Superflares from magnetars revealing the GRB central engine
长持续时间的伽马射线暴（GRB）可能是由毫秒磁星的旋转能量提供动力的。我认为GRB驱动磁星位于磁星磁场强度分布的高端。GRB磁星的磁场在数百年的时间尺度上衰减，并且可以为类似SGR的耀斑提供能量，其强度比2004年的SGR 1806- 20事件高出约100倍。每年有几次这样的耀斑可能已经被{ \it BATSE}观测到，并被归类为短持续时间的伽玛暴。其中一个超级耀斑与附近的d_L \simless 250 Mpc星系的关联，以及在太空中同时发现的100年前的伽马射线暴余辉（在射电中观测到的），将是伽马射线暴磁星模型的特征信号。
2010-08-16 astro-ph.HE
Towards Understanding the Origin of Swift Gamma-Ray Bursts Driven by Magnetars
Butler University（巴特勒大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Henan Normal University（河南师范大学）
通过多波段数据分析，发现具有X射线平台的GRB可能由磁星驱动，其各向同性能量分布与短GRB一致，为磁星解释长GRB提供证据。
2025-11-27 astro-ph.HE
Fallback accretion on to a newborn magnetar: long GRBs with giant X-ray flares
伽马射线暴（GRB）的X射线余辉中的耀斑与瞬发辐射相比具有更多的特征，如脉冲轮廓和包含的注量。因此，它们被认为是源自中央引擎的后期活动，并可用于限制整体能量预算。本文收集了一个用$19$-XRT观测到的长伽玛暴样品，它们的X射线余辉中含有巨大的耀斑。我们用磁星螺旋桨模型的一个版本来拟合这个样本，修改后的模型包括了后退吸积。该模型已经成功地再现了短伽玛暴的延发辐射。我们的最佳拟合为光变曲线提供了合理的形态匹配。然而，$16$超出$19$的配合要求接近$100\%$的螺旋桨机构的效率。高效率参数是耀斑中包含的高能量和偶极分量的极端持续时间的直接结果，这迫使慢自旋周期或低磁场。我们发现，即使包含显着的回落吸积，在所有情况下，但在少数情况下，它是积极的挑战，以产生即时发射，余辉和巨大的耀斑内的约束的旋转能量预算的磁星。
2018-05-23 astro-ph.HE
Constraining properties of GRB magnetar central engines using the observed plateau luminosity and duration correlation
在伽马射线暴（GRB; Dainotti et al. 2008）的X射线余辉中，亮度和平台持续时间之间存在内在的相关性，这表明了一个中心引擎的起源。磁星中央引擎模型预测了一个可观测的平台阶段，平台的持续时间和亮度由新形成的磁星的磁场和自旋周期决定。本文分析表明，磁星中心引擎模型可以在1个$σ$不确定度范围内解释高原光度与持续时间的相关性。在相关性中观察到的分散最有可能起源于新形成的磁星的初始自旋周期的扩展，并提供了~35 ms的最大自旋周期的估计（假设伽马射线暴样品的质量、效率和光束恒定）。此外，通过结合观测数据和模拟，我们表明，磁星的发射是最有可能窄束，并有$\lesssim$ 20%的效率转换的旋转能量从磁星到观察到的高原光度。用这种方法得到的光束角和效率与预测值和观测值完全一致。我们发现短暴和扩展辐射短暴具有相同的相关性，但在统计上与长暴的分布不一致，这与它们具有比长暴更宽的光束角是一致的。
2014-07-03 astro-ph.HE
On the magnetar origin of the GRBs presenting X-ray afterglow plateaus
在许多伽马射线暴（GRB）中观测到的X射线余辉平台发射被解释为是由落回新形成的黑洞或由超磁化毫秒中子星的自旋下降光度提供燃料的。如果采用后一种模型，伽玛暴X射线余辉光变曲线可以解析地再现。我们拟合了一个GRB X射线平台的样本，有趣的是，得到了与$B\propto P^{7/6}$一致的磁场-自旋周期（B-P）图中的分布。这是预期从完善的物理学的自旋线最小周期的银河系毫秒彗星。我们得到的关系的归一化完全匹配自旋线预测的预期质量（$\sim 1 M_{\odot}$）和半径（$\sim 10 {\rm ~km}$）的新诞生的磁星，和质量吸积率符合伽玛射线暴的预期$10^{-4} M_{\odot}/{\rm s} <\dot{M}< 10^{-1} M_{\odot}/{\rm s}$。扩展发射的短伽玛暴（SEE）出现在高周期的末端，而长伽玛暴（LGRB）出现在短周期的末端。这一结果与自旋上极限的预期是一致的，其中总的吸积质量决定了中子星在B-P图中的位置。LGRB和SEE的P-B分布在统计上是不同的，进一步支持基本平面关系\citep{dainotti16c,Dainotti2017}在这些群体之间是一个强大的判别式的想法。我们的结论是强大的对假设的伽玛射线暴准直角和磁星破碎指数，这将产生的磁星属性平行的自旋线，并强烈支持磁星起源的伽玛射线暴呈现X射线高原。
2018-10-23 astro-ph.HE
Non-detection of fast radio bursts from six gamma-ray burst remnants with possible magnetar engines
重复快速射电暴（FRB）源FRB 121102的宿主星系与长伽马射线暴（GRB）和超亮超新星（SLSNe）的宿主星系的类比导致了这样的建议，即在GRB和SLSNe中诞生的年轻磁星可能是重复FRB的中心引擎。我们测试这样一个假设，通过执行专门的观测的六个伽玛暴的残余物的证据有一个磁星中央引擎使用阿雷西博望远镜和罗伯特C。伯德格林班克望远镜（GBT）对这些源总共进行了$\sim 20$小时的观测，没有从这些残余物中检测到任何FRB。假设所有这些GRB都留下了一个长寿的磁星，并且FRB 121102的爆发率对于磁星FRB引擎是典型的，我们估计了$8.9\times10^{-6}$的未检测概率。即使这些未检测到不能排除年轻的磁星模型的FRB，我们把这些GRB目标的FRB的爆发率和光度函数的限制。
2019-08-27 astro-ph.HE
Constraining the Type of Central Engine of GRBs with Swift Data
伽马射线暴（GRB）的核心引擎受到很差的约束。有两个主要的候选者：一个快速旋转的黑洞和一个快速旋转的磁星。此外，X射线平台被广泛接受的能量注入到外部冲击。本文系统地分析了101个具有平台相和已知红移的伽玛暴（2017年5月之前）的\emph{Swift} /XRT光变曲线。由于磁星存在最大能量收支（$\sim2\times10^{52}$ erg），而黑洞不存在，这为识别伽玛暴中心引擎的类型提供了一个很好的线索。计算了单个伽玛暴的各向同性动能$E_{\rm K,iso}$和各向同性X射线能量释放$E_{\rm X,iso}$。我们根据黑洞在中央引擎处的可能性将其分为三类：“黄金级”（101个中有9个，$E_{\rm X,iso}$和$E_{\rm K,iso}$都超过了能量预算），“白银级”（101个中有69个，$E_{\rm X,iso}$小于极限，但$E_{\rm K,iso}$大于极限）和“青铜级”（101个中有23个，能量不超过极限）。然后我们用Blandford Znajek机制推导并检验了黑洞参数，发现黑洞候选者（“Gold”+“Silver”）样品的观测结果与黑洞模型的预期一致。此外，我们还利用磁星模型对磁星候选者（Bronze）样品进行了测试，发现磁星表面磁导（$B_{p}$）和初始自旋周期（$P_{0}$）与磁星模型的预期一致。我们的分析表明，如果磁星风是各向同性…
2018-12-17 astro-ph.HE
Constraining the ellipticity of strongly magnetized neutron stars powering superluminous supernovae
超亮超新星（SLSNe）被认为是由强烈磁化的快速旋转的中子星提供动力的，中子星通常被称为磁星。在这个过程中，磁星的旋转能量通过磁偶极辐射辐射，并加热超新星喷出物。然而，如果磁星的几何形状高度扭曲，旋转能量主要作为引力波辐射损失，因此这样的磁星不能为SLSNe提供动力。通过简单地比较电磁波和引力波的发射时间尺度，我们约束上限的磁星的椭圆率，假设他们的权力所观察到的SLSNe。我们发现，它们的椭圆率通常需要小于约几个1 e-3。这表明，在这些磁星的环形磁场强度通常小于几个1 e 16 G，使其失真保持小。由于SLSNe的光变曲线模型表明，它们的偶极磁场强度为1 e14 G的量级，极向与环向磁场强度的比值被发现在为SLSNe供电的磁星中大于~ 0.01。
2016-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Can magnetar spin-down power extended emission in some short GRBs?
扩展发射伽马射线暴是“短”类暴的一个子集，在其光变曲线中表现出伽玛发射的早期再增亮。这种延长的发射在初始发射尖峰之后立即出现，并且可以在触发后持续长达数百秒。当它们的光变曲线重叠时，我们的14个扩展发射爆发的样本在它们的演化中显示出显着的一致性，强烈表明一个共同的中心引擎为发射提供动力。一个潜在的中心引擎是一个高度磁化的，快速旋转的中子星，被称为磁星。磁星可以由两个紧凑的物体合并而成，这种情况是一般短爆发的主要祖先模型之一。假设磁星形成，通过拟合Zhang & Meszaros（2001）的磁偶极子自旋下降模型，我们得到了其中9个扩展发射爆发的磁场和晚时自旋周期值。假设磁场是恒定的，并且在延长发射期间观察到的能量释放完全是由于该磁星的自旋下降，然后我们推导出样品出生时的自旋周期。我们发现所有的出生自旋周期与预测的新诞生的磁星。
2013-02-14 astro-ph.HE
Magnetized Relativistic Jets and Long-Duration GRBs from Magnetar Spindown during Core-Collapse Supernovae
利用理想轴对称相对论磁流体动力学模拟方法，计算了一颗新形成的毫秒级B ~ 10^{15} G磁星在核塌缩超新星爆发过程中的自旋降速及其与周围恒星包层的相互作用.中子星损失的质量、角动量和转动能是根据冷却的中子星大气层的热性质以及风与周围恒星的相互作用自洽地确定的。磁星驱动相对论磁化风进入由SN激波产生的空腔。对于高自旋功率（~ 10^{51}-10 ^{52} erg/s），磁星风在几乎所有纬度都是超快的，而对于低自旋功率（~ 10^{50} erg/s），风是亚快的，但仍然是超阿尔文风。在所有情况下，中子星损失质量、角动量和能量的速率与相应的自由风值非常相似（相差<~ 30%），尽管中子星与恒星包层之间存在因果联系。此外，在我们考虑的所有情况下，磁星驱动准直（~5-10度）。相对论性喷流沿着恒星的旋转轴向外喷射。几乎所有的中子星的自旋下降能量都通过这个极喷流逃逸，而不是转移到更球形的SN爆炸中。这种相对论性喷流的性质及其在磁星模型中预期的后期演化与长持续时间伽马射线暴（GRB）及其相关的宽线Ic型SN的观测结果大致一致。
2009-01-24 astro-ph.HE
Constraining the GRB-magnetar model by means of the Galactic pulsar population
大部分的伽马射线暴（GRB）显示出X射线平台期，从瞬发辐射开始不到10^{5} s，被认为是由快速旋转的新生磁星的自旋能量驱动的。在这项工作中，我们使用银河系中子星人口的属性来约束GRB磁星的情况。我们重新分析了2005年1月至2014年8月期间所有具有已知红移的雨燕GRB的X射线平台。从GRB留下的磁星的初始磁场分布出发，利用磁场演化的数值模拟，结合脉冲星布居合成的蒙特卡罗模拟，研究了银河系中GRB磁星布居的演化和性质.我们发现，如果GRB X射线平台是由一个新形成的磁星的旋转能量，银河系磁星人口的当前观测属性是不兼容的GRB场景内形成（无论GRB类型或速率在z=0）。直接的结果是，我们应该允许磁星和“超磁星”的存在，它们具有不同的祖先，与长伽玛暴相关的Ib/c型超新星系统地形成具有更高初始磁场的中子星。我们认为在过去的百万年里（99% c.l.），我们银河系中由伽马射线暴形成的“超磁星”的上限为<16个。这个极限比从长期GRB率中粗略预期的要小一些，尽管非常大的不确定性不允许我们在这方面得出强有力的结论。
2015-10-06 astro-ph.HE
Identification of a Local Sample of Gamma-Ray Bursts Consistent with a Magnetar Giant Flare Origin
宇宙学上的伽马射线暴（GRB）是由不同的起源通道产生的：短的GRB主要来自中子星合并，长的GRB来自一种罕见的核心坍缩超新星（CCSN），被称为Gracsars。被称为磁星的高度磁化的中子星也会产生高能的、持续时间短的伽马射线瞬变，称为磁星巨耀斑（Magnetar Giant Flares，MGF）。在银河系及其卫星星系中观测到三个，它们长期以来一直被怀疑是第三类河外伽玛暴的贡献者。我们报告明确识别的一个独特的人口4个本地（$<$ 5兆秒差距）短伽玛暴，增加伽玛暴070222到以前讨论的事件。虽然仅根据与附近恒星形成星系的对齐来识别，但它们的上升时间和各向同性能量释放与$>$ 99.9%置信度下的较大短伽玛暴种群独立不一致。这些特性，宿主星系，以及在引力波中没有探测到，都指向河外MGF的起源。尽管样本小，推断的体积率以上的事件$4\times10^{44}$尔格的$R_{MGF}=3.8_{-3.1}^{+4.0}\times10^5$ Gpc $^{-3}$年$^{-1}$地方MGFs作为占主导地位的伽玛射线瞬变检测到河外源。如前所述，这些速率意味着一些磁星产生多个MGF，提供了重复GRB的来源。速率和宿主星系有利于共同的CCSN作为磁星的关键祖先。
2021-01-22 astro-ph.HE
A Monte Carlo approach to magnetar-powered transients: II. Broad-lined type Ic supernovae not associated with GRBs
宽线Ic型超新星（SNe Ic-BL）是核坍缩超新星的一个子类，其能量来源在文献中存在争议。近年来，人们用磁星（+~（56）Ni）模型对SNe的Ic-BL进行了一系列研究。磁星形成的证据是在观测良好的SNe Ic-BL 1998 bw和2002 ap中发现的。本文系统地研究了一个与伽马射线暴无关的大样本SNe Ic-BL。我们使用的光球速度数据确定在一个均匀的方式。我们发现，磁星+56 Ni模型提供了一个很好的描述的光变曲线和速度演化的我们的样品的SNe Ic-BL，虽然一些SNe（不是全部）也可以描述的纯磁星模型或由两个组件的纯56 Ni模型（12个中的3个是不太可能解释的两个组件模型）。在磁星+56 Ni模型中，解释其光度所需的56 Ni量显著减少，并且导出的初始爆炸能量通常与中微子加热一致。不同的物理参数之间的一些相关性进行了评估，并讨论了它们对磁场放大和总能量库的影响。
2017-12-14 astro-ph.HE
Fallback Accretion onto a Newborn Magnetar: short GRBs with Extended Emission
短伽马射线暴（SGRB）的一个子集在其高能光变曲线中表现出重新变亮，称为扩展发射。这些爆发有可能区分提出来描述SGRB的各种模型，因为任何模型都需要考虑扩展发射。在本文中，我们结合回退吸积到磁星螺旋桨模型和调查的形态变化回退吸积模型的光变曲线，并适合15个SGRB的余辉表现出扩展的发射从雨燕档案。我们已经在螺旋桨模型内的现有参数化的回退，并解决了磁盘质量和角频率的磁星随着时间的推移。然后，我们应用马尔可夫链蒙特卡罗程序来产生适合的数据。我们目前适合我们的扩展发射SGRB样本，形态和能量与Swift BAT和XRT望远镜提供的数据一致。从这些拟合得出的参数与磁星性质和回退吸积模型的预测是一致的。与以前的工作相比，回退吸积提供了一个显着的改善与延长发射SGRB的光变曲线的拟合，并可能在解释功能，如可变性，耀斑和长偶极高原发挥重要作用。
2017-06-15 astro-ph.HE
Signature of a New-Born Black Hole from the Collapse of a Supra-massive Millisecond Magnetar
在长、短的伽马射线暴中都观察到X射线平台和陡峭的衰变（“内部平台”），这意味着在某些伽玛射线暴中存在毫秒磁星。磁星中心引擎的突然停止被认为是一个超大质量磁星在自旋下降时坍缩成一个黑洞的过程。如果“内部高原”确实是磁星中心引擎的证据，那么自然的预期是某些候选者中新生的BH的签名。在这项工作中，我们发现GRB 070110是一个特殊的情况下，它显示了一个小的X射线凸起后，其“内部平台”。我们解释了一个自旋下降的超大质量磁星和X射线碰撞与回落BH吸积的高原。这表明新生的BH可能在某些GRB中是活跃的。因此，类GRB 070110事件可以为磁星中心引擎模型提供进一步的支持，并使我们能够研究磁星以及新生BH的性质。
2017-09-25 astro-ph.HE
Constraining the Braking Index and Energy Partition of Magnetar spindown with {\em Swift}/XRT data
长伽玛射线暴（GRB）中的长时间X射线平台发射显示了持续能量注入的观测证据，这可能是由于磁偶极子（MD）或引力波（GW）辐射释放的能量导致的磁星自旋下降。本文通过系统分析2018年7月之前探测到的{ \em Swift}/XRT光变曲线，发现45条光变曲线的测量红移均按光滑破缺幂律单调衰减。通过假设这些GRB的中心引擎是新诞生的磁星，我们测量了由于MD和GW辐射而产生的假定毫秒磁星的制动指数$n$。推断的制动指数不接近3或5，而是在它们之间的范围内具有正态分布（$n_{\rm c}=4.02\pm 0.11$）。我们定义了一个无量纲参数$\Re$，这是MD和GW组件之间的比率，并发现通过磁星自旋下降释放的能量在我们的样品中的大多数伽玛暴是占主导地位的GW辐射的$P_0=3$ ms和$ε=0.005$和0.01。另一方面，我们发现，$\Re$和制动指数$n$似乎是在一个大的系统误差在$t=0$，但依赖于参数$P_0$和$ε$的值是不相关的。这些结果表明，GW辐射的贡献不能被忽略，并且如果磁星确实在一些长GRB中运行，则较大的制动指数导致GW主导磁星自旋下降期间释放的能量。
2019-01-12 astro-ph.HE
Evidence of X-ray plateaus driven by the magnetar spindown winds in gamma-ray burst afterglows
伽马射线暴（GRB）的核心引擎仍然是多信使天体物理学时代的一个开放和前沿话题。X射线平台出现在一些伽玛暴余辉中，这被广泛认为是起源于磁星的自旋下降。根据伽玛暴的稳定磁星假设，在X射线余辉中，应该出现一个X射线平台和一个$\sim t^{-2}$衰变相。同时，“正常”的X射线余辉是由伽玛暴火球的外激波产生的。我们分析了Neil Gehrels的\emph{Swift} GRB数据，然后找到了三个金样品，它们具有X射线平台和$\sim t^{-2}$叠加在喷流驱动的正常分量上的衰变相。基于光变曲线的这些特征，我们认为磁星应该是这三个伽玛暴的中心引擎。未来的多信使联合观测可能会进一步验证这种可能性，从而有助于约束伽玛暴物理。
2021-10-02 astro-ph.HE
An upper limit to the energy of gamma-ray bursts indicates that GRB/SNe are powered by magnetars
伴随着伽马射线暴（GRB）的超新星（SNe）的动能倾向于聚集在E52 erg附近，2.E52 erg是一个上限，没有发现令人信服的例外（假设有一定程度的非球面性），它总是明显大于GRB本身的固有能量（校正喷流准直）。这一能量与周期为1 ms的中子星的最大旋转能量惊人地相似。因此，提出所有与发光中子星相关的伽玛暴都是由磁星产生的。由黑洞形成而产生的伽马射线暴（伽马射线暴）可能不会产生发光的超新星。X射线闪光（XRFs）是由具有较弱磁场或较低自旋的中子星产生的，与较低能量的SNe有关。
2014-06-04 astro-ph.HE
The Proto-Magnetar Model for Gamma-Ray Bursts
长持续时间的伽马射线暴（GRB）起源于大质量恒星的核心坍缩，但中心引擎的身份仍然难以捉摸。先前的工作表明，快速旋转的强磁化原中子星（“毫秒原磁星”）产生的外流具有与产生长伽玛暴所需的能量、时间尺度和磁化强度σ_0（最大洛伦兹因子）一致的能量、时间尺度和磁化强度σ_0。在这里，我们扩展这项工作，以构建一个自洽的模型，直接连接到所观察到的即时排放的中央引擎的属性。就在超新星冲击波发射后，一股由中微子加热的风从原磁星中喷出。流出物通过与恒星的相互作用被准直成双极喷流。当磁星冷却时，磁星风变成极端相对论性的，坡印廷通量占主导地位（σ_0>> 1），其时间尺度与喷流穿过恒星清除空腔所需的时间相当。虽然即时发射的网站和机制是有争议的，我们计算了两个模型预测的发射：磁耗散和内部冲击。我们的研究结果有利于磁耗散模型的一部分，因为它预测一个相对恒定的“带”谱峰能量E_peak随时间的伽玛暴。当t ~ 10-100秒时，当中子星对中微子透明时，喷流重子负载突然减小。具有超高磁化强度的射流不能有效地加速和耗散它们的能量，这表明这种转变结束了即时发射，并可以解释随后的陡峭衰减阶段。我们评估了几种可能与磁星诞生有关的现象，包括低光度GRB，富热GRB/X射线闪光，非常明亮的超新星，和持续时间短的GRB与延长发射。
2011-05-30 astro-ph.HE
Magnetar central engines in gamma-ray busts follow the universal relation of accreting magnetic stars
本研究通过分析带X射线余辉平台的长短伽马射线暴样本，发现其瞬时辐射的最低吸积光度、中子星磁场与自转周期满足吸积致密天体的吸积-螺旋桨态普适关系，为部分伽马射线暴由磁陀星供能提供了新证据。
2023-04-28 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Central Engines: Black Hole Vs. Magnetar
伽马射线暴（GRB）发现于四十多年前，至今仍是现代天体物理学的前沿课题。也许与伽马射线暴相关的最基本的问题是最终为它们提供动力的天体物理代理（或代理）的性质：中央引擎。在这篇评论中，我专注于可能的中央引擎的长持续时间的伽玛暴，目前的意见放在这些模型的限制。长伽马射线暴肯定与大质量恒星的死亡有关，但中心引擎是吸积的黑洞还是快速旋转的高磁化中子星（一种“原磁星”）仍然没有定论。这种区别在最近对大质量旋转的“原中子星祖先”的核心坍缩的MHD模拟中得到了特别的关注，这表明来自原中子星的强大的磁离心外流可能完全阻止了黑洞的形成。虽然黑洞和磁星GRB模型仍然是可行的，我认为磁星模型是更成熟的意义上，它提供了定量的解释的持续时间，能量，洛伦兹因子，和准直的长GRB外流。鉴于这些优点，打破目前僵局的一个有希望的策略是进一步发展磁星模型，直到出现不可避免的（和可证伪的）预测。这一行动过程标志着一个新的挑战，翻译与时间相关的喷流属性（功率，磁化，和洛伦兹因子）到可观的（伽马射线光变曲线和光谱）。
2010-01-27 astro-ph.HE
Magnetar powered GRBs: Explaining the extended emission and X-ray plateau of short GRB light curves
扩展发射（EE）是在短伽马射线暴（GRB）的光变曲线中有时可以看到的一种高能、早期的再亮现象。我们提出了第一个连续的适合EE尾部和后来的X射线高原，统一在一个单一的模型。我们的中心引擎是一颗被回退吸积盘包围的磁星，该回退吸积盘由两个致密物体合并或白矮星的吸积引发的坍缩形成。在EE阶段，物质被加速到超开普勒速度，并通过快速旋转（$P \approx 1 - 10$ ms）和非常强的（$10^{15}$ G）磁场从系统中喷出，这一过程称为磁推进。X射线平台被建模为磁偶极子自旋下降发射。我们首先探索的范围内的伽玛射线暴现象，螺旋桨可能会重现，使用一系列的模板光变曲线设计一个分类方案的基础上现象学。然后，我们得到适合的光变曲线的9个伽玛暴与EE，同时拟合螺旋桨和磁偶极子自旋下降，并找到几个$10^{-3}$ $M_{\odot}$几个$10^{-2}$ $M_{\odot}$典型的光盘质量。这是弹道，粘性盘和指数吸积率。我们发现，从动能到EM发射的转换效率为propellered材料需要$\gtrsim 10\%$和最好的拟合结果来自一个指数吸积剖面。
2013-11-06 astro-ph.HE
Evidence for magnetar formation in broad-lined type Ic supernovae 1998bw and 2002ap
宽线Ic型超新星（SNe Ic-BL）是一种特殊的恒星爆炸，区别于普通的SNe。某些SNe的Ic-BL与长持续时间（\gtrsim 2 s）的伽马射线暴（GRB）有关。黑洞和磁星是两种被假设为伽玛暴核心引擎的致密天体。尽管进行了几十年的研究，但到目前为止，还没有发现伽马射线暴形成黑洞或磁星的直接证据。在这里，我们报告的发现，（t \lesssim> 50天）和晚期（t \gtrsim 300天）在SNe 1998 bw的光变曲线中显示缓慢衰减（与GRB 980425有关）和2002 ap（与GRB无关）可以归因于磁星自旋下降，初始旋转周期P0 \sim 20 ms，而中期（50 \lesssim t \lesssim 300天）线性下降是由56 Ni的放射性衰变引起的。光变曲线的早期峰值和后期缓慢下降之间的联系在替代模型中是意想不到的。因此，我们认为GRB 980425和SN 2002 ap是由磁星提供动力的。
2017-02-09 astro-ph.HE
The early evolution of magnetar rotation -- II. Rapidly rotating magnetars: Implications for Gamma-Ray Bursts and Super Luminous Supernovae
本研究通过2D磁流体动力学模拟和解析估计，证明自转周期极短且强磁场的磁星可在冷却早期释放足够能量驱动伽马射线暴，而中等磁场磁星则可能在数天至数周内通过磁偶极辐射增亮超亮超新星光变曲线。
2023-10-21 astro-ph.HE
Contamination of short GRBs by giant magnetar flares: Significance of downward revision in distance to SGR 1806-20
我们强调了Bibby等人对SGR 1806-20星团距离的向下修正是如何调和来自河外磁星的强烈耀斑对BATSE短GRB的明显低污染的，而无需修改每个银河系每30年一次这样的耀斑的频率。我们还讨论了基于星系团年龄的磁星原始质量的变化，根据Davies等人的研究，SGR 1806-20和iAXP CXCRJ 164710.2 -455216 Westerlund 1的范围从~50 Msun到SGR 1900+14的~17 Msun，如果它起源于大质量RSG星团#2或#3之一，可能也是1 E 1841-045。
2010-01-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Proto-magnetar jets as central engines for broad-lined type Ic supernovae
Ic型超新星（SNe Ic）的一个子集，宽线SNe Ic（SNe Ic-bl），显示出异常高的动能（$\sim 10^{52}$ erg），这不能单独用中微子提供的能量来解释。许多SNe Ic-bl与长伽马射线暴（GRB）相一致，这表明SNe和GRB之间的联系。一小部分的核心坍缩超新星（CCSNe）形成了一个快速旋转和强磁化的质子中子星（PNS），一个原磁星。来自这些磁星的喷流可以提供在SNe Ic-bl中观察到的高动能，并且还提供与伽马射线暴的连接。在这项工作中，我们使用的喷射流出产生的3D CCSN模拟一致形成的原磁星作为中央引擎的全明星爆炸模拟。我们提取了一系列的中心发动机参数，发现提取的发动机能量在$6.231 \times 10^{51}-1.725 \times 10^{52}$ erg范围内，发动机时标在$0.479-1.159$ s范围内，发动机半开角在$\sim 9-19^{\circ}$范围内。使用这些作为中央引擎，我们进行二维特殊相对论（SR）流体动力学（HD）和辐射传输模拟计算相应的光变曲线和光谱。我们发现，这些中央发动机参数成功地产生SNe Ic-BL，这表明，从原磁星的喷气机可以是可行的引擎SNe Ic-BL。我们还发现，只有中央发动机与较小的开度角（$\sim 10^{\circ}$）形成的GRB意味着GRB的形成可能与较窄的射流流出和Ic-bl的没有…
2021-05-17 astro-ph.HE
A note on identifying continuous gravitational wave emission signatures of magnetars in gamma-ray bursts
本文针对利用GRB磁星情景间接识别中子星连续引力波信号的研究，阐明X射线光变曲线记录引力波信息的机理、样本选择标准及该情景的局限。
2024-02-21 astro-ph.HE
Anisotropic Energy Injection from Magnetar Central Engines in Short GRBs
本研究利用SRMHD模拟揭示短伽马射线暴中磁星中心引擎的能量注入具有各向异性，指出大部分能量因磁星风云准直作用汇聚于喷流轴，导致引擎供能型千新星实际接收能量大幅减少且更为暗淡。
2024-01-10 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst/Supernova Associations: Energy partition and the case of a magnetar central engine
大质量恒星的核塌缩是伽马射线暴（GRB）与超新星（SN）关联的最佳祖先模型。这种坍缩的一个可能结果是形成一颗快速旋转的强磁化中子星（“磁星”）。系统分析了2017年6月前多台仪器探测到的GRB/SN星协多波长数据。20个GRB/SN系统已经通过直接的光谱证据或清晰的光变曲线凸起，以及一些类似GRB-SN的光谱证据得到证实。我们推导/收集的伽玛暴和SNe的基本物理参数，并寻找这些参数之间的相关性。我们发现与GRB有关的超新星的峰值亮度、$\rm ^{56}Ni$质量和爆炸能量在统计上都高于其它Ib/c型超新星。伽玛暴的峰值能量与其相关SNe的峰值亮度之间存在统计上的显著关系。没有显着的相关性被发现之间的伽玛射线暴能量（无论是各向同性或波束校正）和超新星能量。我们研究了这些系统的能量分配，发现大多数系统的注束修正后的GRB能量小于SN能量，其中不到30%的能量分布在相对论性喷流中。系统的总能量通常小于毫秒磁星的最大可用能量（$2\times 10^{52}$ erg），特别是如果考虑非球面SN爆炸。数据是一致的，虽然不是一个证据的假设，大多数，但不是全部，伽玛射线暴/SN系统是由毫秒磁星。
2018-07-16 astro-ph.HE
X-Ray Afterglow Plateaus of Long Gamma-Ray Bursts: Further Evidence for Millisecond Magnetars
许多长持续时间的伽马射线暴（GRB）被{ \it Swift}/XRT观测到，在它们的X射线余辉光变曲线中有平台。这个平台阶段被认为是磁星（超强磁化中子星）中心发动机长期活动的证据。然而，这种磁星在X射线中的发射效率仍然是未知的。在这里，我们收集了24个长的伽玛射线暴X射线余辉，显示平台，然后急剧衰减。我们将已知的磁星X射线光度${L_{\mathrm{X}}}$和自旋下降光度$L_{\mathrm{sd}}$之间的关系推广到磁星中心引擎，发现磁星的初始自转周期$P_{0}$在1 ~ 10 ms之间，偶极磁场$B$以$10^{15}$ G为中心.这些限制不仅支持了一些长伽玛暴的中心引擎很可能是快速旋转的磁星的建议，而且还表明磁星在X射线中的平台发射效率接近100%。
2014-01-08 astro-ph.HE
Early-time Searches for Coherent Radio Emission from Short GRBs with the Murchison Widefield Array
在这里，我们提出了一个低频（170- 200 MHz）搜索相干无线电辐射与9个短伽玛暴的斯威夫特和/或费米卫星检测使用Murchison宽场阵列（MWA）快速响应观测模式。MWA在高能探测的30到60秒内开始观测这些事件，使我们能够捕捉到短伽玛暴在典型红移范围内发出的任何色散延迟信号。我们进行了瞬态搜索的伽玛射线暴的位置上的时间尺度为5秒，30秒和2分钟，导致在任何相关的瞬态的最具约束力的通量密度限制为0.42，0.29，和0.084Jy，分别。我们还在0.5s和1.28MHz的时间和频谱分辨率下搜索了分散的信号，但没有检测到。然而，80- 100 Jy ms的GRB 190627 A导出的注量限制是最严格的一个短的GRB日期。我们将注量和持续发射限制与短GRB相干发射模型进行了比较，对关键参数进行了限制，包括几乎合并的中子星的无线电发射效率（$\lesssim10^{-4}$）、GRB喷流中的磁能分数（$\lesssim2\times10^{-4}$）以及磁星残余物的无线电发射效率（$\lesssim10^{-3}$）。比较我们的完整的伽玛射线暴样品相同的发射模型的限制，我们证明，我们的30分钟的通量密度限制是足够敏感的，理论上检测到的持续无线电发射从磁星遗迹高达红移的$z\sim0.6$。我们没有探测到这种辐射可能意味着样本中的一些伽玛暴不是真正的短射线，或者不是由双中子星合并…
2021-11-29 astro-ph.HE
Diverse Morphologies of GRB X-Ray Plateaus within a Common Magnetar Framework
Nanjing University（南京大学）；Guangxi University（广西大学）；Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学）；Xinjiang Astronomical Observatory, CAS（中国科学院新疆天文台）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）
研究伽马射线暴X射线坪起源，在条件泊松点过程框架内对185个长GRB均匀样本做磁星参数分层总体推断，发现不同坪形态子类无强统计分离，为磁星解释提供总体测试，表明坪形态多样无需不同磁星总体。
2026-09-09 astro-ph.HE
A new three-parameter correlation for gamma-ray bursts with a plateau phase in the afterglow
伽马射线暴（GRB）以其巨大的爆发能量、亮度和高红移在宇宙探测中具有巨大的优势。一些有趣的伽玛暴光度关联已经被用来检验宇宙学模型。特别地，对于具有已知红移和余辉中的平台相的长伽玛暴子样本，在本文中，我们重新分析了子样本，发现当我们加入第三个参数，即各向同性的$γ$ -射线能量释放时，考虑一下此外，长持续时间和中持续时间的伽玛暴都符合相同的三参数相关方程。认为新的三参数关联式与下述假设是一致的：余辉中具有坪相的伽玛暴子样与快速旋转磁星的诞生有关，坪相是由于磁星的持续能量注入。认为与伽玛暴伴生的毫秒磁星可能是宇宙中一个很好的标准烛光。
2011-11-29 astro-ph.HE
Search for merger ejecta emission from late time radio observations of short GRBs using GMRT
本研究利用 GMRT 在爆发后约 2–11 年对五个短 GRB 进行低频晚期射电观测以搜寻磁星驱动的并合抛射物辐射，虽未探测到信号并排除约 10^53 erg 的极大旋转磁星，但为相关模型提供了约束。
2024-01-22 astro-ph.HE
Radio Constraints on Long-Lived Magnetar Remnants in Short Gamma-Ray Bursts
中子星双星的合并可能导致快速旋转的磁星的形成。磁星在坍缩成黑洞之前，有可能作为超大质量中子星存活数秒或更长时间，如果它真的坍缩的话。在这个过程中，磁星的旋转能量（约10^53 erg）的一小部分通过磁自旋向下转移到周围的喷出物中。喷出物和周围环暴介质之间的相互作用为长达一年的同步辐射瞬变提供了动力。我们提出了一个搜索的无线电发射与甚大阵列以下的9个短持续时间的伽马射线暴（GRB）在休息帧时间约1.3-7.6年的爆发后，集中在那些事件，表现出早期的过量X射线发射，可能意味着磁星的存在。我们将6.0 GHz射电辐射的上限定为<18-32微焦耳，对应的光谱光度为<（0.05-8.3）x10^39 erg s^-1。将这些极限与预测的长寿命遗迹的射电辐射进行比较，并结合对短伽玛暴余辉的宽带模拟中的环暴密度的测量，我们排除了样本中一半事件的能量为10^53 erg的稳定磁星。注入10^52 erg的较低转动能量的超大质量残留物被排除在单个事件GRB 050724 A之外。这项研究代表了迄今为止对短伽玛暴之后的长期射电辐射的最深入和最广泛的搜索，因此对与射电观测中的短伽玛暴相关的磁星的物理性质进行了最严格的限制。
2016-07-01 astro-ph.HE
Spin Evolution of Millisecond Magnetars with Hyperaccreting Fallback Disks: Implications for Early Afterglows of Gamma-Ray Bursts
由斯威夫特发现的伽马射线暴（GRB）早期余辉的浅衰变阶段或平台阶段，目前被认为是由于能量注入相对论冲击波。一个自然的能量注入场景调用毫秒磁星作为伽玛暴的中心引擎，因为脉冲星的传统模型预测在自旋下降的时间尺度内几乎恒定的磁偶极辐射光度。然而，我们注意到在一些早期的余辉中出现了明显的增亮，这显然与上述情况相冲突。在这里，我们提出了一个新的模型来解释这个显着的增亮现象，考虑一个新生的毫秒磁星周围的超吸积回退盘。我们表明，对于典型的模型参数值，足够的角动量的吸积物质转移到磁星和自旋。正是这种上旋导致磁偶极辐射亮度随时间的急剧增加，从而使早期的余辉显着变亮。基于这个模型，我们进行了数值计算，并很好地拟合了12个伽玛暴的早期余辉假设足够强的回落吸积。如果吸积很弱，我们的模型结果是一个脉冲星的传统的能量注入方案。因此，我们的模型可以提供一个统一的解释浅衰减阶段，高原，并显着增亮的早期余辉。
2012-09-12 astro-ph.HE
Misidentification of Short GRBs as Magnetars in Nearby Galaxies
本研究模拟14年观测数据，计算短伽马射线暴被误判为河外磁星巨耀发的误报率达15.7%，证明现有识别标准不充分。
2023-03-10 astro-ph.HE
The newly born magnetars powering gamma-ray burst internal-plateau emission: are there strange stars?
伽马射线暴（GRB）的内部平台X射线辐射表明，新诞生的磁星可能是某些GRB的中心天体。观测到的亮度和平台期的持续时间表明，对于这样的磁星，一个亚毫秒或毫秒周期的快速自旋有时能够持续数千秒。在这种情况下，传统的磁星中子星（NS）模型可能会受到挑战，因为新生NS的快速自旋将在数百秒内由于r模式不稳定性而显着减速。相比之下，在新生的奇异星（SS）中，r模可以被有效地抑制。换句话说，在一定程度上，只有SS才能在恒星早期的很长一段时间内保持近似恒定的极速旋转。因此，我们建议，GRB的快速旋转磁星的样本可以用来检验SS假设的基础上不同的自旋极限的NS和SS。
2009-10-28 astro-ph.HE
Proto-Magnetars as GRB Central Engines: Uncertainties, Limitations, and Particulars
简要回顾了长持续时间伽马射线暴中心引擎的毫秒原磁星模型。模型的局限性和不确定性突出。最大能量，最大持续时间，辐射效率，喷流形成机制，后期的能量注入，和（非）与超新星的毫秒磁星供电的伽玛暴提供了一个简短的讨论。
2010-08-30 astro-ph.HE
Modeling the Multi-Wavelength Afterglow of Short Gamma-Ray Bursts with a Plateau Phase
Nanjing University（南京大学）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education（现代天文学与天体物理学教育部重点实验室（南京大学））；Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院新疆天文台）；Xinjiang Key Laboratory of Radio Astrophysics（新疆射电天文重点实验室）；State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology（射电天文与技术国家重点实验室）；Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；Institute of Space Weather, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学空间天气研究所）；Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学重点实验室）；Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University（宁波大学基础物理与量子技术研究所）
本研究利用多波段观测数据，结合磁星能量注入模型，对短GRBs的平台期余辉进行建模，发现多波段数据能有效缓解磁星参数与X射线辐射效率的退化问题。
2026-02-21 astro-ph.HE
Comparison of gravitational waves from central engines of gamma-ray bursts: neutrino-dominated accretion flows, Blandford-Znajek mechanisms, and millisecond magnetars
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子主导吸积流是伽马射线暴的中心引擎之一。由于NDAF中微子发射的时变和各向异性导致GRB的变化，NDAF可以被看作是强引力波（GW）的源。我们计算了GW应变对BH自旋和吸积率的依赖关系。我们证明，对于典型的单脉冲或多脉冲GRB，在$\sim 10-100$ Hz的LIGO/Einstein望远镜上，在$\sim 100$ kpc/ $\sim 1$ Mpc的距离上都可以探测到NDAF产生的GWs。除了NDAF之外，另外两个有竞争力的伽玛暴中心引擎候选者是Blandford-Znajek（BZ）机制和毫秒磁星。我们还研究了这两种情况下的GW信号，并将相应的结果与NDAF的结果进行了比较。我们发现，对于一定的伽玛暴，NDAF的可能探测距离比BZ机制的可能探测距离高两个数量级，但比磁星的可能探测距离至少低两个数量级。BZ机制的典型GW频率与NDAF相同，为$\sim 10-100$ Hz，而磁星的典型频率为$\sim 2000$ Hz。因此，可以利用相邻伽玛暴中心发动机释放的GWs来判断伽玛暴中心是否存在N2、BZ喷流或磁星。
2017-10-10 astro-ph.HE
The First Day in the Life of a Magnetar: Evolution of the Inclination Angle, Magnetic Dipole Moment and Braking Index of Millisecond Magnetars During Gamma-Ray Burst Afterglows
某些伽马射线暴（GRB）的余辉发射表现出一个浅衰减（平台）阶段，意味着能量的连续注入。这种能量的来源通常归因于新生毫秒磁星的自旋下降能力。磁偶极辐射力矩被认为是导致中子星自旋下降的机制。该转矩具有用于旋转和磁轴之间的角度的对准的分量，即，倾斜角，这已被忽略在建模伽玛暴余辉光变曲线。在这里，我们展示了与伽玛暴相关的新生磁星的倾角和磁偶极矩的演化。我们约束的初始倾角，磁偶极矩和旋转周期的七个磁星的建模长伽玛暴余辉光变曲线。我们发现，磁星在诞生的第一天，倾角迅速减小。磁轴和旋转轴的快速对齐可能会解决成熟磁星缺乏持续无线电发射的问题。我们还发现，在三种情况下，磁星的磁偶极矩呈指数下降到一个值的几倍小于初始值。新生磁星的制动指数，作为对齐和磁偶极矩下降的结果，在余辉阶段是可变的，并且总是大于3。
2019-10-01 astro-ph.HE
Magnetars and Gamma Ray Bursts
近年来，伽马射线暴（GRB）中存在一个长寿命和持续存在的引擎的证据使得毫秒磁星模型作为标准GRB的替代方案受到越来越多的关注。我将在这里回顾的{ \it毫秒磁星}模型的长期伽马射线暴（LGRB）的关键方面。我将简要地描述什么约束，目前的观察放在任何引擎模型，无论是在条款的能量，外流性质，并与相关的超新星（SN）的关系。对于每一个，我将展示毫秒磁星模型如何满足要求，模型的局限性是什么，如何进一步测试，以及什么样的观察可能被用来歧视它。我还将讨论数值结果，显示的重要性，由祖星约束在解释形成的准直外流，如何建立一个详细的模型，为中央引擎的演变，并显示了各种各样的爆炸事件可以解释不同的磁星参数。最后，我将提出一个建议，磁星可能是在很大一部分短伽玛暴中观察到的扩展发射（EE）的起源。
2012-04-12 astro-ph.HE
Short GRBs with Extended Emission from Magnetar Birth: Jet Formation and Collimation
大约1/4-1/2的短持续时间的伽马射线暴之后是持续约100 s的可变X射线发射，其通量与初始暴本身相当或超过初始暴本身。这种“扩展发射”（EE）的持续时间长，能量大，对标准的双中子星合并模型提出了重大挑战。metzger 08最近提出，EE是由强磁化的中子星的自旋下降提供动力的。然而，尚未考虑周围物质对磁星流出的影响。在这里，我们提出了依赖于时间的轴对称相对论磁流体动力学模拟的相对论原磁星风与周围的10^-1 10^-3 M_ \odot信封，这代表在合并过程中喷出的物质，超新星后AIC，或通过流出的吸积盘的相互作用。相对论性磁星风和膨胀的喷出物之间的碰撞在喷出物内部产生了磁化星云。一个强大的环形磁场在星云中形成，它驱动一个双极喷流穿过喷出物，类似于在长持续时间伽马射线暴的情况下开发的磁星模型。我们量化的“爆发”的时间和开放角度的射流θ_j的风能通量点{E}和喷出物的质量M_ej的函数。我们表明，点{E}和θ_j是负相关的，这样的波束校正（各向同性）的喷流的光度主要是M_ej的函数。这两个可变性的论点，以及磁星流出能够产生明亮发射的功率的下限，都表明磁星喷流的真实张开角必须相对较大。因此，该模型预测一类事件的EE是可观察的，没有相关的短伽玛射线暴。这些可能表现为长时间的伽马射线暴或X射线闪光，未来的全天X射线调查任务可能会探测到。
2011-09-12 astro-ph.HE gr-qc
Magnetar as Central Engine of Gamma-Ray Bursts: Central Engine-Jet Connection, Wind-Jet Energy Partition, and Origin of Some Ultra-Long Bursts
伽玛射线暴（GRB）的中心引擎和喷流产生机制仍然是悬而未决的问题。假设{ \em Swift}伽玛暴的正则X射线余辉光变曲线的浅衰减段是由新诞生磁星的磁偶极辐射引起的，我们导出了磁星的参数，并探讨了它们与喷流和磁偶极风辐射的可能关系。结果表明，磁星初始自旋周期（$P_0$）与喷流能量（$E_{\rm jet}$）密切相关，喷流能量与风能量（$E_{\rm wind}$）几乎成正比。我们的最小二乘拟合产生$P_0\propto E^{-0.36\pm 0.03}_{\rm jet}$和$E_{\rm wind}\propto E^{0.91\pm 0.07}_{\rm jet}$。这些关系可能意味着具有更快旋转速度的磁星可以提供更高能量的GRB，并且喷流和风之间的能量分配可能是准普遍的。虽然$P_0-E_{\rm jet}$关系是由我们的样品中的几个亚高能GRB驱动的，但我们的蒙特卡罗模拟分析表明，来自仪器通量限制和明亮射流余辉污染的样品选择偏差不能使这种相关性。在这种喷气风的范例，我们建议，GRB 101225 A的超长GRB，其提示伽玛射线/X射线光变曲线的特点是一个持久的高原与急剧下降，可能是孤儿MD风排放是由于其射流轴的视线不对准。简要讨论了新生磁星的MD风辐射及其与引力波辐射的关系。
2019-04-10 astro-ph.HE
Multipolar Electromagnetic Emission of Newborn Magnetar
本文通过解析求解中子星多极电磁场，发现新生毫秒磁星的高阶多极辐射光度可超过偶极辐射，并能解释伽马射线暴余辉从平台期到正常衰减的观测特征，支持伽马射线暴起源于毫秒周期磁星诞生的假说。
2024-07-29 astro-ph.HE
A long optical plateau in the afterglow of the Extended Emission short GRB 150424A: Evidence for energy injection by a magnetar?
具有扩展发射的短持续时间伽玛暴形成短持续时间伽玛暴的一个子类，约占短持续时间样本的15%。短伽玛暴的余辉探测也很罕见（约30%），因为它们的光度较小。我们提出了一个多波段数据集的短爆发与扩展发射GRB 150424 A，包括GROND观测，补充数据从雨燕/UVOT，雨燕/XRT，HST，凯克/LRIS和数据点从文献中。GRB 150424 A的余辉显示出一个延长的平台相，持续约8小时。这一独特的余辉的分析可能有助于理解余辉发射的平台，其性质仍在争论之中。我们提出了一个现象学的分析，通过应用火球闭合关系，并解释在火球模型的背景下的研究结果。我们讨论了磁星作为一个中央引擎，负责额外的和长期的能量注入火球的可扩展性。我们找到了令人信服的证据，能量注入到余辉的GRB 150424 A。我们发现，磁星自旋下降作为一个长期的能量注入源需要至少4%的自旋下降的能量转换为辐射。
2017-07-05 astro-ph.HE
The initial evolution of millisecond magnetars: an analytical solution
毫秒磁星通常被认为是某些伽马射线暴（GRB）的中心引擎，特别是那些显示出平台阶段的GRB。我们认为，如果初生磁星的磁场处于一个短暂的快速衰减阶段，则可能无法实现明显的平台相。一些缺乏明显平台相的伽玛暴也可能是毫秒磁星的宿主。本文给出了描述同向旋转等离子体存在下中子星的角速度和自转与磁轴倾角演化的耦合方程组的近似解析解。我们还展示了如何解决方案可以推广到不断变化的磁场的情况下。通过贝叶斯分析，对GRB 091018、GRB 070318、GRB 080430、GRB 090618、GRB 110715A、GRB 140206A等6颗可能的磁星的自转周期、倾角、磁偶极矩和制动指数进行了拟合，通过使用我们最近的模型[Eschaummaz Muzen et al. 2019]获得X射线余辉光曲线。我们发现毫秒磁星形成后的第一天内，磁星倾角迅速对准，磁偶极场可能衰减几倍，制动指数变化一个数量级。
2020-05-30 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
Signature of Triaxially Precessing Magnetars in Gamma-ray Burst X-Ray Afterglows
本文从Swift/XRT数据中识别出四个X射线余辉平台期具有规则流量变化的伽马射线暴，并用三轴自由进动磁星的磁偶极辐射模型成功拟合其光变曲线，为新生毫秒磁星早期进动提供了新证据。
2024-11-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Second Plateau in X-ray Afterglow Providing Additional Evidence for Rapidly Spinning Magnetars as the GRB Central Engine
在尼尔·盖尔斯的\emph{Swift}数据中已经收集到了伽马射线暴（GRB）中心引擎的证据。例如，一些伽玛暴显示出内部X射线平台，随后是非常陡峭的衰变，这很难在黑洞（BH）中心引擎的框架内解释，但在快速旋转的磁星引擎图片中是一致的。在高原的末端，非常陡峭的衰减表明中心引擎突然停止，这被解释为超大质量磁星在旋转时坍缩成黑洞。在这里，我们提出了一些额外的证据，如第二个X射线平台功能会出现，如果回落吸积可以激活新生BH和足够的能量可以从新生BH转移到伽玛射线暴冲击波。通过对所有长伽玛暴的系统数据分析，我们在\emph{Swift}样本中发现了三个候选者，即，GRB 070802、090111和120213 A，其X射线余辉光变曲线包含两个平台，第一个是内部平台。我们发现，在一个相当宽松和合理的参数空间，第二个X射线平台数据的所有3个伽玛暴可以很好地解释与我们提出的模型。未来的观测可能会发现更多类似的事件，这可能会提供更多关于磁星和新生BH性质的信息。
2020-05-02 astro-ph.HE hep-th
Magnetar giant flare origin for GRB 200415A inferred from a new scaling relation and its implications
软伽马射线中继器（SGR）主要是银河系中的一种，起源于具有强（$B\simeq 10^{15}{\rm \ G}$）磁场（“磁星”）的中子星。偶尔，一个巨大的耀斑发生巨大的强度，显示一个短的硬尖峰，其次是一个较弱的，振荡阶段，表现出旋转周期的中子星。如果磁星巨星耀斑发生在邻近星系中，它们将表现为宇宙短硬伽马射线暴（GRB），而没有检测到微弱的振荡相位。最近，发现了一个名为GRB 200415 A的短硬GRB，其位置与玉夫座星系（NGC 253）重合，这引发了一个问题，即它是一个经典的短GRB还是一个岩浆巨星耀斑。在这里，我们表明，磁星巨星耀斑遵循的光谱峰值能量和各向同性能量之间的标度关系在$1\,{\rm keV} - 10\,{\rm MeV}$，即，$E_{\rm p}\propto E_{\rm iso}^{1/4}$，并位于一个独特的区域的$E_{\rm p}-E_{\rm iso}$平面从经典的短伽玛暴。在相对论膨胀火球的光球辐射产生巨型耀斑的模型中，这种关系可以得到很好的理解。GRB 200415 A以及另外两个候选的巨耀斑（GRB 051103和GRB 070201）都遵循这个关系，这强烈支持这些GRB的巨耀斑起源。\emph{Fermi} /LAT在$18-285 \,$ s观测到的GRB 200415 A的GeV辐射也可以用大耀斑情景来解释。在GRB 200415…
2020-10-19 astro-ph.HE
Imprints of Electron-positron Winds on the Multi-wavelength Afterglows of Gamma-ray Bursts
某些伽马射线暴（GRB）余辉中的光学再增亮现象在简单外激波模型的框架内是不可预料的。虽然有人认为某些伽玛暴的中心引擎是新诞生的磁星，但我们的目标是将磁星的行为与光学再增亮联系起来。新诞生的磁星将以坡印廷通量的形式失去其旋转能量，这些能量可能通过一些磁耗散过程转化为电子-正电子对的风。正如Dai（2004）所提出的，这股风将追上伽玛暴的外流，并形成一个持续时间较长的反向冲击。通过将这种情况应用于GRB余辉，我们发现反向冲击传播回电子-正电子风可以导致可观察到的光学再增亮和同时的X射线平台（或X射线浅衰变）。在我们的研究中，我们选择了四个伽玛暴，即，GRB 080413 B、GRB 090426、GRB 091029和GRB 100814 A，其中的光学余辉被很好地观察到，并显示出清晰的再增亮。我们发现它们可以很好地解释。在我们的方案中，磁星的自旋下降时间尺度应该略小于重新增亮的峰值时间，这可以为磁星的特征提供线索。
2016-05-04 astro-ph.HE
Multi-Peaked Non-Thermal Light Curves from Magnetar-Powered Gamma-Ray Bursts
本研究探讨磁星驱动伽马射线暴的多峰非热光变曲线，推导各成分峰值时标，发现脉冲星风云在射电频段可探测并主导不同类型伽马射线暴的发射，还提出了探测该风云的最优射电观测策略。
2025-04-14 astro-ph.HE
