具有光学跳变特征的伽马射线暴余辉之多信使探测前景
高能天体物理现象
2022-07-04 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
一些伽马射线暴（GRBs）的余辉光变曲线表现出非常复杂的时间和光谱特征，例如在光学波段中，在瞬时辐射后约一小时出现突然的强度跳变。我们假设该特征源于两个相对论性壳层的晚期碰撞，并在多信使框架下研究相应的高能中微子辐射，同时将我们的发现与经典余辉模型的结果进行对比。对于恒定密度的暴周介质，当发生光学跳变时，相对于自相似余辉情形，发射的中微子总数可增加约一个数量级。通过探讨利用冰立方中微子天文台（IceCube Neutrino Observatory）及未来射电阵列如 IceCube-Gen2 radio、RNO-G 和 GRAND200k，以及 POEMMA 航天器进行探测的前景，我们得出结论：利用 IceCube-Gen2 radio 探测中微子可让我们约束具有跳变的 GRB 余辉的比例以及暴周介质的性质。我们还研究了 GRB 100621A 的余辉以及具有光学跳变的类 GRB 130427A 暴的中微子信号预期。探测到来自 GRB 余辉的中微子，对于探索尚未揭晓的驱动光学跳变的机制可能至关重要。
引用
@article{arxiv.2112.07690,
title = {Multi-messenger detection prospects of gamma-ray burst afterglows with optical jumps},
author = {Ersilia Guarini and Irene Tamborra and Damien Bégué and Tetyana Pitik and Jochen Greiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07690},
year = {2022}
}
备注
44 pages, including 13 figures and 3 appendices. Discussion expanded, conclusions unchanged. Matches version accepted for publication in JCAP