用于伽马射线暴瞬时辐射的边缘快冷却质子同步辐射模型

一小部分具有低至软 X 射线（$\sim0.5$ keV）可用数据的 GRB 已被表明在其瞬时辐射谱的低能部分（$\sim1-10$ keV）具有谱折。整体谱形与一群粒子的光学薄同步辐射一致，这些粒子在可与动力学时间相比的时标上冷却到仍远高于其静止质量能量的能量（边缘快冷却区）。我们考虑强子情景，并研究这些 GRB 的瞬时辐射是否可能源自在边缘快冷却区辐射同步辐射的相对论性质子。利用半解析方法，我们推导了源参数，如磁场强度和质子光度，并计算了该情景下预期的高能中微子辐射。我们还研究了由光介子相互作用和 $\gamma\gamma$ 对产生所产生的次级对的辐射如何影响宽带光子谱。我们以详细的数值计算支撑了我们的发现。发现除非体洛伦兹因子非常大（$\Gamma \gtrsim 10^3$），否则由于次级对的同步辐射，折能以下的光子谱会受到强烈修正。此外，由于不完全质子冷却所必需的强磁场（$10^6-10^7$ G），该情景预测了不合理的极高 Poynting 光度。我们的结果强烈反对将边缘快冷却质子作为 GRB 瞬时谱中低能谱折的解释。