关于 GRB 941017 中异常 $\gamma$ 射线辐射成分的强子模型

Gonz\'alez 等 (2003) 报告发现 GRB 941017 中存在来自 ~1--200 MeV 的异常辐射成分。该成分独立于且能量是提示 ~50 keV--1 MeV 辐射成分的 3 倍以上，而后者由相对论性 synchrotron-shock 模型良好描述。对 GRB blast 流中高能质子的加速可能导致独立的辐射成分。本文考虑两种模型，这两种模型都涉及对 ultra-high 能量 cosmic rays 的加速及随后的 photomeson 相互作用。第一种模型涉及由 photohadronic 过程在 GRB blast 流中发起的双子-光子级联。计算表明，该级联产生的光谱过于软，无法解释观测结果。提出第二种模型，其中在 GRB blast-wave 壳中发生 photopion 相互作用，产生射出的 collimated 中子束。射出的中子在进行进一步的 photopion 相互作用后，产生一束超相对论电子，这些电子在 Gauss 强磁场的微小 gyroperiod 内即可失去大部分能量。这种次级电子束产生硬的 synchrotron 辐射光谱，可能解释 GRB 941017 中的异常成分。