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同步自康普顿余辉闭合关系与费米-LAT探测到的伽马射线暴

高能天体物理现象 2022-08-17 v1

摘要

费米大面积望远镜(Fermi-LAT)合作组发布了第二份伽马射线暴星表(2FLGC),其中包含29个光子能量高于10 GeV的暴的子集。尽管标准同步辐射前向激波模型已成功解释伽马射线暴(GRB)余辉观测,但这些暂现事件中介于10 GeV以上的高能光子很难在该情形下被描述。我们给出了绝热与辐射情形下以及当中心引擎向冲击波持续注入能量时的同步自康普顿(SSC)余辉模型的闭合关系(CRs),以研究2FLGC中报道的那些暴的谱指数和时间指数的演化。我们考虑在星风与星际介质中演化的SSC余辉模型,以及对于 1<p<21<p<22p 2\leq p 时作为辐射参数、能量注入指数和电子谱指数的函数的CRs。我们选取了2FLGC中所有用简单或折断幂律建模的GRB。我们发现,即便那些需要中等密度轮廓(例如GRB 130427A)或用于放大磁场的非典型总能量比例(εB\varepsilon_B)的暴,SSC模型的CRs也能满足相当大一部分无法在同步辐射情形下解释的暴。当冷却谱断裂对应于典型GRB余辉值下的Fermi-LAT能段时,SSC模型中该参数的值为(εB105104\varepsilon_B\approx 10^{-5} - 10^{-4})。分析表明,无能量注入情形偏好星际介质,而能量注入情形偏好星风介质。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11490,
  title  = {Synchrotron Self-Compton Afterglow Closure Relations and Fermi-LAT Detected Gamma-Ray Bursts},
  author = {N. Fraija and M. G. Dainotti and S. Ugale and D. Jyoti and D. C. Warren},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11490},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 2 figures, accepted for publication in ApJ