具有高能电子时变注入率的伽马射线暴能谱
高能天体物理现象
2020-04-22 v1
摘要
尽管伽马射线暴（GRBs）暴发现象的物理起源仍无定论，先前研究已将相对论性电子的同步辐射视为一种有前景的机制。这些工作通常采用不变的电子注入率（），这可能与坡印廷通量主导喷流中的情况不符。在坡印廷通量主导喷流中（例如ICMART模型，Zhang & Yan 2011），同时发生的磁重联数量可能随时间快速增长，并导致随时间增加。本文致力于研究此情形下的同步辐射能谱。研究发现，若采用递增的，辐射能谱会明显变硬；若增长足够快，可获得类Band的辐射能谱。后者与所得电子能谱在低能区出现隆起状而非幂律谱有关。该效应可强烈硬化低能辐射能谱。这表明递增的有助于缓解GRBs同步辐射的“快冷却问题”。我们的研究还揭示，具有大发射半径、小磁重联区长度或低注入电子最小能量的坡印廷通量主导喷流更倾向于形成类Band辐射能谱。我们提出，GRBs中发现的Band谱可能是电子在低能区呈隆起状分布的同步辐射。
引用
@article{arxiv.2003.12231,
title = {Gamma-ray Burst Spectrum with a Time-dependent Injection Rate of High-energy Electrons},
author = {Kuan Liu and Da-Bin Lin and Kai Wang and Li Zhou and Xiang-Gao Wang and En-Wei Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12231},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 3 figures, accepted for publication in ApJ Letters