Late time afterglow observations reveal a collimated relativistic jet in the ejecta of the binary neutron star merger GW170817
双星中子星（BNS）合并GW 170817是第一个在引力波和多波长电磁辐射中探测到的天体物理源。几乎同时观测到的伽玛射线脉冲证明了BNS合并至少与一些短的伽马射线暴（GRB）有关。然而，伽马射线脉冲是微弱的，使人怀疑BNS合并与明亮的，高度相对论性的典型短伽玛暴流出的关联。在这里，我们表明，具有相对论性、高能核心的结构性喷流被速度较慢、能量较低的机翼包围，会产生余辉发射，这种余辉发射的特征是随着时间的推移而变亮，正如最近在GW 170817的余辉中看到的那样。最初，我们只看到相对缓慢的物质向我们移动。随着时间的推移，越来越大的流出部分变得可见，增加了余辉的亮度。GW170817的多波长余辉的后期出现和亮度的增加使我们能够限制其喷出物的几何形状，从而揭示了离轴喷流的存在，该喷流指向距离地球约30度。我们的研究结果证实了一个单一的起源BNS合并和短GRB：GW170817产生了一个结构化的外流具有高度相对论性的核心和典型的短GRB。我们没有看到明亮的爆发，因为它是从地球发射出去的。然而，在引力波中检测到的20次合并中，大约有一次会伴随着明亮的、典型的短伽玛射线暴。
2018-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Probing binary neutron star mergers in dense environments using afterglow counterparts
迄今为止，唯一一个有电磁波对应记录的双中子星合并引力波事件是GRB 170817 A。这种合并发生在密度小于$10^{-3}-10^{-2}~{\rm cm}^{-3}$的稀薄介质中。由于中子星双星在形成时会产生反冲，而且在合并前会有很长的延迟时间，因此这种低密度的环并介质通常是可以预期的。然而，有一些间接的证据表明，快速合并或低反冲双星，这将在密集的环境中合并。尽管如此，目前的天文数据在很大程度上对这些高密度合并的可能性没有定论。我们描述了一种方法来直接探测这个假设的人口的高密度合并通过多信使观测的二进制中子星合并余辉，利用这些信号的高灵敏度的合并环境的密度。这种方法是基于尚未收集的合并余辉样本。它的约束力很大，即使是在一个小的事件样本。我们讨论了该方法的局限性和适用性。在即将到来的第三代引力波探测器时代，这种方法的潜力将得到充分实现，因为它将使我们能够探测宇宙恒星形成高峰后不久发生的合并，前提是后续活动能够定位源。
2021-02-18 astro-ph.HE
On the use of CHIME to Detect Long-Duration Radio Transients from Neutron Star Mergers
GRB 170817 A的短伽马射线暴（SGRB）被发现与一个双星中子星（BNS）合并有关。目前尚不确定是否所有SGRB都是由BNS合并引起的，也不确定BNS合并在什么条件下会引起SGRB。由于BNS合并可能导致SGRB，余辉观测也将提供一种独立于引力波观测的BNS合并率的替代测量。在Feng等人（2014）之前的工作中，使用各种无线电观测站和简单的通量阈值检测算法来考虑余辉检测的可行性。在这里，我们考虑一个更复杂的检测算法SGRB余辉，并提供一个现实的搜索，以获得一个更新的估计与加拿大氢强度测绘实验（CHIME）观测余辉的可能性的试验因素的估计。我们估计每年893和312余辉可以检测到使用$3 σ$置信水平阈值与两个喷流模型，一个半开角均匀分布在$6^\circ$到$30^\circ$，另一个均匀分布在$3^\circ$到$8^\circ$与中位数$6^\circ$。我们还发现，88%和98%，分别为每个射流开口分布的可检测的余辉是离轴的，这是孤儿余辉的候选人。我们的结果预测每年可检测到的源比早期的分析少，但证实了使用CHIME搜索余辉将有效限制天体物理合并率的基本结论。
2022-03-02 astro-ph.HE
Detectability of Electromagnetic counterparts from Neutron Star mergers: prompt emission vs afterglow
对第一颗中子星（BNS）合并双星GW 170817的电磁观测表明，在BNS合并双星中可以成功地发射相对论喷流。典型地，这样的喷流在两个阶段中产生发射：$γ$ -射线即时发射和多波长余辉。由于相对论性减助推，这两个对应物的可探测性取决于观察者视线和喷流轴线之间的角度（$θ_v$）。我们比较了离轴射流的即时和余辉发射的可探测性，假设标准的检测器阈值。我们发现，对于顶帽喷流，余辉是一个更潜在的对应物比即时发射，即使与不利的余辉参数。对于具有高斯分布的结构射流，在假设瞬发阶段发射的能量等于外流的动能的情况下，在极端视角下，瞬发发射比余辉更有希望。假设一个高斯喷流剖面，我们预测人口的$γ$ -射线检测，并发现极端视角的事件，如GRB 170817 A将是罕见的。在我们的模拟样本中，观测到的$γ$ -射线中的各向同性等效能量与视角适度相关，使得低$E_{\rm iso, γ}$几乎总是与高离轴视角相关联。
2019-12-19 astro-ph.HE
Detectability of radio afterglows from binary neutron star mergers and implications for fast radio bursts
双中子星（BNS）合并是重复和非重复快速射电暴（FRB）的起源之一，它将FRB与引力波和短伽马射线暴（GRB）联系起来。在这项工作中，我们探讨从BNS合并的无线电余辉的可探测性，并将其与所观察到的FRB余辉的无线电极限进行比较。我们计算的余辉通量由两个组件供电：一个相对论性喷流和一个较慢的各向同性喷出物，并量化的源红移，观测时间和通量灵敏度的函数的检测概率。模型参数分布采用了由GRB短余辉推断的模型参数分布，视角分布（均匀球形、引力波、轴上有偏）采用了不同的假设，以反映不同的搜索场景。假设FRB没有强波束，我们与用报告的无线电极限检测到的FRB进行比较，发现检测概率一般为1- 10%，因此考虑到小样本数（<10），对BNS祖先模型没有强约束。特别是对于一些附近的FRB（例如180916.J0158+65，190608），我们发现在合并后1- 10年在$\sim$附近达到峰值的各向同性分量的检测机会很高（在10 $μ$ Jy灵敏度下>20%）。因此，对这些天体的持续无线电辐射进行长期的无线电监测是非常重要的。
2020-08-17 astro-ph.HE
Transient Survey Rates for Orphan Afterglows from Compact Merger Jets
由短$γ$射线暴（GRB）产生的孤儿余辉是引力波（GW）探测中子星或中子星黑洞合并的电磁（EM）对应搜索的潜在候选者。已经提出了各种射流动力学和结构模型，可以通过检测大样本的GW-EM对应物进行测试。我们从这些喷流模型为未来的调查望远镜，没有GW或GRB触发器的光学瞬变的预期速率的预测。在红移极限$0\leq z\leq 3.0$中产生合并喷流的样本，并且分别计算了在LSST或ZTF检测阈值$m_r=24.5$和$20.4$之上的预期峰值$r$带通量和时间尺度。显示了$m_r\leq26.0$和$m_r\leq21.0$的一般全天速率。探测到的孤辉率和GRB余辉率取决于喷流模型，典型的是LSST的$16\lesssim R\lesssim 76$ yr $^{-1}$和ZTF的$2\lesssim R \lesssim 8$ yr $^{-1}$。在探测深度为$m_r\leq26$的情况下，孤立余辉的比率过大表明合并喷流具有占主导地位的低洛伦兹因子群，或者喷流表现出固有的喷流结构。仔细过滤的瞬态需要成功地识别孤儿余辉从短或长的伽玛射线暴祖。
2018-02-19 astro-ph.HE
Radio Afterglows from Compact Binary Coalescences: Prospects for Next-Generation Telescopes
对中子星合并产生的引力波（GW 170817）的探测，标志着时域天文学新时代的到来。对合并产生的无线电发射的监测，包括高分辨率无线电成像，使得能够测量合并的性质，包括能量学和倾角。在这项工作中，我们比较了当前和未来的引力波设施的无线电设施的灵敏度的能力，以量化的前景检测无线电余辉的引力波事件。我们认为三个观察策略，以确定未来的合并-宽场后续行动，目标星系合并本地化和深入监测已知的同行。我们发现，虽然计划中的无线电设施，如平方公里阵列，将能够检测合并在千兆秒差距的距离，没有设施是足够敏感的检测合并在拟议的第三代引力波探测器，将在2030年开始运行的范围。
2021-05-19 astro-ph.HE
Off-axis emission of short gamma-ray bursts and the detectability of electromagnetic counterparts of gravitational wave detected binary mergers
本文计算了致密双星并合前体短持续时间伽马射线暴的广角辐射。这样的事件被认为是由它们的引力波发射而定域的，而与系统的角动量矢量的方向完全无关，伽马射线暴流出物被认为是沿着系统的角动量矢量传播的。我们发现，即时和余辉发射是暗淡的，具有挑战性的检测观察员躺在锥内的相对论外流传播。然而，如果喷流最初通过合并点周围的重子污染区传播，则会在其周围形成热茧，随后热茧准各向同性膨胀，产生自身的瞬发辐射和外部激波驱动的余辉。我们表明，茧即时发射是可检测的斯威夫特BAT和费米GBM，我们还表明，茧余辉峰值后几个小时到几天的爆发，并可检测长达几个星期在所有波长。然而，瞬变的时间和亮度是不确定的，因为它们依赖于未知的量，如合并地点周围的环境介质的密度，茧的能量和茧的洛伦兹因子。对于引力探测到的中子星双星合并中的很大一部分，茧状余辉可能是唯一可识别的电磁对应物，至少在无线电和X射线频率下。
2017-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detectability of neutron star merger afterglows
VLBI和JVLA观测表明，GW 170817涉及一个狭窄的喷流（$ θ_j \approx 4^\circ $），占主导地位的余辉峰在我们的视角，$ θ_{\rm obs} \approx 20^\circ $。这意味着，在余辉峰值时，观测到的信号表现得像在$ θ_{\rm obs} \gg θ_j $看到的礼帽喷流的余辉，并且可以通过描述这种喷流的解析表达式来建模。我们使用一组数值模拟来校准这些解析关系，并获得通用方程的峰值时间和通量的余辉，从不同的观察角度。利用GW 170817的校准方程和估计参数，我们估计了在先进的LIGO/Virgo观测运行O3期间未来双中子星合并的余辉的可探测性。GW 170817发生在相对低密度的环境中。类似事件的余辉将仅在小视角$ θ_{\rm obs} \lesssim 20^\circ $下可检测，并且这些事件的GW检测中仅$\sim 20\% $将伴随可检测的余辉。在更高的密度下，更典型的是sGRB站点，高达GW检测的$ 70\% $预期随后是可检测的余辉，通常在$ θ_{\rm obs} \sim 30^\circ $处。我们还提供了最晚的时间应该期待一个余辉检测。我们发现，对于典型的参数，如果喷流排放没有被检测到合并后的一年内，它是不太可能被检测到。
2019-07-09 astro-ph.HE gr-qc
Early X-ray and optical afterglow of gravitational wave bursts from mergers of binary neutron stars
双中子星合并是强引力波源。即将到来的先进引力波探测器有望首次探测到与这些源相关的引力波爆发（GWB）。GWB的电磁对应物包括短GRB，光学macronova和持久的无线电余辉。在这里，我们认为，如果合并后的产物是一个短命的大质量中子星，而不是一个黑洞，那么至少有一些GWB可能会伴随着持续数千秒的早期余辉。这种余辉是由原磁星风的消散提供动力的。估计X射线通量的亮度为10 ^{-8}-10 ^{-7}尔格/秒/厘米^2。光通量受到很大的不确定性的影响，但在R波段可以达到17等。我们提供了这种情况下的观测提示，并讨论了检测这些信号的挑战和策略。
2012-12-27 astro-ph.HE gr-qc
Electromagnetic Afterglows Associated with Gamma-Ray Emission Coincident with Binary Black Hole Merger Event GW150914
费米伽马射线暴监测器报告说，可能探测到伽马射线对应的双黑洞合并事件，GW 150914。我们表明，γ射线发射是由相对论外流与洛伦兹因子大于10。随后，碎片外流推动周围气体形成激波，这是造成余辉同步辐射的原因。我们发现，1.4 GHz的无线电流量峰值在$\sim10^5$秒后爆发触发。如果周围的物质密度大于$\sim10^{-2}$ cm $^{-3}$，那么最大的射电通量就是$\sim0.1$ mJy，这可以用射电望远镜（如甚大射电望远镜阵）探测到。光学余辉的峰值比射电要早，如果周围的物质密度大于$\sim0.1$ cm $^{-3}$，那么光通量就可以用大型望远镜（如斯巴鲁超级超级相机）探测到。为了揭示与双黑洞合并事件相关的外流及其伽马射线发射的目前未知机制，对余辉的后续电磁观测是重要的。对余辉的探测将定位引力波和伽马射线发射的天空位置，并将支持它们之间的物理联系。
2016-05-24 astro-ph.HE
Kilonova and Optical Afterglow from Binary Neutron Star Mergers. I. Luminosity Function and Color Evolution
在本系列的第一个工作中，我们采用了一个类似于GW 170817的，视角相关的kilonova模型和标准余辉模型，并根据宇宙学短伽马射线暴余辉的性质，采用光变曲线分布来模拟双星中子星合并的kilonova和光学余辉的光度函数和颜色演化。{We发现$\sim10\%$的余辉在峰值时刻比相关的kilonovae更亮，其中大部分在轴或近轴。这些kilonovae将被相关的余辉发射严重污染。只有在$\sinθ_{\rm v}\gtrsim 0.20$的大视角下，大多数BNS合并的EM信号将是千诺瓦主导的，并且在合并后的第二天，在$\sim5-10$处可能出现一些离轴余辉。在亮度比$\sim23-24$ \，mag暗的情况下，根据它们的光度函数，余辉的数目远大于千新星的余辉数目。由于本调查项目的搜索深度为$<22$ \，mag，因此通过偶然观测发现的余辉事件数量将远高于kilonova事件，与当前观测结果一致。{For可预见的勘测项目（例如，Mephisto，WFST，LSST），其搜索深度可达$\gtrsim23-24$ \，mag，千新星的探测率可与余辉的探测率具有相同的数量级。我们还发现，它可能是难以使用的衰落率在一个单一的频段，以直接识别kilonovae和余辉之间的各种快速发展的瞬态偶然调查。然而，光学和红外波段之间的颜色演变可以识别它们，因为它们的颜色演变模式与其他快速演变的瞬态相…
2022-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
CDF-S XT1: The off-axis afterglow of a neutron star merger at $z=2.23$
CDF-S XT 1是由\textit{Chandra}在深场南部勘测中探测到的快速上升的非热X射线瞬变。虽然已经提出了各种假设，但这种瞬变的起源仍然不清楚。在这里，我们表明，CDF-S XT 1的观测结果很好地解释为X射线余辉产生的相对论结构射流观察离轴。我们测量的喷流的属性，表明它们是类似的GRB 170817 A，虽然在宇宙学的距离。我们测量观测者的视角为$θ_{\textrm{obs}} = 10^{\circ}\pm3^{\circ}$，超相对论性喷流的核心为$θ_{\textrm{core}} = 4.4^{\circ}\pm0.9^{\circ}$，其中不确定度为$68\%$可信区间。推断的属性和宿主星系结合哈勃望远镜，无线电和光学非检测支持的假设，CDF-S XT 1是一个双中子星合并的离轴余辉。我们发现，其他先前提出的假设是无法解释的所有性质的CDF-S XT 1。在$z=2.23$的红移下，这可能是迄今为止观测到的最遥远的中子星合并，也是短伽马射线爆发的第一个孤儿余辉。我们讨论了在这样一个高红移的双星中子星合并在早期宇宙的恒星形成率，重元素的核合成，并确定其他离轴余辉的前景的影响。
2021-05-21 astro-ph.HE
Diversity Of Short Gamma-Ray Burst Afterglows From Compact Binary Mergers Hosting Pulsars
短伽马射线暴（sGRB）被广泛认为是致密双星合并的结果。该模型预测的余辉，承担一个恒定的，低密度介质的特征签名，包括一个平滑的余辉过渡，和一个简单的时间演变。然而，这些预期与sGRB余辉中不可忽略的一部分的观测结果相冲突。特别是，这些事件的余辉阶段的开始似乎是延迟的，此外，他们中的一些人表现出晚时间的光变曲线迅速衰落。我们表明，这些特殊的观察可以解释独立的正在进行的中央引擎活动，如果一些sGRB的祖先是紧凑的双星至少有一个脉冲星。脉冲星伴星的坡印廷流能在双星周围产生一个弓形激波腔。如果这个空腔大于未受扰动的星际介质中激波减速的长度尺度，那么余辉的开始将被延迟。如果减速完全发生在掠起的薄壳内，光变曲线将随之快速衰减。我们确定了两种类型的脉冲星，可以实现改变余辉所需的条件：低场，长寿命的脉冲星，和高场脉冲星。我们发现，相当大的一部分（~20-50%）的低场双星很可能居住在中子星双星的基础上的观察，而他们的高场同行不是。流体动力学计算的动机，这个模型被证明是在很好的协议与sGRB余辉光曲线的观察。
2014-06-22 astro-ph.HE
Evidence for X-ray Emission in Excess to the Jet Afterglow Decay 3.5 yrs After the Binary Neutron Star Merger GW 170817: A New Emission Component
在中子星合并事件GW 170817之后的第一个$\sim3$年，无线电和X射线辐射主要由结构相对论离轴喷流传播到具有n $< 0.01\,\rm{cm^{-3}}$的低密度介质中的发射所支配。我们报告的观测证据过量的X射线发射在合并后的$δt>900$天。随着$L_x\approx5\times 10^{38}\,\rm{erg\,s^{-1}}$在1234天，最近检测到的X射线发射代表一个$\ge 3.2\,σ$（高斯等效）偏离通用后喷流中断模型，最适合的多波长余辉在较早的时间。在JetFit余辉模型的背景下，目前的数据表示偏离具有统计学意义的$\ge 3.1\,σ$，这取决于火球准直，最现实的模型在$\ge 3.7\,σ$的水平上显示过量。缺乏可检测到的3 GHz无线电发射表明其宽带频谱比喷流余辉更硬。这些属性是一致的出现一个新的发射组件，如同步辐射从温和的相对论冲击产生的扩大合并喷出物，即一个kilonova余辉。在这种情况下，我们提出了一套从头算数值相对论BNS合并模拟表明，X射线过剩支持存在一个高速尾在合并喷出物，并认为对合并残留到黑洞的迅速崩溃。来自致密天体残余物吸积过程的辐射是一个可行的替代方案。既没有kilonova余辉，也没有吸积动力的排放之前已经观察到，作为检测的BNS合并在这个阶段的演变是前所未有的。
2022-03-05 astro-ph.HE
Afterglows from binary neutron star post-merger systems embedded in AGN disks
本文通过三维GRMHD模拟与半解析方法，研究AGN盘中双中子星并合后喷流驱动的余辉，发现高频（>10^14 Hz）探测更可行，且对应体可表现为亚日尺度的AGN快速光变。
2024-07-08 astro-ph.HE gr-qc
GW170817 4.5 years after merger: Dynamical ejecta afterglow constraints
GW170817是第一个在引力波（GW）和光子中发现的中子星（NS）合并，迄今为止仍然是同类中唯一具有明确电磁（EM）对应物的GW事件。与GW 170817相关的结构喷流的无线电发射已经衰减到通过目前运行的最灵敏的无线电阵列进行深度无线电观测所能达到的灵敏度以下。因此，我们现在有机会探测一些模型预测的无线电重新增亮，它应该在动力剥离的合并喷出物与星际介质相互作用的后期出现。在这里，我们介绍了我们的最新结果，从深无线电观测的GW 170817字段与卡尔G。Jansky甚大阵列（VLA），合并后4.5年。我们在$3\,$ GHz的新数据没有显示出任何令人信服的证据，超过尾部的喷流余辉（$<3.3\,μ$ Jy）的排放，证实了我们以前的结果。因此，我们设置新的约束动态喷出物余辉模型。这些限制有利于单速喷出物与能量$\lesssim 10^{50}\,$ erg（喷出物速度为$β_0=0.5$），或陡峭的能量速度分布的千诺瓦喷出物。我们的研究结果还表明，较大的价值观的冷，非旋转的最大NS质量在质量相等的情况下。然而，没有检测的动态喷出物余辉，获得精确的约束NS状态方程仍然具有挑战性。
2022-10-12 astro-ph.HE
GW170817 Afterglow Reveals that Short Gamma-Ray Bursts are Neutron Star Mergers
通过模拟GW170817的余辉光变曲线，系统地研究了GW170817的外流结构，并与27个宇宙学短伽玛暴样品进行了比较。我们发现宇宙学短暴与相对论结构喷流GW170817具有相同的外流结构。GW170817的喷注张开角为$6.3^{+1.1}_{-0.6}{}^{\circ}$，与宇宙学短暴（$θ_0 = 6.9^\circ \pm 2.3^{\circ}$）的喷注张开角一致。我们的分析表明，GW170817被视为离轴（$θ_{\rm obs} = 30^{+7}_{-4}{}^{\circ}$），而宇宙学短伽玛暴被视为轴上（$θ_{\rm obs} \lesssim θ_0$）。GW170817余辉的特殊性质可以单独用观察角度的差异来解释。我们证明了GW 170817余辉的光变曲线，如果从轴上看，是一致的宇宙学短伽玛暴。GW170817的其他性质，如洛伦兹因子$Γ\approx 150$、谱指数$p \approx 2.15$、各向同性等效能量$E_{\rm iso} \approx 8 \times 10^{52}$ erg和星际介质密度$n_0 \approx 10^{-2}$质子cm $^{-3}$等，都很好地符合宇宙学短伽玛暴的性质。GW170817外流结构与宇宙学短伽玛暴结构的相似性表明宇宙学短伽玛暴可能是中子星并合。
2019-05-07 astro-ph.HE
3D magnetised jet break-out from neutron-star binary merger ejecta: afterglow emission from the jet and the ejecta
我们进行三维（3D）广义相对论磁流体动力学模拟的射流爆发，预计将产生在一个二进制中子星合并的喷出物。从三维模拟的相对论流出的结构证实了我们以前的结果从二维模拟，即，相对论磁化流出爆发合并喷出物具有$θ_{\rm core}\approx4^{\circ}$的空心，$θ_{\rm jet}\gtrsim10^{\circ}$的开口角，并伴随着风的喷射物质，这将有助于千诺瓦排放。我们还计算了相对论外流的非热余辉发射，并将其与GRB 170817 A的全色余辉以及VLBI观测报告的超光速运动进行了拟合。以这种方式，我们推导出$θ_{\rm obs}= 35.7^{\circ \,\,+1.8}_{\phantom{\circ \,\,}-2.2}$的观察者角度。我们进一步计算从喷射物质的余辉发射和约束的情况下，负责热kilonova发射的物质也将导致一个非热发射尚未观察到的参数空间。
2021-01-29 astro-ph.HE gr-qc
Afterglow constraints on the viewing angle of binary neutron star mergers and determination of the Hubble constant
任何二进制的关键属性之一是它的视角（即，倾斜度），$θ_{\rm obs}$。在中子星合并过程中，由于它在测量哈勃常数$H_0$中的作用，它具有特殊的重要性。这些合并推出的喷气式飞机的张开角度$θ_j$也特别令人感兴趣。在探测到第一颗BNS合并星GW 170817之后，人们多次尝试使用余辉光变曲线来估计这些角度，发现了很宽的值范围。在这里，我们提供了一个简单的公式的比例$θ_{\rm obs}/θ_j$的余辉光曲线的基础上，并表明，这是唯一的数量，可以确定的光曲线单独。即，不可能在没有附加信息的情况下单独确定每个角度。我们的结果解释了GW 170817的各种研究发现的值的不一致性，这些研究在很大程度上是由每个研究中采用的不同先验驱动的。在可用于估计$θ_{\rm obs}$和$θ_j$的附加信息中，最有用的是余辉图像超光速运动的VLBI测量。另一种方法是确定余辉过渡到次相对论阶段。这些观测只有在小视角下才有可能观测到合并，其余辉比探测器的阈值要亮得多。我们讨论了这些结果的影响，测量$H_0$使用GW的意见。我们表明，虽然视角将仅在未来的BNS合并的一小部分进行测量，它可以显着降低这些事件中的每一个的$H_0$的不确定性，可能到4-5\%的水平。少数具有这种高精度测量的合并物可能在未来主导使用这种方法测量$H_0$的精度。
2021-01-12 astro-ph.HE gr-qc
GRB 130603B: No Compelling Evidence For Neutron Star Merger
哈勃太空望远镜（HST）测量的短硬伽马射线暴（SHB）130603 B的余辉中的近红外（NIR）耀斑/再亮和所谓的晚时间X射线过剩被解释为这SHB的中子星合并起源的可能证据。然而，用Swift-XRT和Newton XMM测量的X射线余辉具有由高度相对论性喷流产生的同步辐射余辉的典型行为。在爆发后9.41天用HST观测到的H带通量是从测得的晚期X射线余辉中预期的。SHB的近红外光学余辉的晚期耀斑/再增亮可以由喷流与星际密度碰撞或千诺瓦产生，但喷流加千诺瓦也可以由致密恒星（中子星、奇异星或夸克星）由于冷却、角动量损失或质量吸积而坍缩成更致密的物体产生。
2014-02-22 astro-ph.HE
Evolution and afterglow emission of gamma-ray burst jets from binary neutron star mergers
SISSA（的里雅斯特国际高等研究院）；INAF, Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；INAF, Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；IFPU（的里雅斯特基础物理学研究所）
研究双中子星并合中喷流的演化和余辉特征，通过三维磁流体动力学模拟揭示喷流与周围介质相互作用的影响。
2026-01-13 astro-ph.HE astro-ph.IM
Rates of Short-GRB afterglows in association with Binary Neutron Star mergers
假设所有的双中子星合并产生短伽玛射线暴（SGRB），我们结合合并率的双中子星（BNS）的人口合成研究，先进的引力波（GW）干涉仪网络的灵敏度，并在各个波段的电磁（EM）设施，计算在这些波段的相关余辉的检测率。使用从GWs测量的倾斜角作为视角的代理，并假设3至30度之间的均匀分布的喷射开口角，我们使用开放访问的余辉流体动力学包BoxFit的X射线，光学和无线电波段生成对应物的光变曲线。对于不同的EM探测器，我们通过施加适当的检测阈值来获得在这三个波段中可检测到的EM对应物的分数。与由先进的GW干涉仪的五（三）探测器网络检测到的BNS合并相关联，假设BNS合并率为$0.6-774{\rm Gpc}^{-3}{\rm yr}^{-1}$ ~ \citep{dominik2012double}，我们发现余辉检测率（每年）分别为$0.04-53$（$0.02-27$），$0.03-36$（$0.01-19$）和$0.04-47$（$0.02-25$）。我们的比率代表了给定BNS比率的最大可能检测，因为我们忽略了EM随访观察中的节奏和视野的影响。
2018-03-17 astro-ph.HE gr-qc
A search for radio emission from double-neutron star merger GW190425 using Apertif
探测并合中子星（BNS）的电磁辐射对于理解并合和余辉具有重要意义。我们提出了一个无线电对应的引力波源GW190425，BNS合并，使用Westerbork综合射电望远镜（WSRT）的搜索。我们观察到一个领域的高概率在相关的本地化区域为3个时代在合并后68，90和109天。我们确定所有的来源，表现出通量的变化与预期的余辉发射GW190425一致。我们也在寻找可能的瞬变。这些都是只存在于一个时代的来源。此外，我们量化我们的能力，寻找无线电余辉在第四次和未来的观测运行的引力波探测器网络使用蒙特卡罗模拟。我们发现25余辉候选人的基础上，他们的变化。这些星系中没有一个可能与光度距离为GW 190425的宿主星系相关联。我们还发现了55个仅在一个时期内检测到的瞬态余辉候选者。结果都是图像伪影。在第四次观测中，我们预测最多有三个余辉将被AZTIF探测到。虽然我们没有找到与GW 190425余辉发射有关的来源，但搜索验证了我们未来搜索无线电余辉的方法。
2021-04-09 astro-ph.HE
Late afterglow emission statistics: a clear link between GW170817 and bright short GRBs
GW 170817是LIGO/Virgo探测器探测到的第一个中子星合并事件，它与一个短持续时间的暗GRB 170817 A有关。在这项工作中，我们比较了GW 170817/GRB 170817 A的前向冲击余辉发射的其他发光短伽玛暴（sGRB）与一个已知的红移和余辉发射持续至少一天后的爆发。在快速衰变阶段，明亮的sGRB和GW 170817/GRB 170817 A的余辉发射形成了一个自然和连续的序列，尽管被观测时间间隔分开。如果从轴上观察，GW 170817/GRB 170817 A的前向冲击余辉发射将是迄今为止探测到的最明亮的发射之一。这为明亮sGRB的GW 170817合并起源提供了强有力的证据，并表明大多数中子星合并事件的前向冲击余辉发射的检测比GW 170817的情况更具挑战性，因为通常合并将更遥远，视角可能更高。
2019-01-06 astro-ph.HE gr-qc
Bright broad-band afterglows of gravitational wave bursts from mergers of binary neutron stars
如果双中子星合并留下的是一个大质量的磁星而不是一个黑洞，那么即使没有短伽马射线暴（SGRB）- GWB关联，或者存在一个关联，但SGRB并不射向地球，引力波爆发（GWB）也会产生明亮的早期余辉。除了直接耗散张教授提出的原磁星风外，我们认为磁星风还可以推动合并过程中发射的喷出物，在一定条件下，磁星风会达到相对论速度。这样一个磁星驱动的喷射物，当与周围的介质相互作用时，会由于同步辐射而产生明亮的宽带余辉。我们详细研究了这一物理场景，并提出了预测的X射线，光学和无线电光变曲线的范围内的磁星和喷出物参数。我们发现，X射线和光学光变曲线通常在磁星自旋下降时间尺度（10^3- 10^5秒）附近达到峰值，达到宽视场X射线和光学望远镜容易检测到的亮度，并在很长一段时间内保持可检测。射电余辉的峰值较晚，但比没有磁星能量注入的情况要亮得多。因此，这种明亮的宽带余辉，如果在未来被发现并与GWB结合，将是对大质量毫秒磁星和核物质刚性状态方程的探索。
2013-05-16 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
GRB 080503 late afterglow re-brightening: signature of a magnetar powered merger-nova
GRB 080503是一个由\emph{Swift}探测到的短伽马射线暴（GRB），被归类为致密恒星合并源GRB。在X射线和光学余辉光变曲线中的软扩展发射和同时的后期再增亮引起了关于其物理起源的有趣问题。我们发现，GRB 080503的宽带数据可以很好地解释在双中子星合并模型的框架内，提供的合并残余物是一个快速旋转的大质量中子星具有极高的磁场（即毫秒磁星）。我们表明，后期的光学再增亮是一致的发射从磁星供电的“合并新星”。这为与短伽玛暴相关的并合新星的不断增长的样本又增加了一个案例。软扩展发射和晚期X射线过量发射通过磁星偶极自旋下降光度演化函数很好地联系在一起，表明直接磁耗散是产生这些X射线的机制。X射线辐射最初是从被短伽玛射线暴喷流刺穿的合并喷出物中的一个洞泄漏出来的。在磁星向下旋转并且磁压力下降到冲压压力以下之后，孔随后关闭。然后X射线光子被捕获在合并新星喷出物的后面，直到喷出物在稍后的时间变得光学薄。这解释了光学和X射线光变曲线中基本上同时发生的再增亮。在这个模型中，未来的引力波源可能与一个明亮的X射线对应物以及合并新星相关联，即使短的伽马射线暴喷流远离地球。
2015-06-22 astro-ph.HE
Late-time Evolution of Afterglows from Off-Axis Neutron-Star Mergers
引力波探测到的中子星合并提供了一个机会，调查短伽玛射线暴（GRB）喷流余辉没有GRB触发。在这里，我们表明，峰后余辉下降可以区分最初的超相对论射流离轴和温和的相对论广角流出。峰值后余辉通量将以$F_ν\propto t^{-α}$形式下降。喷流余辉的最陡下降是$α>3p/4$或$> (3p+1)/4$，分别用于低于和高于冷却频率的观测频率，其中$p$是电子能量分布的幂律指数。对于具有初始洛伦兹因子$Γ_0\lesssim 2$的轻度相对论性流出，在各自的谱区中，最陡的下降是$α\lesssim(15p-19)/10$或$α\lesssim(15p-18)/10$。如果来自GW 170817的余辉以最大指数$α> 1.5$衰减，那么我们观察到的是偏离中心轴观察的最初超相对论性喷流的核心，而在$\sim 5$-10峰值时间之后$α\lesssim 1.4$的衰减表明，一个广角的和最初的$Γ_0\lesssim 2$外流是负责的。在峰值时间的两倍处，两个流出模型落在$α\approx 1$的相对侧。到目前为止，在160和260天的两个峰值后X射线数据点表明与离轴喷流余辉一致的下降。未来1 - 2年的后续观察将检验这一模型。
2018-08-09 astro-ph.HE gr-qc
Nonthermal afterglow of the binary neutron star merger GW170817: a more natural modeling of electron energy distribution leads to a qualitatively different new solution
观测到的中子星合并双星GW 170817的非热余辉光谱从射电到X射线都与激波加速电子的同步辐射一致。然而，以前的余辉模拟研究是基于一个简化的假设，即加速效率非常高，即所有的电子在冲击波加速作为一个非热人口。这影响最小电子能量的估计，因此影响余辉光谱的峰值频率$ν_m$。在这里，我们提出了贝叶斯拟合的观测数据与更自然的电子能量分布，其中的加速效率是一个自由参数。有趣的是，极大似然解决方案被发现与无线电通量低于$ν_m$在早期阶段，在以前的研究中，发现射频总是高于$ν_m$。因此，如果在早期获得足够的低频无线电数据，则可以清楚地检测到GW 170817的$ν_m$通过无线电波段。在新的解决方案中，电子的最低能量被发现接近均分与冲击后的质子，但只有一小部分（$<$ 10\%）的电子被加速为非热粒子。喷流能量和星际介质密度比常规模型增加了1- 2个数量级，但仍与其它约束条件一致。我们鼓励在未来的BNS合并事件的早期阶段采取密集采样的低频无线电数据，这将有可能检测到$ν_m$通道，并对电子能量分布和粒子加速效率产生强有力的约束。
2019-02-05 astro-ph.HE
Reverse Shocks in the Relativistic Outflows of Gravitational Wave Detected Neutron Star Binary Mergers
伽马射线暴（GRB）的余辉是由于超相对论外流减速时产生的激波的同步辐射。一个正向和一个反向激波将形成，然而，在正向激波的辐射被充分研究作为引力波探测到的中子星合并的潜在对应物的地方，反向激波被忽略了。在这里，我们展示了如何从离轴和结构外流的余辉的反向冲击。在射频的余辉上升中，离轴反向激波将作为增亮特征出现。对于$\sim100$ Mpc的爆发，系统应倾斜于$\lesssim20^\circ$，以便在合并后$\sim0.1-10$天观察到反向激波。对于结构化外流，增强的反向冲击发射的强磁场内的流出是需要的发射在早期的余辉占主导地位。早期对余辉的射电测光可以揭示与中央发动机有关的强磁场的存在。
2019-08-12 astro-ph.HE gr-qc
Inhomogeneous Jets from Neutron Star Mergers: One Jet to Rule them all
使用所得到的配置文件从3D流体动力学模拟的相对论射流与中子星合并风喷出物相互作用，我们展示了如何的能量和速度的不均匀性{整个射流表面配置文件}可以改变观测到的余辉光曲线。我们发现，峰值余辉通量敏感地依赖于观察者的视线，不仅通过喷流倾角，而且通过喷流旋转：对于观察者观看GRB明亮的喷流核心内的余辉，我们发现一个峰值通量变化的顺序$<0.5$德克斯通过旋转方向和$<1.3$德克斯的极倾角。观测到的余辉的峰值通量可以用来推断喷流动能，并假设一个顶帽喷流，我们发现推断喷流动能的范围为我们的各种模型余辉光变曲线（与固定的模型参数），覆盖$\sim 1/3$观测到的短伽玛暴人口。此外，我们提出了一个解析射流结构函数，其中包括物理激励参数的不确定性，由于通过旋转的源的变化。由于合并喷出物质量的准直的变化的近似值包括在内，我们表明，通过考虑所观察到的范围内的合并喷出物质量从短GRB kilonova候选人，一个人口的合并射流具有固定的固有射流能量是能够解释所观察到的广泛的多样性在短GRB余辉。
2022-10-28 astro-ph.HE gr-qc
Filling the disk hollow following binary black hole merger: The transient accretion afterglow
来自双星黑洞（BHBH）的潮汐力矩清空了任何环绕双星的气体吸积盘的中心区域。潮汐力矩和粘性之间的平衡使盘的内边缘保持在半径r ~ 1.5a - 2a处，其中a是二元半长轴。最后，这对吸入的双星从盘中分离并合并，在盘中留下一个中心空洞（“甜甜圈洞”），围绕残余的黑洞旋转。我们提出了一个简单的，随时间变化的，牛顿计算，遵循长期（粘性）的磁盘的演变，因为它填补了空心的黑洞最里面的稳定的圆形轨道，然后放松到静止平衡。我们使用我们的模型来计算电磁辐射（“余辉”）在这个短暂的吸积时代发出的频谱。观察总电磁通量的时间增加和频谱的硬化，因为环形洞填充可能有助于确认引力波干涉仪检测到的BHBH合并。我们展示了如何非常存在的初始空心可以导致超爱丁顿吸积在这个长期阶段，如果率不是很远低于爱丁顿之前去耦。我们的模型，虽然高度理想化，可能是有用的，在建立一些关键参数，热发射功能和缩放的特点，这种瞬态。它可以作为指导未来的辐射磁流体动力学模拟在广义相对论的设计和校准。
2009-12-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
X-ray Emission Signatures of Neutron Star Mergers
University of Nevada（内华达大学）
本文研究中子星合并事件的X射线发射特征，提出通过X射线探测合并后物理和几何特性，为后续观测提供约束。
2026-03-17 astro-ph.HE
Afterglows and Macronovae Associated with Nearby Low-Luminosity Short-Duration Gamma-Ray Bursts
中子星（BNS）合并被广泛认为是短伽马射线暴（SGRB）的祖先之一。如果同时检测到其引力波（GW）事件，则可以验证该中央引擎。一旦得到证实，这种关联将成为多信使天文学的一个里程碑，并将大大提高我们对BNS合并过程的理解。由于先进的LIGO/Virgo GW天文台对BNS合并的探测范围有限，我们倾向于在几百兆秒差距内的本地SGRB。由于正常的SGRB很少落入如此近的范围内，为了使其更具观测价值，我们必须关注具有较高统计发生率和检测概率的低光度SGRB。然而，有一种可能性是，观察到的低光度SGRB本质上是强大的，但我们离轴，只观察到它的侧发射。在本文中，我们提供了一些理论预测的离轴余辉发射从附近的SGRB的假设下，结构化射流和macronova信号从这个GW可检测的BNS合并的喷出物。从余辉发射的性质，我们可以区分一个离轴正常SGRB从一个固有的低能量准各向同性类。此外，通过后续的多波长观测，BNS合并的一些参数（例如介质密度和喷出物质量和速度）将受到限制。
2017-10-01 astro-ph.HE
Observable Features of GW170817 Kilonova Afterglow
中子星合并GW 170817之后出现了一个光-红外瞬态（1 kilonova），这表明在合并过程中发生了以相对论速度的物质抛射。kilonova模型能够约束喷出物的动能及其特征速度，但不能约束喷出物的高速分布。然而，这种分布包含了关于合并动态的重要信息。在这项工作中，我们假设一个幂律分布的形式$E(>βΓ)\propto(βΓ)^{-α}$的千诺瓦喷出物的能量和计算的非热签名的喷出物与周围气体的相互作用产生的。我们发现，喷出物的最小速度$β_0\simeq 0.3$和能量$E\sim 10^{51}$尔格，从kilonova模型推断，有一个可检测的无线电，并可能X射线，余辉的参数空间的范围很广。预计这种余辉成分将在合并后几年的时间尺度上占主导地位，并在十年后达到峰值。其光变曲线可用于确定千诺瓦喷出物的性质，特别是喷出物速度分布$α$、最小速度$β_0$及其总动能$E$。我们还预测，余辉rebrightening，这是与kilonova组件，将伴随着一个移动的射电源的质心向爆炸的初始位置。
2019-01-03 astro-ph.HE
The optical afterglow of GW170817 at one year post-merger
我们介绍了由\it哈勃太空望远镜在2018年2月至8月期间对GRB 170817 A的光学余辉的观测，直到中子星合并GW 170817后一年。余辉显示出快速下降超过$170$ ~天，并证实了所观察到的外流的喷流起源，与更缓慢下降的预期“失败的喷流”的情况。我们在这里表明，宽带（无线电，光学，X射线）余辉是一致的结构流出，超相对论射流，洛伦兹因子$Γ\gtrsim100$，形成一个狭窄的核心（$\sim5^\circ$），并包围着一个更广泛的角度组件，延伸到$\sim15^\circ$，这本身是相对论性的（$Γ\gtrsim5$）。对于该结构的双组分模型，后期光学衰减（其中$F \propto t^{-α}$）为$α=2.20\pm0.18$，对于高斯结构，衰减为$α=2.45\pm0.23$。我们发现高斯模型与早期$\sim10$天和晚期$\gtrsim290$天的数据是一致的。的协议的光学光变曲线的宽带光谱能量分布的演变和它的持续下降表明，光通量主要是由余辉，而不是任何潜在的主机系统。这提供了任何宿主星团的最深极限，光度为$\lesssim 4000 L_\odot~(M_{\rm F606W}\gtrsim-4.3)$。
2018-12-18 astro-ph.HE gr-qc
Searching for Neutron Star Mergers in the Absence of Gravitational Waves with Optical Afterglow Emission
University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；National Center for Supercomputing Applications（国家超级计算应用中心）；Northwestern University（西北大学）
利用 Rubin 观测站的 LSST 调查，通过光学后发光提高千新现象检测率，并区分中子星并合事件与无千新现象发射的事件。
2026-02-13 astro-ph.HE
Impact of anisotropic ejecta on jet dynamics and afterglow emission in binary neutron-star mergers
该研究通过广义相对论流体动力学模拟，探究双中子星并合中各向异性抛射物对喷流动力学及余辉的影响，发现抛射物各向异性会影响余辉光变方差，喷流极区呈双组分结构，为余辉建模和抛射物性质推断提供依据。
2023-12-13 astro-ph.HE gr-qc
A gravitational wave afterglow in binary neutron star mergers
我们详细研究了快速旋转中子星的f-模长期不稳定性，重点放在没有稳定的非旋转对应物的超大质量模型。这样的中子星被认为是两颗标准质量的中子星合并的一般结果。此外，我们考虑到强磁场和r模式的不稳定性，可以消耗大量的角动量的影响。我们发现超大质量中子星发射的引力波信号在20 Mpc的距离上可以达到Advance LIGO的灵敏度以上，大大提高了爱因斯坦望远镜的探测能力。事件发生率将与合并率处于同一量级，而对信号的分析将携带合并后中子星的状态方程和磁场强度的信息。
2015-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Radio sky maps of the GRB 170817A afterglow from simulations
我们提出了合成的GRB 170817 A余辉的无线电图像，计算从移动网格流体动力学模拟的二进制中子星合并流出。在扩张了近一年后，合并残留物预计将在天空中对向大约5毫角秒（mas），可能通过非常长的基线无线电成像技术来解析。任何观测结果显示射电质心偏离了到合并点的位置线，都将是喷射外流的确凿证据。然而，我们的结果表明，仅测量质心位置无法独立地确定喷流是否成功从合并碎片云中逃逸，或者被“窒息”，产生准球形爆炸。我们发现，在这两种情况下，质心表现出超光速自行远离合并网站在大约4 - 10质量每天至少头300天。我们认为，一个成功的战略，区分爆炸模型将需要包括多个观察在未来几个月-几年。特别是，我们发现的质心达到其最大偏移量的时间，并开始标题返回合并网站，是相当晚，如果喷流被呛。在600天之前检测到质心轨迹的逆转将唯一地识别成功的喷气机。我们的研究结果表明，源可能会解决使用VLBI无线电观测技术与大约1质量的分辨率开始在合并后的大约400天，和一个成功的射流的角度范围是显着小于一个窒息的射流（4.5与7质量分别）。
2018-08-24 astro-ph.HE
Investigating the detection rates and inference of gravitational-wave and radio emission from black hole neutron star mergers
黑洞中子星（BHNS）合并最近被发现通过其引力波（GW）的发射。BHNS合并也可以产生电磁（EM）发射作为短伽马射线暴（sGRB），和/或sGRB余辉后，与circummerer介质相互作用。在这里，我们预测与BHNS合并相关的sGRB无线电余辉的平方公里阵列阶段1（SKA 1）的预期检测率。我们还探讨了多信使分析的好处，推断合并二进制的属性。我们模拟人口的BHNS合并，并估计他们的sGRB余辉通量，以获得与SKA 1的检测率。我们研究了这个速率如何依赖于GW探测器的灵敏度，主黑洞（BH）的自旋，和中子星的状态方程。然后，我们进行了多信使贝叶斯推断研究的基准BHNS合并。我们模拟了它的sGRB余辉和GW发射，并考虑了系统误差。当前一代GW检测器的组合GW和无线电检测的预期速率可能较低。由于未来GW探测器（如爱因斯坦望远镜）的灵敏度大大提高，sGRB定位和无线电探测的机会大大增加。然而，BH自旋的未知分布对探测率有很大的影响，并且它是一个很大的不确定性来源。此外，对于我们的基准BHNS合并，我们能够推断出的二进制源参数以及sGRB余辉的参数，同时结合GW和无线电数据。无线电数据提供了有用的额外信息的二进制参数，如质量比，但这是有限的系统误差涉及。更好地理解系统学将进一步增加可以从该无线电数据中提取的关于二进制参数的信息量。
2022-09-19 astro-ph.HE
Short-duration GRB 250221A Afterglow Driven by Two-Component Jets from the merger of a compact star
Guangxi University（广西大学）；Nanjing University（南京大学）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
GRB 250221A的后glow由双组分喷流模型解释，揭示了短持续时间GRB的双喷流机制及周际介质密度特征。
2026-02-28 astro-ph.HE
Multi-messenger Detection Rates and distributions of Binary Neutron Star Mergers and Their Cosmological Implications
由中子双星（BNS）并合产生的引力波（GW）事件，如果能从电磁观测中确定其红移，则可作为探测宇宙膨胀历史的标准警报器。对于高红移（$z\gtrsim 0.1$）事件，短$γ$射线暴（sGRB）和余辉一直被认为是主要的电磁对应物。本文通过研究sGRB和余辉的各种模型，讨论了在第二代（2G）、2.5G和3G时代，BNS合并的多信使观测的比率和分布。例如，对于Cosmic Explorer GW探测器，使用类似GECAM的探测器（用于$γ$射线发射）和LSST/WFST探测器（用于光学余辉），速率约为每年（300-3500）。此外，我们还发现这些事件具有红移$z\lesssim 2$和倾角$ι\lesssim 20^{\circ}$。这些结果证明了在以前的作品中的粗略估计。考虑这些事件作为标准警报来约束暗能量$w_{0}$和$w_{a}$的状态方程参数，我们得到了$Δw_{0}\simeq 0.02-0.05$和$Δw_{a}\simeq 0.1-0.4$的潜在约束.
2021-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The Late-time Afterglow of GW170817 and Implications for Jet Dynamics
Indian Institute Of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；Indian Institute Of Technology Mandi（曼迪印度理工学院）；Caltech（加州理工学院）；Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究科早期宇宙研究中心）
针对GW170817并合7年后仍可探测的余辉，重新分析X射线数据发现不同团队数据处理技术的差异来源，结合全色数据未发现新余辉成分的显著证据，揭示喷流仍处轻度相对论阶段，为喷流动力学提供新见解。
2026-11-04 astro-ph.HE
Kilonova and Optical Afterglow from Binary Neutron Star Mergers. II. Optimal Search Strategy for Serendipitous Observations and Target-of-opportunity Observations of Gravitational-wave Triggers
在本系列的第二项工作中，我们探索了偶然和引力波触发的机会目标（ToO）观测的最佳搜索策略，这些观测来自双星中子星（BNS）合并的千新星和光学短持续时间伽马射线暴（sGRB）余辉，假设宇宙学上的千新星是类似于AT 2017 gfo的，（但与视角的依赖性）和余辉的性质是一致的宇宙学sGRB余辉。一天的节奏偶然搜索策略与$\sim30\,$ s的曝光时间总是可以实现一个最佳的搜索策略的kilonovae和余辉的各种调查项目。我们发现，对于ZTF/Mephisto/WFST/LSST，kilonovae（余辉）的最佳检测率分别为$\sim0.3/0.6/1/20\,$ yr $^{-1}$（$\sim50/60/100/800\,$ yr $^{-1}$）。原则上，一个完全建成的四田可以检测到$\sim7({2000})\,$或$^{-1}$千瓦（余辉）。详细研究了偶然观测中电磁信号的布居特性。对于ToO观测，我们预测通过考虑第三次观测运行的精确占空比，可以在第四次观测运行（O 4）期间检测到$\sim11\,{\rm{yr}}^{-1}$ BNS引力波（GW）事件。对于可检测的BNS GW事件，GW天空定位区域的中值预计为$\sim10\,{\rm{deg}}^2$。在O 4中，我们预测ZTF/Mephisto/WFST/LSST每年可以分别探测到$\sim5/4/3/3$千新星（$\s…
2022-11-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Mergers of black hole-neutron star binaries and rates of associated electromagnetic counterparts
黑洞-中子星（BHNS）双星是电磁波和引力波联合探测的最有希望的候选者之一，有望在不久的将来被探测到。在这里，我们研究的合并喷出物的属性和相关的EM信号的BHNS二进制参数的效果。我们估计的残留磁盘和未绑定的喷出物质量BH质量和自旋分布的瞬态低质量X射线双星（LMXBs）和特定的NS状态方程（EoS）的观测动机。在BHNS合并中合成的r-过程元素的量估计是比BNS合并小的$\sim 10^{2}-10^{4}$的一个因子，这是由于前者的动力学喷出物和合并速率较小。我们计算的EM亮度和光变曲线的早期和晚期的超相对论性喷流，次相对论性动力喷出物和风，和温和的相对论性茧典型的喷出物参数的排放。然后，我们评估的GW触发器的GW检测率$\dot{N}_{GW}$的当前望远镜的灵敏度和典型的BHNS二进制参数的低延迟EM后续率，发现大多数的EM对应物是可检测的高BH自旋，小BH质量和较硬的NS EoS时，NS中断是显着的。基于给定二元参数的相对检测率，我们发现EM后续的容易程度为：喷出物余辉$>$茧状余辉$\gtrsim$射流提示$>$喷出物macronova $>$茧状提示$>$射流余辉$>>$风macronova $>>$风余辉。
2019-04-25 astro-ph.HE
On the afterglow and progenitor of FRB 150418
Keane等人最近在FRB 150418之后探测到一个衰落的射电源，从而在$z = 0.492 \pm 0.008$发现了一个假定的宿主星系。假设衰落源是FRB 150418的余辉，我模型的余辉和约束的爆炸的各向同性能量是几个$10^{50}$尔格，相当于短持续时间的GRB。流出物可以具有$\sim 0.22$ rad的射流开度角，使得射束校正的能量低于$10^{49}$ erg。结果排除了大多数FRB祖模型的FRB，但可能与以下两种情况之一是一致的。第一种情况是NS-NS双星的合并，它产生了一个未被发现的短GRB和一颗超大质量的中子星，中子星随后坍缩成一个黑洞，可能是在短GRB之后100秒。第二种情况调用合并的紧凑型星双星（BH-BH，NS-NS，或BH-NS）系统的合并前的动态磁层活动，使FRB，这是由一个未检测到的短GRB样瞬态。在第二种情况下，引力波（GW）事件GW 150914将是FRB 150418的姐妹。在这两种情况下，人们期待GW/FRB/GRB协会的令人兴奋的前景。
2016-04-09 astro-ph.HE
Joint analysis of gravitational-wave and electromagnetic data of mergers: breaking an afterglow model degeneracy in GW170817 and in future events
本研究提出引力波与电磁余辉数据的联合分析方法，以视角角为共享参数打破GW170817余辉模型中视角角与喷流核心角的简并，并验证了该方法对不同距离未来类GW170817事件的约束效果。
2023-06-06 astro-ph.HE
The late afterglow of GW170817/GRB170817A: a large viewing angle and the shift of the Hubble constant to a value more consistent with the local measurements
中子星并合事件的多信使数据对约束哈勃常数有很好的应用前景。目前为止，GW 170817仍然是唯一一个具有多波长电磁波的引力波事件。特别是，它的无线电和X射线发射已在过去的$\sim 3-5$年测量。在这项工作中，我们拟合了GW 170817/GRB 170817 A的长余辉光变曲线，包括减速相对论性GRB外流和次相对论性Kilonova外流的前向激波辐射（尽管第二个分量是否有显著贡献仍然不确定），并找到了一个相对较大的视角（$\sim 0.5\, \rm rad$）。这样的视角在引力波数据分析中被作为先验，打破了视角与光度距离之间的简并性。最后，我们得到了一个哈勃常数$H_0=72.57^{+4.09}_{-4.17}\, \rm km\, s^{-1}\, Mpc^{-1}$，它与其它局域测量结果更一致。如果从未来中子星合并事件的多信使数据中推断出相当相似的值，这将为哈勃张力的存在提供关键支持。
2022-12-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet-driven and jet-less fireballs from compact binary mergers
在一个至少包含一颗中子星的致密双星合并过程中，一小部分引力能可以通过这样一种方式释放出来，即以各向同性或准各向同性的方式加速一小部分（~ 10^-6）中子星质量。在某些条件下，可以形成一个成对加载的火球，它经历加速膨胀，达到相对论速度。在标准的火球场景中，内能部分转化为动能。在光球半径处，内部辐射可以逃逸，产生持续时间等于合并后延迟时间的脉冲。随后与星际介质的相互作用可以将剩余的部分动能转换回所有波长的弱各向同性余辉中的辐射。这种情况下不需要喷流的存在：相关的各向同性提示和余辉发射应该是可见的所有NS-NS和BH-NS合并在90 Mpc内，独立于他们的倾角。瞬发发射与离轴喷流的预期发射相似，要么是结构化的，要么比通常假设的慢得多（Gamma ~ 10），要么是来自喷流茧。预测的余辉发射特性可以区分这些情况。
2017-11-08 astro-ph.HE
An $r-$process macronova/kilonova in GRB 060614: evidence for the merger of a neutron star-black hole binary
在$t\sim 1.4$天喷流中断后，长短暴GRB 060614的光学余辉辐射可分为两个分量。一种是幂律衰减的前向激波余辉发射。另一个是在几个多波段光度观测中出现的过量通量，它出现在爆发后的$\sim$ 4天，明显早于与长持续时间GRB相关的超新星的观测。在$t>13.6$天，F814 W波段的通量下降得比$t^{-3.2}$快。此外，过剩成分的光谱非常柔和，光度极低。这些观测到的信号与来自弱超新星的信号不相容，但正如最近在一些数值模拟中发现的那样，黑洞-中子星合并产生的$r-$过程物质的$\sim 0.1~M_\odot$的喷射可以产生它，如果这种解释是正确的，它代表了第一次Li-Paczynski macronova的多历元/波段光变曲线（也称为kilonova），并且黑洞-中子星合并是$r-$过程元素的重要生产场所。
2015-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Incidence of afterglow plateaus in gamma-ray bursts associated with binary neutron star mergers
本研究分析最大规模有红移短GRB样本，发现X射线余辉平台发生率为18–37%，并据此推断仅少数双中子星并合留下稳定磁星，最大中子星质量约2.3–2.35 M$_{\odot}$。
2025-01-08 astro-ph.HE
Constraining the Gravitational-Wave Afterglow From a Binary Neutron Star Coalescence
双中子星合并是丰富的物理实验室，可以通过地面干涉引力波探测器（如高级LIGO和高级室女座）进行。如果一个中子星残骸在合并中幸存下来，它可以发射出引力波，这种引力波可能被当前或下一代探测器探测到。长期存在的合并后阶段的物理学尚未得到很好的理解，因此难以建立模型。特别是引力波信号的相位没有很好地建模。在本文中，我们探索的方法，使用长持续时间合并后的引力波信号来约束的参数和剩余的属性。我们开发了一个相位不可知的似然模型，仅使用的频谱内容的参数估计和演示的贝叶斯上限的计算中没有信号。与毫秒磁星模型，我们表明，像GW 170817事件，一个长寿的遗迹的椭圆率可以被约束到小于约0.5的参数空间。
2020-02-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
