“超临界垛”模型：阈值、极化与时间滞后

“超临界垛”模型的核心是一种过程，即通过散射相对论质子（其洛伦兹因子为$\Gamma$）存储的能量，产生与之相似洛伦兹因子的电子-正电子对，同时在能量$E_p \simeq 1$ MeV处发射大部分GRB能量。这通过将喷流（RBW）发出的同步辐射在位于上游的“镜面”上散射，然后重新被RBW截获来实现。辐射在RBW与“镜面”之间反复散射，以及对偶发生反应阈值$p \gamma \to p e^-e^+$的作用，导致GRB能量在$E_p \simeq 1$ MeV处达到最大值，**独立于$\Gamma$的值**。此外，同一阈值意味着只有当$\Gamma$大于某个最小值时，prompt $\gamma$-射线辐射才可能发生，从而为GRB此阶段的终止提供了“自然”的解释，即RBW减缓时。就本模型而言，$\gamma$-射线($E \sim 100$ keV -- 1 MeV)辐射过程源于逆伽马散射，预计在观察角度$\theta \simeq 1/\Gamma$时将呈现高度极化。最后，该模型还预测了较低能量光度曲线中光子相对于较高能量光子的滞后；这些滞后纯粹是运动学产生的， magnitude 为$\Delta t \simeq 10^{-2}$秒，与观测结果一致。