相对性等离子体中的集体过程及其对伽马射线暴后glow的影响

我们考察了集体等离子体过程对高度相对性电子 synchrotron 辐射的影响。我们发现，与 Sazonov (1970) 一致，强效应即使在不存在非相对性等离子体成分时也可能出现，由于相对性电子（和质子）本身。与 Sazonov 不同，后者仅在等离子体频率与磁力场频率之比远大于特征电子洛伦兹因子的平方时，nu_p/nu_B >> gamma^2 时推测存在强效应；我们则发现即使 1 << nu_p/nu_B << gamma^2 时也可能出现强效应。该光谱的修改在频率 nu < nu_{R*} = nu_p min[gamma, (nu_p/nu_B)^(1/2)] 处最为显著，其中 nu_{R*} 推广了 Razin-Tsytovich 频率 nu_R = gamma nu_p 到 nu_p/nu_B << gamma^2 区间。将 our 结果应用于伽马射线暴 (GRB) 等离子体，我们预测在能量比例为 ~10^5 时，即相对性电子能量与磁场能量之比超过该值时，火球与周围介质相互作用初始阶段的射电光谱将经历强烈修改。合理的电子分布函数可能导致负的 synchrotron 吸收，即产生相干射电辐射，这类辐射特征为低程度的圆极化。检测这些效应将约束当前观测中不确定的磁场能量比例，并提供一种新的手段来了解火球膨胀所进入的环境特性。