GRB 130427A 中以正负电子对主导的 GeV-光学闪耀

我们证明，GRB 130427A 中双 GeV+光学闪耀的光变曲线与密度参数为 $A=\rho r^2\sim 5\times 10^{10}$ g cm$^{-1}$ 的星风型介质中冲击波的辐射一致。闪耀的峰值由冲击波中产生并被加热的大量 $e^\pm$ 正负电子对发出；我们的第一性原理计算确定了受激等离子体的正负电子对加载因子和温度。利用详细的辐射转移模拟，我们重现了观测到的双闪耀。光学闪耀由前向激波后方热等离子体的同步辐射主导，而 GeV 闪耀则由同一等离子体的逆康普顿散射产生。逆康普顿散射的种子光子在前几十秒主要由瞬发 MeV 辐射主导，此后由光学至 X 射线余辉主导。前向激波后方热等离子体的逆康普顿冷却重现了从几秒到约 1 天的所有 GeV 数据。我们发现，闪耀峰值时冲击波的洛伦兹因子为 $\Gamma\approx 200$，前向激波磁化参数为 $\epsilon_B\sim 2\times 10^{-4}$。在 $>10^2$ 秒时刻，光学和 X 射线波段的数据需要一个额外的辐射源；我们推测这个额外源可能是爆炸抛射物中长寿命的反向激波。