伽马射线暴的外前向激波余辉模型有多差/多好？

Xiang-Gao Wang; Bing Zhang; En-Wei Liang; He Gao; Liang Li; Can-Min Deng; Song-Mei Qin; Qing-Wen Tang; D. Alexander Kann; Felix Ryde; Pawan Kumar

doi:10.1088/0067-0049/219/1/9

伽马射线暴的外前向激波余辉模型有多差/多好？

高能天体物理现象 2015-08-18 v3

作者: Xiang-Gao Wang , Bing Zhang , En-Wei Liang , He Gao , Liang Li , Can-Min Deng , Song-Mei Qin , Qing-Wen Tang , D. Alexander Kann , Felix Ryde , Pawan Kumar

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摘要

外前向激波(EFS)模型一直是解释伽马射线暴(GRBs)宽波段余辉数据的标准范式。该模型的一个预测是，不同能段的一些余辉时间断裂应为无色的(achromatic)。Swift时代的观测揭示了一些GRB中至少存在有色(chromatic)余辉行为，引发对GRB余辉EFS起源的怀疑。本文中，我们进行系统研究以解决该问题：外前向激波模型有多差/多好？我们的样本包括85个被良好监测X射线和光学光变的GRB。基于数据符合EFS模型的程度，我们将其分类为：金样本：(I和II级)包含85个中的45个。它们显示出有无色断裂的证据，或与之相符。各余辉段的时间/光谱行为与EFS模型的预测(闭合关系)一致。银样本：(III和IV级)包含85个中的37个。它们也一致于具有无色断裂，即使一个或多个余辉段不符合闭合关系。坏样本：(V级)85个中的3个显示出有色行为的直接证据，表明EFS模型与数据不一致。这些归入坏样本。我们进一步对金样本中GRB的各种观测性质( $\alpha$ , $\beta$ , $t_b$ )和模型参数(能量注入指数q, p, $\theta_j$ , $\eta_\gamma$ 等)进行统计分析，并推导EFS中磁化参数 $\epsilon_B$ 的约束。总体而言，我们得出结论：最简单的EFS模型可以解释至少一半GRB的多波长余辉数据。当调用更先进的建模(例如长寿命反向激波、结构化喷流)时，多达 $>90 \%$ 的余辉可在ESF模型框架内解释。

关键词

伽马射线暴外前向激波余辉模型无色断裂闭合关系 Swift观测磁化参数

引用

@article{arxiv.1503.03193,
  title  = {How Bad/Good Are the External Forward Shock Afterglow Models of Gamma-Ray Bursts?},
  author = {Xiang-Gao Wang and Bing Zhang and En-Wei Liang and He Gao and Liang Li and Can-Min Deng and Song-Mei Qin and Qing-Wen Tang and D. Alexander Kann and Felix Ryde and Pawan Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.03193},
  year   = {2015}
}

备注

69 pages,134 figures, 7 tables, ApJS, in press

伽马射线暴的外前向激波余辉模型有多差/多好？

摘要

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