内激波模型下伽马射线暴X射线耀斑的建模
高能天体物理现象
2014-11-20 v1
摘要
Swift伽马射线暴的X射线余辉光变曲线已收集超过400个，其中近一半在常规余辉衰减上叠加有X射线耀斑。证据表明，伽马射线瞬时辐射和X射线耀斑有共同起源，且至少部分耀斑只能用持久的中心引擎活动来解释。我们开发了一个壳层模型代码，以解决在内激波模型框架内如何产生X射线耀斑的问题。该壳层模型从具有多个壳层的中心引擎创建随机化的GRB爆发，并跟踪这些壳层在碰撞、合并和扩散过程中产生瞬时辐射和X射线耀斑。我们特别关注中心引擎活动的时间历史、内激波和观测到的耀斑，但未详细计算激波动力学和辐射过程。利用经验性的E_p - E_iso（Amati）关系，结合每次碰撞的假设Band函数谱和经验的耀斑时间轮廓，我们计算了任意中心引擎活动下的伽马射线（Swift/BAT波段）和X射线（Swift/XRT波段）光变曲线，并将模型结果与观测数据进行比较。我们表明，观测到的X射线耀斑现象学可以在内激波模型中得到解释。然后利用耀斑的数量、宽度和发生时间来诊断中心引擎活动，对抛射壳层的能量、抛射时间、宽度和数量施加约束。我们发现，观测到的X射线耀斑时间历史通常反映了中心引擎的时间历史，该中心引擎在瞬时辐射阶段后多次重新激活，且能量逐渐减少……
引用
@article{arxiv.0911.0707,
title = {Modeling Gamma-Ray Burst X-Ray Flares within the Internal Shock Model},
author = {Amanda Maxham and Bing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.0707},
year = {2014}
}
备注
32 pages, 11 figures. ApJ, in press