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伽马射线暴余辉偏振的数值模拟

高能天体物理现象 2023-06-07 v3

摘要

我们计算了伽马射线暴余辉阶段的线偏振,包括轴上与离轴观测者。我们使用相对论性喷流减速的数值模拟,并通过后处理模拟结果来计算偏振。在我们的模拟中,除平行于激波速度的磁场分量外,还考虑了激波平面内混沌的磁场。虽然为轴上观测者计算的线偏振与先前的解析估计一致,但我们发现横向膨胀(在我们的模拟中得到了精确处理)在决定离轴观测者的线偏振方面起着关键作用。我们的结果表明,离轴观测者看到的离轴线偏振呈现单峰,与先前解析研究推断的双峰相反。最大偏振度在观测角 θ_obs=0.4 rad 处为 40%,并随观测角增大而减小,这与解析模型的预测相反——解析模型中偏振随观测角增大而增大。根据 GRB 170817A 在 244 天处获得的线偏振 12% 的上限,我们还推断出各向异性因子 B_∥/B_⊥ = 0.5–0.9,与激波后磁场被湍流放大的情形一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.01136,
  title  = {Numerical simulations of polarisation in gamma-ray burst afterglows},
  author = {Rogelio Medina Covarrubias and Fabio De Colle and Gerardo Urrutia and Felipe Vargas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01136},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 9 figures, accepted for publication in MNRAS