GRB 081221 中的多色黑体辐射

伽马射线暴(GRB)瞬时辐射的辐射机制仍是一个开放问题。尽管其能谱通常用经验 Band 函数很好地拟合,该函数被广泛认为完全非热并解释为光学薄同步辐射,但积累的证据表明实际存在热成分。本文通过假设热光度随温度呈幂律分布,提出 GRB 081221 时间积分谱的多色黑体(mBB)模型,其表现为来自不同半径和/或角度的光球辐射。讨论了 mBB 的最小温度 $kT_{\min }$、最大温度 $kT_{\max }$ 及光度分布幂律指数 $m$ 的效应。用 mBB 模型拟合 GRB 081221 亮相(触发后 20s 至 30s)的时间积分谱得到 $kT_{\min }$ = $4.4\pm 0.3$ keV、$kT_{\max }$ = 57.0 $_{-1.4}^{+1.6}$ keV、$m=-0.46_{-0.06}^{+0.05}$。当时bin足够小时,GRB 081221 的时间分辨谱可被一系列单温黑体很好地拟合。我们的结果表明 GRB 081221 的瞬时辐射由光球辐射主导,其时间积分谱是不同时刻纯黑体成分的叠加,表明若温度分布宽泛,某些经验 Band 谱可解释为 mBB。