一、运用长时标伽玛射线暴数据检验黑洞超吸积下Blandford-Znajek机制

       我们收集了146个具有显著jet break的长时标伽玛射线暴样本（通过jet break时标可以估计喷流张角），主要包括伽玛暴光度、时标、喷流张角和红移等观测量。运用Blandford-Znajek（BZ）机制计算了不同黑洞自旋下超吸积盘的吸积率（如图1所示）和盘质量。结果表明，绝大多数的长时标伽玛射线暴对应吸积率（或盘质量）均在坍缩星提供的合理范围之内。也就是说，从观测角度较为严格地验证了BZ机制作为伽玛暴中心能源机制的适用性。

该论文以“Testing Blandford-Znajek mechanism in black hole hyperaccretion flows for long-duration gamma-ray bursts”为题，于2021年2月底在ApJ正式发表。作者依次为曲阜师范大学硕士研究生杜梅、仪双喜副教授、我系刘彤教授、李政道研究所宋翠英博士和贵州师范大学谢伟副教授。刘彤教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金等资助。

论文链接：https://doi.org/10.3847/1538-4357/abd6bd

图1. 不同黑洞自旋下，长时标伽玛射线暴在BZ机制下所需的吸积率

二、磁陀星spindown星风驱动的伽玛射线暴平台的观测证据

黑洞超吸积和磁陀星是伽玛射线暴中心引擎最主要的候选者。一般认为，伽玛射线暴X射线余辉阶段的平台与中心引擎活动相关。对于磁陀星spindown星风驱动的平台结构有其典型特征（如图2所示）。按时间顺序，依次为：伽玛暴喷流的瞬时辐射尾端（在某些条件下，可能掩盖到平台）、星风驱动的平台及t^-2特征下降阶段以及伽玛暴喷流在外激波阶段产生的余辉。换言之，余辉阶段包含喷流和星风两个成分。通过Swift卫星样本搜寻和分析，我们找到了仅有的三个具备这样余辉特征的暴，即GRBs 060413、061202和191122A。其中，GRB 061202已知红移（约2.25），通过检验发现，其观测特征完全符合磁陀星模型要求。总之，这三个暴很可能以磁陀星为中心引擎。

该论文以“Evidence of X-ray plateaus driven by the magnetar spindown winds in gamma-ray burst afterglows”为题，已被ApJ接受发表。作者依次为南阳师范学院侯书进副教授、温州大学杜双博士、我系刘彤教授、郑州大学穆慧君博士和北京大学徐仁新教授。刘彤教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、重大研发计划、SKA专项等资助。

论文链接：https://arxiv.org/abs/2110.00727

图2. 磁陀星spindown星风与伽玛暴喷流共同产生的余辉光变结构