相对论性准直外流光球辐射的偏振特性
高能天体物理现象
2015-06-17 v1
摘要
我们研究了源自喷流的光球辐射的偏振特性，该喷流由一个张角为 theta_j、洛伦兹因子为 Gamma_0 的高度相对论性核心，以及一个洛伦兹因子随偏离喷流轴角度按指数 p 的幂律递减的周围剪切层组成。我们发现，对于位于视角 theta_v \gtrsim theta_j 的观测者，存在显著的线偏振度。特别是，对于窄喷流 (theta_j \approx 1/Gamma_0) 且具有陡峭洛伦兹因子梯度 (p \gtrsim 4) 的情况，辐射的偏振度可达约 40%。对于随时间变化的喷流，偏振角可能发生 pi/2 的偏移。由于光行差效应，偏振辐射在热峰值以下的光谱呈现非热特征，而无需额外的辐射过程或能量耗散。此外，在热峰值以上，由于光子在不同洛伦兹因子区域间反复散射后逃逸前的康普顿化作用，形成了光子的幂律谱。我们表明，在结构化喷流的光球辐射背景下，百分之几十的偏振度和折断幂律谱是自然存在的。将该模型应用于伽马射线暴，我们讨论了瞬时辐射的光谱形状与偏振度之间预期的相关性。
引用
@article{arxiv.1309.7652,
title = {Polarization properties of photospheric emission from relativistic, collimated outflows},
author = {Christoffer Lundman and Asaf Pe'er and Felix Ryde},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7652},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 12 figures, submitted to MNRAS