无碰撞 GRB 冲击及其辐射特性的物理学

我们基于相对论双向不稳定性提出了超相对论无碰撞冲击的理论。我们证明冲击前端对小尺度、随机纠缠的磁场产生不稳定。这些磁场足够强大，以足以在入射质子和电子的能量上散射其入射方向，从而将其批量运动动能转化为热能，效率极高。这验证了使用 MHD 近似以及冲击跳跃条件的有效性。有效碰撞也对于电子进行扩散费米加速以产生观察到的幂律发射至关重要。最后，这些强大的（亚对等）磁场也对于冲击的高效单偏振型辐射发射至关重要。预测的磁场对观察辐射的偏振特性有影响（例如来自类似喷流的喷气的线性偏振以及射电中的偏振颤动），并影响其光谱。我们提出了抖动辐射的解析理论，当磁场在加速电子gyration半径（Larmor 半径）小于其相关尺度时发生。内冲击的 GRB $\gamma$-射线辐射的复合抖动+单偏振模型能够解决许多 GRB 光谱之谜，如“死亡线”违反、锐利的光谱中断以及某些脉冲中看到的多个光谱分量（良好实例为 GRB910503、GRB910402 等）。我们强调同时检测两种光谱分量为精确诊断 GRB 冲击条件提供了途径。我们还讨论了结果与其他系统的关系，如类鲨鱼中的内冲击、射电叶脉以及超新星冲击。