来自伽马射线暴的高能光子

康普顿、费米和AGILE伽马射线天文台已从多个长时伽马射线暴（LGRBs）和短硬暴（SHBs）中探测到能量高于100 MeV的高能（HE）光子发射，这些发射相对于瞬时的MeV发射有延迟且持续时间更长。在本文中，我们表明这种高能发射的主要观测特性正是火球（CB）模型对伽马射线暴所预测的：在CB模型中，伽马射线暴中所有观测到的辐射都是由高度相对论性的等离子体团（CBs）喷流与环境的相互作用产生的。瞬时的X射线和MeV γ射线脉冲是由CBs中的热电子对荣耀光子（即早在伽马射线暴发生之前由前身星或伴星吹出的风/抛射物在空腔中散射/发射的光子）进行逆康普顿散射（ICS）产生的。在每个MeV脉冲之后不久，当CB与风/抛射物碰撞时，同时开始产生光学和高能发射，并在CB在星际介质中减速期间持续。光学发射主要由CBs中湍流磁场费米加速到高能的扫入和撞击电子的同步辐射（SR）主导，而这些SR光子的ICS主导了高能光子的发射。光学和高能发射的光变曲线具有大致相同的时间行为，但具有不同的幂律谱。能量高于100 TeV的甚高能（VHE）光子发射主要由CBs中费米加速质子的强子碰撞产生的π^0衰变主导。CB模型很好地解释了所有观测到的辐射，包括LGRBs和SHBs的高能辐射，正如本文对GRB 090902B和SHB 090510所展示的那样。