关于 GRB 021206 伽马射线极化的影响

我们比较了两种产生 GRB 提示辐射中高水平极化的可能情景：来自具有均匀（在空间和时间上）磁场的相对论喷流的 synchrotron 辐射，以及来自喷流中平面内具有随机磁场的喷流的 synchrotron 辐射。我们惊讶地发现，这两种情景都能产生相当水平的极化（均匀磁场约为 45-50%，随机磁场约为 30-35%）。均匀的时间独立磁场最自然地通过从致密天体的扩张而产生。这需要源处为 $10^{12}$G 的磁场，并以 $\propto R^{-1}$ 方式输运。这并不意味着能量为 Poynting 流支配。然而，在该情景下，对于 Poynting 流和非 Poynting 流支配，都存在严重难题，即无法解释粒子加速（这需要随机磁场）。显然，若观察者位于狭窄（$\theta_j \sim 1/\Gamma$）喷流的 $1/\Gamma$ 方向内，随机磁场也能产生显著极化。虽然大多数喷流较宽，但来自 GRB 021206 的喷流——最近观测到强烈极化——很可能非常狭窄。GRB 021206 是最强的爆炸之一。采用能量-角度关系，我们估算出的角度为 $<1/40$ rad 甚至更小。因此，就该特定爆炸而言，所需的几何条件并不寻常。我们得出结论，RHESSI 的观测表明提示辐射来自 synchrotron 辐射。然而，鉴于两种随机场和均匀场情景预测的极化水平相当，这些观测不足以排除或确认任一情景。