极向结构与运动抛射物对 SGRB 喷流动力学的影响

至少部分短伽马射线暴（SGRB）起源于中子星合并系统，该系统同时释放相对论性准直喷流和速度较慢、范围更广的抛射物。这些喷流在合并过程中产生的致密、各向异性且膨胀的介质中演化，由此产生的相互作用影响其形态和可观测特征。我们使用二维轴对称相对论流体动力学模拟，研究了 SGRB 喷流在漏斗状结构中的传播，这些结构可以是静态的或以轻度相对论速度膨胀的。初始条件源自双中子星合并的广义相对论磁流体动力学模拟中密度和压力的径向与角分布。我们探索了不同的漏斗张角和密度对比值。我们发现，抛射物的极向结构主要在早期阶段影响喷流演化，而膨胀抛射物的效应在后期阶段占主导。通过低密度极向漏斗传播的喷流初始速度更快，而轻度相对论性抛射物的存在使喷流在突破后保持更准直。尽管外部介质存在差异，喷流和茧（cocoon）内的能量耗散在各模型中保持相似，而被激波压缩的环境物质表现出在观测上可区分的特征。我们的结果强调了抛射物的结构和动力学特性在塑造 SGRB 喷流中的重要性。