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光滑的光曲线来自坡状的坎波之旅:相对论性冲击波遇及密度跳跃

天体物理学 2008-11-26 v1

摘要

一些GRB afterglow光曲线显示出显著的变动,常包括明显的再亮现象。这被归因于外部密度的大幅波动。我们通过考虑全方位处理了两类情况:均匀外部介质中的密度跳跃和风终止冲击波。为此,我们开发了一种半解析模型用于光曲线,并使用1D湍流代码和同步辐射代码进行了若干详细数值模拟。我们详细探讨了两种球对称情况:均匀外部介质中的密度跳跃和风终止冲击波。与前面的工作不同,我们发现,即使是尖锐的(阶梯函数)且大幅的(因子a>>1a>>1)外部密度增加,也不会在光曲线中产生尖锐特征,无法解释显著的时序变动。对于风终止冲击波,光曲线在约一个数量级的时间内平滑地在渐近幂律之间过渡,光学或X射线中不存在再亮现象作为明确的观测特征。对于均匀密度中的尖锐跳跃,我们发现时间衰减指数α\alpha相对于其渐近值的最大偏差Δαmax\Delta\alpha_max受到限制(例如,a=10a=10Δαmax<0.4\Delta\alpha_max <0.4);Δαmax\Delta\alpha_max随着aa的增大而缓慢增大,收敛于verylargeavery large a值时Δαmax1\Delta\alpha_{max} \approx 1。因此,光学中也不会出现再亮现象。在X射线中,尽管渐近flux不受密度跳跃的影响,但α\alpha的波动与光学相当。最后,我们讨论了这些结果对解释若干afterglow变动的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0606011,
  title  = {Smooth Light Curves from a Bumpy Ride: Relativistic Blast Wave Encounters a Density Jump},
  author = {Ehud Nakar and Jonathan Granot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0606011},
  year   = {2008}
}

备注

16 pages, 14 figures