衰减微湍流伽马射线暴余辉的同步辐射与逆康普顿辐射数值研究

伽马射线暴余辉的多波段观测以及一些高性能粒子在胞模拟暗示磁场可能在激波前沿后方衰减。本工作中，我们开发了一个数值代码，在激波下游衰减微湍流（DM）假设下计算加速电子分布的演化、其同步辐射与逆康普顿（IC）谱以及相应的光变曲线（LCs），其中 $\epsilon_B(t_p')\propto t_p'^{\alpha_t}$，$t_p'$ 为自注入以来的流体固有时间。我们发现：(1) DM 模型中的同步辐射谱与具有极低磁场强度的均匀湍流（HT）模型相似。然而，由于 DM 下激波后电子能量分布的显著变化，二者在 IC 谱分量上的差异相对更明显。(2) 若磁场衰减更快，快速冷却的电子更少，IC 谱分量变得更弱。(3) DM 模型中的光变曲线比 HT 模型衰减更陡，且 DM 模型中的谱演化与光变曲线类似于磁场能量份额随观测者时间减小的 HT 模型，即 $\epsilon_B(t) \propto t^{5\alpha_t /8}$。(4) DM 模型可自然地在 TeV 能段产生显著的 IC 谱分量，但由于 Klein-Nishina 抑制，IC 功率不能远大于同步辐射功率。我们将 DM 模型应用于描述 GRB 190114C 的余辉数据，发现磁场衰减指数 $\alpha_t\sim -0.4$、电子谱指数 $p\sim2.4$。未来对伽马射线暴余辉 IC 辐射的 TeV 观测将进一步有助于探测相对论性激波中鲜为人知的微观物理。