从超相对论性GRB到适度相对论性X射线二元星系的爆炸波与逆冲击
高能天体物理现象
2025-04-11 v2
摘要
爆炸波模型常用于模拟超相对论性伽马射线暴(GRBs)的相对论外流,但也被应用于来自X射线二元星系(XRBs)的较低洛伦兹因子射出物。本文重访了这些系统中爆炸波和逆冲击的物理,并探讨了超相对论性( )和适度相对论性( 几个) regimes之间的相似性和差异性。我们首先演示了在观察者坐标系时间下,爆炸波半径演化可从一般能量和半径爆炸波演化中恢复,强调XRB射出物是GRB后glow的非轴向、适度相对论性的亲属。我们表明,对于固定的爆炸波或射出能量,逆冲击在演化中对于较不(更)相对论性系统的穿越要晚(早)得多,发现与GRB相比,逆冲击在XRBs和非轴向GRBs中持续时间要长得多。因此,逆冲击穿越应该在观察者坐标系下通常在 天后才会完成。这一特征,以及它们的中等洛伦兹因子和可分辨的核心分离,使XRB射出物成为冲击和粒子加速物理的独特实验室。我们讨论了几何和横向扩散对结果的影响,探讨了如何区分不同的冲击成分,并对GRB和XRB环境的含义进行了评论。此外,我们认为识别XRBs中的逆冲击迹象可以提供对射出洛伦兹因子的独立约束。
引用
@article{arxiv.2503.10802,
title = {Blast waves and reverse shocks: from ultra-relativistic GRBs to moderately relativistic X-ray binaries},
author = {James H. Matthews and Alex J. Cooper and Lauren Rhodes and Katherine Savard and Rob Fender and Francesco Carotenuto and Fraser J. Cowie and Emma L. Elley and Joe Bright and Andrew K. Hughes and Sara E. Motta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10802},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 19 pages, 11 figures. Underlying data and figure scripts available at https://github.com/jhmatthews/blastwave. Comments welcome