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伽马射线暴余辉中的能量注入

高能天体物理现象 2015-11-18 v1

摘要

我们展示了表现出 X 射线和光学光变曲线同时再增亮并且在射电波长也被探测到的伽马射线暴 (GRBs) 的多波段观测和建模。我们表明再增亮事件可以通过向激波波前注入能量来建模,并且在所有情况下能量注入率都落在喷发物洛伦兹因子的能量分布的理论边界内。我们测量的暴周密度、喷流张开角和束流修正动能的值与在 z~1 和 z>6 处长时长伽马射线暴的这些参数分布一致,表明这些事件的喷流发射机制和环境与光变曲线中没有凸起的伽马射线暴相似。然而,表现出再增亮事件的辐射效率低于平均值,表明 outflow 的大部分动能由慢速运动喷发物携带,这进一步得到作为洛伦兹因子函数的喷发物能量的陡峭测量分布的支持。我们在能量注入期间没有发现反向激波的证据,意味着能量注入的开始是一个温和的过程。我们进一步表明,表现出同时 X 射线和光学再增亮的 GRBs 很可能是具有变化能量注入率事件分布的尾部,形成其类别中最极端的事件。因此,用 Swift 及其后继者对 GRB 余辉的未来 X 射线观测可能会发现更多此类事件,而对类似事件的射电跟进和多波段建模将揭示能量注入在 GRB 余辉中的作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.03702,
  title  = {Energy Injection in Gamma-ray Burst Afterglows},
  author = {Tanmoy Laskar and Edo Berger and Raffaella Margutti and Daniel Perley and B. Ashley Zauderer and Re'em Sari and Wen-fai Fong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.03702},
  year   = {2015}
}

备注

40 pages, 38 figures, 9 tables. Submitted to ApJ