具长寿命反向激波的 GRB 激波动力学与余辉光变曲线
高能天体物理现象
2015-06-11 v2
摘要
我们对存在长寿命反向激波 (RS) 的相对论性激波动力学进行了详细研究。虽然短寿命 RS 已被广泛考虑，但人们认为由于抛射物 Lorentz 因子的分层预期，RS 是长寿命的。长寿命 RS 的存在使得前向激波 (FS) 动力学偏离自相似的 Blandford-McKee 解。采用正确纳入能量守恒的“力学模型”，我们提出了 FS 和 RS 动力学的精确解。我们进行了复杂的余辉辐射计算。采用激波的 Lagrangian 描述，我们追踪了 FS 和 RS 之间众多壳层的绝热演化。每个壳层的电子谱演化也被单独追踪。然后，我们分别通过对整个 FS 和 RS 激波区域积分得到 FS 和 RS 的光变曲线。特别是，我们利用了一个观测谱通量的解析表达式，该表达式是我们在此推导为观测频率和观测者时间的函数。通过探索总共 20 种不同的抛射物分层，我们详细解释了分层抛射物如何影响其激波动力学和余辉光变曲线。我们表明，虽然 FS 光变曲线对抛射物分层不敏感，但 RS 光变曲线表现出更丰富的特征，包括陡峭下降、平台期、隆起、再增亮以及各种时间衰减指数。如果 RS 具有比 FS 更高的微物理参数值，这些独特的 RS 特征可能是可观测的。我们讨论了我们的结果在理解 GRB 余辉数据中的可能应用。
引用
@article{arxiv.1208.2347,
title = {Dynamics and Afterglow Light Curves of GRB Blast Waves with a Long-lived Reverse Shock},
author = {Z. Lucas Uhm and Bing Zhang and Romain Hascoet and Frederic Daigne and Robert Mochkovitch and Il H. Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.2347},
year = {2015}
}
备注
54 pages, 27 figures, accepted for publication in ApJ