分层喷射物产生的 GRB 余辉平台的高分辨率数值计算

自从 Swift 发现 GRB 余辉中的平台以来，它们主要被建模为晚期能量注入。然而，许多研究表明，平台可能可以通过反向激波穿越之前的早期阶段（要么以恒定洛伦兹因子滑行，要么在反向激波穿越喷射物时非常缓慢地减速）来建模。早期平台的斜率对最快移动喷射物的分层提供了一些约束，这些喷射物可能是产生瞬时发射的喷射物。然而，数值研究通常不将喷流建模为分层外流；原因是为了精确演化这少量高度相对论性物质所需的分辨率极高。在这项研究中，我们进行了高分辨率数值计算（$\Delta r/r \lesssim 10^{-5}$），验证了分层的喷射物结构确实可以在风（$k=2$）和 ISM（$k=0$）环境中产生余辉平台，并明确计算了破裂时间。我们使用 JET 代码演化相对论性流体动力学，并使用 Firefly 代码对其进行后处理以计算余辉。我们的结果表明，分层的喷射物结构（在 GRB 喷流中通常应该存在）足以解释 GRB 余辉，并且平台斜率可用于约束喷射物分层。我们还提供了平台持续时间作为喷射物特征洛伦兹因子函数的精确测量标度。典型平台的持续时间长要求喷射物的特征洛伦兹因子非常适中（$\gamma_0 \sim 10-50$），这与其他余辉平台模型一致。