伽玛射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸现象,经过半个多世纪的研究,伽玛暴领域取得了许多重大进展。比如,伽玛暴从物理起源上可以分为两类,其中一类是持续时间大于两秒的长暴,起源于大质量恒星的死亡,同时与Ⅰc型超新星成协;另外一类短暴,持续时间一般小于两秒,短暴起源于双致密星的并合,同时可能伴随着一个光学暂现源-千新星。短暴和千新星成协的理论预言在2017年发现的双中子星并合的引力波事件中得到了直接证实。长暴-超新星、短暴-千新星成协的观测对于研究恒星演化,元素的合成以及中子星的物态具有十分重要的意义。千新星是致密星并合时抛射出来的物质的内部经过放射性衰变加热产生的热辐射。传统意义的千新星能量只来源于抛射物内部核反应释放出的能量,然而考虑到致密星并合后留下一个致密的中心天体,中心天体持续活动也会为千新星提供一个额外能量来源。来自伽玛暴的观测证据也表明中心天体的持续活动会影响伽玛暴余辉光变行为。本文主要研究当中心天体是黑洞时,由黑洞吸积产生的盘风对千新星辐射的影响,同时也从伽玛暴和千新星的协同观测角度对双中子星并合后留下的中心天体的性质进行研究。另外,与长暴成协的超新星已经积累了大量观测数据,如果大质量恒星坍缩后留下一个恒星级黑洞,黑洞吸积产生的盘风扫过恒星包层可以形成激波,本文也考虑了盘风驱动的激波内合成足够的56Ni产生明亮的超新星的可能性,并且利用大量长暴和超新星的观测数据对黑洞中心引擎参数给出限制。本论文包括以下几方面内容:论文首先介绍伽玛暴相关背景,包括伽玛暴的观测历史、基本理论、中心引擎以及前身星的确认,然后详细介绍了千新星的整个发展历史,分别从模型和观测角度介绍千新星领域的最新研究进展,最后简单介绍了和长暴成协的超新星。第二章到第五章是本人博士期间的工作,其中第二章介绍了磁化盘风驱动的千新星和超新星模型。致密星并合有很可能留下一个恒星级黑洞和吸积盘,黑洞吸积产生的盘风会为千新星提供额外能量,同时在极向产生伽玛暴需要的准直性喷流。我们的工作在考虑黑洞中心引擎情况下建立了伽玛暴和千新星之间的联系,一定程度上填补这方面研究的空白。另外,我们也提出了盘风驱动的激波内合成56Ni的模型,这个模型可以用来解释大多数长暴以及和其成协的超新星。第三章是盘风驱动的千新星模型的一个应用。我们使用盘风和放射性物质衰变的混合能量模型来解释GW170817的光学电磁对应体AT2017gfo,我们的模型在为千新星AT2017gfo提供额外能量的同时,还可以对低光度的GRB 170817A给出合理的解释。为了进一步研究中心引擎对伽玛暴和千新星的影响,第四章介绍一个非常有趣的源—GRB 160821B,该暴具有很好的多波段余辉观测数据,同时也伴随一个明亮的千新星成分。通过分析数据我们发现,GRB 160821B的前身星很可能是双中子星并合后先形成一个磁星,随着磁星自转速度减慢而坍缩为黑洞,新生成的黑洞通过回落吸积为后面X射线余辉和千新星提供了能量来源。这个工作意义在于,即使在没有引力波观测的情况下,也可以通过伽玛暴和千新星成协的多波段电磁辐射判断双中子星的并合产物。第五章是关于长暴和超新星的工作。在假设了长暴和超新星的前身星模型下,我们讨论了盘风驱动激波中合成56Ni的可能性。该工作主要目的是想在黑洞中心引擎框架,从能量来源角度来解释所有的长暴以及和其成协的超新星,当然这也会对黑洞中心引擎参数给出限制。最后是对博士阶段工作的总结,讨论了目前研究工作的局限性和不足之处,以及对未来研究工作的展望。