伽玛射线暴中心引擎的研究

Since the GRB was discovered，the central engine of gamma-ray bursts remains an open question in GRB physics. This project is based on the Swift and Fermi satellites, and used the observational data to understand more details of central engine. Try to find out the difference of the same type central engine between long and short GRBs, what is the jet composition of GRB outflow, and the energy radiation ratio between jet direct and isotropic case. (1) Find out the jet composition and the radiation region with Fermi observational data. (2) If magnetar can power the GRB associated with Supernova, what is the fraction of energy released in different directions, such as in jet derection or isotropic case? (3) What is the difference of central engine with long time activity between ultro-long GRBs and X-ray flares, and consider the effect of gravitational wave, compare long with short GRBs whose central engine is dominated by magnetar.

自伽玛暴被发现至今，伽玛暴的中心引擎仍是伽玛暴研究领域的一个未解之谜。本项目建立 Swift 和Fermi卫星观测数据镜像和处理平台，利用这些卫星观测数据来研究伽玛暴的中心引擎，比较长短暴同类中心引擎的差异，并研究喷流组成成分和中心能量辐射渠道等问题。（1）利用Fermi高能卫星数据，研究喷流抛出物的组成成分和辐射区； （2）应用伽玛暴与超新星成协的数据，探索中心能源可能为磁星的能量辐射渠道；（3）找出超长伽玛暴与X射线耀发长时标中心活动的差异性，并在考虑引力波的情况下，比较长短伽玛暴中心引擎为磁星模型和物理参数的差异性。

自伽玛暴被发现至今，尽管在理论和观测方面已经取得了很大的突破，但仍然有一些重要的问题有待解决，其中，最重要问题之一就是有关伽玛暴中心引擎的问题。本项目利用 Swift 和Fermi卫星观测数据来研究伽玛暴的中心引擎，特别是磁星的物理性质，及其引力波辐射和状态方程等。同时，我们系统的研究了伽玛暴与超新星成协事件中心磁星能量辐射渠道问题，以及喷流的组成成分和辐射问题。主要的科学贡献包括：（1）通过部分近距离短伽玛暴的观测限制其中心引擎的物理性质和计算其引力波辐射，在引力波和电磁辐射主导之下对中心磁星的限制；基于GRB 110731A的观测数据，研究其中心引擎、物理分类和喷流物理辐射过程。发表相关SCI论文10篇；（2）利用GRB160625B的观测数据来研究伽玛暴中心引擎长时标的演化行为，并系统研究暴本身辐射中两个辐射片段的物理起源。发表相关SCI论文4篇；（3）利用伽玛暴与超新星成协事件来研究中心磁星能量分配和物理性质。发表相关SCI论文2篇。通过本项目的实施，可以让我们更进一步的了解伽玛暴中心磁星的物理性质，特别对本人的成长和学术成果提供了非常重要的支持。