同步发射冲击波中相对论效应的数值建模

同步发射现象在广泛的天体物理瞬态事件中被观察到，例如伽玛暴击 (GRBs)、射电超新星、中子星 (NS) 合并、破坏事件 (TDEs) 以及快速蓝色光学瞬态 (FBOTs)。尽管同步发射源十分常见，但这些事件涌发 flux 的建模通常依赖于简化的解析近似。对于高速冲击波，这些近似不够准确，因而需要考虑特殊相对论效应。正确地纳入这些效应显著增加了计算的复杂性，通常需要数值处理。在本文中，我们提出了一种新型数值模型，用于求解同步发射冲击波中的完整辐射传递问题，纳入所有相对论效应。该“全体积”模型能够计算任意速度的冲击波的同步发射，旨在适用于广泛的天体物理源。使用这一新代码，我们评估了更常用的近似模型的准确性。我们发现，一旦冲击波proper velocity超过 $(\Gamma\beta)_{\rm sh}\gtrsim 0.1$，全体积处理是必需的，而近似模型在跨相对论冲击波中的不准确性可达一个数量级。这意味着对于某些FBOTs、喷射TDEs以及其他相对论爆炸，可能存在对其推断物理属性的偏差，因为通常采用近似解析模型。我们随文公开了与我们模型相关的代码，可用于研究同步发射相对论瞬态事件的日益增长的样本。