近日,裸聊直播硕士生单英泽和导师吕候军教授合作在GRB 220711B的准周期振荡和磁星中心引擎研究方面取得进展,研究成果以“Signature of a magnetar central engine with precession motion in the X-ray emission of GRB 220711B”为题被国际权威期刊《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)接收发表。
GRB 220711B是一个长伽马暴,Swift、Fermi探测器均被其触发。其X射线余辉表现出平台伴随陡峭衰减的特征,且瞬时辐射和X射线余辉辐射中都叠加有多个尖峰。平台和陡峭衰减说明GRB 220711B的中心引擎很有可能是磁星(衰减斜率为-2,说明是电磁偶极辐射主导)。经过快速傅里叶变化换(FFT)和加权小波Z变换(WWZ)的周期性分析后,发现GRB 220711B光变中存在准周期振荡。对于瞬时辐射,Fermi/GBM和Swift/BAT光变存在的周期(分别为36秒和41秒)的置信程度分别为3σ和2σ;对于X射线余辉,Swift/XRT光变存在50秒周期的置信程度超过6σ,说明余辉光变中存在显著准周期振荡。这使得GRB 220711B是非常特殊的。我们在文中提出,这样的准周期特征是由于GRB 220711B的磁星中心引擎进动引起的,并且使用对X射线余辉的Power law拟合大致限制了磁星中心引擎的极区磁场和初始自转周期参数,均在磁星的合理区间。经过对比,进动磁星模型可以很好吻合GRB 220711B的光变数据。

图 1. Swift/XRT光变曲线的周期性分析,左:FFT功率谱和置信程度曲线;右:WWZ动态功率谱。

图 2. GRB 220711B的X射线余辉光变以及Power law拟合。
论文作者:单英泽(硕士生),杨星(博士生),吕候军(唯一通讯作者),Jared Rice,原浩瑜,常学钊(博士生),张钊,邹乐,梁恩维
论文链接://academic.oup.com/mnras/article/541/4/3787/8222610