1. 研究目的与意义（文献综述）

伽玛射线暴（gamma ray burst或grb，以后简称γ暴），是发生在宇宙距离上的γ射线突然增强的现象,是宇宙大爆炸后最猛烈的爆发现象。γ暴于1967年被美国vela军事卫星意外发现。康普顿天文台的batse探测器发现^[1]γ暴的空间分布呈高度各向同性并且不均匀，并发现其t₉₀(γ暴的持续时间可用t₉₀量化，定义为辐射流量从5%累计至95%的时间间隔)的分布呈双峰结构，存在长持续时标(t₉₀gt;2s)和短持续时标(t₉₀lt;2s)的两类γ暴。长暴起源于大质量恒星的塌缩^[2]，短暴起源于双致密星的合并^[3]。除了瞬时伽马辐射，γ暴还产生多种余晖辐射。理论上，γ暴的瞬时辐射被认为产生于相对论喷流内部的能量耗散过程，而多波段余晖则产生于相对论喷流和外部介质之间的相互碰撞引起的外激波。因此，γ暴是研究致密天体诞生、引力波辐射、相对论激波、极高能宇宙射线、高能中微子等极端物理现象以及高精度检验基本物理原理的天体实验室，也是早期宇宙恒星形成和演化、高红移星系、高红移宇宙学的重要探针^[4]。

2017年8月17日，ligo/virgo引力波天文台探测到引力波时间gw170817,1.74s后fermi卫星探测到与之成协的γ暴grb170817a，10.9h后swope望远镜探测到光学对应体at2017gfo,开辟了多信使天文学的新时代。根据引力波限制合并双星为双中子星^[5]，合并后的天体可能为短暂存在的大质量中子星，但也不能排除遗留天体为黑洞或者稳定存在的中子星。

通过引力波探测已经发现了双黑洞合并事件与双中子星合并事件，随着探测技术的升级，黑洞中子星合并事件也将被探测。双中子星合并产生引力波及其电磁对应体的成功探测开辟了多信使探测的先河。而双黑洞合并被认为没有喷射物，并且由于黑洞的性质，能量以引力波的形式耗散，因此无法产生丰富的电磁辐射现象。黑洞中子星合并同时产生引力波和多波段余晖辐射，在多信使天文时代显得尤其重要。

2. 研究的基本内容与方案

研究基本内容：

黑洞中子星合并的物理过程，包括合并前的旋进过程、合并后生成的中心引擎及吸积盘、中心引擎的辐射机制与形成γ暴的解释、暴后余晖辐射、合并产生的相对论喷流及其核合成与千新星信号。天文望远镜对γ暴和暴后余晖的观测图像。强磁场和黑洞旋转对黑洞中子星合并的影响。

研究目标：

3. 研究计划与安排

第1-3周：文献调研；

第4-7周：整理思路，推导；

第8-11周：建模、计算；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] kouveliotou, chryssa, et al."identification of two classes of gamma-ray bursts." the astrophysicaljournal 413 (1993): l101-l104.

[2] galama, titus j., et al. "an unusualsupernova in the error box of the γ-ray burst of 25 april 1998." nature 395.6703(1998): 670.

[3] eichler, david, et al. "nucleosynthesis,neutrino bursts and γ-rays from coalescing neutron stars." nature 340.6229(1989): 126.