触发伽马射线暴喷流耗散的磁重联开关

伽马射线暴（GRB）的瞬时辐射需要某种机制来耗散超相对论性喷流。内激波或某种形式的电磁耗散是候选机制。任何机制都需要回答一些基本问题，例如：光变的起源是什么？耗散发生在什么半径处？高效的瞬时辐射是如何产生的？这些机制还必须与超相对论性喷流如何在致密天体附近的湍流和电磁重联中形成并保持重子纯净，以及在坍缩星模型内如何避免恒星物质卷入相一致。我们使用最新的超相对论性喷流磁流体动力学模型，在电磁耗散的背景下探讨其中一些问题，这种耗散源于慢碰撞和快无碰撞重联机制，通常分别与Sweet-Parker重联和Petschek重联相关。对于一个高度磁化的超相对论性喷流和典型的坍缩星参数，我们发现，显著的电磁耗散可能会被推迟，直到它在喷流光球层附近的大半径处（$r\sim 10^{13}--10^{14}{\rm cm}$）灾难性地发生。此时，喷流已获得高洛伦兹因子（$\gamma\sim 100--1000$），光度为$L_j \sim 10^{50}--10^{51}\ergs$，观测者光变时标约为1秒（范围从0.001到10秒），达到$\gamma\theta_j\sim 10--20$（对于半张角$\theta_j$），因而能够产生喷流拐折，并且可用于瞬时辐射和余辉辐射的能量相当。这种磁重联开关机制允许电磁能高效地转化为瞬时辐射，并将观测到的瞬时GRB脉冲时间结构与嵌入喷流中的若干重联电流片的耗散时标联系起来。[节略]