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Gamma 射线暴提示光辐射中的同步圆极化:相对论热电子贡献

高能天体物理现象 2025-05-29 v2

摘要

已对 Gamma 射线暴(GRB)中非热力学功率分布电子的同步圆极化进行了研究。然而,一些数值模拟显示,电子分布为热成分与非热力学功率成分的组合。本文我们在 GRB 提示光学辐射中,针对这种混合能分布的相对论热电子与非热电子,研究了同步圆极化。我们的结果表明,与仅采用非热电子模型相比,混合电子模型下的同步圆极化度(PD)在光学波段的变化幅度更大,取决于不同参数。电子温度越低,圆极化 PD 越高。在混合电子模型中,时间平均圆极化 PD 可达约 1% 时,电子温度即可降至约 101010^{10} K,而在仅采用非热电子模型中则通常低于约 1%。我们进一步计算了光学波段中圆极化与线性极化的辐射传递。我们的结果表明,圆极化与线性 PD 均随光学深度的增加而减小,但线性 PD 的下降速度快于圆极化 PD。为进一步考察两种辐射和粒子加速的物理机制,我们期望未来仪器能够测量 GRB 提示光学辐射的圆极化。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.19845,
  title  = {Synchrotron Circular Polarization in Gamma-Ray Burst Prompt Optical Emission: Relativistic Thermal Electron Contribution},
  author = {Kangfa Cheng and Jirong Mao and Xiaohong Zhao and Hongbang Liu and Zhegeng Chen and Gaojin Yu and Zhifu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19845},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 5 figures. Accepted for publication in ApJ. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2410.00471