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内激波产生的伽马射线暴瞬时辐射——新见解

高能天体物理现象 2023-12-25 v4

摘要

内激波是为伽马射线暴(GRBs)瞬时 γ\gamma 射线辐射提供能量的耗散机制的主要候选者。在此场景中,一个致密中心源产生具有变化速度的极端相对论性外流,导致较快的部分或壳层与较慢的壳层碰撞。每次碰撞产生一对激波——向前传播到较慢前导壳层的前向激波(FS)和向后传播到较快尾随壳层的反向激波(RS)。RS 的实验室系速度总是较小,而 RS 通常强于 FS,导致两个激波区中条件不同,二者都对观测到的辐射有贡献。我们表明,来自两者(较弱的 FS + 较强的 RS)的光学薄同步辐射辐射可以自然解释 GRB 瞬时辐射的关键特征,如脉冲形状、νFν\nu{}F_\nu 峰值流量和光子能量的时间演化,以及能谱。特别是,它可以解释 GRB 能谱中常观测到的两个特征:(i)一个次主导的低能谱成分(常被解释为“光球层”状),或(ii)双折断幂律能谱,其低能谱斜率接近慢冷却极限。这两个特征均可在保持高整体辐射效率的情况下获得,而无需对物理条件进行任何微调。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.00403,
  title  = {Prompt Gamma-Ray Burst Emission from Internal Shocks -- New Insights},
  author = {Sk. Minhajur Rahaman and Jonathan Granot and Paz Beniamini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00403},
  year   = {2023}
}

备注

Published in MNRAS Letters