伽马射线暴 $E_p$-$E_\gamma$ 关系的外激波起源

我们研究了长伽马射线暴（GRB）的 $\nu F_\nu$ 谱峰值能量 $E_p$ 与能量输出 $E_\gamma$ 之间的 $E_p \propto E_\gamma^{1/2}$ 关系，是否源于相对论性外流与周围介质相互作用产生的外激波。为此，我们考虑了决定 $E_p$ 和 $E_\gamma$ 的所有参数对周围介质密度径向分布的依赖关系，发现如果 GRB 周围的介质具有普适的径向分层，则可以解释 $E_p$-$E_\gamma$ 关系。对于 GRB 辐射过程（同步辐射或逆康普顿散射）与耗散机制（反向激波或正向激波）的各种组合，我们发现暴周介质必须具有一种粒子密度径向分布，该分布不同于由恒定质量损失率和终端速度所预期的 $R^{-2}$ 分布。