含衰减湍流的伽马射线暴随机加速模型

伽马射线暴（GRBs）瞬时辐射的谱形通常由 Band 函数表示：高能区和低能区两个幂律函数的平滑连接。为了揭示 Band 函数的起源，我们重新审视了随机加速模型，在该模型中，电子通过与 GRB 外流中的湍流波散射而被加速。加速与同步辐射冷却之间的平衡产生了一个类似于麦克斯韦分布的狭窄能量分布。同步辐射谱与观测到的低能区硬光子指数一致。另一方面，狭窄的电子能量分布与高能区的幂律谱相矛盾。我们考虑电子能量分布的演化来解决这个问题。由某种流体动力学不稳定性引发的湍流和磁场逐渐衰减。根据这种演化，典型的同步辐射光子能量也随时间降低。时间积分谱在高能区形成幂律形状。我们讨论了产生典型 Band 函数所需的湍流和磁场的演化。尽管湍流的衰减高度不确定，但最近关于衰减湍流的数值模拟似乎对随机加速模型比较有利。协调观测所需的另一个条件是随机加速的持续时间远短于动力学时标。