伽马射线暴余辉中形成的正负电子对的同步辐射和逆康普顿辐射（解析处理）
高能天体物理现象
2015-06-22 v1
摘要
我们计算了伽马射线暴 (GRB) 余辉中由高能光子（高于 100 MeV）形成的正负电子对产生的同步辐射和逆康普顿辐射，假设光子谱为幂律谱 C_nu ~ nu^{-2}，并仅考虑由初级高能光子产生的正负电子对。这些正负电子对的基本性质（数量、最小能量、冷却能量、能量分布）及其辐射性质（峰值流量、谱折、谱指数）由可观测量 GeV 注量 Phi (t) = Ft 和谱，以及观测者时间 t 处高能光子源的洛伦兹因子 Gamma 和磁场 B 决定。针对给定的 B 计算了光学和 X 射线伪光变曲线 F_nu (Gamma)；通过将高能光子源的动力学 Gamma(t) 设定为减速的相对论激波，计算了适当的同步自康普顿光变曲线。研究发现，正负电子对的辐射可以容纳在 prompt (GRB) 阶段测量的光学闪络的流量和衰减，以及在 delayed (afterglow) 阶段观测到的衰减更快的 X 射线平台的流量和衰减。最亮的正负电子对光学辐射出现在 100 < Gamma < 500 范围内，主要取决于 GeV 注量，而与源的红移无关。GRB 阶段形成的正负电子对产生的辐射为反向激波光学闪络提供了另一种解释。这两种模型可以根据其相应的流量衰减指数 - 谱指数关系、与 LAT 注量的不同相关性，或通过对余辉多波段数据的建模来区分。
引用
@article{arxiv.1407.7492,
title = {Synchrotron and inverse-Compton emissions from pairs formed in GRB afterglows (analytical treatment)},
author = {A. Panaitescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.7492},
year = {2015}
}
备注
14 pages, accepted by ApJ