Gamma射线暴谱-亮度关联在非热电子同步辐射情景下的分析

Gamma射线暴(GRB)提示辐射谱历经二十多年一直以光滑断裂幂律(Band函数)进行建模,并发现其峰能$E_p$与总等效等离子体亮度$L_{iso}$之间存在正且紧密的关联,即所谓的Yonetoku关系。然而,近期研究表明,许多提示辐射谱可由非热电子同步辐射模型良好描述,显著偏离Band函数。在本工作中,我们测试更合适的谱模型——来自非热电子的理想化同步谱——对Yonetoku关系及其与物理参数间关系的影响。我们选取了由Fermi/GBM观测到的具有红移测量值的GRB,并进行谱分析,将其分为两个样本:单峰样本,使用每个GRB光度曲线峰谱;以及多峰样本,其中我们探索了13个明亮GRB的时间分辨谱分析。我们观察到,在快速冷却情景($\nu_m/\nu_c\gg1$)下的$E_p$通常大于由Band函数提供的值。因此,我们在我们的样本中未发现任何$E_p-L_{iso}$关联,除了位于中间冷却情景($1<\nu_m/\nu_c<3$)中的GRB,即其中峰能与断能非常接近。我们反而在两个样本中发现一种新的紧密关联,即指导冷却频率$\nu_{c,z}$与$L_{iso}$之间的关系:$\nu_{c,z} \propto L_{iso}^{(0.53 \pm 0.06)}$。这些结果表明,假设提示辐射谱由同步辐射产生,则物理关系是$\nu_{c,z}$与$L_{iso}$之间的关系。对内在同步谱拟合Band函数会返回峰能值$E_{p,z}^{Band} \sim \nu_{c,z}$。