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利用快冷与慢冷同步辐射光子模型对费米伽马射线暴进行时间分辨分析

高能天体物理现象 2014-03-04 v2

摘要

我们对由{\it费米伽马射线空间望远镜}观测到的八个以单发射脉冲为主的高亮度长伽马射线暴 (GRBs) 进行了时间分辨光谱分析。使用 Band 函数等经验光谱形式拟合 GRB 的瞬时辐射会导致关于瞬时辐射物理模型的结论模棱两可。此外,Band 函数往往不足以拟合数据。因此,GRB 光谱被建模为两个发射分量:来自相对论性电子的光学薄非热同步辐射,以及在显著情况下来自喷流光球的热辐射(由黑体谱表示)。为了获得可接受的拟合,在 8 个案例中有 5 个需要添加黑体分量。我们还发现,低能谱指数α\alphaα=0.81±0.1\alpha = -0.81\pm 0.1的同步辐射分量一致。该值介于慢冷和快冷机制下电子的极限值α=2/3\alpha = -2/3α=3/2\alpha = -3/2之间,表明发射位点存在持续的加速过程。与 Band 函数相比,使用物理同步辐射模型时黑体分量可能更为显著,这说明 Band 函数不能作为非热同步辐射发射分量的良好代理。研究发现,在瞬时阶段,黑体分量的温度和特征发射区尺寸分别随时间呈幂律下降和增加。此外,我们发现黑体分量和非热分量具有不同的时间行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.4628,
  title  = {Time-resolved Analysis of Fermi GRBs with Fast and Slow-Cooled Synchrotron Photon Models},
  author = {J. M. Burgess and R. D. Preece and V. Connaughton and M. S. Briggs and A. Goldstein and P. N. Bhat and J. Greiner and D. Gruber and A. Kienlin and C. Kouveliotou and S. McGlynn and C. A. Meegan and W. S. Paciesas and A. Rau and S. Xiong and M. Axelsson and M. G. Baring and C. D. Dermer and S. Iyyani and D. Kocevski and N. Omodei and F. Ryde and G. Vianello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4628},
  year   = {2014}
}