亚光球层 Comptonization 产生的 gamma 射线暴谱与谱相关
高能天体物理现象
2015-06-23 v1
摘要
gamma 射线暴物理中最重要的未解决问题之一是瞬时 gamma 射线谱的起源。其一般的非热特性和 X 射线波段的软化仍然未被解释。我们通过在一个以散射为主的光子-轻子等离子体中进行辐射-物质相互作用的 Monte Carlo 模拟来解决这些问题。等离子体——初始处于平衡状态——通过轻子群体中的突然能量注入被驱动到非平衡条件，模拟激波或磁能耗散的效果。光子与轻子之间的能量交换导致平衡恢复。虽然初始和最终的平衡谱是热力学的，但过渡光子谱以非热特征为特征，如幂律尾部、高能峰和多分量。当耗散发生在小到中等光学深度时，且谱在完全热化之前释放，这些非热特征在无穷远处被观测到。我们用 Band 函数对合成谱进行建模，并证明得到的谱参数在峰值附近 2-3 个数量级的频率范围内与观测结果相似。此外，我们的模型预测低频光子指数与峰值频率之间以及低频和高频指数之间的相关性。我们探讨了重子主导和正负电子对主导的火球，并得出结论：重子火球是解释 gamma 射线暴谱观测特征更好的模型。
引用
@article{arxiv.1502.03055,
title = {Gamma-ray burst spectra and spectral correlations from sub-photospheric Comptonization},
author = {Atul Chhotray and Davide Lazzati},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.03055},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 17 figures, Accepted for publication in ApJ