GRB blastwaves through wind-shaped circumburst media

背景：长伽马射线暴（GRB）的前身星中有很大一部分被认为是巨星。因此，对长GRB的研究需要模拟超相对论性激波在环绕巨星的周暴介质中的传播过程。我们模拟了各向同性、绝热相对论性火球向大质量GRB前身星周围风塑介质中的膨胀过程。周暴介质由真实分层的恒星风区（直至其终端激波）以及随后的具有恒定密度的激波风区组成。目的：我们追踪了激波在其所有阶段的演化，包括加速至洛伦兹因子为75的极快加速阶段、通过与恒星风相互作用而产生的减速阶段、穿过风终端激波的阶段，直至其在激波风中传播的阶段。方法：我们使用自适应网格细化多用途平流代码来追踪火球的演化。结果：我们表明，从纯热力学到超相对论性动力学区域的加速是突变式的，并产生内部结构的激波。得益于自适应网格，我们分辨了该超相对论性壳层在所有阶段的结构。我们讨论了正向和反向激波对在与自由恒星风相互作用阶段所起的动力学作用，并清晰地识别了壳层穿越终端激波时产生的以激波为主的复杂结构。结论：我们表明，在我们的终端激波相对靠近大质量星的模型中，Blandford-McKee型的自相似减速阶段只能在恒定密度的激波风区中产生。