伽马射线暴瞬时辐射能谱：同步辐射的逆袭
高能天体物理现象
2020-03-25 v1
摘要
在伽马射线暴（GRB）发现 40 多年后，其瞬时辐射能谱的预测与观测之间长期存在的张力开始得到解决。我们发现，如果辐射粒子未完全冷却，观测到的能谱可以由同步辐射过程产生。不完全冷却的证据最近在 Swift GRB 能谱中被发现，其瞬时观测低至 0.5 keV（Oganesyan 等人 2017, 2018），其特征为一个额外的低能拐折。为了在高能端搜寻这一拐折，我们分析了 Fermi 卫星在超过 10 年运行中探测到的 10 个长暴和 10 个短暴中最亮的 GRB。我们发现，在 10 个长暴中有 8 个存在低能拐折（位于峰值能量以下）的强有力证据，且该拐折下方和上方的光子指数分别与同步辐射能谱预言的值（-2/3 和 -3/2）显著一致。所分析的 10 个短暴均未显示拐折，但其低能谱斜率与 -2/3 一致。在 GRB 标准模型框架内，这些结果意味着辐射区存在极低的磁场，与预期不符。我还展示了 GRB 190114C 的能谱演化，它是首个被 MAGIC 望远镜以高显著性探测到的 GRB，其在 keV-MeV 能量范围内显示出瞬时辐射与余辉辐射的共存，后者上升并主导能谱能量范围的低能部分。
引用
@article{arxiv.2003.10447,
title = {GRB Prompt Emission Spectra: The Synchrotron Revenge},
author = {Maria Edvige Ravasio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10447},
year = {2020}
}
备注
4 pages, 2 figures, Proceeding of the Yamada Conference LXXI: Gamma-ray Bursts in the Gravitational Wave Era 2019