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伽玛射线暴（简称伽玛暴）是二十世纪六十年代由美国的Vela卫星无意中探测发现的。对伽玛暴的研究已经持续了半个世纪，尤其自二十世纪九十年代以来，对伽玛暴的起源以及其爆发的物理机制等各方面的研究取得了长足的进展，并建立了伽玛暴的标准模型。伽玛暴是持续时间从几十毫秒到几万秒的高能光子爆发，是宇宙中最剧烈的爆发现象。持续时间大于2秒的称为长暴，小于2秒的称为短暴。大量的观测证据表明，长暴起源于大质量恒星的死亡，而短暴则最可能起源于双致密星（中子星-中子星或中子星-黑洞）的并合。根据标准模型，中心引擎产生的间歇性喷流向外运动过程中，不同的壳层间的碰撞产生激波，加速电子进而通过同步辐射释放能量。此所谓内激波过程，该阶段电子的同步辐射以高能光子为主。喷流中不同壳层合并后继续向外运动，与周围的环境介质相互作用产生激波并加速电子进行同步辐射。此所谓外激波过程，该阶段电子的同步辐射遍布从X到射电的各个波段，称为伽玛暴的余辉。 本文第一章我们对伽玛暴进行了简要综述，简要介绍了近半个世纪伽玛暴的研究进程及重要成果。包括与伽玛暴辐射相关的激波物理和火球模型、伽玛暴的辐射机制及动力学演化等内容。这些内容构成了伽玛暴所谓的“标准模型”。此外，我们还介绍了与伽玛暴的偏振相关的理论模型、外流体中的大尺度结构磁场以及伽玛暴宿主星系的特性等。 第二章我们介绍关于GRB120308A的外流体磁化强度的相关研究工作。GRB120308A的光学余辉中观测到了很高的线偏振度并且偏振度随时间逐渐衰减，这是目前为止在伽玛暴余辉中观测到的最高的线偏振度。我们用正反激波模型解释该暴的光学余辉，对反向激波区域的磁场进行了估计，其磁场大小约是正向激波区域磁场的七倍(RB～7)，磁化参数为σ～0.01，说明中心引擎释放的能量中，坡印廷流占据了不可忽略的比例。偏振度的演化也与标准模型的预期一致。 第三章我们介绍了关于GRB130912A的光学余辉平台的研究。GRB130912A的光学余辉中观测到了持续时间～3.2×103s的平台，这也是目前为止短暴的光学余辉中观测到的最长平台。余辉中的这种平台一般被认为是中心引擎的持续活动造成的能量注入，而我们通过对该暴的分析发现，不引入能量注入机制的情况下，其余辉也可以用标准模型解释，只是正向激波传递给电子和磁场的能量的比例((ε)e、(ε)B)比伽玛暴的典型值大。 第四章我们介绍关于GRB140903A的多波段余辉的分析研究。GRB140903A观测到了持续时间长达～106s的射电余辉，而且其X余辉中还出现了从103s到7×103s的平台以及在1天左右出现了喷流拐折。为解释该暴的多波段余辉，我们引入能量注入机制以及大约～0.05rad的喷流张角。此外，我们还分析了观测到射电余辉和没有观测到射电余辉的短暴之间的异同，有射电余辉的短暴普遍红移更小，且对应的其它波段（包括伽玛波段瞬时辐射、X射线余辉及光学余辉）的流量（流量密度）更高，然而这些暴的光度却与没有射电余辉的短暴没有明显区别，这说明亮的短暴是因为更近，所以更容易探测到其射电波段的余辉。 第五章我们介绍了关于短暴偏移宿主星系中心距离的相关研究。由于短暴一般被认为是双致密星并合产生的，而双致密星诞生时会伴随有一定的反冲速度，在该反冲速度以及双星并合时标的作用下，爆发短暴的时候，双星偏离宿主星系中心的距离可能会比较大。再考虑到伽玛暴余辉的辐射与环境介质密度相关，而星系中星际介质的密度随着远离星系中心的距离增大而下降，因而短暴的余辉光度会与短暴偏离宿主星系中心的距离有关。我们通过对短暴的相关统计研究发现，短伽玛暴余辉内禀光度确实与其偏离宿主星系中心的距离有很好的相关性。相关关系可表示为LX，11∝R-116±0.57norm和Lopt，6∝R-1.23±0.51norm。 最后，基于本文介绍的工作，我们介绍对于未来伽玛暴研究的问题的相关展望。