一种将辐射主导激波拟合至伽马射线暴数据的高效方法：Kompaneets RMS 近似
高能天体物理现象
2022-02-02 v1
摘要
发生在伽马射线暴（GRB）喷流光球层之下的激波由辐射主导。这类辐射主导激波（RMS）可能塑造了 GRB 的瞬时辐射。尽管理论研究已相当深入，但由于从第一性原理模拟 RMS 的计算成本过高，RMS 模型尚未被用于数据拟合。在此，我们通过发展一种能够精确再现温和相对论性（激波系内）或更慢速 RMS 辐射谱的近似方法，即 Kompaneets RMS 近似（KRA），弥合了理论与观测之间的鸿沟。该近似基于辐射的热康普顿化与 RMS 内部发生的体康普顿化之间的相似性。我们通过将模拟的 KRA 辐射谱与第一性原理辐射流体动力学模拟进行比较来验证该方法，发现无论是在 RMS 内部还是在其下游区域，两者都表现出极好的一致性。随后，我们将 KRA 应用于 GRB 喷流内部的激波场景，从而能够快速高效地拟合 GRB 数据。我们通过对 GRB 150314A 中的一个非热谱进行拟合，展示了所开发方法的能力。该拟合使我们能够揭示产生暴瞬时辐射的 RMS 的物理性质，例如激波速度和上游等离子体温度。
引用
@article{arxiv.2111.01810,
title = {An efficient method for fitting radiation-mediated shocks to gamma-ray burst data: The Kompaneets RMS approximation},
author = {Filip Samuelsson and Christoffer Lundman and Felix Ryde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01810},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 6 figures. Manuscript accepted by ApJ