极高洛伦兹因子火球与伽马射线暴谱

周围物质的无碰撞夹带将相对论性重子成分引入伽马射线暴（GRB）火球参考系。我们表明，一半的火球能量可以从辐射转移到光球层下重子的共动热运动中。尚贫重子的火球可以通过其自身的相对论性无碰撞压力在光球层外重新膨胀到极高的洛伦兹因子（VHLF）Γ~10^3-10^6（所谓的无碰撞整体加速），导致内激波和外激波。来自VHLF内激波的简单同步辐射产生了（i）在费米GeV暴中观测到的具有可变性的额外幂律谱成分，直至未来切伦科夫望远镜阵列（CTA）的TeV范围，（ii）具有弱光度依赖性的GeV延迟 onset t_delay ~ L^{-1/5}，以及（iii）GRB 090926的谱断裂，由同步辐射冷却断裂或受动力学时间限制的最大同步辐射截止引起，而非由e±产生截止引起。相对论性重子成分还可以通过pp、pγ（Bethe-Heitler和光介子）以及库仑热化过程，将光球层热光子加热到主要的GRB Band谱。在这个热光球层-内激波-外激波模型中，我们可以预测~TeV中微子和GeV伽马射线的反相关，这可能通过IceCube探测到。如果前身星几乎相同，谱峰和光度（Yonetoku）关系也能被重现。我们还讨论了早期X射线余辉和短GRB的陡/浅衰减。