千新星(并合新星)研究回顾

中子星-中子星或中子星-黑洞的并合可以导致强烈的高频引力波辐射,同时它们也可以通过向外抛射物质发出多种类型的电磁辐射信号,因而是当前多信使天文学研究的主要对象之一.在各种电磁辐射信号中,由抛射物所发出的热暂现源辐射被称为千新星,或可更广义地称为并合新星,其辐射能量来源主要是抛射物中放射性重元素的衰变和中心并合产物的持续能量输出(如自转能损).这种现象最早由Li和Paczynski在1998年从理论上预言提出,并最终在2017年的引力波事件GW170817中被观测证实.千新星(并合新星)观测在GW170817事件中发挥了关键性的电磁对应体作用,帮助人们精确定位引力波信号、证认其天体物理起源乃至限制并合产物的性质.从宇宙中重元素的起源这一研究背景出发,循着历史发展的脉络,分别对千新星(并合新星)模型的提出、发展、并合产物的性质、相关候选体的发现以及GW170817引力波事件等不同的研究阶段和研究专题进行简要的回顾,以梳理这一方向上研究思路的历史变迁,展现理论和观测的相互作用及其对研究进程的影响和促进.

GRB 160821B的晚期余辉增亮:新一例磁星驱动并合新星候选体

在2017年8月17日,美国引力波激光干涉天文台(LIGO)引领的国际合作组首次探测到由双中子星合并引发的引力波事件GW170817,及其多波段电磁对应体.GW170817的探测证实了双中子星并合事件可以同时产生伽马射线暴与并合新星信号.基于此,通过检查短伽马暴晚期数据中是否存在“并合新星”,可以帮助判断那些没有引力波联合探测的短伽马暴是否真的来自于双致密星并合过程.本文对短伽马暴GRB 160821B特殊余辉特征(包括X射线内耗散平台,晚期光学与X射线同时增亮等)进行了详细研究,发现其多波段余辉数据可以利用磁星驱动下的星风耗散辐射、外激波余辉辐射以及并合新星辐射进行很好的拟合,由此证明了GRB 160821B的晚期余辉增亮是新一例磁星驱动并合新星候选体.在短伽马暴中每一例候选体的发现都非常宝贵,为研究高红移双致密星并合事件率,进而研究宇宙重元素起源等问题提供重要依据.