伽玛射线暴(简称伽玛暴)是一类短时标增亮的伽玛射线闪,是迄今为止观测到的最剧烈的高能爆发现象。从上世纪60年代Vela卫星无意中发现伽玛暴以来,伽玛暴始终是天体物理领域的研究热点之一。一方面,伽玛暴的相关物理过程仍有待解决,如喷流的起源、伽玛暴的中心引擎、瞬时辐射的产生机制。另一方面,多信使(电磁辐射、中微子、引力波等)天文时代的到来为人们提供了更多的可能来了解极端高能条件下的物理过程。伽玛暴根据持续时间分布可为长暴(>2s)和短暴(<2s)。与超新星爆发成协的证据支持长暴起源于大质量恒星的坍缩。而短暴一般被认为是双致密星并合的产物。双中子星并合或黑洞-中子星并合会抛出富中子物质;这些物质通过快中子俘获过程合成大量不稳定重核,然后衰变加热抛射物,产生kilonova。陆续发现的多个与伽玛暴成协的kilonova候选体,为双致密星的起源提供了间接的证据。2017年,advanced LIGO/Virgo联合观测到第一个双中子星并合引力波信号GW170817。这个引力波源与短伽玛暴GRB 170817A成协直接证明,至少部分短暴起源于双中子星并合。伽玛暴的中心天体一般是中子星或恒星级黑洞。我们可以根据瞬时辐射及其余辉的光变特征推断其中心引擎的性质。例如,当光变曲线中呈现出延展辐射、X射线波段的平台或耀发时,中心可能是磁星。本文主要介绍短伽玛暴余辉中的多成分辐射及快速射电暴的环境磁场。第一章介绍短伽玛暴及余辉的研究背景,包含三个小节。第一节关于伽玛暴及其余辉的观测特征与经典理论。我们在第二节介绍了 kilonova的相关研究,包含快中子俘获的研究背景、kilonova模型、还有磁星风注入的merger-nova模型。第三节,我们关注第一个双中子星并合引力波事件GW170817的引力波和电磁观测,及其相关理论研究。其中非常重要的观测是发现双中子星并合、短伽玛暴和kilonova的成协。Merger-nova模型假设当双中子星并合的产物是毫秒磁星时,并合抛射物由玻印亭流星风加速。而蟹状星云的观测表明,最初由玻印亭流主导的磁星风将演化成正负电子对主导的相对论性流体。这样,轻子与周围物质相互作用时,产生脉冲星风云。因此,第二章从星云观测谈起,然后介绍脉冲星风云模型在伽玛暴喷流和双中子星并合中的应用。当磁星风注入伽玛暴喷流,星云反向激波辐射可以解释伽玛暴后一天左右出现的X射线鼓包。当磁星风注入双中子星并合抛射物时,可以产生光学与X射线波段的增亮;其中,光学增亮来自于富中子抛射物的热辐射,X射线耀发则是星云反向激波的同步辐射。第三章简述了快速射电暴的观测与研究,部分起源理论支持快速射电暴与伽玛暴及引力波事件成协;我们还介绍了估算快速射电暴环境磁场的方法,为研究其物理起源和宿主星系性质打开了新的窗口。最后一章是本文的总结与展望。