Gamma 射线暴(TeV) 后状光的自互补复辐射模型

Gamma 射线暴(GRB)后状光中检测到 very-high-energy TeV 高能谱成分，为探索超相对论喷流能量及其传播环境的性质开辟了新途径。后状光发射已广为人知，是喷流冲击波加速的电子在冲击波扫起的介质中通过同步辐射产生的。同一分布的电子也会通过逆复合作用，将较软的同步光子上抖至 TeV 能量产生自同步复辐射(SSC) TeV 发射。对该成分进行精确建模通常需要计算昂贵的数值处理，这在使用蒙特卡洛链(MCMC)方法拟合观测数据时往往不可行。较简洁的解析模型通常局限于分段幂律解，且一些模型预测人为偏高的 Compton-Y 参数。我们提出了一种半解析框架，用于球形喷流，考虑了等熵冷却与膨胀、光子逸出及等到达时表面积分，除此之外还包含克莱因-尼什林效应。我们的处理方式可在与更为精细动力学计算相当的水平上，产生宽带后状光谱及其时间演化。我们对模型拟合 GRB\\,190114C 的后状光观测数据进行 MCMC 计算，发现该喷流拥有动能 $E_{k, \rm iso} = 9.1^{+7.41}_{-3.13} \times 10^{54} \, \rm erg$，其在数密度随径向浓度分布的外部介质中传播，数密度 $n(r)\propto r^{-k}$，且 $k=1.67^{+0.09}_{-0.10}$。较浅的外部介质密度轮廓($k<2$)偏离来自原星暴风($k=2$)的规范近似，可能表明风暴非稳态或向星际介质过渡。