由逆康普顿辐射产生的伽马射线暴高能余辉与耀发
天体物理学
2009-06-23 v3
摘要
我们对火球在均匀或风型星际介质中经历外激波(ES)时的逆康普顿(IC)辐射进行了详细研究,并评估了 IC 辐射与同步辐射的相对重要性。我们确定了在短时中心引擎情形下驱动 IC 与同步辐射比值的主要模型参数。随后我们研究了长时中心引擎情形下的外激波,即延迟外激波(DES),该模型能够解释 GRB X 射线光变曲线中观测到的一些耀发。我们给出了模型预言,特别是关于 GeV 与 X 射线辐射行为的对比,并将其与其他解释耀发起源的模型进行比较。我们发现,若大部分辐射发生在火球处于快速冷却阶段时,则无论中心引擎活动是短时(标准 ES)还是长时(DES),都预期会产生显著的 GeV 辐射。特别地,在标准 ES 的框架下,我们能够解释 GRB940217 中观测到的延迟辐射。在 DES 情形下,我们发现 X 射线耀发光子的 IC 散射能够在 GeV 波段产生高能耀发,该辐射可被 GLAST 探测到。高能耀发的可探测性随暴的动能增大而提高:在 Swift GRB 中,光变曲线出现耀发的样本中约 30% 具有足够大的动能,使得预期的高能耀发可被 GLAST 探测到。DES 模型的一个重要预言是低能耀发与高能耀发的同时性。为了检验该同时性,两类耀发的峰值能量需同时低于或落在观测波段内。我们预言峰值能量约为 10 eV 的 X 射线耀发将产生峰值能量约为 100 MeV–GeV 的高能耀发。Swift 与 GLAST 的观测可对该同时性预言进行检验。
引用
@article{arxiv.0705.4061,
title = {High energy afterglows and flares from Gamma-Ray Burst by Inverse Compton emission},
author = {A. Galli and L. Piro},
journal= {arXiv preprint arXiv:0705.4061},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 15 figures, typos corrected, accepted for pubblication in A&A