Gravitational Waves from Newborn Accreting Millisecond Magnetars
两个吸积柱已经被认为是在新生毫秒磁星的表面形成的极高的吸积率$\gtrsim1.8\times10^{-2}M_\odot\ {\rm s^{-1}}$，可能发生在大质量恒星的核心坍缩。本文研究了这些吸积柱的特征及其引力波（GW）辐射。对于一个典型的毫秒磁星来说（表面磁场强度$B\sim10^{15}$ G和初始自旋周期$P\sim1$ ms），发现（1）它的吸积柱是由中微子冷却的，可以达到离恒星表面$\sim1$ km的高度，（2）它的吸积柱引起的特征GW应变在视界$\sim1$ Mpc内与下一代地面GW探测器的灵敏度相当;（3）磁星只能存活几十秒;（4）在存活时间尺度内，吸积柱的高度迅速增加到峰值，随后缓慢下降;（5）吸积柱质量、特征GW应变和最大GW光度在类似的升降演化中同时出现峰值。另外，我们还发现磁星的自旋演化受柱吸积力矩的控制。还讨论了与失败超新星的可能关联。
2019-11-26 astro-ph.HE
Early Evolution of a Newborn Magnetar with Strong Precession Motion in GRB 180620A
在某些伽玛射线暴的余辉光变曲线中观察到的早期X射线平台是由新生磁星的偶极辐射引起的。高原区的准周期振荡（QPO）信号是磁星进动运动的有力证据。对GRB 180620 A的X射线余辉光变曲线进行了时频域分析，发现在其早期X射线平台区存在一个$\sim650$秒的QPO信号。采用马尔可夫链蒙特卡罗算法，用磁星进动模型拟合了光变曲线。用我们的模型很好地描述了观测到的光变曲线和QPO信号。导出磁星的磁场强度为$B_{\rm p}= (1.02^{+0.59}_{-0.61})\times10^{15}$ ~G。它以$Ω_{s} \propto(1+t/τ_{\rm sd})^{-0.96}$的角速度快速自旋，其中$τ_{\rm sd}=9430$ ~s。它的进动速度演化甚至比$Ω_s$更快，即$Ω_{ p}\propto (1+t/τ_{p})^{-2.18\pm0.11}$，其中$τ_{p}=2239\pm206$ ~s。推断出的制动指数为$n=2.04$。我们认为，额外的能量损失通过磁层过程导致其快速自旋下降，磁星的制动指数低，和强烈的岁差运动。
2022-04-07 astro-ph.HE
Energy Loss of Newborn Magnetars by Schwinger Process
Institute for Basic Science（基础科学研究所）；Gwangju Institute of Science and Technology（光州科学技术院）；Kunsan National University（群山国立大学）；ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）；Sapienza Università di Roma（罗马智慧大学）；INAF（意大利国家天体物理研究所）
研究新生磁星中通过Schwinger过程的电子-正电子对产生，发现Schwinger通道在早期阶段主导电荷供应，导致初始旋转能快速释放，影响引力波损失，并关联新生毫秒磁星与成熟磁星群体。
2026-09-03 astro-ph.HE
GRB 101225A as Orphan Dipole Radiation of a Newborn Magnetar with Precession Rotation in an Off-Axis Gamma-Ray Burst
GRB 101225 A的不寻常的多波长光变曲线被重新审视，假设它是来自一个由新生磁星提供动力的离轴GRB。通过将其喷流结构参数化为高斯函数，喷流核的半张角为$1.67^{\rm o}$，我们证明了其光学余辉光变曲线与前向激波模型相拟合。导出的初始洛伦兹因子（$Γ_0$）为120，与射流轴的视角为$θ_v=3.7^{\rm o}$。通过对$[4900,\ 7500]$秒内观测到的X射线耀斑的分析，得到了$P=488$秒和$P=250\sim 300$秒的QPO特征，置信度为90%。在考虑磁星进动运动的情况下，假设磁星自旋下降由GW辐射主导，用磁星偶极辐射（DR）模型描述了它的全球γ射线/X射线光变曲线和QPO特征。DR喷出物的体积洛伦兹因子被限制为8，远低于$Γ_0$。通过对GRB 101225 A和极离轴GRB 170817 A的比较，我们推测GRB 170817 A中的双成分喷流的性质是同轴GRB喷流和DR喷出物的组合。GRB 101225 A将是由新生磁星驱动的CDF-S XT 2类X射线瞬态粒子群中最明亮的一个。对它的引力波辐射的可探测性也作了讨论。
2021-10-13 astro-ph.HE
The evolution of a newborn millisecond magnetar with a propeller-recycling disk
超亮超新星和伽马射线暴等爆炸现象可以形成高速旋转的高磁化中子星。这个新生的NS可以通过其自旋下降来显著影响这些爆炸瞬变的发射。NS的自旋下降演化有时会受到回退吸积的影响，尽管它通常受NS的磁偶极子辐射和引力波辐射的调节。在适当的条件下，吸积物质可以先被喷出，然后再被回收，从而使吸积盘能够长时间保持准稳态。在这里，我们描述的NS与这样一个螺旋桨回收盘的相互作用和它们的共同进化。我们的结果表明，NS的自旋下降最初可以由螺旋桨控制，这阻止了磁盘材料落在NS上，直到数百或数千秒后。这表明，突然下降的磁盘上的NS物质可以显着抑制磁偶极辐射，然后将NS从一个正常的磁星到一个低场磁星。新生NS的演化行为有助于理解NS对早期GRB余辉和晚期超新星/千新星辐射的不同影响。
2020-11-19 astro-ph.HE
Hunting for newborn magnetars: a multi-messenger approach
本研究通过数值计算磁星驱动的激波breakout和超新星光变曲线，发现磁星引力波发射对后者有后期可探测特征，未来ULTRASAT与爱因斯坦望远镜的多信使探测率每两年超1次，为磁星形成研究提供关键支撑。
2025-04-17 astro-ph.HE
On the initial spin periods of magnetars born in weak supernova explosions and their gravitational wave radiation
本研究结合慢自转磁陀星的超新星遗迹能量上限，约束了弱超新星爆发诞生的磁陀星的初始自转周期，并分析了其引力波被爱因斯坦望远镜（ET）探测的可能性。
2024-10-31 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
Could the stochastic gravitational wave background from newborn magnetars be detected by the advanced LIGO and Einstein Telescope?
本研究基于三种磁星形成机制探究新生磁星的随机引力波背景，发现其信噪比过低，无法被先进LIGO和爱因斯坦望远镜探测到。
2025-11-11 astro-ph.HE gr-qc
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
X-ray Flares Raising upon Magnetar Plateau as an Implication of a Surrounding Disk of Newborn Magnetized Neutron Star
X射线耀斑通常被归因于伽马射线暴（GRB）中心引擎的长期活动，例如，后退增积然而，伽玛射线暴的X射线稳定期更倾向于毫秒磁星中央引擎。由于磁星的螺旋桨效应，回退吸积可以被显著抑制。因此，如果螺旋桨区不能有效地阻止质量流到达磁星表面，磁星平台上的X射线耀斑将被暗示。在这项工作中，这种特殊的情况下连接到一个磁星的吸积过程，并给出了一个磁盘结构的含义。研究了多耀斑GRB 050730的重复吸积过程，并对GRB 111209A的吸积引起的磁场变化进行了讨论。GRB 050730、GRB 060607A和GRB 140304A中存在两个或多个耀斑，采用磁星质量$M=1.4~ M_\odot$和半径$R=12~\rm km$，对应的周围盘的平均质量流量分别为$3.53\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$、$4.23\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$和$4.33\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$，对应的磁层平均尺寸分别为$5.01~\rm \times10^{6} cm$、$6.45~\rm \times10^{6} cm$和$1.09~\rm \times10^{7} cm$。对12个耀斑中包含8个伽玛暴的统计分析表明，单个耀斑的总质量负荷为$\sim 2\times 10^{-5}~M_{\od…
2021-09-23 astro-ph.HE
Quasi-periodic Oscillations in GRB 210514A: a Case of a Newborn Supra-Massive Precessing Magnetar Collapsing into a Black Hole?
本文在 GRB 210514A 的 Swift-BAT 数据中发现约 11 s、置信度超过 3σ 的 QPO，并用超大质量进动磁星坍缩为黑洞及回落吸积模型解释其双平台光变。
2024-08-12 astro-ph.HE
Radio Constraints on Long-Lived Magnetar Remnants in Short Gamma-Ray Bursts
中子星双星的合并可能导致快速旋转的磁星的形成。磁星在坍缩成黑洞之前，有可能作为超大质量中子星存活数秒或更长时间，如果它真的坍缩的话。在这个过程中，磁星的旋转能量（约10^53 erg）的一小部分通过磁自旋向下转移到周围的喷出物中。喷出物和周围环暴介质之间的相互作用为长达一年的同步辐射瞬变提供了动力。我们提出了一个搜索的无线电发射与甚大阵列以下的9个短持续时间的伽马射线暴（GRB）在休息帧时间约1.3-7.6年的爆发后，集中在那些事件，表现出早期的过量X射线发射，可能意味着磁星的存在。我们将6.0 GHz射电辐射的上限定为<18-32微焦耳，对应的光谱光度为<（0.05-8.3）x10^39 erg s^-1。将这些极限与预测的长寿命遗迹的射电辐射进行比较，并结合对短伽玛暴余辉的宽带模拟中的环暴密度的测量，我们排除了样本中一半事件的能量为10^53 erg的稳定磁星。注入10^52 erg的较低转动能量的超大质量残留物被排除在单个事件GRB 050724 A之外。这项研究代表了迄今为止对短伽玛暴之后的长期射电辐射的最深入和最广泛的搜索，因此对与射电观测中的短伽玛暴相关的磁星的物理性质进行了最严格的限制。
2016-07-01 astro-ph.HE
Neutron star bulk viscosity, "spin-flip" and GW emission of newly born magnetars
重新研究了具有内部环形磁场的新生磁星中粘性驱动的“自旋翻转”不稳定性。我们计算的整体粘性系数（$ζ$）的冷，$npe μ$物质在中子星（NS），为选定的值的核对称能和在该制度中$β$平衡是慢于特征振荡周期。我们证明：i）$ζ$比先前假设的大，不稳定时间尺度相应地更短; ii）对于磁致椭圆率$ε_B \lesssim 4 \times 10^{-3}$，通常在新生磁星中预期，自旋翻转发生在初始自旋周期$\lesssim 2-3$ ms，与NS状态方程（EoS）有一定的依赖性。然后，我们计算的GW信号的可探测性由新生磁星发射的“自旋翻转”，也占减少的范围从现实的信号搜索。对于最佳范围的$ε_B \sim (1-5) \times 10^{-3}$，和出生自旋周期$\lesssim 2$ ms，我们估计的水平$\gtrsim 4$ Mpc，和$\gtrsim 30$ Mpc，先进的和第三代干涉仪在设计灵敏度，分别。超新星（或千新星）被认为是这种GW事件的电磁对应物。在GW发射的最佳范围之外，EM扭矩在提取NS自旋能量方面更有效，这可以为甚至更亮的EM瞬变提供动力。
2018-06-28 astro-ph.HE
Charm contribution to ultrahigh-energy neutrinos from newborn magnetars
新生的强磁化中子星（所谓的磁星）被其恒星或合并喷出物包围，被认为是超高能中微子的来源，通过质子强子相互作用产生的介子衰变，质子通过自旋下降能量的磁耗散加速到100万能量。我们发现，不仅π介子和K介子，但也粲强子，这是通常被忽视的，由于其小的生产截面，可以代表占主导地位的贡献，中微子在中微子能量，因为它们的寿命短，而超高能中微子的流量从π介子和K介子生产被抑制在早期，由于其显着的冷却前衰变。我们表明，下一代探测器，如极端多信使天体物理探测器（POEMMA），用于神经元探测的巨型射电阵列（GRAND）和IceCube-Gen 2有很好的机会观测中微子，主要来自附近的磁星的粲强子。我们还表明，中微子从附近的磁星驱动的合并新星可以观察到的时间间隔之间的$10^2$ s和$10^3$ s，其中的魅力强子的贡献是占主导地位的中微子能量以上$10^8$ GeV，相关的下一代探测器。我们还评论的魅力强子的贡献扩散中微子通量的潜在影响。
2020-10-05 astro-ph.HE hep-ph
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
Signature of gravitational radiation in afterglow of short Gamma-Ray Bursts?
短伽马射线暴（GRB）是由中子星合并产生的持续时间短于2秒的$γ-$射线的短暂强辐射，被认为是强引力波辐射源。这种推测的测试一直被认为是不可能的，直到像先进的LIGO探测器的性能。最近有越来越多的证据表明高磁化中子星的形成（即，磁星）在双中子星合并。在这项工作中，我们重新检查的解释，随后突然下降检测到的一些短伽玛射线余辉在超大质量磁星模型，发现的最大引力质量的非旋转中子星是$\sim 2.3M_{\odot}$和观测到的一些X射线坪的持续时间明显短于预期的磁偶极子辐射的情况下，这表明超大质量磁星的坍缩已经被通过GWR的能量损失大大增强。这一结果表明，GWR的签名可能已经存在于目前的短伽玛暴电磁数据。
2013-11-26 astro-ph.HE
Event Rate Density and Luminosity Function of Newborn-Magnetar-Driven X-Ray Transients from Neutron Star Binary Mergers
本文通过种群合成与CDF-S、Swift观测样本，推导了中子星双星并合产生的新生磁星驱动X射线暂现源的事件率密度和光度函数，并据此估计爱因斯坦探针的探测率约为每年31个，与首年观测一致。
2025-05-04 astro-ph.HE
Supernovae powered by magnetars that transform into black holes
快速旋转的强磁化中子星（磁星）可以通过磁自旋释放出巨大的旋转能量，为超亮超新星等明亮的瞬变提供能量来源。另一方面，特别大质量（所谓的超大质量）的中子星需要一个最小的旋转速率来支持它们的质量对抗引力坍缩，低于这个速率，中子星就会坍缩成一个黑洞。我们模拟了由磁星驱动的超新星的光变曲线，磁星转化为黑洞。虽然在超亮超新星的范围内，峰值亮度可以达到很高的值，但由于中心能量输入的突然损失，它们的后最大光变曲线可以非常迅速地下降。早期黑洞转化也增强了磁星驱动泡相对于主超新星峰的冲击爆发信号。我们合成的由磁星转化为黑洞的超新星的光变曲线与Arcavi等人（2016）最近报道的一些快速演变的明亮瞬变一致。
2016-09-15 astro-ph.HE
Constraining the Properties of GRB Accreting Magnetar with $R/I$ Evolutionary Effects Using \emph{Swift}/XRT Data
CAS Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理与天文学院）；Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿交叉科学研究院（天体物理方向））；School of Mathematics and Science, Hebei GEO University（河北地质大学数理学院）；Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院及DARK中心）；Department of Astronomy, Xiamen University（厦门大学天文学系）；Department of Physics, School of Physics and Materials Science, Nanchang University（南昌大学物理与材料科学学院物理学系）
利用Swift/XRT数据研究GRB吸积磁星的性质，发现其自转周期与磁场的关系及吸积率的约束。
2025-12-30 astro-ph.HE
Are Ultra-Long Gamma-Ray Bursts Caused by Blue Supergiant Collapsars, Newborn Magnetars, or White Dwarf Tidal Disruption Events?
超长伽玛暴（ulGRB）是一种新的伽玛暴，其极端持续时间为$\sim 10^{4}$ s。它们起源的主要候选者是蓝超巨星双星、磁星和由大质量黑洞（BH）引起的白矮星潮汐破裂事件（WD-TDEs）。最近对与ulGRB相关的超新星状（SN状）隆起的观测挑战了WD-TDE和蓝超巨星模型，因为SNe的检测和氢线的缺乏。我们建议，WD-TDEs可以容纳所观察到的SN样颠簸，如果回落WD物质释放能量到未绑定WD喷出物。观测到的喷出物的能量、光度和速度分别用引力能、爱丁顿光度和形成的吸积盘的逃逸速度来解释。我们还表明，所观察到的X射线可以消除喷出物，消除线。ulGRB 111209A的类SN光变曲线（SN 2011kl）与所有三个模型一致，尽管磁星模型是不自然的，因为为类SN凸块供电所需的自旋下降时间比GRB长100倍。我们的研究结果表明，TDE是一个可能的能源SN类事件，特别是ulGRB。
2016-12-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Signature of strange star as the central engine of GRB 240529A
针对GRB 240529A独特的三段瞬时辐射与两段X射线平台余辉，提出其中心引擎为超大质量磁星经相变形成奇异星，各辐射成分由磁星喷流、再激活、相变及奇异星冷却自旋供能，解释了观测特征。
2025-02-17 astro-ph.HE
Millisecond Magnetars
两类X射线/ $γ$ -射线源，软伽马重复星和异常X射线脉冲星已被确认为孤立的，缓慢旋转的磁星，中子星的发射从其极强的磁场（$\sim 10^{15}-10^{16}$ G）中吸收能量。磁星被认为是以毫秒级的自旋周期形成的，并且在年轻的中子星中占很大比例。新生的磁星凭借其强大的磁场和快速自旋，可以非常迅速地将其旋转能量转换为电磁波和/或引力波。这一章提供了一个天体物理学的问题和方案，其中毫秒磁星被认为发挥了关键作用的简要总结：这些包括伽马射线暴，超新星，引力波事件和快速射电暴。
2021-03-19 astro-ph.HE
Detectability of "Merger-nova" emission from a long-lived magnetar in short gamma-ray bursts
短伽马射线暴（GRB）的一种可能的起源被认为来自双中子星（NS）合并，而这种合并的残余物可能是超大质量NS，它受到刚性旋转的支撑，并在坍缩成黑洞（BH）之前存活了数百秒。如果是这样的话，一个光学/红外瞬变（即合并新星）是从喷射的物质中产生的，它是由$r$过程的放射性衰变，超大质量NS的自旋下降能量以及新生BH的磁风提供动力的。本文通过分析{ \em Swift}观测到的具有内部平台的短伽玛暴的X射线辐射，系统地寻找了一个超大质量NS中心引擎的特征，并通过红移测量发现了5个具有内部平台的短伽玛暴候选者。然后，在给定典型模型参数的条件下，考虑上述三种能量来源，计算了这些候选者可能的合并新星辐射，并将其亮度与某些光学望远镜的灵敏度进行了比较。我们发现，GRB 060801在K-、r-和U-波段的并合新星发射，以及$M_{\rm ej}$（$10^{-4}-10^{-2} M_{\odot}$）、$κ$（$0.1-10 ~\rm cm^{2}~g^{-1}$）和$β$（$0.1-0.3$）的变化，用Vera C探测是非常困难的。Rubin、全景巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS）、Zwicky瞬态设施和罗马空间望远镜（Roman），但大喷出物质量$M_{\rm ej}=10^{-2} M_{\odot}$的情况除外。然而，我们非常有希望使用更灵敏的仪器，如Vera C，探测到G…
2021-04-09 astro-ph.HE hep-ph
A necessary condition for supernova fallback invading newborn neutron-star magnetosphere
本文用数值方法研究了新生中子星（NS）相对论风作用下超新星后退吸积的动力学过程。吸积激波在径向上的时间演化基本上由流的相遇半径$r_\mathrm{enc}$和无量纲参数$ζ\equiv L/\dot M_\mathrm{fb}c^2$来表征，其中$L$是NS风光度，$\dot M_\mathrm{fb}$是回落质量吸积率。我们发现，回落物质到达NS面附近的临界条件可以简单地描述为$ζ< ζ_\mathrm{min} \equiv GM_*/c^2r_\mathrm{enc}$或$r_\mathrm{enc}L/G M_* \dot M_\mathrm{fb} < 1$，与风洛伦兹因子无关，其中$M_*$是NS质量。结合落回物质将地表磁场掩埋在NS地壳之下的条件，讨论了超新星落回导致NS分叉为旋转动力恒星、中心致密天体（CCO）和磁星的可能性。
2021-08-29 astro-ph.HE
Determining the efficiency of converting magnetar spin-down energy into gamma-ray burst X-ray afterglow emission and its possible implications
在伽马射线暴的X射线余辉中，高原是常见的。在关于它们起源的几种情况中，最主要的一种是内部存在一颗磁星，并持续将其自旋向下的能量注入余辉。在以前的研究中，假设这个过程的辐射效率是一个常数$\gtrsim0.1$，这是相当简单和强大的。在这项工作中，我们得到的效率从物理的角度来看，发现这个效率强烈依赖于注入的光度。这一结果的一个含义是，那些在平台期之后表现出比$t^{-2}$更陡的时间衰减的X射线余辉光变曲线现在可以自然地理解。此外，余辉拟合得到的制动指数比以往的研究结果要大，这对于新生磁星来说更合理。
2019-05-22 astro-ph.HE
Evidence for magnetar precession in X-ray afterglows of gamma-ray bursts
许多伽马射线暴之后都有一段时间的延长发射。至少在某些情况下，爆发的余辉可能是由一颗快速旋转的高磁化中子星提供动力的，中子星由于电磁波和引力波的发射而自旋下降。这样的残骸很可能在其生命的早期阶段强烈地进动，这将导致X射线光度的调制，因为系统的三轴性随着时间的推移而演变。使用适合于旋进，倾斜的旋转器的辐射配置文件，我们发现，长（080602）和短（090510）突发的Swift-XRT数据匹配的模型具有显着更高的精度（均方残差下降$\gtrsim 200 \%$在早期阶段的扩展发射）比正交旋转器。我们将其解释为新生磁星进动的证据。
2020-03-24 astro-ph.HE
Imprints of gravitational waves from magnetar spindown in GRB X-ray afterglows
Nanyang Normal University（南阳师范学院）；Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Anhui Normal University（安徽师范大学）；Peking University（北京大学）；Xiamen University（厦门大学）
研究通过GRB 130603B的X射线光变曲线，探讨磁星自转减速由引力波辐射主导的特征，并估计相关物理参数。
2026-02-07 astro-ph.HE
Long-duration Gamma-ray Burst Progenitors and Magnetar Formation
本文使用MESA代码演化227个单星模型，探究初始质量、自转、星风和金属丰度对GRB前身星及磁星形成的影响，发现低金属丰度大质量恒星更易孕育磁星，且其转动能足以驱动长持续时间GRBs。
2023-07-01 astro-ph.HE
Origin of postmaximum bump in luminous type Ic SN 2019stc
我们解决的问题，观察到的一些超亮超新星的光变曲线中的postmaximum隆起。我们排除了流行的拱星相互作用的机制建议的颠簸的解释。相反，我们建议，postmaximum颠簸是由磁星偶极子场增强几个月后爆炸。基于薄壳近似的SN 2019 stc光变曲线的建模表明，在$\sim 90$天的年龄，初始偶极子磁场应放大2.8倍，以解释最大后隆起。在几个月的时间尺度上，新生磁星的场放大的具体机制还有待确定。
2021-12-15 astro-ph.HE
A magnetar-powered X-ray transient as the aftermath of a binary neutron-star merger
已知中子星-中子星合并与短伽马射线暴有关。如果中子星状态方程足够刚性，至少一些这样的合并将留下超大质量甚至稳定的中子星，其在强磁场下快速旋转（即，磁星）。这样的磁星特征可能已经被观察到，作为短伽马射线暴的一个很好的分数（高达50%）后的X射线平台，它已被预期，人们可能会观察到短伽马射线暴-少X射线瞬变供电的双中子星合并。最近发现一个快X射线瞬变（CDF-S XT 1）与一个红移未知的微弱宿主星系有关。它的X射线和宿主星系特性允许几种可能的解释，包括离轴观察到的短伽马射线暴，高红移时的低光度伽马射线暴，或涉及中等质量黑洞和白矮星的潮汐破裂事件。在这里，我们报告了第二个X射线瞬变，CDF-S XT 2，这是与一个星系在红移z = 0.738。光变曲线完全符合毫秒磁星的动力。更有趣的是，CDF-S XT 2位于其恒星形成宿主星系的外围，与星系中心有适度的偏移，就像短爆发经常发生的那样。估算的相似X射线瞬变事件率密度，当校正到本地值时，是一致的双中子星合并率密度推断从GW 170817的检测。
2019-04-10 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
Multi-wavelength Emission for a Post-merger Magnetar: The Magnetar-Driven Poynting Jet and Its Associated Pulsar Wind Nebula
Guangxi University（广西大学）
研究探讨了并合后磁星驱动的庞蒂نج喷流及其关联的脉冲星风云的多波长辐射特性，揭示了喷流与风云相互作用的动力学过程，以及不同波段辐射特征的演化机制。
2026-05-20 astro-ph.HE
A Magnetar Engine and Circumstellar Medium Interaction: Synergistic Effects in Producing Superluminous Supernovae
Central China Normal University（华中师范大学）；National Astronomical Data Center（国家天文数据中心）
研究磁星引擎与星际介质相互作用对超亮超新星的影响，开发半解析混合模型跟踪系统耦合动力学等，该模型能产生多样光变曲线形态，为降低相关解释中的能量要求提供合理方法。
2026-07-10 astro-ph.HE
Comparison of the Characteristics of Magnetars Born in Death of Massive Stars and Merger of Compact Objects With {\em Swift} Gamma-Ray Burst Data
假设伽玛射线暴（GRB）的早期X射线光变曲线中的浅衰减相归因于新生磁星的偶极辐射（DRs），我们利用{ \em Swift}任务观测到的长和短GRB（lGRB和sGRB）数据，对大质量恒星死亡和致密双星合并时产生的磁星进行了比较分析。结果表明，sGRB样品中磁星的典型制动指数（$n$）为$\sim 3$，IGRB样品中磁星的典型制动指数（$n$）为$\sim 4$.选取自旋降速受DR控制的磁星子样（$n\lesssim 3$），采用普适的$0.3$辐射效率，发现典型的磁场强度（$B_p$）为$10^{16}$ G { \em vs.} $10^{15}$ G和典型的初始周期（$P_0$）是$\sim 20$ ms { \em vs.} sGRB中磁星的$2$ ms { \em vs.}伽玛射线暴它们遵循与$ P_0\propto E_{\rm jet}^{-0.4}$相同的$P_0$和各向同性GRB能量之间的关系。我们还将我们的比较分析扩展到超亮超新星（SLSNe）和稳定超新星。结果表明，在致密星合并过程中产生的磁星，其$B_p$和PDMATHAMV比大质量星坍缩过程中产生的磁星的$B_p$和PDMATHAMV都要大一个数量级。由于其强磁场强度，它的自旋下降是由旧恒星的磁DR所主导的，而在大质量恒星坍缩中诞生的磁星的早期自旋下降是由DR和引力波（GW）发射所控制的。旋转速度更快的磁…
2021-10-14 astro-ph.HE
Unveiling the nature of the unidentified gamma-ray sources 4FGL J1908.6+0915e, HESS J1907+089/HOTS J1907+091, and 3HWC J1907+085 in the sky region of the magnetar SGR 1900+14
超新星遗迹（SNRs），恒星形成区（SFR）和脉冲星风星云（PWNe）是银河系PeVatron的主要候选者。从这些源发射的非热高能（HE，$\varepsilon>100 \textrm{ MeV}$）和极高能（VHE，$\varepsilon>100 \textrm{ GeV}$）$γ$射线应该是加速过程的一个有希望的表现。我们研究了从磁星SGR 1900+14的天空区域发射的HE和VHE PDMATHAMO射线作为宇宙射线在上述源中加速的特征的可能性。为此，我们模拟了来自扩展的费米-LAT HE源4FGL J1908.6+ 0915 e、扩展的VHE H.E.S.S.候选源HOTS J1907+091和点状HAWC TeV源3 HWC J1907+085，它们在空间上与SNR G42.8+0.6，磁星SGR 1900+14和恒星形成区W 49 A重合。模拟在强子和轻子模型内进行。我们发现，从磁星SGR 1900+14区域观测到的$γ$射线发射，原则上可以包括来自所有三种类型（可能混淆）源的不同强度的贡献。详细考虑的情况下，一个磁铁连接，但仍然未检测到的SNR和PWN是最有前途的，但有一个严重的要求辐射CR粒子的能量储备-的顺序为$10^{51}d_{\textrm{10kpc}}^{2}$ erg的源在距离$d\sim 10$ kpc。这种能量储备可以由磁星相关的超新星和/或磁…
2022-06-01 astro-ph.HE
Precessing magnetars as central engines in short gamma-ray bursts
短的伽马射线暴之后是长时间的X射线平台期，可能是由致密双星合并事件中磁星的诞生和流体动力学演化提供动力的。如果系统的旋转轴和磁轴不相互垂直，恒星将进行自由岁差，导致源的亮度波动。在某些情况下，旋降功率中的旋进诱导调制可以在平台的X射线通量中辨别。在这项工作中，25个X射线光变曲线与爆发表现出一个平台，适合旋进，倾斜旋转光度配置文件。根据赤池信息标准，样本中有16颗（64%）磁星显示出中等或强有力的岁差证据。此外，由于恒星的岁差周期与其四极椭圆率直接相关，拟合允许独立测量恒星因内部应力而变形的程度。假设这些变形是由于混合极面环形磁场引起的，我们发现磁能比的分布是双峰的，数据点聚集在能量相等和环形主导的分区周围。这一结果的影响，在新生磁星的引力波发射和发电机活动进行了讨论。
2021-02-06 astro-ph.HE hep-ph
Probing millisecond magnetar formation in binary neutron star mergers through X-ray follow-up of gravitational wave alerts
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））；CNRS/IN2P3, IJCLab（法国国家科学研究中心/法国国家核物理与粒子物理研究所，IJCLab实验室）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天文物理研究所）；Sorbonne Université（索邦大学）；Università di Torino（都灵大学）
研究通过X射线观测引力波探测警报，探讨双中子星合并后遗物的性质，评估当前和未来检测毫秒磁星的能力，利用模拟数据和数值方法分析磁星自转减速和喷流动力学，确定最佳观测策略和探测率。
2026-06-04 astro-ph.HE
A short gamma-ray burst from a proto-magnetar remnant
同时探测到的引力波和伽马射线来自GW 170817/GRB 170817 A，随后一天的千诺瓦发射，证实了紧凑的双中子星合并作为短持续时间伽马射线暴（GRB）的祖先，以及重r过程核的宇宙源。然而，合并残余物的性质（和寿命）以及为这些明亮的伽马射线闪光提供动力的能量库仍然存在争议，而合并后的最初几分钟在光学波长上尚未探索。在这里，我们报告了最早发现的明亮的热光发射与短GRB 180618 A与扩展的伽马射线发射，紫外和光学多色观测开始尽快1.4分钟后爆发。光谱与快速衰减的余辉和爆发后15分钟出现的热光发射一致，在GRB发生后35分钟，余辉和热光发射突然和彩色地衰减（通量密度$F_ν \propto t^{-α}$，$α=4.6 \pm 0.3$）。我们从伽马射线到光学波长的观测结果与一个以相对论速度膨胀的热星云相一致，该星云由新生的、快速旋转的和高度磁化的中子星（即毫秒磁星）的等离子体风提供动力，其旋转能量以$L_{\rm th} \propto t^{-(2.22\pm 0.14)}$的速率释放，以重新加热未结合的合并残余物质。这些结果表明，这样的中子星可以在坍缩成黑洞的时间尺度上生存下来，而不是在合并后的几百毫秒内，并通过吸积为GRB本身提供动力。明亮的热光学双星合并引力波源的对应物可能在未来的宽场快节奏巡天中很常见。
2022-11-10 astro-ph.HE
Discovery of high-frequency quasi-periodic oscillation in short-duration gamma-ray bursts
该研究系统分析 Fermi/GBM 的 605 个短伽马射线暴，在 3 个暴中发现置信度高于 5.2σ 的数百至千赫兹 QPO，支持双中子星并合形成超大质量磁星中心引擎。
2025-02-19 astro-ph.HE
Repulsion of fallback matter due to central energy source in supernova
使用新发现的自相似解讨论了由中心物体的能量沉积所冲击和排斥的回退物质的流动。当绝热指数小于或等于4/3时，存在最大质量吸积率。否则，我们可以找到一个解决方案，与任意大的吸积率适当收缩的能量沉积区。将自相似解应用于超新星回落，我们讨论了新生恒星或磁星的命运如何取决于回落吸积和它们的自旋下降功率。结合后退吸积将表面磁场埋入地壳的条件，我们认为超新星后退速度为dM_{fb} /dt ~ 10^{-（4-6）} M_sun /s可能是银河系年轻中子星多样性的主要来源，即：旋转动力的恒星、磁星和中心致密物体。
2018-09-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stellar Tidal Disruptions by Newborn Neutron Stars or Black Holes: A Mechanism for Hydrogen-poor (Super)luminous Supernovae and Fast Blue Optical Transients
本文提出新生中子星或黑洞受natal kick撞击并潮汐瓦解双星伴星，通过超爱丁顿吸积风与超新星抛射物碰撞转化为辐射，从而解释贫氢（超）亮超新星与快速蓝色光学暂现源的机制。
2025-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Super Luminous Ic Supernovae: catching a magnetar by the tail
我们报告了迄今为止发现的五个最低红移超亮Ic型超新星（SL-SNe Ic）的广泛观测数据，即PTF 10 hgi，SN 2011 ke，PTF 11 rks，SN 2011 kf和SN 2012 il。在峰值后+50到+230天的瞬态测光成像结合宿主星系减法揭示了四个SL-SNe的发光尾相。来自xshooter的高分辨率、光学和近红外光谱提供了在SN 2012 il的光谱（+50 d）中检测到宽的He I $λ$ 10830发射线，揭示了至少一些SL-SNe Ic不是完全不含氦的。初看起来，我们测量的尾部光度下降率与\co的放射性衰变一致，并且需要1- 4 M的\ni来产生光度。这些\ni质量不能与峰值处的短扩散时间一致，并且确实不足以为峰值亮度提供动力。相反，我们倾向于新生磁星的能量沉积作为这些物体的动力源。一个半解析扩散模型与能量输入的自旋下降的磁星再现广泛的光变曲线数据以及。所需的喷出物的速度和温度的模型预测是在合理的协议，从我们的观察确定。导出了$0.4\lesssim E$（$10^{51}$ erg）$\lesssim6.9$的磁星能量和$2.3\lesssim M_{ej}$（\M）$\lesssim 8.6$的喷出物质量。这里展示的5个SL-SNe Ic的样本，结合SN 2010 gx-迄今为止最好的SL-SNe Ic样本-指向磁星驱动的爆炸，作为所有SL-SNe …
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma ray emission from magnetized relativistic GRB outflows
我们认为，小俯仰角同步辐射提供了一个重要的耗散机制，必须考虑的相对论磁化伽马射线暴（GRB）的形成模型从新生的黑洞和/或磁星流出。结果表明，如果伽玛暴外流是质子负载的，则这种辐射的光谱能量分布将在0.1-1~MeV的能量带出现尖锐的峰值。如果小俯仰角同步辐射能有效地冷却外流中的相对论粒子，则其峰值能量以下的谱是幂律的，谱指数α ~-1，接近于时间分辨伽玛暴谱的典型谱指数。否则，低能谱指数可以硬到α ~ 0，如在GRB脉冲开始时所观察到的。我们推测，质子加载的磁化γ暴流出的小俯仰角同步辐射对γ暴瞬发辐射的能带分量有显著贡献，而质子引发的电磁级联则对GeV分量有重要贡献。
2010-07-19 astro-ph.HE
Universal scaling between magnetar field and initial spin period for short gamma ray bursts
Yunnan University（云南大学）；Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Sun Yat-Sen University（中山大学）
研究短伽马射线暴磁星场与初始自旋周期关系，通过分析33个Swift sGRBs推导相关数据，首次得出其与长伽马射线暴一致的幂律$B_p$-$P_0$相关性，完善统计并统一磁星物理，提供观测约束。
2026-07-22 astro-ph.HE hep-ph
X-ray light curve in GRB 170714A: evidence for quark star?
利用\textit{Swift} /X射线望远镜观测到GRB 170714 A的X射线光变曲线中存在两个平台和一个后凸，这对伽马射线暴（GRB）的中心发动机具有重要意义，意味着该暴的起源可能不同于其它超长GRB。我们认为，两个中子星合并成一个超大质量夸克星（QS），然后坍缩成一个黑洞（BH），延迟时间约为$10^4$ ~s，可能是这些X射线成分的原因。超大质量的QS最初处于流体状态，是湍流和差异旋转的，但将被固化并释放其潜热注入到GRB火球中（在液-固相变期间持续约$10^3$ ~s）。新生液体QS的发电机作用可产生高达$\sim 10^{15}$ ~G的磁场，并且类似磁铁的中心发动机（固化后）为第二平台提供了重要的能量。在合并后的QS坍缩成BH后，在回退吸积过程中会释放更多的能量，从而形成X射线凸点。这种合并后的QS模型可能会通过未来的观测进行测试，使用先进的引力波探测器（例如，先进的LIGO和VIRGO）或X射线/光学望远镜。
2018-01-29 astro-ph.HE
Prompt and Afterglow Constraints on the Central Engine of GRB 240825A
State Key Laboratory of Particle Astrophysics, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所粒子天体物理国家重点实验室）；University of Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；ICRANet（国际相对论天体物理中心网络）；ICRA, Dip. di Fisica, Sapienza Università di Roma（罗马大学物理系ICRA小组）；Università di Camerino（卡梅里诺大学）；Al-Farabi Kazakh National University（阿里-法拉比哈萨克国立大学）
本研究通过分析 GRB 240825A 的瞬时辐射三成分光谱、X 射线余辉衰减及 6.37 Hz 准周期振荡，对比磁星与黑洞两种中心引擎模型，发现六极磁星自转减慢模型能定量解释余辉，且磁星内部动力学可解释 QPO，综合观测支持长寿命磁星作为中心引擎。
2026-09-29 astro-ph.HE
Black hole hyperaccretion inflow-outflow model. I. long and ultra-long gamma-ray bursts
长持续时间的伽马射线暴（LGRB）和超LGRB（ULGRB）起源于类星体，在其中心可能形成一个新生的旋转恒星质量的黑洞（BH），周围环绕着一个巨大的吸积盘。在BH超吸积流入-流出模型和Blandford-Znajek（BZ）机制触发伽马射线暴（GRB）的情况下，BZ喷流的实际吸积速率远低于来自祖星的质量供给速率。用伽玛暴光度观测可以对祖星的特征进行约束，其结果超出了通常的预期。在静止坐标系中持续数秒到数十秒的LGRB可能来自太阳金属丰度（$Z \sim 1~ Z_\odot$，其中$Z$和$Z_\odot$是祖星和太阳的金属丰度）、大质量（$M \gtrsim 34 ~M_\odot$，其中$M$和$M_\odot$是祖星和太阳的质量）恒星或一些零金属丰度（$Z \sim 0$）恒星。一小部分低金属丰度（$Z \lesssim 10^{-2}~Z_\odot$）恒星，包括星族III恒星，可以产生超级伽玛暴，如伽玛暴111209 A。在静止帧中，持续时间小于几十秒的LGRB的比例超过40 $\%$，这不符合所要求的祖星类型的比例。这可能意味着中央引擎的活动时间尺度可能比观测到的即时发射阶段的时间尺度长得多，如X射线后期活动所示。或者，LGRB和ULGRB可以由毫秒磁星中央引擎提供动力。
2017-11-28 astro-ph.HE
Ultra-long Gamma-ray Bursts from Micro-Tidal Disruption Events: The Case of GRB 250702B
The Open University of Israel（以色列开放大学）；Astrophysics Research Center of the Open University (ARCO)（以色列开放大学天体物理研究中心）；Department of Physics, The George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）；Technion - Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
GRB 250702B被解释为微潮汐破坏事件，通过三种路径解释其超长持续、高能和快速变化的伽马射线特征。
2026-02-20 astro-ph.HE
Gamma-Ray and Hard X-Ray Emission from Pulsar-Aided Supernovae as a Probe of Particle Acceleration in Embryonic Pulsar Wind Nebulae
有人认为，某些类型的发光超新星（SNe）和伽马射线暴（GRB）是由新生磁星驱动的。快速旋转的原中子星也被认为是潜在的引力波源。我们发现，对于一系列的旋转周期和磁场，硬X射线和GeV的伽马射线为我们提供了一个有前途的探测脉冲星辅助SNe。观测上已知银河系中年轻的脉冲星风星云（PWNe）是非常有效的轻子加速器。我们认为，如果胚胎PWNe满足类似的条件，在早期阶段的SNe（在爆炸后的1-10个月），外部逆康普顿发射通过SN光子的上散射自然预期在GeV范围内，以及宽带同步辐射。为了充分考虑早期重要的Klein-Nishina效应和双光子湮灭过程，我们进行了包括电磁级联在内的详细计算。我们的研究结果表明，硬X射线望远镜，如NuSTAR可以观察到这样的早期PWN发射的后续观测在几个月到几年。GeV的伽马射线也可能被费米探测到附近的SNe，作为这些GW源的对应物。探测到这些信号将为我们提供一个有趣的探测PWNe早期粒子加速的途径，同时也为研究超新星和伽玛暴的驱动机制提供线索。由于贝特-海特勒的截面比汤姆逊的截面小，伽马射线将使我们能够研究亚光球层的耗散。我们鼓励搜索附近SNe的高能发射，特别是Ibc型SNe，包括超亮天体。
2015-03-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
