高能伽马射线暴 (GRB) 提示辐射谱

尽管已有五十多年的伽马射线暴 (GRB) 观测，但关于提示辐射来源的若干问题，特别是高能端，仍未得到解决。我们对过去十五年中由 \textit{Fermi}/GBM 和 \textit{Fermi}/LAT 观测到的 35 个 GRB 进行全面分析，聚焦于提示辐射阶段高能 (HE, E$>$100 MeV) 辐射的本质。我们的研究结合了时序和光谱分析，以探讨观察到的从 10 keV 到 100 GeV 范围内的辐射是否来自单极辐射，并探讨额外光谱成分的可能贡献。对 \textit{Fermi}/LAT 光度曲线的时序建模显示，12 个样本中多个 GRB 在早期阶段偏离标准尾后景情景，这表明提示辐射的显著污染。我们发现，大多数 GRB 光谱与单极辐射相符，延伸至 GeV 能级，其非热电子分布的斜率 $p$ 在 $p\sim2.7$ 附近聚集，与理论预测相符。对于三个 GRB，需额外的幂律成分来解释高能辐射，但该成分的本质及其时序演化由于 \textit{Fermi}/LAT 数据的质量有限而仍不清楚。当需要幂律成分时，单极光谱显示锐利的 MeV 压制。这可以解释为早期尾后景中的偶极加载效应。这些发现强调了在揭示 GRB 早期高能提示辐射机制方面，多波段观测的重要性。我们简要讨论了这些发现对未来高能 (VHE, E$>$100 GeV) 伽马射线天文台 (如 Cherenkov Telescope Array) 的意义，以及如何检测 GRB 谱中额外非热成分的可能性。