电子对回波对伽马射线暴余辉辐射的可能影响
天体物理学
2012-07-05 v2
摘要
伽马射线暴 (GRBs) 的高能辐射被广泛预期，但在最近 Fermi 卫星发射之前一直鲜有观测。如果 GRBs 中产生 >TeV 的伽马射线并能逃逸出辐射区，它们将被宇宙红外背景光子衰减，导致通过逆康普顿散射再生出 GeV-TeV 的次级光子。这种次级辐射可以持续比 GRBs 持续时间更长的时间，被称为电子对回波。我们研究了这种电子对回波辐射如何影响高能余辉的能谱和光变曲线，不仅考虑瞬时辐射，还考虑将余辉作为初始辐射。只要空洞中的星系际磁场 (IGMF) 较弱，就有可能探测到电子对回波。我们发现：(1) 来自初始余辉辐射的电子对回波可以影响喷流拐断之后的余辉阶段中观测到的高能辐射；(2) 来自初始瞬时辐射的电子对回波也可能相关，但仅当在 TeV 能段发射显著能量时，通常为 E_{gamma, >0.1 TeV} > (Y/(1+Y)) epsilon_e E_k。即使未探测到电子对回波，也能对 IGMF 的强度施加有意义的约束。探测电子对回波的更有利目标可能是没有常规余辉辐射的“裸”GRBs，尽管高能的裸 GRBs 可能很罕见。如果 IGMF 足够弱，预计 GeV 辐射将延伸至 >30-300 s。
引用
@article{arxiv.0812.0124,
title = {Possible Effects of Pair Echoes on Gamma-Ray Burst Afterglow Emission},
author = {Kohta Murase and Bing Zhang and Keitaro Takahashi and Shigehiro Nagataki},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0124},
year = {2012}
}
备注
9 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS, with extended descriptions