伽马射线暴瞬时效率的修正分析

伽马射线暴（GRBs）的瞬时效率是产生 $\gamma$ 射线发射机制的重要线索。先前基于X射线余辉光度 $L_X$ 对冲击波动能的估计表明，该效率很大，某些情况下高于90\%。这给发射机制尤其是内激波模型带来了问题。然而，这些估计基于如下假设：X射线发射电子处于快速冷却，且其逆康普顿（IC）损失可忽略。观测到的 $L_X$（以及因此得到的冲击波能量）与 $E_{\gamma\rm ,iso}$（瞬时发射中各向同性等效能量）之间的相关性，一直被视为支持该分析的观测证据。瞬时伽马射线能量与冲击波动能相关是合理的，因此观测到的相关性证实了 $L_X$ 确实是后者的有效代理变量这一观念。最近的研究表明，余辉激波中的磁场明显弱于早先认为的强度，其均分分数 $\epsilon_B$ 可能低至 $10^{-4}$ 甚至更低。受这些发现启发，我们重新考虑该问题，此次将IC冷却纳入考虑。我们发现，即使IC损失显著，观测到的 $L_X-E_{\gamma\rm ,iso}$ 相关性也能复现。对于小的 $\epsilon_B$ 值，冲击波必须更具能量，我们发现相应的瞬时效率显著小于先前认为的值。例如，对于 $\epsilon_B\sim10^{-4}$，我们推断出典型的瞬时效率约为 $\sim15\%$。