遭遇密度凸起或空洞的伽马射线暴激波动力学与余辉光变曲线

我们研究了伽马射线暴 (GRB) 激波在周围介质中遭遇各种密度结构（如凸起、空洞或阶梯）时的动力学及其余辉光变曲线。我们展示并解释了介质中每种类型的密度结构在前向激波 (FS) 和反向激波 (RS) 动力学上留下的特征响应，适用于具有长寿命或短寿命 RS 的激波。我们表明，当周围介质密度下降时，由于激波的绝热冷却，激波在某些情况下会表现出实际的加速期（即使在其减速阶段）。通过比较具有不同形状凸起或空洞的数值算例，我们提出了一系列激波正确建模需要满足的一致性检验。我们的模型结果成功通过了这些检验。采用激波的拉格朗日描述，我们进行了复杂的余辉辐射计算。我们表明，作为对周围介质中密度结构的响应，RS 光变曲线产生的变化比 FS 光变曲线更为显著。一些观测特征（如再增亮、凹陷或缓慢波动）在 RS 模型中更容易得到解释。我们还讨论了印刻在 FS 和 RS 光变曲线上的这些不同特征的起源。