Outflows from black hole hyperaccretion systems: short and long-short gamma-ray bursts and "quasi-supernovae"
一些与中子星(NS)-NS或黑洞(BH)-NS并合有关的长伽马射线暴(LGRB)以及一些可能由类星体产生的短伽马射线暴(SGRB)的探测混淆了两类伽马射线暴(GRB)的界限。在这两种情况下,中心引擎的一个可能的候选者是一个BH,周围环绕着一个具有强烈外流的超吸积盘,发射由布兰德福德-兹纳杰克机制驱动的相对论喷流。在紧凑的二元合并的框架下,我们测试的BH超吸积流入流出模型的适用性供电观测到的伽玛暴。我们发现,低流出比,$\sim 50\%$,合并后的超吸积过程不仅可以电源所有的SGRB,但也大多数的LGRB。一些LGRB可能确实起源于BH超吸积场景中的合并事件,至少在能量需求方面。此外,千新星可能是由富含中子的外流产生的,它们的光度和时间尺度明显取决于外流的强度。伽玛暴及其相关的千新星在盘质量和总能量收支上相互竞争。外流越强,千新星的特征就越类似于超新星(SNe)。这种“新星”可称为“准超新星”。
2018-04-16 astro-ph.HE
Efficient Bayesian analysis of kilonovae and gamma ray burst afterglows with fiesta
Universität Potsdam(波茨坦大学);Utrecht University(乌得勒支大学);Nikhef(荷兰国家核与粒子物理研究所);University of Ferrara(费拉拉大学);INFN, Sezione di Ferrara(意大利国家核物理学院费拉拉分部);INAF, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo(意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台);DTU Space, National Space Institute, Technical University of Denmark(丹麦技术大学空间研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(阿尔伯特·爱因斯坦研究所))
fiesta通过训练机器学习代理加速贝叶斯分析,用于高效研究千新现象和伽马射线暴后glow的发射过程。
2025-11-11 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
Gamma-ray bursts and kilonovae from the accretion-induced collapse of white dwarfs
研究通过秒级二维广义相对论中微子磁流体动力学模拟表明,快速旋转强磁化白矮星的AIC可产生伴随千新星的长伽马射线暴、相对论喷流与富中子外流。
2025-02-20 astro-ph.HE hep-ph
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
The analogy of K-correction in the topic of gamma-ray bursts
众所周知,伽马射线暴有两种类型:短/硬暴和长/软暴。长的GRB与超新星耦合,但短的GRB与所谓的macronovae(也称为kilonovae)有关,它也可以作为引力波的来源。千中子星可以由两颗中子星合并而成。中子星也可以被更大质量的黑洞所取代。因此,伽马射线暴(主要是短暴)和大质量双星是紧密相连的。本文研究了伽玛暴的红移。令人惊讶的结果-即,显然更微弱的伽玛暴可以在平均更小的距离-再次讨论。本质上,Mészáros等人(2011)的结果是使用新的伽玛暴样本再次研究的。前一个结果被新的数据所证实。
2020-01-03 astro-ph.HE
Multi-messenger constraints on the Hubble constant through combination of gravitational waves, gamma-ray bursts and kilonovae from neutron star mergers
同时探测到的引力波和来自中子星合并GW 170817的光导致了对距离和红移的独立测量,提供了对哈勃常数$H_0$的直接估计,该估计不依赖于宇宙距离阶梯,也不假设特定的宇宙学模型。通过使用引力波作为“标准警报器”,这种方法有望仲裁从宇宙微波背景推断的$H_0$值与从局部测量获得的值之间的现有张力。然而,引力波分析中已知的源的距离和倾角之间的简并性导致GW 170817中的$H_0$值不够精确,无法解决现有的张力。在这篇综述中,我们总结了最近的工作,利用电磁信号的视角依赖性,即相关的短伽马射线暴和kilonova,约束系统的倾斜度和改进$H_0$。我们概述了不同方法的关键成分,总结了在GW170817之后获得的结果,并讨论了这些方法中的每一种引入的可能的系统学。
2022-05-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray Bursts and Kilonovae from Gravitational Wave Events
Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学);McGill University(麦吉尔大学)
本文综述了引力波与电磁波联合观测的前景,重点介绍了SKAO在探测和追踪引力波事件对应体(如千新星和GRB余辉)中的关键作用,以及其对GRB喷流结构和环境的研究能力。
2026-06-26 astro-ph.HE
A Unified Model of Kilonovae and GRBs in Binary Mergers Establishes Neutron Stars as the Central Engines of Short GRBs
该研究扩展统一理论框架,将千新星作为诊断工具,证明短伽马射线暴的中心引擎更可能是磁化超大质量中子星而非黑洞,并通过观测特征支持这一结论。
2025-04-21 astro-ph.HE
r-Process Radioisotopes from Near-Earth Supernovae and Kilonovae
合成r-过程元素的天体物理学地点仍然是个谜:很明显,中子星合并(千中子星(KNe))也有贡献,某些类型的核心坍缩超新星(SNe)也可能是至少较轻的r-过程物质的来源。在地球和月球上发现60 Fe意味着在过去的几百万年里,在地球附近发生了一次或多次天体物理爆炸,可能是SNe。有趣的是,现在已经探测到了244 Pu,大部分与60 Fe脉冲重叠。然而,244 Pu通量可能延伸到1200万年前,指向不同的起源。出于这些意见和困难的r-过程核合成SN模型,我们建议,从KN喷出物丰富的巨大分子云,产生了本地泡沫,太阳居住。加速器质谱(AMS)测量244 Pu并搜索其他活性同位素可以探测r过程的起源和太阳邻域的历史,包括质量分离的触发因素,例如,在泥盆纪末期,激发了我们在这里提出的SNe和KNe中产生的活性r-过程放射性同位素丰度的计算。由于244 Pu的存在,应该存在其他的r-过程物种,如93 Zr,107 Pd,129 I,135 Cs,182 Hf,236 U,237 Np和247 Cm。它们的丰度和良好解决的时间历史可以区分SN和KN的情况下,我们讨论了它们在深海沉积物和月球风化层检测的前景。我们表明,AMS 129 I测量铁锰结壳已经限制了可能的附近KN的情况。
2021-12-24 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Late-time accretion in neutron star mergers: implications for short gamma-ray bursts and kilonovae
本文研究中子星并合后吸积盘的长期演化,发现放射性加热导致盘蒸发和喷流关闭,解释了短伽马射线暴延长辐射的陡降,并预测了千新星晚期慢抛射物和窄谱线特征。
2022-08-08 astro-ph.HE
Unveiling the Origin of Fast Radio Bursts by Optical Follow Up Observations
我们讨论了如何我们可以检测和识别对应的快速射电暴(FRB)在未来的光学后续观测的FRB,如果FRB的实时警报变得可用。我们认为kilonovae作为候选人的FRB光学同行,预期的情况下,FRB起源于合并的双中子星双星。虽然理论预测的光度kilonovae仍然是高度不确定的,最近的模型表明,kilonovae可以检测到红移z $\sim$ 0.3的范围内的不确定性。我们预计$\sim$ 1- 5不相关的超新星(SNe)下降到一个类似的变化幅度在5天的间隔内的典型误差半径的FRB。然而,我们发现,一个kilonova可以区分从这些SNE的快速衰减和/或颜色的演变,使其有可能验证与FRB相关的kilonova的存在。我们还讨论的情况下,超新星Ia是FRB光学同行,因为它可能是如果FRB起源于双白矮星二进制。这种情况的验证也是可能的,因为在FRB误差区域内找到具有与FRB的爆发时间一致的爆发时间的SNe Ia的机会概率很小(通常为$\lesssim$ 0.01)。
2014-09-20 astro-ph.CO 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
Progenitors of Low Redshift Gamma-ray Bursts
本文指出低红移长伽马射线暴的形成率异常高于恒星形成率,且部分长暴与千新星关联,提出低红移长暴的前身星也可能是致密星合并,从而显著提高引力波源和千新星的预期发生率。
2023-05-24 astro-ph.HE
Probing Kilonova Ejecta Properties Using a Catalog of Short Gamma-Ray Burst Observations
GW 170817和GRB 170817 A与AT 2017 gfo的发现,巩固了中子星合并、短伽马射线暴(GRB)和千新星之间的联系。为了研究不同kilonova行为背景下的短GRB观测,我们提出了一个全面的光学和近红外(NIR)目录的85个爆发发现在2005-2020年的时间尺度上的$\lesssim12$天。该样本包括以前未发表的23个爆发的观测结果,并包括检测和深上限。我们在我们的目录中识别出11.8%和15.3%的短伽玛暴,其探测光度的上限分别低于AT 2017 gfo和基准NSBH kilonovae模型(用于极上方向)。我们量化的喷出物质量允许的最深的限制在我们的目录中,限制蓝色和“极蓝”kilonova组件的14.1%的爆发$M_{\rm ej}\lesssim0.01-0.1 M_{\odot}$。短伽玛暴的样本对红色kilonova成分没有特别的限制。出于大目录以及不同的kilonova行为的模型预测,我们调查修改后的搜索策略,为未来的后续行动短伽玛暴。我们发现,地面光学和近红外观测的时间尺度为$\gtrsim 2$天可以发挥重要作用,限制更多样化的结果。我们期望未来的短期伽玛射线暴后续工作,如从{ \it詹姆斯韦伯太空望远镜},以扩大范围的千诺瓦探测到红移的$z\approx 1$。
2021-04-22 astro-ph.HE
Optimizing Serendipitous Detections of Kilonovae: Cadence and Filter Selection
多信使天文学的兴起带来了利用所有可用数据流和更多地了解其范围内的天体物理对象的需要。一个可能的途径是寻找伽马射线暴(GRB)和引力波(GW)信号的偶然光学/近红外对应物,即千新星。使用诸如Zwicky Transient Facility(ZTF)的调查,其以约三天的节奏观察天空,现有的对应位置可能被观察到;然而,由于要探索的天空量很大,很难搜索这些快速发展的候选者。因此,它是有益的,以优化实时千诺瓦识别的调查节奏,并使进一步的光度和光谱观测。我们探讨如何的节奏宽视场的调查,如ZTF可以改善,以促进这种识别。我们表明,随着观察选择的改善,例如,在每晚的基础上采用每晚三个历元,并且优先考虑更红的光度带,检测效率相对于标称节奏提高了大约两倍。我们还提供了现实的假设约束的kilonova率作为一种形式的比较策略之间,假设没有kilonovae检测到整个长期执行的各自的观测计划。这些结果表明如何最佳使用ZTF增加的可能性kilonova发现独立的GWs或GRBs,从而允许一个敏感的搜索与较少的中断其名义节奏通过目标的机会计划。
2021-04-16 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
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
Host Galaxy Properties of Gamma-ray Bursts Involving Neutron Star Binary Mergers and Its Impact on Kilonovae Rates
本文通过汇编并拟合76个短暴和4个混合暴宿主星系的测光数据,发现其恒星质量分布低于质量加权预期,并提出一个依赖恒星质量与比恒星形成率的双中子星并合率经验公式,为引力波事件宿主星系识别提供新策略。
2024-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
A comparison between short GRB afterglows and AT2017gfo: shedding light on kilonovae properties
多信使天文学在发现kilonova AT 2017 gfo后得到了极大的推动,kilonova AT 2017 gfo是与短伽马射线暴GRB 170817 A相关的引力波源GW 170817的光学对应物。AT 2017 gfo是第一个可以通过光度和光谱进行广泛监测的kilonova。以前,只有少数候选人已被观察到对眩光的短伽玛射线暴余辉。在这项工作中,我们的目标是搜索的指纹AT 2017 gfo类kilonova排放的光学/近红外光变曲线的39个短伽玛暴已知的红移。这是第一次,我们的研究结果使我们能够分别研究短伽玛暴中AT 2017 gfo-kilonovae的蓝色和红色分量的光度范围。特别是,红色分量的亮度与AT 2017 gfo相似,而蓝色kilonova可以亮10倍以上。最后,我们找到了进一步的证据来支持所有声称的kilonova检测,我们排除了GRB 050509 B和061201中的AT 2017 gfo样kilonova。
2020-01-14 astro-ph.HE
Search for neutrino bursts from core collapse supernovae at the Baksan Underground Scintillation Telescope
本文介绍了中微子暴实验的现状和结果。观测时间(自1980年以来)为24.7年。我们银河系坍缩频率的上限为0.093 $y^{-1}$(90%CL)。
2009-10-05 astro-ph.HE
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星(SN)-伽马射线暴(GRB)对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸,随后形成了寿命很短的一对致密天体,最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
Fast-transient Searches in Real Time with ZTFReST: Identification of Three Optically-discovered Gamma-ray Burst Afterglows and New Constraints on the Kilonova Rate
虽然光学测量经常发现像超新星这样的慢瞬变现象,但发现河外快速瞬变现象的最常见方法是通过对伽马射线暴和引力波触发器的后续观测,这些瞬变现象在几个晚上就消失了。然而,宽场调查也有可能独立于这种外部触发来识别快速衰落的瞬变。ZTF的体积测量速度使其对微弱和快速衰落的物体敏感,如千新星,这是双星中子星和中子星-黑洞合并的光学对应物,几乎达到200 Mpc。我们介绍了一个开源的软件基础设施,ZTF实时搜索和触发,ZTFReST,旨在确定千波和快速光学瞬态ZTF数据。使用ZTF警报流结合强制测光,我们已经实现了自动候选人排名的基础上,他们的光度演变和拟合kilonova模型。还实现了后续系统的自动触发,如拉斯坎布雷斯观测站。在13个月的科学验证中,我们发现了几个独立于任何外部触发的河外快速瞬变(尽管后来确定了一些对应物),包括至少一颗具有激波后冷却辐射的超新星,两个已知的有关联伽马射线暴的余辉,两个已知的没有任何已知伽玛射线对应物的余辉,以及三个新的快速衰减源(ZTF 20 abtxwfx、ZTF 20 acozryr和ZTF 21 aagwbjr)可能与GRB 200817 A、GRB 201103 B和GRB 210204 A相关。然而,我们还没有发现任何物体似乎是kilonovae,因此,我们限制率GW 170817 kilonovae $R < 900$ Gpc $^{-3}$年$^{…
2021-04-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma Ray Bursts and their links with Supernovae and Cosmology
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸,其起源和机制一直是人们研究的焦点。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关,它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在空间和地面实验取得开创性突破后,他们的研究正进入一个新的阶段,最近发射的\fermi卫星进行了观测,以及大型中微子和引力波探测器探测或限制的前景。这种观测和伽马射线暴的理论模型之间的相互作用,以及它们与超新星和宇宙学的联系进行了审查。
2012-09-05 astro-ph.HE
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一,该望远镜具有非常大的光子收集区域,采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而,关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解,需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中,提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
The gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and global star forming rate at large redshifts
对伽马射线暴(GRB)、GRB宿主星系和恒星形成在小红移和大红移下的观测问题的陈述进行了简要的回顾和讨论:GRB宿主星系与典型星系群之间是否有相似之处和不同之处--这是目前GRB宿主星系研究的主要问题。简要讨论了长持续时间伽玛暴与大质量恒星爆炸的直接联系,伽玛暴与核塌缩超新星的一些谜团。独立于模型的观测宇宙学检验:高红移时的伽玛暴率和恒星形成率。
2011-11-06 astro-ph.HE
Observing superluminous supernovae and long gamma ray bursts as potential birthplaces of repeating fast radio bursts
超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)被认为是重复快速射电暴(FRB)的起源。在这种情况下,爆发起源于年轻的磁星与其周围的超新星遗迹(SNR)之间的相互作用。这样的模型可以解释FRB 121102的重复,明显的非泊松性质,它似乎显示出静止和活动阶段。这种突发行为更好地解释了威布尔分布,其中包括聚类的参数化。我们观察了10 SLSNe/LGRB 63小时,寻找重复FRB与Effelsberg-100米射电望远镜,但没有检测到任何爆发。我们的规模的爆发率FRB 121102的FRB 121102类源居住在我们观察到的目标,并比较此速率与我们的爆发率上限的源的基础上。当基准波束比为0.6时,至少有一个和至少一半的观测源向我们波束的概率分别为99.99%和83.4%。我们的SLSN目标之一PTF 10 hgi与持久射电源重合,使其成为FRB 121102的可能模拟物。我们用Effelsberg-100~m和Parkes-64~m射电望远镜对这个源进行了进一步的观测。假设PTF 10 hgi包含一个FRB 121102类源,在我们的观测中,Effelsberg和Parkes没有检测到任何来自威布尔分布的爆发的概率分别为14%和16%。我们的结论表明,许多短期观测的调查增加了爆发检测概率与威布尔分布的爆发活动的源。
2020-09-29 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成,可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的,那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星,在观测者的时间间隔<2(1+z)yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式,那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Chemical stratification in a long gamma-ray burst cocoon and early-time spectral signatures of supernovae associated with gamma-ray bursts
我们提出了三维流体动力学模拟的结果伽马射线暴(GRB)喷流从一个大质量的恒星,特别是侧重于高速准球形喷出物的形成和喷流引起的化学混合。最近对与伽玛暴有关的超新星的早期光学观测(例如,GRB 171205 A/SN 2017 iuk)表明,在喷出物的高速外层中有相当数量的重金属。使用我们的射流模拟,我们表明,密度和化学结构的外部喷出物的观测暗示可以自然地复制一个强大的喷流穿透祖星。我们考虑三个有代表性的喷流模型与剥离的大质量恒星,一个标准的喷流,弱喷流,并通过扩展的星周介质阻塞的喷流,澄清的差异,在动力学演化和喷射物质的化学性质。标准喷流成功地穿透了祖星,并产生了一个准球形的喷出物成分(茧)。射流引起的混合显着污染的茧与重元素,否则已嵌入内层的喷出物。弱喷流和扼流模型不能产生超相对论性喷流,但产生了具有不同化学性质的准球形茧。我们讨论了不同的喷星相互作用对预期的长伽玛暴的早期电磁特征的影响,以及如何从观测中探测喷流动力学。
2021-11-25 astro-ph.HE
An Unambiguous Separation of Gamma-Ray Bursts into Two Classes from Prompt Emission Alone
伽马射线暴(GRB)的持续时间是其物理起源的一个关键指标,长暴可能与大质量恒星的坍缩有关,短暴可能与中子星的合并有关,然而,短暴和长暴的性质有很大的重叠,持续时间或任何其他参数都不能完全区分这两类暴。在这里,我们使用机器学习,降维算法,t分布随机邻域嵌入(t-SNE)明确地对每个GRB进行分类,提供一个将所有Swift GRB分为两组的目录。虽然分类只使用瞬发光变曲线进行,但每一个与超新星相关的爆发都被发现在较长的一组中,而与千新星相关的爆发则被发现在较短的一组中,这表明这两组是真正的长短伽玛暴。两个明显没有超新星的爆发属于较长的类别,表明这些可能是直接坍缩的黑洞,这是一种可能发生在更大质量恒星死亡时的现象。
2020-05-27 astro-ph.HE
On a novel distance indicator for Gamma-Ray Bursts associated with Supernovae
有人提出,伽马射线暴(GRB)与Ib/c型超新星(SN)的时间重合可以用诱发引力坍缩(IGC)的概念来解释,IGC是由Ib/c型超新星(SN)喷射出的物质吸积到中子星(NS)上引起的。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。我们将其解释为在X射线发射的这个特定阶段中的共同物理机制的结果,可能与SN过程中NS的创建有关。此外,这个标度律可能是一个基本的工具,用于估计红移的伽玛暴,属于这一子类的事件。
2013-09-02 astro-ph.HE
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
A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst
最近有人提出了一类新的超长持续时间(> 10,000 s)伽马射线暴。它们可能起源于半径比正常长伽马射线暴大得多的恒星爆炸,或者起源于恒星的潮汐破裂。迄今为止,还没有明确的超新星与超长伽马射线暴联系在一起。在这里,我们报告了一颗超新星(2011kl)与超长持续时间爆发111209A有关,z=0.677。这颗超新星的亮度是与长伽马射线暴相关的Ic型超新星的3倍多,其光谱也明显不同。连续光谱的斜率类似于超亮超新星的斜率,但延伸到静止坐标系的紫外线,意味着金属含量较低。光变曲线的演化比超亮超新星快得多。高光度和低金属线不透明度的组合不能与典型的Ic型超新星相协调,但可以通过一个模型来重现,其中强磁化的中子星(磁星)注入了额外的能量,这也被认为是超亮超新星的解释。
2015-09-10 astro-ph.HE
A search for thermal X-ray signatures in Gamma-Ray Bursts I: Swift bursts with optical supernovae
伽马射线暴的X射线谱一般可用吸收幂律来描述。除了不寻常的GRB 060218中的幂律外,热X射线发射的里程碑式发现,以及随后在GRB 100316 D中的类似发现,表明在触发后的前一千秒内,软X射线光谱可能是复杂的。这种光谱成分的起源和普遍性仍然难以理解,特别是在经典GRB 090618中发现热X射线发射之后。可能最重要的是,这三个物体都与光学超新星有关,这就引出了一个问题,即热X射线成分是否可能是GRB-SN连接的结果,可能是在冲击爆发中。因此,我们进行了搜索的黑体组件在早期的斯威夫特X射线光谱的11个伽玛暴,有或可能有相关的光学超新星,准确地恢复的热成分在文献中报道的伽玛暴060218,090618和100316 D。我们提出了一个冷却黑体在GRB 101219 B/SN 2010 ma的发现,并在四个进一步的GRB-SNe,我们发现了一个改进的黑体,我们认为可能的黑体候选人,由于具体情况下的警告。我们报告的所有可能的新黑体成分都位于光度和半径分布的高端。GRB 101219 B似乎弥合了低光度和经典GRB-SNe之间的差距与热发射,并遵循黑体演化,我们推导出该源的0.4c阶的膨胀速度。我们讨论了在我们的样品中的热X射线发射的潜在起源,包括茧模型,我们发现它可以容纳我们的许多模型拟合所暗示的更极端的物理参数。
2012-09-12 astro-ph.HE
Heavy element nucleosynthesis associated with a gamma-ray burst
本文报告了伽马射线暴 GRB 230307A 后快速变红热暂现源的光谱观测,通过分析其从高温到低温的演化特征,推断出致密天体并合产生了重镧系元素,提供了第二例 r-process 元素合成的光谱证据及首例晚期观测证据。
2023-08-01 astro-ph.HE
Late-Time Radio and Millimeter Observations of Superluminous Supernovae and Long Gamma Ray Bursts: Implications for Obscured Star Formation, Central Engines, and Fast Radio Bursts
我们提出了最大和最深的晚时间无线电和毫米波调查的超亮超新星(SLSNe)和长持续时间伽马射线暴(LGRB),以寻找相关的非热同步辐射。使用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),我们观察到43个源在6和100 GHz的时间尺度上的$\sim 1 - 19$年后爆炸。我们没有检测到来自任何来源的无线电/毫米波发射,除了PTF 10 hgi的6 GHz检测(Eftekhari等人,2019),以及SLSN PTF 12 dam位置附近的6 GHz发射的检测,我们将其与其宿主星系联系起来。我们使用我们的数据,把中央引擎排放的限制,由于磁星风星云和离轴相对论射流。我们还探讨了SN喷出物的非相对论性发射,并对宿主星系中模糊的恒星形成进行了限制。此外,我们进行搜索快速射电暴(FRB)从一些源使用VLA相控阵观测;没有FRB检测到的限制为$16$ mJy($7σ$ ; 10毫秒的持续时间)在约40分钟的源每个事件。理论模型的比较表明,持续的无线电监测可能会导致检测到持续的无线电发射的时间尺度上的$\gtrsim {\rm decade}$。
2021-12-22 astro-ph.HE
Unveiling the Engines of Fast Radio Bursts, Super-Luminous Supernovae, and Gamma-Ray Bursts
年轻、快速旋转的磁星被称为各种瞬态天体物理现象背后的中心引擎,包括伽马射线暴(GRB)、超亮超新星(SLSNe)、快速射电暴(FRB)和双星中子星(NS)合并。然而,直接确认磁星假说的一个障碍是,由于周围密集的喷出物,在早期直接观察中央发动机的非热发射(当它最强大时,因此可以检测到)是一个挑战。我们提出的云计算的温度和电离结构的随时间变化的膨胀超新星或合并喷出物由于光电离的磁星发动机,为了研究逃逸的X射线(中性气体吸收)和无线电波(电离气体吸收),以及评估由于光电离的本地色散措施的演变。我们发现,如果发动机的电离光度迅速衰减,电离爆发不会发生,并且X射线通常只在$\sim 100 \, {\rm yr}$时间尺度上逃离SLSNe的富氧喷出物,与当前的X射线未检测到一致。我们应用这些结果来约束发动机驱动的模型的二进制NS合并GW 170817和发光瞬态ASASSN-15 lh。在无线电透明度和色散测量约束方面,重复FRB 121102与源自年轻的$\gtrsim 30-100 \, {\rm yr}$磁星一致,类似于推断为SLSNe提供动力的磁星。我们进一步表明,它的高旋转措施可以产生在同一个星云,建议电源的静态无线电源观察到位于FRB 121102。我们的结果强化了之前的工作,表明至少有一些FRB可能是由年轻磁星产生的,并激发了对发动机动力瞬变的进一步研究。
2018-06-14 astro-ph.HE
Simulations of Accretion Powered Supernovae in the Progenitors of Gamma Ray Bursts
观测证据表明,长时间伽马射线暴(LGRB)和Ic型超新星之间存在联系。在这里,我们提出了一个潜在的机制,Ic型超新星在LGRB祖供电完全由吸积能量。我们提出了长期吸积的旋转伽马射线暴祖星,一个“星”,到中央紧凑的对象,我们采取的是一个黑洞的球对称流体动力学模拟。模拟进行了自适应网格细化代码FLASH在一个空间维度和旋转,显式剪切粘度,对流混合长度理论近似。一旦吸积流在黑洞外得到旋转支撑,吸积激波就会形成并穿过恒星的包层。能量通过对流从中心几何厚的吸积盘带到恒星包层。通过中微子发射和核光致蜕变的能量损失进行了计算,但似乎并不重要的快速早期下降的吸积率后,环化。我们发现,冲击波的速度,能量和未束缚质量是敏感的对流效率,有效粘度,和初始恒星角动量。我们的模拟表明,在恒星和物理参数的适当组合下,在一颗快速旋转的16太阳质量的主序星中,能量约为5 × 10^50尔格、速度为3000 km/s、未束缚物质质量大于6太阳质量的爆炸是可能的。需要进一步的工作来限制这些参数的值,以确定更合理和大规模的LRGB祖细胞的可能结果,并探索核合成的影响。
2012-03-20 astro-ph.HE
A comparative study of host galaxy properties between Fast Radio Bursts and stellar transients
最近的角秒定位的快速射电暴和他们的宿主星系的鉴定证实了他们的河外起源。而FRB 121102居住在明亮的区域的一个矮星形成的星系,其他FRB居住在更大的星系,并与老年恒星星族。我们比较了{9} FRB的宿主星系性质与几种类型的恒星瞬变:从年轻到年老的人口,长持续时间的伽马射线暴(LGRB),超亮超新星(SLSNe),Ib/Ic型超新星(SN Ibc),II型超新星(SN II),Ia型超新星(SN Ia),和短持续时间的伽马射线暴(SGRB)。我们发现,作为一个整体的样本,恒星质量和恒星形成率的FRB宿主星系更喜欢一个中老年人口,并以零概率0.02的年轻人口类似于LGRB和SLSNe。FRB 121102的宿主与年轻群体天体的宿主一致; FRB 180924的环境与SGRB相似; FRB 190523的环境与SN Ia相似。如果极端爆炸(GRB/SLSNe)和常规通道(例如产生银河系磁星的通道)产生的磁星都能产生FRB,那么这些结果与FRB的磁星引擎模型是一致的。
2020-07-24 astro-ph.HE
Light Curve Properties of Gamma-Ray Burst Associated Supernovae
本文利用高斯过程回归和主成分分析研究13个伽马射线暴成协超新星的光变曲线参数,发现大多数事件特征相似,但SNe 2010ma和2011kl表现异常,揭示了GRB-SNe前身星与爆发机制的多样性。
2024-11-20 astro-ph.HE
A Search for Late-Time Radio Emission and Fast Radio Bursts from Superluminous Supernovae
我们提出了一个I型超亮超新星(SLSNe-I)样本的晚期射电发射和快速射电暴(FRB)的搜索结果。我们使用了卡尔G。Jansky甚大阵列以3 GHz的频率观测10个超过5年的SLSN-I。我们搜索快速采样的Vibrium寻找FRB,并使用相同的数据对磁星动力超新星模型中预期的晚期无线电发射进行深度成像搜索。在深度成像中检测到一个SLSN-1,PTF 10 hgi,对应于$1.2\times10^{28}$ erg s $^{-1}$的亮度。Eftekhari等人(2019)最近对PTF 10 hgi的6 GHz探测表明,这种光度支持了这样的解释,即它是由年轻的快速旋转($\sim$ ms自旋周期)磁星提供动力的,其中$\sim$ 15 Msun的部分电离喷出物。大体上,我们的观测结果与SLSNe-I是由具有快速自旋周期的中子星提供动力的最一致,尽管大多数需要比PTF 10 hgi推断的更多的自由吸收。我们预测,在更高的频率或在不久的将来,无线电观测将检测到这些系统,并开始限制年轻的恒星及其出生环境的属性。
2019-10-04 astro-ph.HE
On the Possibility of Fast Radio Bursts from Inside Supernovae: The Case of SN 1986J
本文讨论了从超新星特别是SN 1986 J内部获得快速射电暴(FRB)的可能性。年轻的中子星参与了许多可能的FRB起源方案,有人认为,在FRB中观察到的高色散措施可能是由相关超新星喷出物中的电离物质产生的。使用VLA和VLBI测量的类型IIn SN 1986 J,它有一个中心的紧凑的组成部分,到目前为止还没有看到在其他超新星,我们可以直接观察到的第一次无线电信号,起源于内部的一个年轻的(~30岁)超新星。我们表明,在年龄30年,任何FRB信号在~1 GHz的喷出物仍将在很大程度上吸收。当喷出物膨胀到可以看到1 GHz的信号时,由于SN喷出物引起的内部色散测量值将低于FRB的典型值。到目前为止,所发现的FRB的高色散测量当然可能是由于通过星系际介质的传播,前提是FRB的距离远大于SN 1986 J的距离,即10 Mpc。我们的结论是,如果FRB起源于II型SNe/SNRs,他们可能不会成为可见的,直到60 ~ 200年后的SN爆炸。
2017-11-08 astro-ph.HE
A unified accreting magnetar model for long-duration gamma-ray bursts and some stripped-envelope supernovae
长期的伽马射线暴(LGRB)和I型超亮超新星(SLSNe~I)都被认为是由中心磁星提供能量的。的相关性,提出了初始自旋周期($P_0$)和表面磁场($B$)的磁星供电的X射线平台在LGRB余辉之间,表明磁星已经达到了平衡自旋周期由于回落吸积的可能性。相应的吸积速率被推断为$\dot{M}\approx10^{-4}-10^{-1}$ M $_\odot$ s $^{-1}$,这一结果对各向同性磁星风和平行磁星风都成立。对于SLSNe~I和一部分发动机驱动的正常Ic型超新星(SNe~Ic)和宽线亚类(SNe~Ic-BL),磁星也可以达到吸积诱导的自旋平衡,但相应的$B-P_0$分布表明吸积速率范围不同,即,$\dot{M}\approx 10^{-7}-10^{-3}$ M $_\odot$ s $^{-1}$。考虑回退吸积效应,磁场相对较弱的磁星导致SLSNe~I,而磁场较强的磁星导致SNe~Ic/Ic-BL。在我们的样本中,一些SLSNe~I可能来自紧凑的祖星,而另一些需要较长时间吸积的可能来自具有更多扩展包层或星周介质的祖星。
2020-10-20 astro-ph.HE
Gamma-ray burst supernovae as standardizable candles
一个长时间的伽马射线暴(GRB)标志着一颗大质量恒星的暴力终结。伽马射线暴在宇宙中非常罕见,它们的祖先恒星被认为具有独特的物理性质,如低金属含量和快速旋转,而与伽马射线暴相关的超新星(SNe)预计是高度非球面的。到目前为止,还不清楚GRB-SNe是否可以用作可燃烧的蜡烛,不同的团队发现了截然不同的结论。在本文中,我提出的证据表明,GRB-SNe有可能被用作可分解的蜡烛,并显示,一个统计上显着的关系存在的亮度和宽度之间的分解光变曲线相对于一个模板超新星。每一个附近的光谱识别GRB-SN,其静止框架和主机的贡献已经被准确地确定,遵循这个关系。此外,它表明,不仅GRB-SNe,但也许所有的超新星的爆炸是由一个中央引擎,可能最终被用作可燃烧的蜡烛。最后,我建议使用GRB-SNe作为可燃烧的蜡烛可能是由于在每个事件中的视角和类似的爆炸几何形状的组合,后者受到GRB-SNe爆炸机制的影响。
2014-08-21 astro-ph.HE
A theoretical color-velocity correlation for supernovae associated with gamma-ray bursts
我们进行了第一次多维辐射转移计算,同时计算合成光谱和光变曲线的模型的超新星驱动的快速双极外流。这些使我们能够对颜色演化和光谱特征的取向依赖性进行自洽的预测。我们比较模型与不同程度的非球面性和金属性,并发现显着的可观察到的后果。在非球面模型中,我们发现光谱和光变曲线特征随观察者方向系统地变化。特别是,我们发现,早期阶段的光变曲线更明亮,更蓝,当靠近极轴,但峰值通量是最高的赤道(离轴)倾斜。谱线特征也系统地取决于观察者的方位,包括SiII 6355 A谱线的速度。因此,我们的模型预测线速度和颜色之间的相关性,可以帮助识别与离轴喷气驱动爆炸相关的超新星。这种相关性的幅度和范围取决于非球面的程度,金属丰度和观测的时代,但我们发现它总是存在的,并在同一方向上的行为。
2012-09-20 astro-ph.HE
The X-ray fundamental plane of the Platinum Sample, the Kilonovae and the SNe Ib/c associated with GRBs
大部分伽马射线暴的光变曲线都呈现出X射线平台。我们分析了从\emph{The Neil Gehrels Swift Observatory}发射到2019年8月观测到的所有具有已知红移的伽玛暴。当选择偏差和宇宙学演化被应用时,静止帧时间和平台发射末端的X射线光度与峰值瞬发光度之间的基本平面关系对所有的GRB类都成立。我们发现了两个重要的发现:1)一类新的长伽玛暴:铂样品; 2)铂、SNe-LGRB和KN-SGRB样品,第二个样品由光谱上与SNe Ib,c有关的GRB组成,第三个样品由与Kilonovae有关的8个GRB组成,或者可能有这种联系,产生最小的内禀散射,$σ_{platinum,GRB-SNe}=0.22 \pm 0.10$和$σ_{KN-SGRB}=0.24 \pm 0.12$。当考虑红移演化时,SN-LGRB-ABC样品产生的相关系数最高,它们是光谱上与SNe Ib/c或LC中类似SNe Ib/c的清晰光学凸起相关联的GRB($R^{2}_{SN-LGRB-ABC}=0.95$),SN-LGRB($R^{2}_{SN-LGRB}=0.91$)和KN-SGRB($R^{2}_{KN-SGRB}=0.90$)。这些类别平面是作为宇宙学工具的可靠候选者。此外,到Gold基本平面的距离是类之间的关键判别式。实际上,我们发现SNe-LGRB,SNe-LGRB-ABC,KN-SG…
2020-11-23 astro-ph.HE
Neutrino-dominated accretion flows as the central engine of gamma-ray bursts
围绕旋转恒星质量黑洞的中微子主导吸积流(NDAF)是伽马射线暴(GRB)中心引擎的可能候选者。NDAF是超吸积盘,其吸积率在大约0.001-10 $M_\odot ~\rm s^{-1}$的范围内,具有高密度和温度,因此在光学上非常厚,在几何上非常薄,甚至很厚。本文综述了NDAF的理论研究进展及其在伽玛暴现象学中的应用。这些主题包括:NDAF的稳定径向和垂直结构及其对中微子光度和湮灭光度计算的影响,中微子-反中微子湮灭和Blandford-Znajek机制产生的喷流功率及其对BH质量、自旋和吸积率等参数的依赖性,NDAF的时间演化,磁场的影响,NDF理论在伽玛暴现象学中的应用,如光变曲线变化,扩展发射,X射线耀斑、千新星等,以及使用多信使信号(如MeV中微子和引力波)探测NDAF。
2017-07-19 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 supernovae associated with gamma-ray bursts
长伽玛暴和超新星之间的联系现在已经很好地建立起来了。我简要回顾了支持这种联系的证据,并总结了我们在观察方面的进展。我还使用一些事件来说明应该做什么以及需要什么类型的数据。我还研究了我们可以从与GRBs无关的SNe中学到什么,并了解GRBs如何融入恒星爆炸的广泛图景。
2012-06-29 astro-ph.CO 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
Magnetar-powered long gamma-ray bursts and connection to superluminous supernovae and fast radio bursts
Qufu Normal University(曲阜师范大学);Dezhou University(德州学院);Nanjing University(南京大学)
本文通过Swift卫星观测构建了169个展现磁星plateau特征的长持续伽马射线暴样本,推导了plateau亮度和break时间,并发现磁星参数与超亮超新星和快速射电暴的关联。
2026-05-14 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
Plasma Pressure Driven Asymmetric Supernovae and Highly Collimated Gamma-Ray Bursts
在大质量恒星坍缩的过程中,在中心铁核和恒星外壳之间会产生一个空洞。这个充满等离子体和快速旋转的原磁星磁层磁场的空腔的动力学被认为与理解超新星和伽马射线暴非常相关。加压导电等离子体和磁场的相互作用由一组磁流体动力学(MHD)方程描述,极向和环形等离子体流动不与磁场对齐。一个序列的MHD平衡响应于腔中的等离子体压力的增加,从旋转的磁层的连续填充,解决占不对称的超新星,高度准直的伽马射线暴射流,也活动星系核等离子体环。结果表明,致密星的磁层可能是超新星和伽马射线暴的中心发动机,为它们提供等离子体、磁能和转动能。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of Fall-Back Accretion on Proto-Magnetar Outflows in Gamma-Ray Bursts and Superluminous Supernovae
快速旋转的强磁化原中子星(“毫秒原磁星”)是长持续时间伽马射线暴(GRB)、超亮超新星(SLSNe)和双中子星合并的候选中心引擎。磁星的诞生可能伴随着恒星碎片的回落,在爆炸后持续数秒或更长时间。吸积通过以下方式改变磁星的演化:(1)提供额外的旋转能量来源(2)通过压缩磁层和扩大开放磁场线的极冠区,增强了偶极速率以上的自旋下降光度;(3)提供额外的吸积动力中微子光度,即使在磁星内部中微子光度下降后,也能维持风的重子负载。吸积磁星的喷流功率和磁化强度的复杂演化更容易解释高的56 Ni产额GRB SNe和一些GRB光变曲线的不规则时间演化(例如~在主要发射事件之前,伴随有前兆的爆发,随后是长的静止间隔)。额外的重子加载从吸积动力中微子照射的磁星极帽延长的时间框架内,射流磁化是在必要的范围sigma ~<1 e3的有效的伽马射线发射,从而容纳伽玛射线暴与超长的持续时间。虽然吸积并没有显著提高最大能量预算的限制<~几个1 e52尔格的孤立磁星,它大大扩大了磁场强度的范围和出生旋转周期能够驱动伽玛暴喷流,减少磁星之间的差异属性通常调用来解释伽玛暴与SLSNe。
2018-02-21 astro-ph.HE