以 GRB 060218 为代理限制作为超高能宇宙线源的低光度伽马射线暴
高能天体物理现象
2020-11-04 v2
摘要
我们以典型的低光度伽马射线暴 GRB 060218 为代理，研究低光度伽马射线暴(llGRBs)与超高能宇宙线(UHECRs)之间的联系。我们聚焦于在 UHECR 加速区中共同加速的电子所产生的随之而来的同步辐射发射，并将此发射与观测进行比较。我们考虑了瞬时和余辉两个阶段。对于瞬时阶段，我们假设共同加速的电子以幂律分布瞬时注入（无额外加热或再加速），这导致与观测矛盾的光学-UV 亮发射。对于余辉阶段，我们通过将电子热同步辐射与 ~3 天时的可用射电数据比较，限制爆波的的总动能。考虑体洛伦兹因子 的温和相对论性外流（更慢的跨相对论性外流未予处理），我们发现有限的可用能量不允许 GRB 060218 类余辉成为 UHECRs 的主要起源。鉴于瞬时能量预算与余辉动能相当，该分析也独立地限制瞬时阶段作为主要 UHECR 源。更一般地，我们的研究证明来自热电子的同步辐射是温和相对论性激波物理的有力诊断工具。
引用
@article{arxiv.2005.02417,
title = {Constraining Low-luminosity Gamma-Ray Bursts as Ultra-high-energy Cosmic Ray Sources Using GRB 060218 as a Proxy},
author = {Filip Samuelsson and Damien Bégué and Felix Ryde and Asaf Pe'er and Kohta Murase},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.02417},
year = {2020}
}
备注
Published as ApJ 902:148 (2020). Updated to match published version. Discussion added on inverse Compton effects during the prompt phase. Main conclusions unchanged