利用动力学方法研究结构化GRB喷流的TeV余辉辐射
摘要
近年来，在伽马射线暴余辉中探测到越来越多的TeV辐射样本，同时结构化喷流在余辉建模中的作用日益增强。利用动力学方法，我们展示了余辉喷流的结构会影响其TeV辐射：能量随角度下降更陡的喷流，其逆康普顿（IC）峰值通量相对于同步辐射峰值通量会降低。我们使用了katu代码的修改版本，添加了绝热膨胀以及电子和光子群体IC冷却的完全自洽处理。我们将结果与半解析代码afterglowpy进行比较，发现除了在离轴早期（此时重子加载效应重要）外，两者吻合良好。我们比较了无IC冷却、汤姆逊冷却以及包含克莱因-仁科效应情况下的电子冷却，发现只有当康普顿势显著增加时，光谱才能被区分。与半解析解相比，我们获得了相似的冷却速率，在IC主导冷却向同步辐射主导冷却的过渡区域存在微小差异。最后，我们使用afterglowpy确定的最佳拟合参数并针对我们的模型重新缩放，以再现GRB 170817A的光变曲线。对于我们的参数选择，我们发现如果GRB 170817从正轴方向观测，即使在即将建成的切伦科夫望远镜阵列天文台上也无法在TeV波段被探测到。
引用
@article{arxiv.2501.09093,
title = {TeV afterglow emission from a structured GRB jet using the kinetic approach},
author = {John P. Hope and Hendrik J. van Eerten and Sayan Kundu and Patricia Schady},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09093},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 13 figures. Fig.10b and associated analysis has been corrected due to an error in model comparison. Additionally, derivation of adiabatic timescale now assumes said timescale to be positive and has been updated accordingly. This is a pre-copyedited, author-produced PDF of an article accepted for publication in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society following peer review