弱磁化伽马射线暴喷流的结构
高能天体物理现象
2020-09-02 v2
摘要
伽马射线暴（GRB）喷流与其被注入的致密介质的相互作用，促进了沿喷流边界的局部流体力学不稳定性的增长。在 companion paper 中我们研究了流体力学（无磁化）喷流的演化，发现喷流-茧物质的混合产生了一个称为喷流-茧界面（JCI）的界面层，其含有系统能量的显著部分。我们发现当喷流+JCI达到同源相时，其角结构可近似为平核（喷流）+幂律函数（JCI），其指数依赖于混合程度。本文中我们考察了亚主导环向磁场对喷流演化与形态的影响。我们发现弱场可稳定喷流以抵抗局部不稳定性。混合的抑制削弱了JCI，从而重塑了喷流突破后的结构。尽管如此，外流的整体形状仍可用平核+幂律函数近似，尽管JCI幂律衰减更陡。弱场效应在长GRB喷流中更显著，其中流体力学喷流的混合更强。在短GRB喷流中，弱磁化与无磁化喷流均有微小混合。该结果影响了由喷流形态主导的预期喷流辐射。因此，长GRB中的瞬时与余辉观测可用作喷流基部磁性的探针。
引用
@article{arxiv.2007.11590,
title = {The structure of weakly-magnetized $ \gamma $-ray burst jets},
author = {Ore Gottlieb and Omer Bromberg and Chandra B. Singh and Ehud Nakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.11590},
year = {2020}
}