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相对论性无碰撞激波中的磁场

高能天体物理现象 2015-06-17 v3

摘要

我们对伽马射线暴 (GRB) 外部正向激波 (FSs) 中的磁场进行了系统研究。我们的 X 射线(光学)样本包含 60(35)个 GRB,主要来自 Swift 卫星。我们采用两种方法研究 epsilon_B(正向激波中磁场能量占比)。1. 对于 X 射线样本,我们利用观测到的陡降结束处的通量 \ge X 射线正向激波通量这一约束条件。2. 对于光学样本,我们利用观测通量源自正向激波这一条件(光学样本光变曲线按 ~t^-1 衰减,符合正向激波预期)。在对 E(喷流各向同性等效动能)做出合理假设后,我们将这些条件转化为对 epsilon_B n^{2/(p+1)} 的上限(测量值),其中 n 为暴周密度,p 为电子指数。取 n=1 cm^-3,我们光学(X 射线)样本的 epsilon_B 测量值(上限)分布范围约为 10^-8 -10^-3(~10^-6 -10^-3),中位数约为几 x 10^-5(~几 x 10^-5)。为了表征除了种子磁场 ~10 muG 的激波压缩之外还需要多少放大,我们将结果表示为放大因子 AF,其对 n 的依赖性极弱(AF propto n^0.21)。我们光学(X 射线)样本的 AF 测量值(上限)范围约为 1-1000(~10-300),中位数约为 50(~50)。这些结果表明,为了解释余辉观测,除了激波压缩外,还需要某种形式的放大。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.3277,
  title  = {Magnetic Fields In Relativistic Collisionless Shocks},
  author = {Rodolfo Santana and Rodolfo Barniol Duran and Pawan Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.3277},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted to ApJ. Minor changes after Referee Report. 22 Pages, 7 Figures