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由射电峰值约束伽马射线暴余辉中的电子加速

高能天体物理现象 2022-11-16 v1

摘要

对伽马射线暴(GRBs)及其多波段余辉的研究,已揭示相对论性高能天体源中电子加速与辐射特性的诸多见解。跨电磁谱的宽带建模一直是探究这些源背后物理的主要手段,尽管独立诊断工具已被开发出来,以告知并佐证粒子加速模拟和宽带研究中所做假设。我们提出一种方法,用以约束 GRB 激波波前中与电子加速相关的三个物理参数:电子所占激波能量份额 ϵe\epsilon_e、被加速进入能量幂律分布的电子份额 ξe\xi_e,以及被加速电子的最小洛伦兹因子 γm\gamma_m。这些参数由射电余辉光变曲线和能谱分布中的峰值观测所约束。从 49 个射电余辉样本中,我们得以找到这些参数的窄分布,暗示激波波前微观物理可能存在普适性,尽管观测偏差可能起作用。利用射电峰值及与瞬时伽马射线辐射效率相关的考量,我们将 ϵe\epsilon_eξe\xi_e 的允许参数范围约束在约一个数量级内,即 0.01ϵe0.20.01\lesssim\epsilon_e\lesssim0.20.1ξe10.1\lesssim\xi_e\lesssim1。由于模型简并性,此类严格约束在宽带研究中无法对 ξe\xi_e 获得。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.00686,
  title  = {Constraints on Electron Acceleration in Gamma-Ray Bursts Afterglows from Radio Peaks},
  author = {Ruby A. Duncan and Alexander J. van der Horst and Paz Beniamini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00686},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 6 figures, 2 tables; accepted for publication in MNRAS