高能辐射与来自伽玛暴的宇宙射线

本文致力于分析伽马暴中粒子加速及其辐射后果。因此我们一方面获得对物理过程的约束，另一方面获得可能被新型伽玛射线仪器记录的粒子加速信号。我们先前已证明，即使在磁场及其扰动散射能力保守假设下，只要在所谓“内部冲击”阶段存在合适的相对洛伦兹费米过程，即可在伽马暴中产生极高能宇宙射线（UHECR）。本文将这些假设的后果分析扩展至电子和质子的整个提示辐射。即假设磁场随距离的平方衰减，且粒子散射时间超过布朗模型（尤其是采用柯尔莫科夫尺度展开的散射规则），我们仅通过参数调整即可证明：i) 在GZK球范围内，UHECR的强度足以解释脚踏实地附近的宇宙射线谱；ii) 围绕100 keV的伽玛光谱峰值（即所谓的E_peak）得到恰当解释；iii) 在E_peak以下常常不可避免地出现热成分；iv) 来自UHECR的辐射可在约67 MeV（在共形框架下，观察者可见约20 GeV）因π^0衰变以及来自中子衰变约0.2 GeV的低能中微子辐射；亦可产生能量在5至150 GeV之间、因μ衰变而产生的中微子；v) UHECR辐射的高能伽玛射线（范围为几十MeV至10 GeV）因正电子-正电子对创建过程而产生，强度足以被观测到。