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一个康普顿化火球泡拟合第二个河外磁星巨耀发GRB 231115A

高能天体物理现象 2024-02-26 v2

摘要

磁星巨耀发(MGF)起源于非灾变磁星,与某些短伽马射线暴(GRB)具有显著的相似性。然而,由于观测有限,理解其详细起源和辐射机制仍然具有挑战性。MGF GRB 231115A的发现是第二个河外MGF,位于雪茄星系,光度距离约为3.53.5 Mpc,为深入了解上述课题提供了又一次重要机会。本文探讨了其时间特性,并通过经验模型和物理模型拟合,对时间积分谱和时间分辨谱进行了全面分析。我们的结果揭示了GRB 231115A与GRB 200415A相似的某些性质。我们采用了一个康普顿化火球泡模型,其中由磁星风形成的高密度e±e^{\pm}康普顿云经历康普顿散射和逆康普顿散射,从而在光球半径处重塑了膨胀火球的热谱。这导致主导发射特征随时间动态变化。我们的模型成功拟合了观测数据,提供了一个受约束的物理图像,例如半径约为1.95×1051.95 \times 10^{5} cm的束缚火球和2.5×10162.5\times 10^{16} G的高局域磁场。推导出的峰值能量和各向同性能量进一步证实了该暴的MGF起源及其对MGF-GRB样本的贡献。鉴于MGF的高事件率密度(约8×105 Gpc3 yr18\times 10^5\ \rm Gpc^{-3}\ yr^{-1})和超高局域磁场,我们还讨论了与MGF相关的进一步引力波探测的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.14833,
  title  = {A Comptonized Fireball Bubble Fits the Second Extragalactic Magnetar Giant Flare GRB 231115A},
  author = {Yi-Han Iris Yin and Zhao Joseph Zhang and Jun Yang and Run-Chao Chen and Umer Rehman and Varun and Bin-Bin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14833},
  year   = {2024}
}

备注

ApJL in press, author version, 10 pages, 5 figures, 3 tables