本项目在于研究上一阶段以BeppoSAX卫星为代表的飞速发展的伽玛暴研究中遗留下来可望在即将于2004年下半年发射的Swift卫星提供契机的几个重大问题。这些问题有短暴问题、伽玛暴早期演化和早期环境、高红移宇宙等问题。我们在上一阶段曾经提出过余辉动力学演化的统一模型,解决了从极端相对论到非相对论的整个演化过程。但是,早期的余辉数据极为有限,早期环境更为缺乏。本项目将及时利用Swift将提供的数据,将演化规律扩展到早期情形。上一阶段对于短暴的研究无能为力,本项目将着力研究短暴是否有余辉、短暴与长暴以及X射线闪是否有关联以及它的特有规律性等问题。本项目还将伽玛暴有可能提供的高红移宇宙信息,来研究早期宇宙中的一些基本问题。这些问题覆盖了伽玛暴中相当大的范围,有望大幅度改善对伽玛暴物理的理解。
本项目研究了在Swift卫星发射前的一些预备性问题,包括伽玛暴的成束效应和孤立余辉;伽玛暴余辉的偏振;实际模型中伽玛暴余辉解析光变曲线;GRB 941017的高能成分问题;以及类似的微类星体问题等。在Swift卫星成功发射并取得丰富的观测数据后,研究了它新发现的四个伽玛暴的X射线耀发GRB 050406、050421、050502B、050607。根据中心能源有两个活动期的假设,利用它们与后期内、外激波以及伽玛暴本身的时间等关系,给出了四种X射线耀发类型,并详细讨论了上述四个伽玛暴耀发的分类。根据观测资料,本课题提出X射线耀发现象可由"滞后内激波"造成,也可由"滞后外激波"造成,甚至还可能两种机制同时存在。这一论据受到审稿人的高度评价"这是用耀发性质来限制伽玛暴中心能源的重要一步。他们的分析非常仔细和详尽,所得到的对X射线耀发光变曲线分类将会对伽玛暴研究领域其他人在分析将来的事件中非常有用"。 GRB 060206的光学和X射线余辉非常特殊,在暴后约3000秒,其余辉流量突然增强。本课题提出了可以与观测拟合的一个新模型。另外,基于超新星和伽马暴数据还研究了宇宙学暗能量。