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伽马射线暴的中子驱动后glow

天体物理学 2009-11-07 v3

摘要

伽马射线暴的火球部分由自由中子构成。它们的存在从根本上改变了火球通过外部介质减速的机制。在爆炸的后期阶段,中子完全与离子分离并以常数洛伦兹因子 Γn\Gamma_n 共轭运动。随着离子火球减速,中子形成一个前导前端。该前端逐渐衰变,留下与周围介质混合的衰变产物轨迹。衰变产物的动能远远超过介质的固体质能,因此在半径 R<Rtrail=10Rβ1017R < R_{trail} = 10R_\beta \approx 10^{17} cm 时,该轨迹仍具有很高的洛伦兹因子。其中 Rβ=1016(Γn/300)R_\beta = 10^{16}(\Gamma_n/300) cm 为中子衰变的平均半径。离子火球扫过轨迹物质并在其内部产生冲击波。因此,观测到的后glow辐射产生于中子轨迹中。这可以自然地在 RRtrailR \approx R_{trail} 处重新点亮或显示出光谱迁移,因为中子的影响随之停止。若未观察到任何中子特征,则表明火球的杂质装载极低,且普朗特流占据主导地位。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0209228,
  title  = {Neutron-Fed Afterglows of Gamma-Ray Bursts},
  author = {Andrei M. Beloborodov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0209228},
  year   = {2009}
}

备注

accepted to ApJ Letters