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VegasAfterglow:用于Gamma射线暴后glow的高性能框架

高能天体物理现象 2025-10-01 v3

摘要

Gamma射线暴(GRBs)是已知与巨型恒星坍缩或两个致密天体(如两个中子星)的合并相关联的最显著的天体瞬态现象。它们随后伴随多波段后glow辐射,源于相对论性喷流因环境介质减速而产生。后glow辐射的研究为理解相对论性冲击波的物理、周围喷流环境的特性、相对论性喷流的物理与几何结构,以及观察者的观察几何提供了关键见解。我们提出{\tt VegasAfterglow},一个全新开发的高性能C++框架,旨在灵活且具备计算效率的建模GRB后glow。该框架自洽地求解前冲击和逆冲击动力学,并计算同步辐射(包括自吸收或全部光谱区间)和逆副克尔辐射(包括Klein-Nishina修正);它可以处理任意用户定义的环境密度轮廓、中央引擎活动历史、观察角度,以及能量、洛伦兹因子和磁化率轮廓的喷流结构。它支持相对论和非相对论两个 regime,并包括横向喷流扩散效应。本文我们描述该框架的数值实现,并评估其计算性能。我们的结果表明,{\tt VegasAfterglow}特别适合在多信使天文学时代解释当前和未来的多波段观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.10829,
  title  = {VegasAfterglow: A High-Performance Framework for Gamma-Ray Burst Afterglows},
  author = {Yihan Wang and Connery Chen and Bing Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.10829},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in JHEAp. Comments are welcome. Code available at https://github.com/YihanWangAstro/VegasAfterglow