邻近超新星成协伽马暴190829A：环境、喷流结构与甚高能伽马射线余辉

我们提出一个自洽的范式来解释邻近低光度伽马暴GRB~190829A的显著特征。其瞬时伽马射线光变曲线具有两个分离脉冲。我们提出，其初始脉冲的硬瞬时伽马射线光子（$E_p= 624_{-303}^{+2432}$ keV）与尘埃介质（$A_{\rm V}=2.33$）的相互作用不仅产生了第二个软伽马射线脉冲（$E_p\sim 12$ keV），还通过$\gamma\gamma$湮灭形成了一个预加速的$e^{\pm}$富集介质壳层。在此范式中，我们表明观测到的射电、光学和X射线余辉光变曲线均可用前向激波模型很好地拟合。其喷流近乎各向同性（$\theta_j>1.0$ rad），洛伦兹因子约为$35$，且$e^{\pm}$富集介质壳层的电子密度约为$15$ cm$^{-3}$，约为其正常周边介质电子密度的7倍。伽马暴抛射物在$R=(4.07-6.46)\times 10^{16}~\rm cm$区域追上并传入$e^{\pm}$富集介质壳层，导致在伽马暴触发后约$10^3$秒出现明亮的余辉隆起。由同步自康普顿过程预言的甚高能（VHE）伽马射线发射与H.E.S.S.观测相符。推导的宽波段能谱分布表明，像GRB~190829A这样的邻近伽马暴将是VHE伽马射线望远镜（如H.E.S.S.、MAGIC和CTA（切伦科夫望远镜阵列））有前景的观测目标。