利用多波段伽马射线暴射电余辉诊断暴周环境

人们已广泛认识到伽马射线暴(GRB)余辉源于GRB外流与暴周介质的相互作用，而其演化遵循相对论激波的行为。假设暴周介质的分布遵循一般幂律形式，即$n = A_{\ast} R^{-k}$，其中$R$表示距暴的距离，显然密度分布指数$k$的值会影响余辉的行为。在本文中，我们分析具有任意$k$值的GRB射电余辉的时变与能谱行为。在射电波段，由前向激波产生的标准GRB余辉表现出晚时流量峰值，且不同频率下的相对峰值流量与峰值时间显示出对$k$的依赖性。因此，借助多波段射电峰值观测，可通过比较各观测波段中峰值流量/时间与频率的关系来确定暴周介质的密度轮廓。此外，还讨论了跨相对论激波以及余辉中喷流的影响。通过分析具有多波段射电余辉数据的31个长暴与1个短暴，我们发现其中近一半可用均匀星际介质($k=0$)解释，约$1/5$可被限制为呈现恒星风环境($k=2$)，而少于约$1/3$的样本显示$0< k< 2$。