Klein-Nishina区逆康普顿冷却与伽马暴瞬时谱
高能天体物理现象
2012-11-02 v1
摘要
当电子在相对论性激波中被加速时，同步辐射机制已知存在严重问题，无法解释大多数伽马射线暴（GRB）观测到的峰值以下伽马射线谱；同步辐射谱在峰值以下比观测谱软得多。最近，有研究提出辐射电子通过逆康普顿冷却（但处于Klein-Nishina区）的可能性作为这一问题的解决方案。我们对此效应进行了分析研究，并表明它会导致低能谱硬化，但不足以使其与大多数GRB的观测谱一致（这里假设电子在时间尺度与动力学时间尺度相当的时间内连续注入，正如GRB内激波所预期的那样）。特别地，我们发现无法得到α>-0.1的谱（f_ν ∝ ν^α），而典型的观测值为α~0。此外，为了达到α~-0.1，需要多个参数取极端值：磁场中的能量分数需小于约10^{-4}，电子的热洛伦兹因子需大于10^6，产生伽马射线的半径不能离减速半径太远。这些困难表明，当α>-0.2时，内激波中的同步辐射机制无法提供自洽的解。
引用
@article{arxiv.1206.4054,
title = {Inverse Compton cooling in Klein-Nishina regime and GRB prompt spectrum},
author = {R. Barniol Duran and Z. Bosnjak and P. Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.4054},
year = {2012}
}
备注
10 pages (single column), 2 figures, MNRAS in press