GRB 221009A：轻暗物质爆发还是极亮的逆康普顿分量？

伽马射线暴（GRBs）因其喷流中释放的巨大能量以及涉及的强磁场，被视为潜在甚高能光子发射体。然而，由于与河外背景光（EBL）的衰减，预期红移 $z\gtrsim 0.1$ 之外的暴无法探测到 TeV 光子。出于这些原因，2022 年 10 月 9 日对来自 GRB 221009A（z=0.151）能量为 18 和 251 TeV 光子的近期观测，对我们所知的 TeV 发射机制与河外背景提出了挑战。为解释 TeV 观测，探索暗物质候选体的近期工作已开始涌现。在本文中，我们讨论在除 EBL 外解释单个 18 TeV 光子观测的最合理情景——GRB 余辉中的同步自康普顿（SSC）辐射——内所需的条件与限制。为避免 Klein-Nishina 效应，我们发现对于环暴介质值 $> 1{\rm cm^{-3}}$（坍缩星情景中所预期），微物理磁参数需取低于 $10^{-6}$ 的不可能值。因此，我们探索基于轴子类粒子（ALPs）与暗光子机制的可能情景来解释该高能光子，并讨论其对 GRB 能量学的影响。我们发现 ALPs 与暗光子情景可解释 18 TeV 光子但无法解释 251 TeV 光子。