γ射線暴X射線耀發的研究進展

作者：劉傳璽,毛基榮

摘要：γ射線暴是宇宙中恒星尺度的最劇烈爆發現象。γ射線暴瞬時輻射結束后,進入余輝輻射階段。X射線耀發是γ射線暴X射線輻射衰減過程中出現的短時標閃耀現象。X射線耀發的脈沖輪廓具有不對稱性,其上升時標小于下降時標。在部分γ射線暴中,X射線耀發的亮度達到瞬時輻射的亮度。X射線耀發的持續時間與峰值時間具有線性關系。X射線耀發的光譜比X射線余輝的光譜硬。早期X射線耀發與晚期X射線耀發相比,其脈沖輪廓較窄,光譜較硬。X射線耀發產生的物理過程類似于γ射線暴瞬時輻射的物理過程。在火球(fireball)模型中,內部殼層之間發生碰撞,產生的內激波加速電子,電子的同步輻射產生X射線耀發。當火球掃過星際介質,外激波加速電子時,電子的同步輻射也可產生X射線耀發。在光球(photospere)模型中,能量耗散發生在光學厚的區域,熱輻射的光譜峰值落在X射線能段附近,γ射線暴的噴流在光球半徑處會產生X射線耀發。如果射線暴噴流由坡印亭能流主導,噴流就會與星際介質相互作用,磁場的不穩定性使磁場發生耗散,產生的能量形成X射線耀發。γ射線暴的噴流具有幾何效應。一部分同步輻射可能發生在噴流輻射面的高緯度處。由于曲率效應(curvature effect),各向異性輻射與各向同性輻射相比,X射線耀發的峰值出現較晚。此外,在γ射線暴發生后,黑洞會間歇性地吸積外部介質。在吸積過程中,黑洞周圍的磁場會調節吸積的速率和噴流中的能量,這是出現多個X射線耀發的原因。

發文機構：中國科學院云南天文臺 中國科學院大學 中國科學院天體結構與演化重點實驗室

關鍵詞：射線暴X射線輻射機制非熱輻射gamma-ray burstX-rayradiation mechanismnon-thermal radiation

分類號： P145.2[天文地球—天體物理][天文地球—天文學]