用离轴伽马射线暴余辉探测跨相对论激波中的粒子加速
高能天体物理现象
2022-11-16 v2
摘要
粒子加速在相对论性与非相对论性无碰撞激波之间预期有所不同。我们表明，引力波（GWs）的电磁对应体——伽马射线暴（GRB）余辉——是观测加速电子分布跨相对论演化的理想目标，因为引力波会指向具有离轴喷流的近邻伽马射线暴，而这些在伽马射线观测中本会被遗漏。我们发现相对论谱指数在光变曲线峰值时间附近开始急剧变陡，并在约十倍峰值时间处接近非相对论极限。余辉同步辐射谱的跨相对论演化在误差范围内与 GRB 170817A 观测一致，并将在引力波视界约 200 Mpc 内、更致密环境中的类似但更遥远事件中可测。我们粗略估计此类事件占 GRB 170817A 型离轴短伽马射线暴的 10–50%。我们还发现，若光变曲线彼此相似，则谱演化不依赖于喷流结构。
引用
@article{arxiv.2208.06274,
title = {Probing particle acceleration at trans-relativistic shocks with off-axis gamma-ray burst afterglows},
author = {Kazuya Takahashi and Kunihito Ioka and Yutaka Ohira and Hendrik J. van Eerten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06274},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS