伽马射线暴中的磁场与宇宙线：自相似无碰撞前激波

被激波加速的宇宙线在前激波区形成出射粒子的流分布。如果环境场与激波和宇宙线能量学相比可以忽略不计，则可以通过流（Weibel型）不稳定性在激波上游产生更强的磁场。在这里，我们发展了前激波区的自相似模型，并计算了其结构，例如磁场强度、相干尺度等作为距激波距离的函数。我们的模型表明，整个厚度为 $\sim R/(2\Gamma_{\rm sh}^2)$ 的前激波区（在晚期余辉阶段当 $\Gamma_{\rm sh}\sim1$ 时与激波半径相当），与典型的星际介质磁场相比，可以充满大规模且相当强的磁场（亚高斯强度，相干长度为 $10^{17} {\rm cm}$ 量级）。前激波区中这些磁场的存在对于激波处Fermi加速的高效率很重要。前激波场中加速电子发出的辐射可以构成一个独立的发射区，根据时间和激波参数在紫外/光学到无线电波段辐射。我们还推测，这些最终被输运到激波下游的磁场可以大大提高伽马射线暴余辉激波的辐射效率。