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利用风驱动介质中的高斯结构化喷流探测GRB 221009A的TeV余辉发射

高能天体物理现象 2025-12-05 v1

摘要

近期对伽马射线暴(GRB)余辉中极高能(VHE;GeV-TeV)光子的探测,尤其是极端事件GRB 221009A,需要包含真实喷流结构和复杂周围环境的精细化模型。喷流的角结构对塑造余辉发射至关重要。我们近期的工作表明,高斯喷流凭借其平滑的角度衰减,自然地为轴对准观测者产生早期明亮峰,而在更高倾角处产生延迟、更柔和、更暗的峰。这种逐渐衰减抑制了过度的横向扩展,与顶帽喷流的锐利边缘不同,使高斯喷流成为顶帽和其他结构化喷流模型的引人注目的替代方案。在此,我们实现了一个高斯结构化喷流模型,用于解释风驱动介质中绝热前激波传播产生的TeV余辉。我们表明TeV峰值时间和通量对喷流几何、动能、风密度以及缩放SSC分量的微观物理参数比高度敏感。我们确定了有利于利用切伦科夫望远镜阵列(CTA)探测亚TeV光子的余辉参数空间,发现仅有约百分之十的模拟TeV事件在风介质中超过CTA灵敏度。这些探测来自接近核心对准的视角,具有高动能和风密度、中等初始洛伦兹因子和下游磁场,以及非热电子中相对较大的能量占比。将该模型应用于GRB 221009A,我们进行了包括风修正动力学、克莱因-仁科效应和EBL衰减在内的多波段拟合,发现轻微偏离轴线的几何结构能够再现观测到的X射线和GeV-TeV光变曲线。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04893,
  title  = {Probing TeV Afterglow Emission of GRB~221009A with Gaussian Structured jet in Wind-driven medium},
  author = {T. Mondal and S. Chakraborty and L. Resmi and D. Bose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04893},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 8 figures