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GRB 170817A:一个离轴观测的短伽马射线暴

高能天体物理现象 2018-05-02 v2

摘要

伽马射线暴(GRB)喷流的角分布尚不清楚。GRB 170817A 的观测光度是所有已知短伽马射线暴中最低的,这最好的解释是我们的视线位于喷流张角之外,即 θobs\theta_{obs} >> θj\theta_j,其中 θobs\theta_{obs} 是我们的视线与喷流轴之间的夹角。根据引力波观测以及 GRB 170817A 的射电和 X 射线余辉建模推断,θobs\theta_{obs} \sim 20^{\circ} -- 28^{\circ}。在本工作中,我们定量考虑了 GRB 喷出物角能量分布的两种情景:顶帽喷流和具有幂律指数 ss 的结构化喷流。对于顶帽喷流模型,我们得到较大的 θj\theta_j(例如,θj\theta_{j}>>1010^{\circ})、相当高的本地(即 z<<0.01)短伽马射线暴速率 \sim8--15×103\times10^3 Gpc3Gpc^{-3}yr1yr^{-1}(Fong et al. 2015 估计为 90\sim1850 Gpc3 Gpc^{-3}yr1yr^{-1})以及极高的 Epeak,0E_{peak,0}(同轴、静止系)>>7.5×104\times10^4keV(典型短伽马射线暴约为 500keV)。对于结构化喷流模型,我们使用 θobs\theta_{obs} 给出了典型同轴光度短伽马射线暴(例如,104910^{49} erg s1^{-1}\sim105110^{51} erg s1^{-1})情况下的 ssθj\theta_{j} 的限制,而低同轴光度情况(例如,104910^{49} erg s1^{-1})给出了更合理的 ss 值。对于 GRB 170817A,结构化喷流模型比顶帽喷流模型更为可行,因为相当高的本地短伽马射线暴速率和极高的同轴 Epeak,0E_{peak,0} 几乎排除了顶帽喷流模型。GRB 170817A 很可能是一个具有结构化喷流的低同轴光度 GRB(104910^{49} erg s1^{-1})。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.05869,
  title  = {GRB 170817A: a short GRB seen off-axis},
  author = {Xin-Bo He and Pak-Hin Thomas Tam and Rong-Feng Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.05869},
  year   = {2018}
}

备注

10 Pages, 3 Figures, 1 Table, RAA, in press