伽马射线暴中瞬时辐射与高纬度辐射的解析模型

Swift 卫星观测到的大多数伽马射线暴 (GRBs) 在其 X 射线光变曲线中显示出早期快速衰减相 (RDP)，这通常是瞬时伽马射线辐射的平滑延续，强烈暗示它是瞬时辐射的尾部。然而，其背后的机制仍不清楚。这种 RDP 最流行的模型是高纬度辐射 (HLE)。虽然许多瞬时 GRB 辐射模型（例如流行的内激波模型）中预期存在 HLE，但有些模型中并不预期存在，例如零星磁重联事件。因此，检验 RDP 是否与 HLE 一致有助于区分不同的瞬时辐射模型。我们通过将瞬时辐射建模为具有其 HLE 尾部的各个脉冲之和来解决这个问题。针对幂律和 Band 函数辐射谱，获得了观测通量密度的解析表达式。对于内激波，观测到的瞬时谱非常接近发射谱，并且在 RDP 期间也应能很好地由 Band 函数描述。我们的模型自然地产生了观测到的谱软化和通量衰减的陡化。RDP 期间的观测通量最初由最后一个脉冲的尾部主导，但一个或多个早期脉冲的尾部随后可能成为主导。此外，将几个重叠脉冲建模为单个更宽的脉冲会高估辐射尾部。因此，在检验 HLE 的预测时必须非常谨慎，并对瞬时 GRB 辐射和 RDP 进行联合的时间和与光谱拟合。