GRB 同步辐射机制的约束

我们重新考察了 GRB 瞬时辐射的广义同步辐射模型，并确定了其在参数相空间中成立的区域。我们根据峰值能量、峰值流量和持续时间刻画了典型的 GRB 脉冲，并利用最新的 Fermi 观测来约束光谱的高能部分。我们求解了辐射区的内禀参数，并找到了同步辐射可能的参数相空间。我们的方法是广义的，不依赖于具体的能量耗散机制。我们找到了合理的同步辐射解，其能量比为 $10^{-4}<\epsilon_B/\epsilon_e<10$，整体 Lorentz 因子值为 $300<\Gamma<3000$，典型电子的 Lorentz 因子值为 $3\times 10^3<\gamma_e<10^5$，辐射半径的数量级为 $10^{15}cm<R<10^{17}$cm。其中最显著的是相当大的辐射半径值和电子的 Lorentz 因子值。我们发现软（峰值能量小于 100KeV）但明亮（各向同性光度为 $~1.5 \times 10^{53}$）的脉冲是低效的。这或许可以解释为何缺乏强烈的软爆发。在大部分能量由流的动能携带的情况下（例如在内部激波中），同步辐射解要求只有一小部分电子被激波加速至相对论速度。我们表明，未来 CTA 对 GRB 极高能光子的观测有可能确定同步辐射模型的所有参数，或将其完全排除。