中文

基于 IceCube 对 GRB 221009A 中微子未探测结果的模型约束

高能天体物理现象 2023-02-22 v3

摘要

GRB 221009A 是一个明亮的伽马射线暴 (GRB),其各向同性能量大于 1054 ergs10^{54} ~{\rm ergs}。其较低的红移使其成为高能中微子探测的有力候选者。然而,IceCube 合作组报告的该 GRB 中微子搜寻结果为零探测。本文中,我们利用 IceCube 观测的上限来检验不同的 GRB 瞬时辐射模型。我们发现,至少对于这一特定暴,耗散光球模型在大参数空间内可被排除。内激波模型只有在大的整体运动洛伦兹因子 Γ\Gamma 下才能成立,其中最严格和最为保守的约束分别为 Γ>450\Gamma > \sim 450Γ>200\Gamma > \sim 200。此外,注入质子和电子的总耗散能量之比 (ϵp/ϵe\epsilon_p / \epsilon_e) 可在给定 Γ\Gamma 下被约束。对于 Γ<400\Gamma < 400,要求 ϵp/ϵe<10\epsilon_p / \epsilon_e < 10。对于内碰撞诱导磁重联与湍流 (ICMART) 模型,来自 GRB 221009A 的约束较为温和。在 ICMART 模型下,仅当大部分耗散能量沉积于质子且所有加速质子都适于产生中微子的极端情形时,才需要略大的整体运动 (Γ>250\Gamma > \sim 250)。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.14116,
  title  = {Model constraints based on the IceCube neutrino non-detection of GRB 221009A},
  author = {Shunke Ai and He Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.14116},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 2 figures, accepted for publication in APJ