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黑洞超吸积内流-外流模型II:限制与超新星成协的长暴的前身星属性


与超新星成协的长伽玛射线暴可能起源于大质量恒星的死亡。在大质量恒星塌缩后,中心可能形成一个恒星质量的黑洞,回落的恒星物质在黑洞周围形成吸积盘。当BZ机制驱动的喷流突破前身星包层时,就产生了伽玛暴。伽玛暴喷流的光度与吸积盘内半径的净吸积率密切相关。伽玛暴光学余辉中观测到的超新星鼓包可能是由56Ni衰变产生的。如果56Ni完全通过快中子捕获过程在吸积盘上的强外流中产生,由于吸积盘上的物质内流与外流的分布,就会导致伽玛暴与超新星鼓包的光度存在竞争关系。该工作在黑洞超吸积内流外流模型的框架内,通过分析15个与超新星成协的伽玛暴样本信息,结合前身星模型,限制了这些长暴的前身星属性。结果如图所示,与超新星成协的长暴可能起源于低金属丰度()或太阳金属的大质量恒星()。只有当吸积盘上存在很强的外流时,大部分低金属丰度()的前身星才可以产生GRB 111209A这样的超长暴。考虑到吸积盘上外流中的核合成,与超新星成协的超长暴并不会出现56Ni不足的问题。


该工作第一作者为博士研究生宋翠英,通讯作者为刘彤教授。文章已被ApJ接受,arXiv链接为:https://arxiv.org/abs/1812.01708


说明: C:\Users\cy6201991\Desktop\QQ截图20181208124447.png



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