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对 GRB 050904 进行建模:一场来自 z=6.29 超大质量恒星爆炸的剖面分析

天体物理学 2010-11-11 v2

摘要

GRB 050904 位于红移 z=6.29,由Swift发现并经Subaru望远镜获得光谱红移,是首个从再电离时代之外识别的伽玛射线暴。由于长期伽玛射线暴的源头被确认为大质量恒星,这一事件为研究该时代星际形成环境提供了独特机会。除纪录红移外,该暴还有两个显著特征:首先,它呈现出在观察者坐标系中 t~470 秒处同步达到峰值的快速演化 X 射线和光学暴涨;其次,其尾流在 t~10^4 秒至 t~3×10^4 秒后显示出近红外(NIR)加速衰减,同时伴随反复且强大的 X 射线暴涨活动。我们对现有的所有 X 射线、NIR 和射电观测进行完整分析,采用包含此前任何 GRB 尾流模型未考虑的多种物理效应的尾流模型,并通过马尔可夫链蒙特卡洛分析详细量化模型不确定性。在此过程中,我们探讨了早期光学和 X 射线暴涨可能源于流出反向冲击区域的同步辐射和逆伽马射线辐射的可能性。我们建议,NIR 加速衰减期可能源于 X 射线暴涨光子与前冲中电子的逆伽马相互作用抑制同步辐射;随后出现的缓慢衰减阶段则可能因该抑制逐渐减弱所致。一系列可接受模型表明,GRB 050904 的动能与周围环境密度显著高于低红移 GRB 所观测到的典型值。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0612256,
  title  = {Modeling GRB 050904: Autopsy of a Massive Stellar Explosion at z=6.29},
  author = {L. J. Gou and D. B. Fox and P. Meszaros},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0612256},
  year   = {2010}
}

备注

45 pages, 7 figures, and ApJ accepted. Revised version, minor modifications and 1 extra figure