Broadband Emission from a Kilonova Ejecta-Pulsar Wind Nebula System: Late-Time X-ray Afterglow Rebrightening of GRB 170817A
本文研究了千诺瓦喷流-脉冲星风星云系统的宽带辐射行为。在这个模型中，我们联合拟合了AT 2017 gfo的紫外-光学-红外波段观测和GRB 170817 A的晚期X射线余辉。我们的工作表明，由GW 170817事件后的残余中子星（NS）提供能量的PWN可以影响AT 2017 gfo的光学瞬变，并使GRB 170817 A的晚期X射线余辉重新增亮。PWN辐射将调节未来X射线观测的趋势，从平坦到急剧下降，直到一些其他来源（例如，kilonova余辉）成为主导。本工作中的中心NS参数的限制范围与以前仅基于AT 2017 gfo观测的工作一致。此外，新的拟合结果表明，NS风是高度磁化的。我们指出，射电和X射线发射从一个kilonova喷出物-PWN系统可能是一个重要的电磁特征的双NS合并时，一个长寿命的残余NS形成。因此，对kilonova喷出物-PWN系统的观测将为推断合并残留物的性质提供重要信息。
2022-03-16 astro-ph.HE
Eighteen Years of Kilonova Discoveries with Swift
本文回顾 Swift 卫星 18 年来在千新星发现中的关键贡献，包括短 GRB 定位、GW170817 紫外观测及长 GRB 中千新星的意外发现。
2023-05-29 astro-ph.HE
Neutron Star-White Dwarf Merger as One Possible Optional Source of Kilonova-like Emission: Implications for GRB 211211A
针对无成协超新星却有类千新星信号的长暴 GRB 211211A，本文用 SkyNet 模拟 NS-WD 并合核合成及其辐射，发现仅当遗迹为超大质量或稳定磁星时才可解释早期千新星。
2025-07-25 astro-ph.HE
Afterglows and Kilonovae Associated with Nearby Low-Luminosity Short-Duration Gamma-Ray Bursts: Application to GW170817/GRB170817A
最近，引力波事件GW 170817被发现与短伽马射线暴（GRB）170817 A有关。进行了多波长跟踪观测，并检测到GW 170817的X射线，光学和无线电对应物。这些观测结果无疑表明GRB 170817 A起源于一颗双星中子星的合并。然而，伽马射线暴属于低光度类，可能具有比正常（高光度）类更高的统计发生率和检测概率。这意味着GRB 170817 A可能本身就很强大，但我们离轴，只能观察到它的侧面发射。在这封信中，我们提供了一个及时的建模的多波长余辉发射从这个伽玛暴和相关的kilonova信号从合并喷出物，结构化射流，两个组件的射流，和一个内在的能量较低的准各向同性火球的假设下，分别。通过对余辉特性与多波长跟踪观测的比较，我们可以区分这三种模型。此外，一些模型参数（例如，喷出物质量和速度）可以受到约束。
2017-12-02 astro-ph.HE
GRB 080503: A very early blue kilonova and an adjacent non-thermal radiation component
GRB 080503非常暗淡的光学余辉的时间行为与规则的前向冲击余辉模型不一致，并且在一些文献中推测了负责光学发射的唯一kilonova分量。在这里，我们分析了光学余辉数据存档和构建时间分辨光谱。在$t\sim 3$日，在{ \it G/R}带中的BROCK-I的显著检测，这在以前没有报道过，以及同时的Gemini-North { \it r}带测量，都有利于幂律谱，该幂律谱与在$t\sim 4.5$日测量的光学到X射线谱很好地一致。然而，对于$t\leq 2$天，光谱是热的，一个简单的解释是从中子星合并的kilonova发射，使其成为可能，在$t\sim 0.05$天非常早期kilonova信号的第一次检测。无论如何，由于{ \it g}带数据的较大不确定性，不能排除后期（$t\sim 2$天）光发射的非热性质。根据kilonova辐射和非热余辉辐射的时间特性，我们还提出了将中子星合并引起的光学瞬变分为四种类型。GRB 080503将代表对中子星合并驱动的光学瞬变的子组的第一次观测（即，IV型）由一个早期的蓝色kilonova和相邻的非热余辉辐射组成。
2022-12-16 astro-ph.HE
A Possible kilonova powered by magnetic wind from a newborn black hole
引力波事件GW 170817与GRB 170817 A的发现证实了中子中子星（NS-NS）的合并是短伽马射线暴（GRBs）的起源。然而，二进制NS的合并产品仍然是一个悬而未决的问题。在一些短伽玛暴中发现了一个X射线平台，随后是一个陡峭的衰变（“内部平台”），这意味着一个超大质量的磁星作为合并残余物运行，然后在平台的末端坍缩成一个新生的黑洞（BH）。X射线碰撞或“内部平台”之后的第二平台被认为是通过Blandford-Znajek机制（BZ）在这个新生BH上的回退吸积的预期特征。与此同时，由布兰德福德-佩恩机制（Blandford-Paynemechanism，BP）驱动的来自新生BH盘的近各向同性风可以产生明亮的千诺瓦。因此，对具有“内部平台”的短伽玛暴（以及随后的X射线碰撞或第二平台）的亮kilonova观测提供了进一步的证据。在本文中，我们发现GRB 160821 B是一个候选的情况下，GRB 160821 B的千诺瓦排放可能是由一个新生的BH的BP风。未来GW对GRB 160821 B类事件的探测可能会进一步支持这一假设，使我们能够研究磁星和新生BH的性质，并约束中子星的状态方程。
2021-02-16 astro-ph.HE
A luminous blue kilonova and an off-axis jet from a compact binary merger at z=0.1341
最近发现的与引力波事件GW 170817相一致的微弱伽马射线暴揭示了附近宇宙中存在由中子星合并产生的低光度短持续时间伽玛射线瞬变群。这些事件可以通过现有的伽马射线监测器进行常规检测，但以前的观测未能在没有GW触发器的帮助下识别它们。在这里，我们表明GRB 150101 B是位于宇宙学距离的GRB 170817 A的类似物。GRB 150101B是一个微弱的短持续时间GRB，具有明亮的光学对应物和长寿命的X射线余辉。这些特性对于标准的短伽玛暴来说是不寻常的，而是与离轴观察的爆炸相一致：可见光是由发光的千诺瓦成分产生的，而观察到的X射线追踪伽玛暴余辉，角度约为13度。我们的研究结果表明，这些属性可能是共同的未来电磁对应的GW源。
2018-09-05 astro-ph.HE
A tale of two mergers: constraints on kilonova detection in two short GRBs at z$\sim$0.5
我们对尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台探测到的两个短伽玛射线暴（sGRB）进行了详细的多波长分析：$z=0.483$的GRB 160624 A和$z=0.554$的GRB 200522 A。这些sGRB在其观测到的发射和环境中表现出非常不同的特性。GRB 160624 A与一个晚型星系有关，该星系具有古老的恒星群（$\approx$ 3 Gyr）和中等的恒星形成（$\approx$ 1 $M_{\odot}$ yr $^{-1}$）。哈勃和双子座对GRB 160624 A的光学/近红外发射的限制是sGRB最严格的限制之一，导致对允许的千诺瓦性质的严格限制。特别是，我们排除了任何kilonova比AT 2017 gfo亮，不利于大质量的风喷出物（$\lesssim$ 0.03 $M_\odot$）。相反，对GRB 200522 A的观测发现了一个发光的（$L_\textrm{F125W}\approx 10^{42}$ erg s $^{-1}$在2.3 d）和红色的（$r-H\approx 1.3$ mag）对应物。红色可以解释为明亮的千诺瓦发射由大量的风喷出物的放射性衰变提供动力（0.03 $M_\odot$ $\lesssim$ $M$ $\lesssim$ 0.1 $M_\odot$）或中等消光，$E(B-V)\approx0.1-0.2$等，沿着视线。这个sGRB的位置在一个年…
2021-01-14 astro-ph.HE
A Kilonova Following a Long-Duration Gamma-Ray Burst at 350 Mpc
在这里，我们报告的发现与附近（350 Mpc）分钟持续时间GRB 211211 A的千诺瓦。与深度光学极限相结合，排除了在爆发后17.7天伴随的超新星的存在，以$M_I > -13$等，千新星的鉴定证实了这次爆发的祖先是一个紧凑的对象合并。虽然GRB 211211 A的伽马射线光变曲线中光谱较软的尾部让人想起以前的扩展发射短GRB（EE-SGRB），但它的快速明亮尖峰持续$\gtrsim 12$ s，将其与过去的EE-SGRB分开。GRB 211211 A的kilonova与AT 2017 gfo有着相似的光度、持续时间和颜色，而AT 2017 gfo是与引力波（GW）探测到的双星中子星（BNS）合并GW 170817有关的。我们发现，合并喷射$\approx 0.04 M_{\odot}$的r-过程丰富的材料，是符合合并的两个中子星（NS）的质量接近规范$1.4 M_{\odot}$。这一发现意味着，长，复杂的光变曲线的伽玛暴可以产生从紧凑的对象合并事件和人口的kilonovae以下的伽玛暴持续时间$\gg 2$ s应占在计算的NS合并r-过程的贡献和速率。在350 Mpc，目前的GW干涉仪网络在设计灵敏度将检测到合并沉淀GRB 211211 A，如果它在事件发生时正在运行。因此，进一步寻找与长伽玛暴相一致的GW信号是未来多信使天文学的一条有前途的路线。
2022-08-26 astro-ph.HE
Extreme Variability in a Long Duration Gamma-ray Burst Associated with a Kilonova
本文研究长时标伽马射线暴 GRB 211211A 的极端光变，发现毫秒级短变化并估计洛伦兹因子约1000，提出未来引力波观测应将部分长暴视为致密并合的强对应体。
2023-05-20 astro-ph.HE
The impact of kilonova seed photons on GRB VHE emission
University of Bath（巴斯大学）
本研究探讨千新辐射作为种子光子源，对伽马射线暴高能辐射的影响，发现其能增强弱后glow和结构化喷流的高能辐射。
2026-01-13 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
The Broad-band Counterpart of the Short GRB 200522A at $z=0.5536$: A Luminous Kilonova or a Collimated Outflow with a Reverse Shock?
我们提出了发现的射电余辉和近红外（NIR）对应的斯威夫特短GRB 200522 A，位于一个小的$\approx 1$千秒差距的年轻，恒星形成的宿主星系在$z=0.5536$中心的投影偏移。余辉的射电和X射线光度与轴上宇宙学短伽玛暴一致。我们在$\approx2.3$天的静止帧时间的HST观测揭示的NIR对应物具有$\approx (1.3-1.7) \times 10^{42}$ erg s $^{-1}$的光度。这是大大低于轴上短伽玛射线暴余辉检测，但$\approx 8$-$17$的一个因素比GW 170817的kilonova更明亮，并显着比任何kilonova候选人，其中可比的观测存在更明亮。对应物的颜色（$i-y = -0.08\pm 0.21$ ;静止帧）和光度的组合不能单独用标准的放射性加热来解释。我们提出了两种方案来解释GRB 200522 A的宽带行为：一个同步加速器前向冲击与发光kilonova（可能由磁星能量沉积），或正向和反向冲击从$\approx14^{\circ}$，相对论（$Γ_0 \gtrsim 80$）射流。包括增强的放射性加热速率、低镧系元素质量分数或来自后期中央发动机活动的额外加热源的组合的模型可以提供可行的替代解释。如果伽玛暴200522 A中确实产生了稳定的磁星，我们预测，在爆发后数年，从$\approx 0.3$ - $6$开始，可以检…
2020-08-19 astro-ph.HE
Is the late near-infrared bump in short-hard GRB 130603B due to the Li-Paczynski kilonova?
短硬伽马射线暴（GRB）被广泛认为是由两个致密的双星合并而产生的，特别是由两颗中子星或一颗中子星围绕黑洞运行。根据Li-Paczynski kilonova模型，合并将发射亚相对论性喷出物，然后发生近红外/光学瞬变，持续数天，这是由喷出物中合成的重元素的放射性衰变提供动力。使用{ \em哈勃太空望远镜}（{ \em HST}）在短硬GRB 130603 B的近红外余辉光变曲线中检测到的后期碰撞确实与这样的模型一致。然而，正如这封信中所示，有限的{ \em HST}近红外光变曲线行为也可以解释为由宽的温和相对论外流驱动的外部激波的同步辐射。在这种情况下，无线电发射预期以$\sim 100 μ$ Jy的通量达到峰值，这对于当前的无线电阵列是可检测的。因此，射电余辉数据可以为GRB 130603 B中隆起的性质提供补充证据。值得注意的是，在短硬暴的碰撞阶段，良好的光谱可以测试上述模型的有效性，类似于长软GRB中宽线Ic型超新星的光谱。
2013-10-11 astro-ph.HE
Late-time radio observations of the short GRB200522A: constraints on the magnetar model
GRB 200522 A是一个红移为$z$ =0.554的短持续时间伽马射线暴（GRB），具有明亮的红外对应物。对观测到的辐射的一种可能的解释是，由一颗快速旋转和高度磁化的中子星（被称为磁星）提供动力的发光千诺瓦的开始。一个明亮的射电耀斑，从千诺瓦喷出物与周围介质的相互作用所产生的，是这个模型的预测。虽然现有的数据集仍然可以进行多种解释（例如余辉，r-过程kilonova，磁星动力kilonova），但对这种爆发的长期无线电监测可能是区分模型的关键。我们提出了我们的晚期上限的无线电发射的GRB 200522 A，进行了卡尔G。Jansky超大型阵列在爆发后288天。对于具有能量$E_{\rm ej} \approx 10^{53} \rm erg$的千诺瓦喷出物，正如对长寿命磁星遗迹的预期，我们已经可以排除喷出物质量$M_{\rm ej} \lesssim0.03 \mathrm{M}_\odot$的最可能环爆密度范围$n\gtrsim 10^{-3}$ cm $^{-3}$。对合并后3-10年的$\approx$时间尺度的观测将探测到$M_{\rm ej} \sim 0.1 \mathrm{M}_\odot$的更大的喷出物质量，为磁星情景提供了一个强大的测试。
2021-05-04 astro-ph.HE
The puzzling long GRB 191019A: Evidence for Kilonova Light
本研究重新分析GRB 191019A数据，发现其千新星特征与GW170817类似，支持致密并合起源，并表明其长持续时间源于内在机制而非外部环境。
2025-01-23 astro-ph.HE
Deep ATCA and VLA radio observations of short-GRB host galaxies. Constraints on star-formation rates, afterglow flux, and kilonova radio flares
本文报道了对短伽马射线暴（GRB）的宿主星系进行的广泛射电连续观测活动的结果。这项调查的目的是寻找光学模糊的恒星形成，可能表明年轻的短伽玛射线暴祖先的人口。我们的样本包括2005年至2015年16个短伽玛暴的宿主和宿主星系候选者，相当于目前已知的局部短暴集合的大约1/3。ATCA观测到8个GRB场（5.5和9.0 GHz），VLA观测到8个场（主要在5.5 GHz）。观测结果通常达到5至8微焦的1-sigma_rms。在大多数情况下，它们是在相应的爆破后数年进行的。没有发现新的短伽玛射线暴宿主星系，只有一个宿主星系被探测到，那就是z=0.407的伽玛射线暴100206 A。然而，它的星暴性质已经从光学/红外数据中得知。它的射电流量可以解释为恒星形成率（SFR）约为60 M_sol/yr。这是在很好的协议与早期的预期的基础上观察到的宽带光谱能量分布的这个星系。这15个未探测到的星系限制了疑似宿主星系的SFR，并提供了相关射电余辉和预测的千诺瓦射电耀斑的后期光度上限。伽玛射线暴爆炸地点的无线电发射的非检测证实了短伽玛射线暴余辉的固有低光度，并放置在磁星供电的无线电耀斑的参数空间的显着限制。来自基准大质量磁星的发光射电耀斑还没有被发现。
2019-10-31 astro-ph.HE
Strong NIR emission following the long duration GRB 211211A: Dust heating as an alternative to a kilonova
本文提出 GRB 211211A 的强近红外发射可由星周尘埃被紫外和软 X 射线加热解释，而非千新星，并论证其与 z=0.459 宿主星系候选体及典型 GRB 能量一致。
2025-03-17 astro-ph.HE
A search for the afterglows, kilonovae, and host galaxies of two short GRBs: GRB 211106A and GRB 211227A
本研究对两个短GRB进行深度光学/NIR后续观测，未探测到余辉和千新星，但确认了宿主星系红移，并基于多波段数据证实了它们的短暴性质及对应体缺失原因。
2023-09-06 astro-ph.HE
The afterglow and kilonova of the short GRB 160821B
GRB 160821 B是一个短持续时间的伽马射线暴，由尼尔·格瑞尔斯·斯威夫特天文台在一个螺旋星系的外围探测到并定位，该星系的z=0.1613，距离星系中心的物理偏移量为16千秒差距。我们提出了X射线，光学/近红外和无线电观测的对应物和模型，它们与两个不同的组件的排放：一个标准的余辉，所产生的相互作用的相对论性喷流与周围的介质，和kilonova，供电的放射性衰变的子相对论喷出物。余辉数据的宽带模拟揭示了一个弱的反向冲击波向后传播到喷流中，并可能在3.5 d时发生喷流中断。这是一致的结构射流看到稍微偏离轴，而扩大到低密度介质。对kilonova性质的分析表明，它向红色快速演化，类似于AT 2017 gfo，并且近红外光度较低，可能是由于存在长寿的中子星。环境的整体性质，推断的低质量（M_ej < 0.006 Msun）和速度（v > 0.05 c）的镧系元素丰富的喷出物是一致的二元中子星合并的祖先。
2019-08-26 astro-ph.HE
A detailed dive into fitting strategies for GRB afterglows with contamination: A case study with kilonovae
针对伽马射线暴余辉受千新星等污染导致传统参数推断方法失效的问题，通过比较不同拟合策略，发现忽略污染会引发参数偏差，提出联合拟合余辉与千新星/超新星的贝叶斯框架提升推断可靠性。
2025-04-12 astro-ph.HE
What Powered the Kilonova-Like Emission After GRB 230307A in the Framework of a Neutron Star-White Dwarf Merger?
该研究提出GRB 230307A源于中子星-白矮星并合，其晚期类千新星辐射由磁星自转减慢和$^{56}$Ni衰变供能，而非r过程元素，拟合观测数据支持这一结论。
2024-02-27 astro-ph.HE
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
GRB 211211A: The Case for an Engine Powered over r-Process Powered Blue Kilonova
本文提出GRB 211211A的蓝色早期辐射无法仅由r过程供能的千新星解释，并论证晚期低功率喷流与红色千新星抛射物相互作用可同时解释其光变曲线和SED，支持GRB中心引擎晚期活动普遍存在的观点。
2024-08-07 astro-ph.HE
A collapsar origin for GRB 211211A is (just barely) possible
本文用半解析辐射输运模型考察低质量坍缩星解释GRB 211211A长暴及r过程辐射超出的可能，发现高动能、Ni-56异常增丰模型拟合最佳，并提出射电观测可鉴别其与千新星。
2023-01-03 astro-ph.HE
A kilonova associated with GRB 070809
对于轴上典型的短伽马射线暴（sGRB），前向激波发射通常是如此明亮，使得在早期余辉（$t<0.5$ d）阶段识别千新星（也称为macronovae）相当具有挑战性。这就是为什么除了与GW 170817相关的离轴昏暗GRB 170817 A之外，以前没有发现类似热的千诺瓦成分。在这里，我们报告的一个不寻常的光辐射成分在GRB 070809在$t\sim 0.47$ d的识别，感谢合理的非常弱/次优势的前向冲击辐射。具有非常红的光谱的光发射远远超过了X射线发射的外推，X射线发射的特征是异常硬的光谱，这与前向冲击余辉的预测不一致，但可以自然地解释为千诺瓦。我们的发现支持了千新星是无处不在的推测，并证明了揭示中子星合并起源的可能性与一些典型的sGRB的早期余辉数据，发生远远超出了先进的引力波探测器的敏感半径，因此有机会组织专门的后续观测感兴趣的事件。
2020-04-28 astro-ph.HE gr-qc
GRB 211227A as a peculiar long gamma-ray burst from compact star merger
与超新星（SNe）相关的长持续时间伽马射线暴（GRB）被认为起源于大质量恒星核心坍缩事件，而与致密恒星合并相关的短持续时间GRB预计将伴随着千新星。GRB 211227 A，持续约84 s，有一个初始的短/硬尖峰，随后是一系列的软γ射线扩展发射在红移$z=$ 0.228。我们使用BOOTES，LCOGT和丽江2.4米望远镜进行了光学发射的后续观测，但我们没有检测到相关的超新星签名，即使在如此低的红移下也是非常严格的限制。我们在一个大的误差圆内观测了宿主星系，并粗略估计GRB 211227 A距星系中心的物理偏移量为$20.47\pm14.47$ kpc。这些性质与GRB 060614相似，并暗示GRB 211227 A的前身不太可能与大质量恒星的死亡有关。因此，我们认为GRB 211227 A起源于一个紧凑的恒星合并。采用典型参数计算了这种情况下的赝千诺瓦辐射，发现任何伴生的赝千诺瓦辐射都太微弱而无法探测到。如果是这样的话，它自然地解释了瞬发辐射的特点，缺乏SN和kilonova辐射，以及从星系中心的大的物理偏移。
2022-05-31 astro-ph.HE
Uniform Modeling of Observed Kilonovae: Implications for Diversity and the Progenitors of Merger-Driven Long Gamma-Ray Bursts
本文对八个千新星进行统一建模，发现长暴千新星红色抛射物质量更高，暗示其前身星可能是不对称致密天体双星，并验证了 Rubin 和 Roman 巡天对近邻千新星的约束能力。
2024-11-25 astro-ph.HE
Short GRB 160821B: a reverse shock, a refreshed shock, and a well-sampled kilonova
本文报道了对GRB 160821 B短持续伽马射线暴的光学余辉和宿主星系的识别。主体的光谱红移为$z=0.162$，使其成为斯威夫特发现的红移最低的sGRB之一。我们使用一系列地面设施以及HST，XMM和Swift进行了密集的后续活动，除了复杂的余辉外，还显示了后期光学和近红外发射过量的证据。X射线频率下的余辉光变曲线揭示了一个狭窄的喷流，$θ_j\sim1.9^{+0.10}_{-0.03}$度，它在爆发后$>1$天被一个比产生主伽玛射线暴的初始外流能量大得多的较慢的外流所刷新。对5 GHz射电余辉的观测显示，一个反向激波进入了一个轻度磁化的壳层。光学和近红外的过量比与GW 170817相关的AT 2017 gfo更微弱，并且可以很好地解释为动态喷出物质量为$M_{\rm dyn}=(1.0\pm0.6)\times10^{-3}$ M $_{\odot}$的千诺瓦和长期（合并后）喷出物质量为$M_{\rm pm}=(1.0\pm0.6)\times10^{-2}$ M $_\odot$，与双中子星合并导致的短寿命大质量中子星一致。这个光学和近红外数据集提供了迄今为止没有引力波触发的最佳采样的千诺瓦光曲线。
2019-08-05 astro-ph.HE
Long-duration Gamma-ray Burst and Associated Kilonova Emission from Fast-spinning Black Hole--Neutron Star Mergers
本文收集了GRBs 060614、211211 A和211227 A这三个独特的爆发，它们都具有长持续时间的主发射（ME）相和再亮扩展发射（EE）相的特征，以研究它们的观测特性和作为中子星-黑洞（NSBH）合并的可能起源. NS-第一出生（BH-第一出生）NSBH合并倾向于包含快速旋转（非旋转）的BH，更容易（几乎不）允许潮汐破坏发生（不）形成电磁信号。我们发现，NS先生的NSBH并合能很好地解释这三个伽玛暴的起源，支持这一结论的是：（1）它们的X射线ME和EE具有明确的回退吸积特征，以$\propto{t}^{-5/3}$形式递减，这可能是它们持续时间长的原因。EEs可能是由于$r$过程加热材料的回退吸积，预计发生在NSBH合并后。(2)这种类型的合并起源的长持续时间伽玛暴的波束校正的本地事件率密度是$\mathcal{R}_0\sim2.4^{+2.3}_{-1.3}\,{\rm{Gpc}}^{-3}\,{\rm{yr}}^{-1}$，与NS-第一出生的NSBH合并。(3)通过对GRB\，211211 A的EE、余辉和kilonova的详细分析，揭示了它可能是一个$\sim1.23^{+0.06}_{-0.07}\,M_\odot$ NS和一个排列自旋为$χ_{\rm{BH}}\sim0.62^{+0.06}_{-0.07}$的$\sim8.21^{+0.77}_{-0.75}…
2022-07-30 astro-ph.HE
A Pulsar Wind Nebula Embedded in the Kilonova AT2017gfo Associated with GW 170817/GRB 170817A
首次探测到的来自双中子星合并的引力波GW 170817与一个重要的光学瞬变AT 2017 gfo有关，这是对千诺瓦的直接观测。最近的观测表明，与GW 170817/GRB 170817 A相关的双中子星合并的残余致密天体可能是一个稳定的长寿命磁化中子星。在这种情况下，动态喷出物内部将嵌入脉冲星风星云（PWN）。PWN排放可能被喷出物吸收或泄漏出系统。我们研究了PWN发射对观测到的光变曲线和辐射光谱的影响。与以往工作不同的是，在我们的模型中考虑了PWN辐射的吸收和泄漏，其中PWN辐射的吸收加热了喷出物并改变了其辐射。研究发现，嵌入式PWN的特征发射迅速演变。对于AT 2017 gfo的多波段长期观测，我们发现带有PWN发射的动态喷出物可以很好地拟合观测数据，特别是对于$t\sim 5$日和晚相的光变曲线。此外，我们的模型可以自然地生成AT 2017 gfo的热谱到非热谱的演化。我们的拟合结果表明，PWN嵌入在AT 2017 gfo中。
2019-12-03 astro-ph.HE
Ejecta-circumstellar medium interaction in high-density environment contribution to kilonova emission: Application to GRB 191019A
本文研究了高密度环境中抛射物-星周介质相互作用对千新星辐射的理论贡献，并将其应用于GRB 191019A，发现该相互作用在晚期占主导，但宿主星系亮度阻碍了观测识别。
2024-02-20 astro-ph.HE hep-ph
Does a long-lived remnant neutron star exist after short gamma-ray burst GRB 160821B?
双中子星（DNSs）的合并可能会导致长寿命的大质量残留NS的形成，这是以前提出的解释AT 2017 gfo kilonova发射在著名的GW 170817事件。对于一个受NS影响的kilonova，预计一个非热发射分量可以贡献的脉冲星风星云（PWN），这是由于风的相互作用，从残余NS与前面的合并喷出物。因此，这种非热PWN辐射的发现可以为残余NS的存在提供证据。与GRB 170817 A类似，GRB 160821 B也是最近的短伽马射线暴（SGRB）之一。一个候选的千诺瓦被广泛认为出现在GRB 160821 B的紫外-光学-红外余辉中。通过对GRB 160821 B的余辉光变曲线和余辉光谱的模拟，我们发现非热PWN辐射的激发确实与观测数据相一致。这可能表明在DNS合并事件中形成稳定的大质量NS可能并不罕见，因此，合并后NS的状态方程应该足够刚性。
2021-08-03 astro-ph.HE
A constraint on superheavy elements of the GRB-kilonova AT 2023vfi
通过端到端模拟分析千新星AT 2023vfi的时间演化，约束其超重元素丰度，发现其与AT 2017gfo演化相似且支持GRB 230307A源于双中子星并合，还估计出部分超重核素丰度至少为1×10⁻⁵量级，助力天体物理r过程核合成研究。
2025-03-21 astro-ph.HE
Fermi-GBM Observations of GRB 230307A: An Exceptionally Bright Long-Duration Gamma-ray Burst with an Associated Kilonova
本文报告了Fermi-GBM对超亮长伽马射线暴GRB 230307A的观测，发现其伴随千新星，利用双平滑破缺幂律模型进行精细光谱分析，揭示了其快冷却区同步辐射演化、高纬度发射及极高体洛伦兹因子，为长合并类GRB提供独特见解。
2025-07-16 astro-ph.HE
Modeling kilonova afterglows: Effects of the thermal electron population and interaction with GRB outflows
由于伴随着潜在的千诺瓦的伽马射线暴越来越多，对千诺瓦余辉的建模越来越重要。在这项工作中，我们研究了两个电子人口的存在下，遵循麦克斯韦（热）和幂律（非热）分布影响kilonova余辉光曲线。采用半解析余辉模型$\texttt{PyBlastAfterglow}$。我们认为kilonova喷出物配置文件从头算数值相对论二进制中子星合并模拟，针对GW170817。我们不进行模型选择。我们发现，从热电子的发射占主导地位，在早期。如果星际介质密度很高（${\simeq}0.1\,\ccm$），它会在光变曲线上增加一个早期的峰值。作为喷出物减速的光谱和时间指数的变化，如果观察到的特征的方式，可以用来重建喷出物的速度分布。对于低星际介质密度，推断为GRB 170817 A，从非热电子人口的排放一般占主导地位。我们还评估了如何kilonova余辉光变曲线的变化，如果星际介质已被部分删除和预加速的横向扩展伽马射线暴喷出物。我们发现，主要的效果是在早期的${\lesssim}10^{3}\,$天的发射抑制，并在其最大值达到${\sim}40\%$时，千诺瓦喷出物的快速尾部亚音速移动通过横向传播的伽马射线暴喷出物的尾流。当这些喷出物突破并形成激波时，随后的再亮是非常温和的（${\lesssim}10\%$），可能无法观察到。
2023-01-13 astro-ph.HE gr-qc
The Afterglow and Early-Type Host Galaxy of the Short GRB 150101B at z=0.1343
我们提出了短持续时间GRB 150101 B的X射线和光学余辉的发现，将事件精确定位到z=0.1343 +/- 0.0030的早期型宿主星系。这使得GRB 150101 B成为迄今为止发现的最短的GRB，拥有早期类型的宿主星系。通过拟合宿主星系的光谱能量分布，推断出恒星质量约为7 × 10^10 M_sol，恒星星族年龄约为2-2.5 Gyr，恒星形成速率<0.4 M_sol/yr^-1。GRB 150101 B的宿主星系是最大和最明亮的短GRB宿主星系之一，B带光度约为4.3L*，半光半径约为8 kpc。GRB 150101 B位于距其宿主中心7.35 +/- 0.07 kpc的投影距离处，位于其宿主静止框架光学光的微弱区域。它的位置，加上没有关联的超新星，与NS-NS/NS-BH合并的祖先一致。通过模拟宽带余辉的演化，我们计算出各向同性等效伽马射线和动能分别为~1.3x10^49 erg和~（6-14）x10^51 erg，环爆密度为~（0.8-4）x10^-5 cm^-3，喷流张角>9 °。利用持续约30天的观测数据，我们将相关千诺瓦辐射的上限定为<（2-4）x10^41 erg s^-1。我们比较搜索之前的短伽玛暴现有的kilonova模型，并证明了使用目前的地面设施进行有效的kilonova搜索从宇宙学短伽玛暴的困难。我们表明，在先进的LIGO/VIRGO地平线距离为20…
2016-08-30 astro-ph.HE
A luminosity distribution for kilonovae based on short gamma-ray burst afterglows
对引力波信号kilonova和来自GW 170817的短伽马射线暴（sGRB）的联合探测标志着多信使天文学领域的科学突破。但即使在GW 170817之前，也有一些sGRB可能与kilonova检测相关。在这项工作中，我们结合最先进的余辉和kilonova模型重新审视了这些“历史”sGRB余辉。这允许我们包括由sGRB产生的光学/近红外同步加速器发射以及由$r$ -过程元件的放射性衰变提供动力的紫外/光学/近红外发射（即，kilonova）。拟合的光变曲线，我们得出的速度和质量分布以及喷出的物质的组成。从拟合得到的kilonova参数的后验被转化为不同波段的kilonova发射的峰值大小和该峰值发生的时间的分布。从sGRB和相关的kilonova中，我们发现H带的峰值幅度落在[-16.2，-13.1]范围内（$95\%$的置信度），并发生在sGRB瞬发发射后的$0.8-3.6\,\rm days$内。在g波段，我们得到了一个范围为[-16.8，-12.3]的峰值，出现在sGRB提示后的第一个$18\,\rm hr$内。从GW 170817/AT 2017 gfo，kilonova候选者GRB 130603 B，GRB 050709和GRB 060614（可能包含GRB 150101 B）的光度分布以及所有其他与任何kilonova检测无关的sGRB的上限，我们首次获得了不同波段的ki…
2019-06-09 astro-ph.HE gr-qc
Infrared emission from kilonovae: the case of the nearby short hard burst GRB 160821B
我们提出了一个最近的短硬伽马射线暴，GRB 160821 B，在z=0.16，在三个历元的KS带发射的限制。我们检测到一个红色的相对论余辉喷射发射在第一个时代，但没有检测到任何多余的千诺瓦排放在第二个两个时代。我们比较的上限与凯克我/MOSFIRE的多维辐射转移模型的kilonovae，采用成分相关的核加热和LTE不透明的重元素。我们讨论了八个模型，结合环形动态喷出物和两种类型的风和一个模型与动态喷出物。我们还讨论了简单的，经验的定标律的预测排放作为喷出物的质量和喷出物的速度的函数。我们对GRB 160821 B的限制限制了喷出物的质量，当速度大于0.1c时，喷出物的质量低于0.03 Msun。在先进的LIGO的距离灵敏度范围内，类似的地面观测将对预测的模型排放的全部范围足够敏感，包括只有动态喷出物的模型。这些模型的颜色演变表明，I-K颜色范围为7- 16等，这表明即使是相对较浅的红外搜索千新星也可能与光学搜索一样受到限制。
2017-06-14 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Synthetic radio images of structured GRB and kilonova afterglows
本文计算并分析了GRB与千新星余辉的合成射电图像，发现千新星余辉会降低源的视速度并增大尺寸，忽略它可能导致推断GRB性质时产生系统误差。
2023-02-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
A search for kilonova radio flares in a sample of Swift/BAT short GRBs
本研究在七个无红移和X射线对应体的Swift/BAT短GRB样本中搜寻双中子星并合抛射物的晚期射电辐射，在GRB111126A发现一个候选对应体，但无法排除其源自恒星形成或AGN。
2023-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Cosmic Star Formation History: Insights from Kilonova-Associated Gamma-Ray Bursts
Yunnan University（云南大学）；Sun Yat-Sen University（中山大学）
本研究突破传统伽马射线暴的$T_{90}$分类，以千新星成协的伽马射线暴样本为研究对象，发现低红移下该类暴的形成率趋势与延迟恒星形成率相悖，挑战了传统示踪理论。
2025-11-16 astro-ph.HE hep-ph
Kilonova and progenitor properties of merger-driven gamma-ray bursts
Goethe Universität Frankfurt（法兰克福歌德大学）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所天体物理学与空间科学天文台）；INFN – Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分部）；Nikhef（荷兰国家粒子物理研究所）；Institute for Gravitational and Subatomic Physics (GRASP), Utrecht University（乌得勒支大学引力与亚原子物理研究所）；University of Ferrara（费拉拉大学）；INFN, Sezione di Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；INAF – Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；Universita‘ di Napoli Federico II（那不勒斯费德里科二世大学）；INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）
研究通过电磁建模探测并合驱动GRB的前身特性，首次揭示了大量GRB前身属性。
2026-07-30 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
Analysis of the JWST spectra of the kilonova AT 2023vfi accompanying GRB 230307A
该研究分析JWST对千新星AT 2023vfi的后期光谱，通过经验建模和禁线识别，提出Te、Er、W离子是2.1微米发射的最可能来源，并指出需扩展原子数据以进行定量非LTE建模。
2025-02-25 astro-ph.HE
The Very Early Soft X-ray Plateau of GRB 230307A: Signature of an Evolving Radiative Efficiency in Magnetar Wind Dissipation?
本文研究 GRB 230307A 极早期软 X 射线平台，提出磁星风内部渐进磁耗散模型，通过辐射效率随时间演化成功拟合观测数据，表明 X 射线平台可指示磁星存在。
2024-02-16 astro-ph.HE
Kilonova/Macronova Emission from Compact Binary Mergers
我们回顾了目前对致密双星合并（两颗中子星或一颗中子星与一个黑洞合并）中kilonova/macronova辐射的认识。Kilonova/macronova是由r过程核的放射性衰变提供动力的光学和近红外发射。动力学喷出物的辐射约为0.01 Msun，其光度可能为10^{40}-10 ^<$41} erg s^{-1}，特征时间尺度约为1周。光谱峰位于红色光学或近红外波长处。随后的吸积盘风可能会提供额外的光度，或者如果它没有被前面的动力喷出物吸收，则会提供更早/更蓝的发射。短GRB 130603 B余辉中的近红外过量和GRB 060614中可能的光学过量的检测支持kilonova/macronova场景的概念。在200 Mpc的距离，kilonova/macronova的典型亮度约为22等，并在合并后的10天内迅速衰减到>24等。Kilonova/macronova候选者可以通过（1）更快的时间演化，（2）更暗的绝对星等和（3）更红的颜色与超新星区分开来。为了有效地搜寻这些物体，在10天内进行多次访问并使用多种过滤器的后续调查观察将是重要的。由于高膨胀速度（v ~ 0.1-0.2c）是致密双星合并的一个可靠结果，因此平滑光谱的检测将是最终确定GW源的确凿证据。
2016-05-23 astro-ph.HE
Kilonova emission from black hole-neutron star mergers: observational signatures of anisotropic mass ejection
与短伽马射线暴（GRB）170817 A相关的引力波事件GW 170817证实了双星中子星（BNS）合并是短伽玛暴的起源之一。相关的kilonova排放，放射性供电的核合成重元素，也被检测到。黑洞-中子星（BH-NS）并合被认为是短伽玛暴和千新星的另一个有希望的起源候选者。数值模拟结果表明，BH-NS并合中的喷出物在几何上比BNS并合情况更具有各向异性。在本文中，我们调查的观测签名的kilonova发射的各向异性喷出物在BH-NS合并。我们发现，由于质量在纬向的不均匀分布，在测热光度光变曲线上出现了一个凸起。单波段光变曲线的衰减斜率变得更平坦，光谱也偏离单温度黑体辐射光谱，由于在速度分布的喷出物的梯度。未来的检测或不检测这样的签名将是有用的，以测试在BH-NS合并的质量喷射几何。
2018-09-10 astro-ph.HE gr-qc
Kilonovae and Long-duration Gamma-ray Bursts
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究通过单个弱r过程组件模型预测光学和近红外光变曲线，挑战了千新现象中红色演化必然指示重r过程元素的传统解释。
2026-04-27 astro-ph.HE nucl-th
The origin of the coherent radio flash potentially associated with GRB 201006A
本研究通过理论和观测论证表明，与GRB 201006A相关的相干射电闪光不太可能源于中子星坍缩或磁星活动，而更可能是在远离黑洞中心引擎处通过喷流中的同步加速微波激射或磁重联等机制产生的。
2025-06-02 astro-ph.HE
The host galaxies and merger environments of short and long gamma-ray bursts producing kilonovae
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
研究通过分析九个关联千新星的伽马射线暴宿主星系，探讨其并合环境与形成机制，发现部分宿主星系存在潮汐特征，表明并合驱动的动态形成路径可能在某些系统中起作用。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRBs from Collapse of Thorne-Żytkow-like Objects as the Aftermath of WD-NS Coalescence
提出TZlO坍缩统一模型，解释GRB 200826A和GRB 211211A的短长暴特征，并区分磁星与黑洞产物。
2024-05-26 astro-ph.HE
The Electromagnetic Counterpart of the Binary Neutron Star Merger LIGO/VIRGO GW170817. VIII. A Comparison to Cosmological Short-duration Gamma-ray Bursts
我们提出了一个全面的比较性质的无线电通过X射线对应的GW 170817和短持续时间的伽马射线暴（GRB）的属性。为了这项工作，我们利用了2004-2017年发现的36个短GRB的样本，这些样本跨越了$z \approx 0.12-2.6$的红移范围。我们发现，对应的GW 170817有一个各向同性的等效光度是$\approx 3000$倍小于轴上短伽玛射线余辉的中值，和$\gtrsim10^{4}$倍小于检测到的短伽玛射线射电余辉。此外，从GW 170817和轴上短GRB余辉的射电和X射线对应物中推断出的允许喷流能量和粒子密度非常相似，这表明视角效应是它们观测到的射电和X射线行为的主要差异，也许是唯一的差异。通过与先前声称的短伽玛暴之后的千诺瓦的比较，我们发现GW 170817的光学和近红外对应物相对而言是由$\approx 3-5$的因子欠发光的，这表明了千诺瓦光度和时间尺度的范围。在$\lesssim 1$天时间尺度上的短伽玛暴之后的光学极限的比较也排除了在先前的一个短伽玛暴中具有可比的光学各向同性等效光度的“蓝色”千诺瓦。最后，我们研究了GW 170817，NGC 4993的宿主星系，在短伽玛暴宿主星系的恒星种群特性的背景下。我们发现，NGC 4993是最高级的，在其大光度，老恒星人口年龄，和低恒星形成率相比，以前的短伽玛射线暴主机。高级LIGO/VIRGO体积内的其他事件对…
2017-10-16 astro-ph.HE
MASTER optical detection of the first LIGO/Virgo neutron stars merging GW170817
在三个LIGO/Virgo天线报告发现引力波脉冲GW 170817/ G298048之后（Abbott等人，2017年a），MASTER全球机器人网络望远镜获得了NS+NS合并后NGC 4993星系的第一张图像。后来发现了光学瞬变MASTER OTJ 130948.10 -232253.3/SSS 17 a，它似乎是由两颗中子星合并产生的千诺瓦。本文报道了在白光和B、V、R滤光片中对基洛诺瓦的独立探测和光度测定。我们注意到，发现的kilonova NGC 4993的光度非常接近早期提出的另一个可能的kilonova GRB 130603和GRB 080503。
2017-10-18 astro-ph.HE
