通过多极电磁辐射探讨伽马射线暴中的达伊诺尼关系
高能天体物理现象
2025-07-15 v1
摘要
伽马射线暴(GRB) X 射线后glow 中各向同性平台亮度 () 与平台结束时刻的剩余时间 () 之间存在经验性关联,这一关系既可实现GRB的标准化,也可用于作为宇宙学探针。然而,支撑这一相关性的精确物理机制仍是活跃的研究领域。虽然高度磁化的中子星(磁星)被提议作为GRB后glow能源,但传统的偶极子脱旋辐射模型无法解释所观察到的多样化行为。这一局限性迫切需要更为全面的框架。我们提出,来自磁星的多极磁场辐射可为达伊诺尼关系提供了可行的解释。与简单偶极子场不同,更高阶的多极配置能够实现更复杂的能量耗散过程。多成分的共存可合理解释来自238个具有平台特征的GRB(来自Swift-XRT数据库,截至2024年12月底)所观察到的各种后glow衰减指数,其中大多数偏离 的偶极子预测,更关键的是,脱旋物理以一种独立于特定多极阶数的方式将 与 联系起来,保留了斜率为 的达伊诺尼相关性。此外,我们发现,包含更高阶多极子的纳入能够解释达伊诺尼关系中所观察到的平台能量范围。于是,一个统一的图景浮现:在多极场能够同时再现相关性的斜率和归一化。
引用
@article{arxiv.2507.09292,
title = {Investigating the Dainotti Relation in Gamma-Ray Bursts through Multipolar Electromagnetic Radiation},
author = {Emre S. Yorgancioglu and Daban Mohammed Saeed and Rahim Moradi and Yu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09292},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal (ApJ)