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星际介质磁场对伽马射线暴余辉偏振的影响

高能天体物理现象 2021-10-22 v2

摘要

已在若干伽马射线暴(GRB)余辉中观测到线偏振。在几天之后,偏振来源于前向激波辐射,其依赖于激波后磁场。后者既可源自现有磁场(此处为星际介质(ISM)磁场)的压缩,也可源自激波产生的不稳定性。对于短伽马射线暴,先前对前向激波产生偏振的建模考虑了完全或部分限制于激波平面内的随机场。然而,星际介质磁场很可能由随机和有序两种分量构成。本文研究具有有序与随机两种分量的更真实磁场的影响。我们给出半解析模型,并计算不同磁场构型下的偏振曲线。我们发现,即便有序分量显著弱于随机分量,其仍存在可探测的明显特征。在存在不位于观测者平面的有序分量时,我们表明:i)对于位于喷流内的观测者,偏振角 θp\theta_p 在整个余辉阶段保持恒定,或呈现小于仅由随机分量所预期的 90\textdegree 摆动的微小变化;ii)对于位于喷流外的观测者,偏振角在喷流断裂前从 θpmax\theta_p^{\max} 演化至喷流断裂后的相反方向。我们还发现,GRB170817 的偏振上限要求随机场未完全限制于激波平面内,且与高达随机分量一半的有序分量相容。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.10624,
  title  = {Impact of the ISM magnetic field on GRB afterglow polarization},
  author = {O. Teboul and N. Shaviv},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10624},
  year   = {2021}
}