伽马射线暴在膨胀介质中的喷流传播
高能天体物理现象
2020-10-28 v2
摘要
双中子星(BNS)并合事件GW170817清楚地表明，一次BNS并合会触发短伽马射线暴(sGRB)喷流。与周围环境介质为静态的坍缩星不同，在BNS并合中，喷流穿过以可观速度()向外膨胀的并合抛射物。在此，我们提出半解析与解析模型来求解GRB喷流在其周围介质中的传播。这些模型通过自洽地包含由茧(cocoon)产生的喷流准直，改进了我们此前的模型。我们还进行了一系列BNS并合与坍缩星中喷流传播的二维数值模拟以检验我们的模型。我们的模型在各个方面(喷流头半径、茧的横向宽度、包含准直的喷流张开角、茧压以及喷流-茧形态)都与数值模拟一致。研究发现，茧的能量组成取决于周围介质是否膨胀：在BNS并合喷流的情形中，茧能量由动能主导，而在坍缩星中则由内能主导。我们的模型将有助于估算引力波的电磁对应体。
引用
@article{arxiv.2007.10690,
title = {Jet Propagation in Expanding Medium for Gamma-Ray Bursts},
author = {Hamid Hamidani and Kunihito Ioka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.10690},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 7 figures, and 2 tables; accepted for publication in MNRAS