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EP240414a:被延展星周物质削弱的伽马射线暴喷流

高能天体物理现象 2025-05-27 v3

摘要

近期的爱因斯坦探针(EP)事件 EP240414a 表现出若干不寻常的观测特征。其瞬时辐射与余辉辐射使其介于长伽马射线暴与低光度伽马射线暴之间。该事件伴随有一个快速光学暂现源(AT 2024gsa),其初期表现出类热谱,但随后在约 35\sim 3-5 天演化为一个异常红的峰值,这难以用热辐射解释。利用我们关于喷流在星周物质(CSM;Hamidani et al. 2025)中传播的广义解析框架,我们探讨了一种情形:常规的 LGRB 喷流产生于被致密 CSM 包围的前身星中。对于延伸至 3×1013\sim 3\times 10^{13} cm 的 0.03M\sim 0.03 M_\odot CSM,我们发现喷流在冲破前被显著削弱,成为“勉强失败”状态,即介于成功(LGRB)与完全失败喷流之间的中间态。该情形自然解释了 EP240414a 的多波段观测:早期热成分由茧冷却辐射产生,而红色峰值由中等相对论性勉强失败喷流(及其内茧)的非热余辉辐射解释。我们的工作证明了延展 CSM 在塑造 GRB 喷流中的重要作用,并说明了早期多波段后续观测如何能揭示喷流驱动暂现源在物理上的多样性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.16243,
  title  = {EP240414a: A Gamma-Ray Burst Jet Weakened by an Extended Circumstellar Material},
  author = {Hamid Hamidani and Yuri Sato and Kazumi Kashiyama and Masaomi Tanaka and Kunihito Ioka and Shigeo S. Kimura},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.16243},
  year   = {2025}
}

备注

14 Pages, 4 Figures, 1 Table. Accepted for publication in ApJL