肮脏火箭与孤儿余辉:两类瞬态事件的故事
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
孤儿余辉是由宇宙火箭产生的瞬态事件,类似伽玛射线暴 (GRB) 余辉,却没有伴随的伽玛射线。此类瞬态事件可能由观察偏离轴向的喷流式 GRB 产生,因此作为测试伽玛射线暴喷流方向的绝佳手段。然而,孤儿余辉也可能由"肮脏火箭"产生,即其喷出物携带过多质子以至无法产生 GRB。通过设计周全的孤儿余辉搜索,可以以至少两种方式区分轴向肮脏火箭与偏离轴向的孤儿余辉。第一种方法是结合来自广域天体的实时触发、多颜色搜索与更深入的跟踪观测,能够在首次观测事件年龄 t_1 之后追踪光变曲线超过 2*t_1 的时间。此类光变曲线允许对 t_1 与时间衰减斜率 alpha 进行同步拟合,从而准确区分轴向与偏离轴向的孤儿余辉。第二种方法是对孤儿余辉进行射电跟踪观测,以判断射电强度随时间变化——偏离轴向的孤儿余辉预期会随时间下降,而轴向事件则不然。此外,还可进行额外的测试,通过多波段监测冷却、自吸收和 f_nu 峰值频率来验证,但这更具观测挑战性。孤儿搜索的另一难点在于,肮脏火箭也可能是有喷流的,且偏离轴向的肮脏火箭在个体上几乎无法与偏离轴向的 GRB 余辉区分。为识别其存在,孤儿余辉调查必须足够广泛,以至少捕获一些轴向肮脏火箭。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0301011,
title = {Dirty Fireballs and Orphan Afterglows: A Tale of Two Transients},
author = {James E. Rhoads},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0301011},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 4 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal (April 2003)