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伽马射线暴瞬时辐射的偏振及其在 POLAR 数据中的应用

高能天体物理现象 2021-05-05 v2

摘要

同步辐射偏振对磁场构型非常敏感。近来,伽马射线暴(GRB)余辉阶段中具有混合(SM)磁场的同步辐射偏振已被发展。在此,我们将这些 SM 模型应用于 GRB 瞬时相,并将其偏振特性与纯有序(SO)磁场中同步辐射的偏振特性进行比较。我们发现 SM 模型中的偏振特性与相应 SO 模型中的非常相似(例如,具有对齐有序部分的混合磁场中的同步辐射(SMA)与具有纯对齐有序磁场的同步辐射(SOA)),仅偏振度(PD)较低。我们还讨论了模型的统计特性。我们发现模拟暴的 PD 在 SOA 和纯有序环向磁场中的同步辐射(SOT)下均集中在 25%25\% 附近,而在 SMA 和具有环向有序部分的混合磁场中的同步辐射(SMT)下,其可随 ξB\xi_B 值(即有序磁场相对于随机磁场的磁减缩之比)在 0%0\%25%25\% 之间变化。从统计上看,如果大多数 GRB 的 PD 非零,则支持 SO 和 SM 模型。进一步,若存在某些明亮 GRB 的 PD 明显低于大多数 GRB,则支持 SOT(SMT)模型;若所有明亮 GRB 的 PD 与大多数相近,则支持 SOA(SMA)模型。最后,我们将结果应用于 POLAR 的数据,发现观测暴中约 10%10\% 的时间积分 PD 支持 SMA 和 SMT 模型,且这些暴的 ξB\xi_B 参数被限制为约 1.135。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.10746,
  title  = {Polarization of GRB Prompt Emission and its Application to POLAR's Data},
  author = {Mi-Xiang Lan and Xue-Feng Wu and Zi-Gao Dai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10746},
  year   = {2021}
}

备注

23 pages, 10 figures, accepted by RAA