近日，物理学院广西相对论天体物理重点实验硕士研究生王锁宁与导师吕候军教授课题组的关于限制黑洞带电量的研究工作以"Ejecta-circumstellar medium interaction in high-density environment contribution to kilonova emission: Application to GRB 191019A"为题发表在期刊《The Astrophysical Journal》上。

理论研究表明，黑洞-中子星并合或中子星-中子星并和能够产生可观测的电磁对应体。Swift 最近探测到的邻近的长持续时间 GRB 191019A 没有相关的超新星，而且属于一个几乎没有恒星形成活动的宿主星系，这表明这次爆发的起源是两个致密天体在活动星系核的高密度介质中发生动力学相互作用而合并的结果。考虑到这一事件的潜在动机，以及它发生在如此高密度的环境中，喷出物--环恒星介质（CSM）的相互作用不能被忽视，因为它可能是千新星发射的原因之一。在这里，我们通过考虑高密度环境中的抛射物-星际质相互作用对千新星发射的贡献，对千新星发射进行了理论计算。我们发现，抛射物-星际质相互作用对千新星发射的贡献将在后期占主导地位，喷出物质量越小，抛射物-星际质相互作用产生的千新星发射就越强。此外，我们还尝试把它应用到GRB 191019A上，但发现由于明亮的宿主星系的贡献，我们很难从观测结果中识别出可能的千新星发射。另一方面，如果我们能在未来探测到与GRB 191019A类似事件相关的千新星发射，就需要更小的注入质量（小于Mej＝2×10-5M⨀）。我们还讨论了磁星的r-过程和自旋能量贡献。

图1：r 波段光曲线，考虑了三种能量来源（r-process，旋转能和相互作用）的贡献；

图2：考虑到这三种能量来源，千新星在GRB 191019A的r、g、z、U和B波段的光曲线。

论文作者：王锁宁（硕士生），吕候军（通讯作者），袁泳，原浩瑜，Rice Jared，陈梦华，梁恩维。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad2205