Searching for the Long-Duration Gamma-Ray Burst Progenitor (eBook)

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Robert Allan Mesler III
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Lingua: en
Editore: Springer
Collana: Springer Theses
Codice EAN: 9783319066264
Anno pubblicazione: 2015
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Descrizione

Nominated as an outstanding thesis by the Department of Physics and Astronomy of the University of New Mexico, this thesis seeks to identify the gamma-ray burst (GRB) progenitor. GRBs are extragalactic explosions that briefly outshine entire galaxies, but the mechanism that can release that much energy over a < 100 second burst is still a mystery. the leading candidate for the grb progenitor is currently a massive star which collapses to form a black hole–accretion disk system that powers the grb. grb afterglows, however, do not always show the expected behavior of a relativistic blast wave interacting with the stellar wind that such a progenitor should have produced before its collapse. in this book, the author uses the zeus-mp astrophysical hydrodynamics code to model the environment around a stellar progenitor prior to the burst. he then develops a new semi-analytic mhd and emission model to produce light curves for grbs encountering these realistic density profiles. the work ultimately shows that the circumburst medium surrounding a grb at the time of the explosion is much more complex than a pure wind, and that observed afterglows are entirely consistent with a large subset of proposed stellar progenitors. 100="" second="" burst="" is="" still="" a="" mystery.="" the="" leading="" candidate="" for="" the="" grb="" progenitor="" is="" currently="" a="" massive="" star="" which="" collapses="" to="" form="" a="" black="" hole–accretion="" disk="" system="" that="" powers="" the="" grb.="" grb="" afterglows,="" however,="" do="" not="" always="" show="" the="" expected="" behavior="" of="" a="" relativistic="" blast="" wave="" interacting="" with="" the="" stellar="" wind="" that="" such="" a="" progenitor="" should="" have="" produced="" before="" its="" collapse.="" in="" this="" book,="" the="" author="" uses="" the="" zeus-mp="" astrophysical="" hydrodynamics="" code="" to="" model="" the="" environment="" around="" a="" stellar="" progenitor="" prior="" to="" the="" burst.="" he="" then="" develops="" a="" new="" semi-analytic="" mhd="" and="" emission="" model="" to="" produce="" light="" curves="" for="" grbs="" encountering="" these="" realistic="" density="" profiles.="" the="" work="" ultimately="" shows="" that="" the="" circumburst="" medium="" surrounding="" a="" grb="" at="" the="" time="" of="" the="" explosion="" is="" much="" more="" complex="" than="" a="" pure="" wind,="" and="" that="" observed="" afterglows="" are="" entirely="" consistent="" with="" a="" large="" subset="" of="" proposed="" stellar="" progenitors.="">