的模型参数，如祖星的总质量和半径，表明GRB 111209 A的祖星更可能是沃尔夫-拉叶星而不是蓝超巨星，而这次超长爆发的中心引擎是一个黑洞。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2016-05-16 astro-ph.HE
Detecting the Supernova Breakout Burst in Terrestrial Neutrino Detectors
计算了几种典型的地面中微子探测器在探测和测量银河系核心坍缩超新星$ν_e$爆发光变曲线中的距离依赖性能。突破爆发是核心坍缩的一个标志性现象，它通过坍缩和反弹提供了一个探索恒星核心的途径。我们研究的情况下，没有中微子振荡和振荡由于正常和倒置中微子质量的层次结构。对于正常的层次结构，超新星发出的其他中微子味道压倒了$ν_e$信号，使得突破爆发的检测变得困难。对于倒置层次（IH），在某些距离处的某些检测器应该能够看到$ν_e$爆发峰值并测量其属性。对于IH，爆发爆发的最大亮度可以在10千秒差距处测量，对于Hyper-Kamiokande（Hyper-K），精度为$\sim$ 30%，对于深层地下中微子实验（DUNE），精度为$\sim$ 60%。超级神冈（Super-K）和江门地下中微子观测站（JUNO）缺乏进行精确测量所需的质量。对于IH，在Hyper-K中可以测量爆发爆发的最大亮度的时间，在7 kpc时精确到$\sim$ 3 ms，在DUNE中在4 kpc时精确到$\sim$ 2 ms，而JUNO和Super-K可以测量最大亮度的时间，在1 kpc时精确到$\sim$ 2 ms。IceCube中的探测器背景使$ν_e$爆发的测量不太可能。对于倒置的层次结构，突破爆发的最大亮度的测量可以用来区分核状态方程。
2016-02-03 astro-ph.HE
Super Luminous Supernova and Gamma Ray Bursts
我们使用一个简单的分析模型推导出一个封闭形式的表达式的热光变曲线的super-luminus超新星（SLSNe）供电的快速喷出物之间的塑性碰撞核塌缩超新星（SNe）的类型Ib/c和IIn和较慢的大规模的拱星壳，在生命的后期阶段，他们的祖星之前的SN爆炸喷出。我们证明，这个表达式再现以及SLSNe的热光度与观测到的伽马射线暴（GRB），并只需要一个适度的量（$M < 0.1\,M_\odot$）的放射性$^{56}$镍合成的SN爆炸，以解释其后期的光度。长持续时间的伽玛暴可以由普通的Ic型超新星产生，而不是由超高能超新星Ib/c的一个子类“超新星”产生。
2012-11-08 astro-ph.HE hep-ph
Magnetars in Ultra-Long Gamma-Ray Bursts
与超长伽马射线暴（ULGRB）111209 A相关的超新星2011 kl表现出高于正常的峰值亮度，将其置于常规超新星和超亮超新星之间的参数空间中。它的光变曲线只能与异常高的$^{56}$ Ni部分相匹配，这与观测到的光谱不一致，因此有人认为超新星以及扩展的伽马射线暴是由一颗高度磁化的毫秒脉冲星（称为磁星）的自旋下降提供动力的。我们调查的宽带观测ULGRB 111209A，并找到两个独立的措施，建议高密度环暴环境。然而，伽玛射线暴余辉的光变曲线显示，在触发后三周内，没有喷流中断的证据（由于外部介质的阻力，喷流减速时预期的急剧下降），这意味着一个广泛的喷流。结合爆发的高各向同性能量，这意味着只有自旋周期为1 ms或更快的磁星才能提供足够的能量来驱动ULGRB 111209A和超新星2011kl。
2017-03-07 astro-ph.HE
Discovery of burst oscillations in the intermittent accretion-powered millisecond pulsar HETE J1900.1-2455
我们报告发现的爆发振荡从间歇性吸积动力毫秒脉冲星（AMP）HETE J1900.1-2455，与频率约1赫兹低于已知的自旋频率。突发振荡性质与非AMP和Aql X-1（具有低得多的占空比的间歇性AMP）的突发振荡性质比AMP SAX J1808.4-3658和XTE J1814-338的突发振荡性质更相似。我们讨论了模型的突发振荡和不稳定机制的影响。
2009-04-15 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
On a novel distance indicator for Gamma-Ray Bursts associated with Supernovae
有人提出，伽马射线暴（GRB）与Ib/c型超新星（SN）的时间重合可以用诱发引力坍缩（IGC）的概念来解释，IGC是由Ib/c型超新星（SN）喷射出的物质吸积到中子星（NS）上引起的。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。我们将其解释为在X射线发射的这个特定阶段中的共同物理机制的结果，可能与SN过程中NS的创建有关。此外，这个标度律可能是一个基本的工具，用于估计红移的伽玛暴，属于这一子类的事件。
2013-09-02 astro-ph.HE
A search for supernova-like optical counterparts to ASKAP-localised Fast Radio Bursts
快速射电暴（FRB）是毫秒级的射电脉冲，起源于遥远的星系，由未知来源产生。这个谜团仍然存在，部分原因是将FRB定位到宿主星系的典型困难。Commensal实时ASKAP快速瞬变（CRAFT）调查提供的精确定位现在提供了一个机会，可以在大范围的波长下研究宿主星系和FRB的潜在瞬态对应物。在这项工作中，我们调查前三个FRB准确定位的CRAFT是否有超新星般的瞬态对应物。我们用甚大望远镜获得了三个宿主星系的两组成像时期，一组是在爆发检测后不久，另一组是几个月后。减去这些图像后，在相关的FRB宿主星系中没有发现光学对应物，因此我们对任何潜在的光学瞬变的亮度进行了限制。蒙特卡罗方法，其中超新星光变曲线建模和其基本属性随机化，被用来估计与每个FRB相关的超新星未被检测到的概率。我们的结论是，Ia型和IIn型超新星不太可能伴随着每一个明显不重复的FRB。
2020-06-24 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
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
Serendipitous Discovery of a 14-year-old Supernova at 16 Mpc
在这份研究报告中，我们提出了一个偶然发现的瞬态CGS2004A（AT2004iu）在一个图像中收集的Scd：星系NGC 1892，我们确定这是最有可能是一个IIP型超新星。
2018-09-01 astro-ph.HE
A possible relation between flare activity in superluminous supernovae and gamma-ray bursts
最近发现的超亮超新星（SLSN）SN 2015bn在第一个峰值之后的光变曲线中出现了显著的波动，而光变曲线的基本轮廓可以很好地解释为来自中央引擎的持续能量供应，可能是毫秒磁星的自旋下降。我们认为这些波动是由间歇性脉冲能量供应引起的，表明SLSN中心引擎的高能耀斑活动。在对伽马射线暴（GRB）的X射线余辉观测中发现了许多暴后耀斑。我们发现，这里描述的SLSN耀斑近似服从GRB耀斑的光度和时间尺度之间的经验相关性，外推到SLSN耀斑的相关更长的时间尺度。这证实了先前提出的这两种不同现象之间的可能联系。
2017-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemical stratification in a long gamma-ray burst cocoon and early-time spectral signatures of supernovae associated with gamma-ray bursts
我们提出了三维流体动力学模拟的结果伽马射线暴（GRB）喷流从一个大质量的恒星，特别是侧重于高速准球形喷出物的形成和喷流引起的化学混合。最近对与伽玛暴有关的超新星的早期光学观测（例如，GRB 171205 A/SN 2017 iuk）表明，在喷出物的高速外层中有相当数量的重金属。使用我们的射流模拟，我们表明，密度和化学结构的外部喷出物的观测暗示可以自然地复制一个强大的喷流穿透祖星。我们考虑三个有代表性的喷流模型与剥离的大质量恒星，一个标准的喷流，弱喷流，并通过扩展的星周介质阻塞的喷流，澄清的差异，在动力学演化和喷射物质的化学性质。标准喷流成功地穿透了祖星，并产生了一个准球形的喷出物成分（茧）。射流引起的混合显着污染的茧与重元素，否则已嵌入内层的喷出物。弱喷流和扼流模型不能产生超相对论性喷流，但产生了具有不同化学性质的准球形茧。我们讨论了不同的喷星相互作用对预期的长伽玛暴的早期电磁特征的影响，以及如何从观测中探测喷流动力学。
2021-11-25 astro-ph.HE
Outflows from black hole hyperaccretion systems: short and long-short gamma-ray bursts and "quasi-supernovae"
一些与中子星（NS）-NS或黑洞（BH）-NS并合有关的长伽马射线暴（LGRB）以及一些可能由类星体产生的短伽马射线暴（SGRB）的探测混淆了两类伽马射线暴（GRB）的界限。在这两种情况下，中心引擎的一个可能的候选者是一个BH，周围环绕着一个具有强烈外流的超吸积盘，发射由布兰德福德-兹纳杰克机制驱动的相对论喷流。在紧凑的二元合并的框架下，我们测试的BH超吸积流入流出模型的适用性供电观测到的伽玛暴。我们发现，低流出比，$\sim 50\%$，合并后的超吸积过程不仅可以电源所有的SGRB，但也大多数的LGRB。一些LGRB可能确实起源于BH超吸积场景中的合并事件，至少在能量需求方面。此外，千新星可能是由富含中子的外流产生的，它们的光度和时间尺度明显取决于外流的强度。伽玛暴及其相关的千新星在盘质量和总能量收支上相互竞争。外流越强，千新星的特征就越类似于超新星（SNe）。这种“新星”可称为“准超新星”。
2018-04-16 astro-ph.HE
Unveiling the Engines of Fast Radio Bursts, Super-Luminous Supernovae, and Gamma-Ray Bursts
年轻、快速旋转的磁星被称为各种瞬态天体物理现象背后的中心引擎，包括伽马射线暴（GRB）、超亮超新星（SLSNe）、快速射电暴（FRB）和双星中子星（NS）合并。然而，直接确认磁星假说的一个障碍是，由于周围密集的喷出物，在早期直接观察中央发动机的非热发射（当它最强大时，因此可以检测到）是一个挑战。我们提出的云计算的温度和电离结构的随时间变化的膨胀超新星或合并喷出物由于光电离的磁星发动机，为了研究逃逸的X射线（中性气体吸收）和无线电波（电离气体吸收），以及评估由于光电离的本地色散措施的演变。我们发现，如果发动机的电离光度迅速衰减，电离爆发不会发生，并且X射线通常只在$\sim 100 \, {\rm yr}$时间尺度上逃离SLSNe的富氧喷出物，与当前的X射线未检测到一致。我们应用这些结果来约束发动机驱动的模型的二进制NS合并GW 170817和发光瞬态ASASSN-15 lh。在无线电透明度和色散测量约束方面，重复FRB 121102与源自年轻的$\gtrsim 30-100 \, {\rm yr}$磁星一致，类似于推断为SLSNe提供动力的磁星。我们进一步表明，它的高旋转措施可以产生在同一个星云，建议电源的静态无线电源观察到位于FRB 121102。我们的结果强化了之前的工作，表明至少有一些FRB可能是由年轻磁星产生的，并激发了对发动机动力瞬变的进一步研究。
2018-06-14 astro-ph.HE
Dispersion and Rotation Measure of Supernova Remnants and Magnetized Stellar Winds: Application to Fast Radio Bursts
最近对快速射电暴（FRB）的研究导致了许多将它们与年轻中子星联系起来的理论。如果是这样的话，那么超新星喷出物和恒星风的存在提供了一个变化的色散测量（DM）和旋转测量（RM），可以潜在地探测FRB祖先的环境。在这里，我们总结了标度的DM和RM的情况下，一个恒定的密度环境介质和祖先恒星风。由于电离物质的量是由反向冲击的动力学控制的，我们发现DM的变化比以前简单的工作，它只是假设一个恒定的电离分数更慢。此外，DM可以是恒定的，甚至随着超新星遗迹清扫物质而增加，如果DM在重复爆发中不减少，则不排除FRB的年轻中子星假说。重复FRB 121102的DM和RM测量结果与年龄为$\sim10^2-10^3\,{\rm yrs}$的超新星喷出物膨胀成高密度（$\sim100\,{\rm cm^{-3}}$）星际介质一致。这自然也解释了它多年来相对稳定的DM。其他具有低得多RM的FRB可能表明它们是风环境中特别年轻的超新星，或者它们的DM主要来自星系际介质。因此，我们对简单地通过将RM除以DM来推断磁场持谨慎态度，因为这些量可能源自FRB传播路径上的不同区域。
2018-06-28 astro-ph.HE
Supernova Preshock Neutronization Burst as a Probe of Non-Standard Neutrino Interactions
核心坍缩超新星（CCSN）为研究中微子-物质相互作用提供了一个独特的天体物理学场所。在铁核坍缩过程中，在中微子爆发之前，由于电子俘获引起的震前$ν_e$爆发对影响中微子不透明度的低能相干弹性中微子-核散射（CE $ν$ NS）敏感。由于CE $ν$ NS强烈依赖于完全超出标准模型且尚未确定的非标准中微子相互作用（NSI），因此，对震前爆发的检测提供了一种干净的方法来提取NSI信息。在CCSN的球对称广义相对论流体动力学模拟中，我们研究了NSI对震前爆发的影响。我们发现，NSI可以最大限度地提高峰值亮度的震前爆发几乎由三个因素，达到一个值相媲美的冲击爆发。未来对震前爆发的探测将对天体物理学、中微子物理学和标准模型以外的物理学产生重要影响。
2021-12-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
The Gamma-Ray Burst - Supernova Connection
大量证据表明，长时间、软光谱的伽马射线暴（GRB）与大质量恒星的死亡有关。对GRB-超新星（SN）联系的观测为这种物理联系提供了最直接的证据。我们总结了30个GRB-SN协会，并专注于五个铁证如山的情况下，突出了随后的深入了解祖细胞的详细观察。我们还解决了SN协会（或缺乏）与几个子类的GRB，发现X射线闪光（XRF）的人口可能与大规模恒星死亡，而短时间的事件可能会出现从一个老的人口不容易产生SN同时与GRB的能力。有趣的是，少数看似长持续时间的软谱伽玛暴没有显示出类似SN活动的证据;这可能是恒星死亡中预期的Ni-56生产范围的自然结果。
2011-04-12 astro-ph.HE
The discovery and scientific potential of fast radio bursts
快速射电暴（FRB）是一种毫秒级的相干射电爆发，其亮度足以在宇宙学距离上被探测到。在这篇评论中，我描述了FRB的发现，随后的进展，我们对他们的理解，和未来的前景。每天都有数千个可能观测到的FRB到达地球;它们可能来自遥远宇宙中的高磁性和/或快速旋转的中子星。有些FRB会重复出现，这一子类通常发生在高磁环境中。两个中继器表现出周期活动窗口，符合轨道周期。附近的一个FRB来自银河系磁星在X射线爆发期间。一些FRB的宿主星系已经被定位，提供了有关宿主环境和宇宙重子总含量的信息。
2022-11-11 astro-ph.HE
Identification of neutrino bursts associated to supernovae with Real-time Test Statistic (RTS$^2$) method
本文提出了一种新的方法来选择低能中微子爆发，如超新星爆发后检测到的。它通过定义“实时测试统计量”（RTS）来利用预期信号相对于更扩散背景的时间结构，该“实时测试统计量”（RTS）将允许识别非常弱的信号，难以使用标准聚类方法进行选择。对于一个给定的背景率，新的方法（RTS $^2$：RTS超新星）提高信号效率，同时保持相同的错误警报率泊松分布的背景。通过向RTS的定义中添加空间惩罚项，人们还可以拒绝空间相关背景，例如由于空间事件引起的背景。此外，该方法易于在实时监测系统中实现，因为可以针对连续事件递归地计算RTS，并且它可以容易地适用于可能想要例如通过SNEWS 2.0网络发送提示警报的所有尺度的检测器。
2021-03-17 astro-ph.HE physics.data-an
The effects of a magnetar engine on the gamma-ray burst-associated supernovae: Application to double-peaked SN 2006aj
由于毫秒磁星引擎对伽玛暴余辉的影响，人们普遍认为在伽马射线暴中存在毫秒磁星引擎。在本文中，我们研究磁星引擎的超新星（SN）的发射，这是与长伽玛暴的影响，具体来说，面对模型与观测数据的SN 2006 aj/GRB 060218。SN 2006 aj具有显著的双峰紫外光（UV-opt）光变曲线。通过拟合这些光变曲线，我们表明，第一个峰值可以很好地解释由磁星风驱动的冲击爆发发射，而主要的超新星发射也部分由磁星的能量注入。磁星的磁场强度被约束为$\sim 10^{15}$ G，这与从长伽玛暴余辉发射推断的一般结果是一致的。更详细地说，它进一步建议，在超新星的后期发射的紫外线过量也可能是由于泄漏的脉冲星风星云（PWN）的非热发射，如果可以满足一些特殊的条件。该模型与SN 2006 aj观测结果的一致性表明，磁星引擎可能在GRB现象中无处不在，甚至进一步加强了它们与超亮超新星现象的联系。
2022-04-23 astro-ph.HE
Gamma Ray Burst origin and their afterglow: story of a discovery and more
在本文中，我们回顾BeppoSAX号卫星发现伽马射线暴余辉及其宇宙学距离的故事，从Vela卫星首次探测到它们开始，并从BeppoSAX号卫星之前所做的努力开始。我们还讨论了BeppoSAX号卫星发现的后果、BeppoSAX号卫星遗留的问题、迄今取得的进展及其前景。
2011-12-22 astro-ph.HE
A search for thermal X-ray signatures in Gamma-Ray Bursts I: Swift bursts with optical supernovae
伽马射线暴的X射线谱一般可用吸收幂律来描述。除了不寻常的GRB 060218中的幂律外，热X射线发射的里程碑式发现，以及随后在GRB 100316 D中的类似发现，表明在触发后的前一千秒内，软X射线光谱可能是复杂的。这种光谱成分的起源和普遍性仍然难以理解，特别是在经典GRB 090618中发现热X射线发射之后。可能最重要的是，这三个物体都与光学超新星有关，这就引出了一个问题，即热X射线成分是否可能是GRB-SN连接的结果，可能是在冲击爆发中。因此，我们进行了搜索的黑体组件在早期的斯威夫特X射线光谱的11个伽玛暴，有或可能有相关的光学超新星，准确地恢复的热成分在文献中报道的伽玛暴060218，090618和100316 D。我们提出了一个冷却黑体在GRB 101219 B/SN 2010 ma的发现，并在四个进一步的GRB-SNe，我们发现了一个改进的黑体，我们认为可能的黑体候选人，由于具体情况下的警告。我们报告的所有可能的新黑体成分都位于光度和半径分布的高端。GRB 101219 B似乎弥合了低光度和经典GRB-SNe之间的差距与热发射，并遵循黑体演化，我们推导出该源的0.4c阶的膨胀速度。我们讨论了在我们的样品中的热X射线发射的潜在起源，包括茧模型，我们发现它可以容纳我们的许多模型拟合所暗示的更极端的物理参数。
2012-09-12 astro-ph.HE
Late-Time Radio and Millimeter Observations of Superluminous Supernovae and Long Gamma Ray Bursts: Implications for Obscured Star Formation, Central Engines, and Fast Radio Bursts
我们提出了最大和最深的晚时间无线电和毫米波调查的超亮超新星（SLSNe）和长持续时间伽马射线暴（LGRB），以寻找相关的非热同步辐射。使用Karl G. Jansky甚大阵列（VLA）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），我们观察到43个源在6和100 GHz的时间尺度上的$\sim 1 - 19$年后爆炸。我们没有检测到来自任何来源的无线电/毫米波发射，除了PTF 10 hgi的6 GHz检测（Eftekhari等人，2019），以及SLSN PTF 12 dam位置附近的6 GHz发射的检测，我们将其与其宿主星系联系起来。我们使用我们的数据，把中央引擎排放的限制，由于磁星风星云和离轴相对论射流。我们还探讨了SN喷出物的非相对论性发射，并对宿主星系中模糊的恒星形成进行了限制。此外，我们进行搜索快速射电暴（FRB）从一些源使用VLA相控阵观测;没有FRB检测到的限制为$16$ mJy（$7σ$ ; 10毫秒的持续时间）在约40分钟的源每个事件。理论模型的比较表明，持续的无线电监测可能会导致检测到持续的无线电发射的时间尺度上的$\gtrsim {\rm decade}$。
2021-12-22 astro-ph.HE
Signatures of a jet cocoon in early spectra of a supernova associated with a $γ$-ray burst
长伽马射线暴标志着大质量恒星的死亡，这一点可以从它们与高能的宽线带状包层超新星的关系中得到揭示。由于缺乏附近的事件和亮度的伽玛暴余辉，占主导地位的第一天的排放，迄今为止，阻止了研究的非常早期阶段的GRB-SN的演变。在这里，我们展示了与GRB 171205 A相关的SN 2017 iuk的详细多历元光谱观测，这些观测显示了爆发后第一天内$\sim$ 100，000 km s $^{-1}$极高膨胀速度下的特征。这些高速成分的特征是化学丰度与SN 2017 iuk喷出物中观察到的化学丰度不同。使用为SN 2017 iuk开发的光谱合成模型，我们解释了这些早期特征不是来自超新星喷出物，而是来自于由轻度相对论性GRB喷流扩展到祖星周围介质中的能量注入所产生的热茧。这个茧迅速变得透明，并在爆发后三天开始占主导地位的超新星发射中黯然失色。这些结果表明，喷流不仅在GRB事件中起着重要的作用，而且在与之相关的超新星中也起着重要的作用。
2019-01-16 astro-ph.HE
Can a Single High-energy Neutrino from Gamma-ray Bursts be a Discovery?
目前的GeV-PeV中微子从伽马射线暴（GRB）的排放模型预测的中微子流量与$\ll 1$检测到的中微子每个GRB与更大规模的中微子天文台。探测这种通量需要将大量伽玛射线暴的数据叠加起来，导致背景速率增加，降低了单个中微子探测的重要性。我们表明，利用预期的伽马射线和中微子流量之间的时间相关性，可以显着提高中微子的信噪比。我们描述如何使用这种时间相关性。使用现实的GRB和大气中微子通量，并结合时间，光谱和方向信息，我们估计的概率，一个单一的检测GRB中微子是一个5 $σ$发现。
2014-10-20 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
A unified model of supernova driven by magnetic monopoles
本文首先讨论了天体物理学中关于中心引力坍缩的能量来源、各种核坍缩超新星爆炸机制等一系列重要而又令人困惑的物理机制。我们还讨论了$γ$射线暴与引力波扰动的可能联系之谜、地核内部熔融的热源以及白矮星冷却的难题。然后利用磁单极子空间通量（以下简称磁单极子）和磁单极子引起的核子衰变（称为Rubakov-Callen（RC）效应）的估计，得到RC效应引起的光度。根据这个RC光度公式，我们统一地处理了地核的热源、白矮星内部的能源、各种核塌缩超新星（II型超新星（SNII）、Ib型超新星（SNIb）、Ic型超新星（SNIc）、超亮超新星（SLSN））以及$γ$射线暴的产生机制。该统一模型也可用于合理解释费米$γ$射线暴监测卫星（GBM）探测到的短$γ$射线暴与2015年9月LIGO引力波事件GW 150914的可能关联。
2017-10-07 astro-ph.HE hep-ph
The crucial discovery of thermonuclear X-ray bursts: never throw away old data!
本文通过重新分析ANS卫星的旧缩微胶片数据，确认了I型X射线暴的早期探测，并强调重新审视历史数据的重要性。
2024-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark Gamma Ray Bursts
许多关于暗物质（DM）的理论预测DM粒子可以通过散射到普通物质上而被恒星捕获。它们随后在靠近恒星中心的地方凝聚成DM核心，并最终湮灭。在这项工作中，我们跟踪DM捕获和湮灭率在整个生命的一个大质量的恒星，并表明，这种演变的高潮在一个激烈的湮灭爆发与死亡的恒星在核心坍缩超新星。原因是，随着恒星内部，它的DM核心也加热和收缩，因此DM密度在恒星演化的最后阶段迅速增加。我们认为，违反直觉，湮灭爆发更强烈，如果DM湮灭是一个$p$波过程比$s$波湮灭，因为在前一种情况下，更多的DM粒子生存，直到超新星。如果在DM湮灭产物中有像暗光子一样的粒子，它们可以逃离爆炸的恒星，然后衰变为标准模型粒子，那么湮灭爆发就会导致伴随超新星的伽马射线闪光。对于一颗银河系超新星来说，这种“暗伽马射线暴“可能在CTA中被观测到。
2017-04-02 astro-ph.HE hep-ph
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
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
Revisiting the hot matter in the center of gamma-ray bursts and supernova
在伽马射线暴或成功的超新星爆发的原中子星诞生过程中，中微子主导的吸积流内部都可以产生带有核子的热物质。物质的组成和状态方程取决于不同中微子不透明度下的动态$β$平衡。核子间的强相互作用也可能起重要作用。我们计划通过将这两个方面纳入我们的模型来扩展以前的研究。$β$ -平衡条件从中微子光学薄到厚的修改已经被一个平衡因子$χ$模拟，该平衡因子的范围在中微子自由逃逸情况和中微子被捕获的情况之间。我们采用微观Brueckner-Hartree-Fock方法扩展到有限温度区来研究相互作用核子。我们给出了不同密度和温度下热核物质在$β$平衡各阶段的组成和化学势。我们还比较了我们的现实状态方程与自由气体模型。我们发现中微子的不透明度和核子间的强相互作用对这种描述是很重要的，在模型计算中应加以考虑。
2013-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of Low DM Fast Radio Transients: Geminga Pulsar Caught in the Act
我们报告发现了几个充满活力的无线电爆发在34兆赫，使用Gauribidanur射电望远镜。射电爆发表现出两个重要的属性与天文信号的传播通过星际介质：（i）频率相关的色散延迟整个观察带宽，和（ii）法拉第旋转的线偏振平面。这些脉冲串对一系列离散度测量值（DM; 1.4- 3.6 $~{\rm pc}~{\rm cm}^{-3}$）进行采样，并显示出在一分钟量级的时间尺度上的DM变化。使用组的爆发具有一致的DM，我们表明，爆发起源于无线电安静的伽玛射线脉冲星Geminga。这些爆发的检测支持存在偶尔的无线电发射从Geminga。这些爆发的罕见发生，以及它们DM的短时间尺度变化（如果真的是由中间介质或脉冲星磁层引起的），可能会提供线索，解释为什么脉冲星在早期的敏感搜索中没有被发现。本文详细介绍了发现这些爆发的观测和搜索过程，详细分析了它们的性质，并给出了它们与Geminga脉冲星有关的证据，简要讨论了这些爆发的可能发射机制。
2015-12-07 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
