Li-Paczynski新星的研究进展(I):理论

致密星并合(中子星-中子星并合与中子星-黑洞并合)后抛射出的富中子(neutron rich)物质是合成r过程元素(r-process elements)的重要场所之一,近17年来的理论研究认为,这些r过程元素衰变产生的能量在热化后将形成光学-近红外(Optical-NIR)辐射,这种光学-近红外暂现现象被称为"Li-Paczynski新星(Li-Paczynski novae)",简称为"LP新星",由于它们的典型峰值亮度约为典型的新星(novae)亮度的1000倍,因此又被称为"千新星(Kilonovae)"。此外,理论与观测都直接或间接地表明致密星并合在一定条件下会形成持续时间较短(T_(90)(?)2 s)的伽玛射线暴(简称短暴,SGRBs),且大部分短暴可能源自致密星并合。在短暴的余辉被确定后,人们就致力于搜寻伴随短暴的LP新星。介绍近17年来LP新星的理论进展。

Li-Paczyński新新星的研究进展(Ⅱ):观测

在Li-Paczynski新星(LP新星)模型被提出以及短暴的余辉被确认后,人们就积极地在短暴的光学(或光学-近红外)对应体中寻找LP新星存在的证据。第2章总结2013年之前的观测结果。第3、4章分别介绍短暴GRB 130603B、GRB 060614的基本性质与它们的近红外对应体的解释,它们的近红外超可能是LP新星存在的信号。第5章介绍短暴GRB 080503的基本性质以及它的光学对应体与X射线对应体的解释,它的光学与X射线光变曲线的晚期再增亮被解释为中子星并合之后的磁星加热的喷射物辐射(Merger-Nova辐射)。如果对于以上短暴伴随的光学-近红外对应物的解释正确,那么它们就给出了短暴与一些特殊的长暴来自致密星并合的第一批证据。除产生LP新星(与Merger-Novae)外,致密星并合之前的高速轨道运动与并合自身都将产生强烈的引力波暴(Gravitational-Wave Bursts,GWBs)。随着引力波时代的到来,致密星并合对应的各种电磁波现象的理论研究与观测受到更加密集的关注。由于引力波暴定位的不确定性较大,因此伴随引力波暴的LP新星可以作为引力波暴精确定位的最佳候选者之一。正在快速发展的高频度宽场光学-近红外巡天将对LP新星等现象进行富有成效的探索,并与引力波探测研究互相影响。因此,我们在最后介绍未来探测LP新星的方法及其多信使探测的前景。

具平缓电子能谱的伽玛射线暴的解析光变曲线

在标准的伽玛暴余辉模型中,电子通过费米一级加速后形成单幂律能谱分布dn/dγe∝γe^(-p)(p≈2.3),但在某些伽玛暴事件中观测到了平缓的电子能谱分布(即p<2).在单幂律谱和分段幂律谱两种情况下,分别给出了具有平缓电子能谱的伽玛暴余辉的解析光变曲线,并以GRB 060908为例进行了讨论.同时提出了伽玛暴低能谱危机的可能的解决方案.