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来自非轴对称喷流的光变伽马射线暴偏振

高能天体物理现象 2024-01-01 v2

摘要

对光变伽马射线暴(GRB)辐射的时间分辨线偏振(Π\Pi)测量可揭示其主导辐射机制。一个被广泛考虑的 mechanism(机制)是同步辐射,对此线偏振可用于探测喷流的磁场结构,进而探测其成分。在轴对称喷流模型中,偏振角(PA)只能改变 9090^\circ,因为 Π\Pi 暂时消失。然而,一些时间分辨测量发现 PA 连续变化,这要求流动在其发射率、整体洛伦兹因子或磁场中至少一项为非轴对称。在此我们考虑非轴对称喷流中的同步辐射,来自一个超相对论薄壳,包含全局喷流内多个径向膨胀的迷你喷流(MJ)或发射率斑块,从而产生连续变化的 PA。我们探索了由单脉冲或多重叠脉冲组成发射的多种可能性,展示了来自不同磁场构型与喷流角结构的时间分辨与积分偏振。我们发现来自多个非相干 MJ/斑块的发射因斯托克斯平面中的部分抵消而降低净偏振。当这些包含垂直于径向的平面中的大尺度有序场时,Π\Pi 总是从近最大开始,随后在单脉冲上衰减,或因多脉冲而出现多个高偏振峰值。观测到在一个(数个)脉冲上积分的 Π40%\Pi\lesssim40\%15%15\%)反而支持激波产生的小尺度场,其要么沿径向有序,要么在垂直径向的平面内缠结。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.01357,
  title  = {Prompt GRB Polarization from Non-Axisymmetric Jets},
  author = {Ramandeep Gill and Jonathan Granot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01357},
  year   = {2024}
}

备注

18 pages, 20 figures; Added table 1 and section 6; Accepted for publication in MNRAS