轴外观测的伽马射线暴结构喷流的高纬度发射
高能天体物理现象
2020-10-27 v2
摘要
伽马射线暴(GRBs)的X射线发射通常表现为初始陡降,随后是近乎恒定的发射阶段(即所谓的“平台”),其可持续长达数千秒。虽然陡降通常被解释为准直伽马射线闪光的余辉,但持久的平台通常与外激波发射有关,并由长寿命中心引擎的能量注入维持。最近一项研究提出了另一种解释,将陡降和平台都归因于“结构喷流”的高纬度发射(HLE),其能量和整体洛伦兹因子依赖于距喷流对称轴的角距离。在这项工作中,我们扩展了这一思路并探索了更现实的条件:(a)准直发射的有限持续时间,(b)光学深度的角依赖性,以及(c)光变曲线对观测者视角的依赖性。我们发现,当高度轴外观测时,结构喷流的HLE光变曲线平滑衰减,与轴上情况不同,陡降和平台阶段之间没有清晰区分。对于物理参数的现实选择,纬度依赖的汤姆逊不透明度和发射有限持续时间的影响对整体光变曲线演化影响甚微。我们讨论了GW170817可能的HLE,表明其发射在首次Swift-XRT观测之前早已衰减殆尽。最后,我们讨论了当前和未来宽视场X射线望远镜及X射线巡天(如eROSITA和THESEUS任务概念)探测轴外GRB的HLE的前景。
引用
@article{arxiv.2004.12215,
title = {High latitude emission from structured jet of Gamma-Ray Bursts observed off-axis},
author = {Stefano Ascenzi and Gor Oganesyan and Om S. Salafia and Marica Branchesi and Giancarlo Ghirlanda and Simone Dall'Osso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12215},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 11 figures