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GRB提示辐射中各向异性电子分布的同步极化

高能天体物理现象 2026-04-27 v1

摘要

在伽马射线暴(GRBs)中,通常假设电子的俯仰角(α\alpha)呈各向同分布。然而,最近的数值模拟表明,只有高能电子(具有Lorentz因子γ>γiso\gamma>\gamma_{iso})呈各向同分布,而低能电子(γ<γiso\gamma<\gamma_{iso})在磁重联期间遵循能量依赖的各向异性分布。sin2α\langle \sin^2 \alpha \rangle大约遵循关系sin2αγm\langle \sin^2 \alpha \rangle \propto \gamma^{m}对于gamma<gammaiso\\gamma<\\gamma_{iso}。从原理上说,极化测量可能有助于约束GRBs中俯仰角分布,因为不同的俯仰角分布会产生不同的同步极化特征。已广泛研究由各向同分布电子产生的GRB的极化。在本文中,我们研究在GRB提示辐射中由各向异性分布电子产生的同步极化。我们的结果表明,由各向异性分布电子产生的gamma\\gamma射束和X射线波段的同步PD系统性低于由各向同分布电子产生的PD,而光学波段的PD可能高于或低于由各向同分布电子产生的PD,这主要取决于能量斜率textm\\text{m}的值。此外,我们将我们的numerical结果与观测数据进行比较,比较表明,电子的各向异性分布可能为某些GRBs的PD和光谱数据提供潜在解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.22598,
  title  = {Synchrotron polarization of anisotropic electron distribution in GRB prompt emission},
  author = {Kang-Fa Cheng and Kai-Xian Luo and Xiao-Hong Zhao and Jirong Mao and Hong-Bang Liu and Yu-Hang Mo and Jin-Rong Huang and Rong-Li Weng and Wen-Jie Xie and Gao-Jin Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.22598},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 6 figures, 1 table. Accepted for publication in ApJ