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由曲率效应塑造的陡峭衰减相:I. 流量演化

高能天体物理现象 2017-05-24 v1

摘要

曲率效应可能是伽马射线暴中观测到的陡峭衰减相的原因。为了利用观测检验曲率效应,在对数尺度上绘制观测者时间和流量时所采用的零时间点 t0t_0 应被适当选择。然而在实践中,真实的 t0t_0 无法直接从数据中约束。于是,我们将 t0t_0 移至陡峭衰减相中的某个特定时间,该时间点易于识别。在这种情况下,我们推导出了一个解析公式来描述陡峭衰减相的流量演化。该解析公式读作 Fν(1+t~obs/t~c)αF_\nu\propto (1+\tilde t_{\rm obs}/{\tilde t_c})^{-\alpha},其中 α(t~obs)=2+0log(1+t~obs/t~c)β(τ)d[log(1+τ/t~c)]/log(1+t~obs/t~c)\alpha(\tilde{t}_{\rm obs})=2+{\int_{0}^{\log (1+\tilde{t}_{\rm obs}/{\tilde t_c})} {\beta(\tau)d[\log(1+\tau/{\tilde t_c})]}}/{\log (1 + {\tilde t}_{\rm obs}/{{\tilde t}_c})},这里 FνF_\nu 是在频率 ν\nu 处观测到的流量,t~obs\tilde t_{\rm obs} 是将零时间点 t0t_0 设在陡峭衰减相中某时刻时的观测者时间,β\beta 是在 ν\nu 附近估计的光谱指数,t~c{\tilde t}_c 是该相的衰减时标且满足 t~obs0\tilde{t}_{\rm obs}{\geqslant}0。我们用数值计算的数据检验了该解析公式。发现该解析公式对由曲率效应塑造的流量演化提供了良好的估计。我们的解析公式可用于将曲率效应与观测进行对比,并估算陡峭衰减相的衰减时标。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.04233,
  title  = {Steep Decay Phase Shaped by the Curvature Effect. I. Flux Evolution},
  author = {Da-Bin Lin and Hui-Jun Mu and Rui-Jing Lu and Tong Liu and Wei-Min Gu and Yun-Feng Liang and Xiang-Gao Wang and En-Wei Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.04233},
  year   = {2017}
}

备注

28 pages, 18 figures, accepted for publication in ApJ