偏离轴伽马射线暴余辉光变的稳健特征

驱动伽马射线暴(GRB)的超高相对论性外流通过与外部物质相互作用获得角结构。它们常表现为一个致密、近乎均匀的窄核(半张开角 $\theta_{c,\{\epsilon,\Gamma\}}$),外围是单位立体角能量($\epsilon=\epsilon_c\Theta_{\epsilon}^{-a}$,其中 $\Theta_{\{\epsilon,\Gamma\}}=[1+\theta^2/\theta_{c,\{\epsilon,\Gamma\}}^2]^{1/2}$)和初始比动能($\Gamma_0-1=[\Gamma_c-1]\Theta_\Gamma^{-b}$)按幂律下降的物质。偏离轴喷流(视角 $\theta_{\rm obs} > \theta_c$)的多波段余辉光变曲线提供了约束 $a$、$b$ 及外部密度径向轮廓($\rho\propto R^{-k}$)的稳健方法,即使其他暴参数可能高度简并。我们将先前关于此类余辉的工作扩展至包含由长、短 GRB 三维流体动力学模拟得出的更真实角结构轮廓(也处理了具有浅角能量轮廓的喷流,其辐射呈现独特演化)。我们基于参数化幂律喷流角轮廓,针对不同的视角 $\theta_{\rm obs}$ 和 $k=\{0,1,2\}$ 给出余辉光变曲线。我们识别出一个特征同步辐射频率($\nu_m$ 和 $\nu_c$)的独特演化幂律阶段,当光变曲线由对外流角结构敏感的辐射主导时出现。我们计算了在 $\theta_{c,\Gamma}\neq\theta_{c,\epsilon}$ 一般情况下获得单峰或双峰光变曲线的判据。我们强调光变曲线形状及 $\nu_m$ 和 $\nu_c$ 的时间演化如何用于约束外流结构,并可能区分磁性与流体动力学喷流。