跳转到主要内容
首页 » 最新成果 » 正文

 

伽玛射线暴不同中心引擎释放引力波的对比研究

现代天文学已经迎来引力波时代。致密双星(黑洞与中子星、双中子星或双黑洞)并合事件除了是强引力波源外,还可能伴随一系列电磁辐射,首当其冲的就是伽玛射线暴(GRB)及其多波段辐射。引力波及其电磁对应体的研究已成为现代天体物理最为热门的领域。同时,人们也注意到,并合之后形成的GRB中心引擎也是强引力波源的候选体,因此,非常有必要对GRB的中心引擎模型的引力波辐射开展理论研究。

GRB中心引擎的模型主要包括中微子主导吸积流(NDAF)模型、黑洞超吸积下Blandford-Znajek(BZ)机制和毫秒磁星模型。三种主流模型在解释GRB纷繁复杂的观测现象上各有优势,但从这些观测入手并不容易鉴别哪类模型真实存在于GRB中心。为了进一步探索、验证和区分不同的GRB中心能源机制,继刘彤教授课题组提出通过探测MeV中微子的方式辨别后,又进一步提出了通过对比中心引擎释放的引力波作为判定方法。

以Advanced LIGO和Einstein Telescope为例,对于一个典型的GRB事件,通过计算可以得到不同中心引擎模型释放引力波的典型频率和事件的可探测距离(如图所示)。NDAF模型与BZ机制的引力波典型频率依赖于GRB的光变行为,大致在10-100 Hz,而磁星模型的频率对应其转动周期,大约在2000 Hz;NDAF模型和BZ机制的探测距离和探测几率都较小,而磁星的探测距离可到500 Mpc。相信通过未来的引力波探测,可以让人们对GRB神秘的中心一窥究竟。

该文第一兼通讯作者为我系刘彤教授,合作者包括硕士研究生林朝阳、博士研究生宋翠英和李昂副教授。

论文链接



厦门大学天文学系
邮箱:astro@xmu.edu.cn
地址:福建省厦门市思明区曾厝垵西路1号
邮编:361005