TeV能段伽马射线暴：理论考量

伽马射线暴（GRBs）是宇宙中最明亮的爆发现象，由超相对论性喷流驱动。其瞬时 $\gamma$ 射线辐射短暂地使其余 $\gamma$ 射线天空黯然失色，使其能从宇宙学距离被探测到。其后跟随（有时部分重叠）一个能量相当但非常宽频带且更持久的afterglow辐射。虽然大多数GRB在几MeV以下被探测到，但有一百多个在高中能（$\gtrsim0.1\;$GeV）被探测到，且已有若干个被 Fermi 大面积望远镜（LAT）观测到高达数十GeV。最近，地基成像大气切伦科夫望远镜在 $(0.1$\textendash$1)\,$TeV 能带探测到afterglow辐射，开启了甚高能（VHE）域（$\gtrsim0.1\;$TeV）的新电磁窗口。VHE谱分量的辐射机制尚未完全理解，其探测为GRB物理提供了重要约束。本综述简要概述了能在GRB中产生VHE辐射的不同轻子与强子机制。相同机制可能催生许多 Fermi-LAT GRB瞬时辐射中看到的高能谱分量。讨论了其延迟 onset 及长时间持续（深入afterglow相）的可能起源，及其对辐射区和相对论无碰撞激波物理的启示。给出了将GRB用作约束河外背景光与星系际磁场模型以及检验洛伦兹不变性破缺的理想探针的关键结果。