伽马射线暴早期光学余辉的偏振演化

伽马射线暴（GRB）的中心引擎和喷流组成仍是一个谜。这里我们提出，对早期光学余辉偏振演化的观测可能有助于揭示这些问题。我们首先研究了相对论性喷流与其周围介质相互作用过程中产生的反向激波和正向激波的动力学。喷流很可能携带来自中心引擎的大尺度全局磁场。反向激波的存在要求喷流的磁化程度不能太高（$\sigma\leq 1$），使得喷流主要由重子和轻子组成。然后我们计算了早期光学余辉的光变曲线和偏振演化，发现当偏振位置角在早期余辉期间变化 $90^\circ$ 时，环向磁场的偏振度为零，而对齐磁场则非常可能具有非零偏振度。这一结果有望成为探测 GRB 中心引擎的手段，因为对齐磁场构型可能源自磁星中心引擎，而环向磁场构型可由黑洞通过 Blandford-Znajek 机制产生。最后，针对这两种磁场构型，我们对 GRB 120308A 的早期光学余辉观测数据进行了同等程度的拟合。