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GRB から期待される ガンマ線光度曲線

GRB から期待される ガンマ線光度曲線. 浅野勝晃（東工大）. GRB 080916C. 8keV-260keV. 260keV-5MeV. Long GRB Delay. z=4.35 E iso =8.8x10 54 erg. >100MeV. >1GeV. Abdo+ 2009. 13GeV. 3GeV. Short GRB 090510. Abdo+ 2009. Short GRB Precursor Delay. 8keV-260keV. 260keV-5MeV. z=0.903 E iso =10 53 erg.

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GRB から期待される ガンマ線光度曲線

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Presentation Transcript

  1. GRBから期待されるガンマ線光度曲線 浅野勝晃（東工大）

  2. GRB 080916C 8keV-260keV 260keV-5MeV Long GRB Delay z=4.35 Eiso=8.8x1054erg >100MeV >1GeV Abdo+ 2009 13GeV 3GeV

  3. Short GRB 090510 Abdo+ 2009 Short GRB Precursor Delay 8keV-260keV 260keV-5MeV z=0.903 Eiso=1053erg >100MeV >1GeV 31GeV, 3.4GeV

  4. Extra Component: GRB 090510 Band+ Extra PL

  5. GRB 090510： パイ中間子生成をトリガーとするカスケード Asano, Guiriec & Meszaros 2009 Hard spectrum -> Low B -> Low pion production effic. gg-absorption R=1014 cm G=1500 Band component 3.4GeV Synchrotron and Inverse Compton due to secondary electron-positron pairs

  6. GRB 090902B Eiso=4x1054 erg @ z=1.822 Abdo et al. ApJ 706, L138

  7. GRB 090902B Asano, Inoue and Meszaros 2010

  8. Naked Eye GRB GRB080319B Racusin+ 2008 Eiso～1054erg

  9. Naked Eyeもハドロンで説明可能 Asano, Inoue and Meszaros 2010 定常計算

  10. 時間発展コード • ハドロンカスケードの効率、対生成による光学的深さは定常近似に基づいている。 • 時間発展の効果を取り入れることで、現在要求されている莫大な陽子の量を減らせないか？ • シェルの膨張や磁場の時間発展。 • 対生成・自己吸収・トムソン散乱（光球モデル） • 二次加速の効果。 現在開発中： レプトニックモデルはほぼ完成（Syn, IC, pair, SSA ）

  11. テスト計算 電子 Index:2.2 PL 100MeV-10GeV 5x1010 erg cm-3光子 0.001 eV 磁場 105G

  12. 断熱冷却 光子漏れ出し 光子：Optically Thickの時だけ断熱冷却を効かせる。 電子：常に効かせる。 シェルの熱膨張無視（Simpleモデル）： 良く用いられる近似 （シェル膨張モデル）： ちなみに 断熱不変量

  13. 観測者系へ 裏から出る分も考慮 Fluence

  14. 計算例 シェルの厚さ一定

  15. 光度曲線 FRED Lag

  16. 観測者系でのスペクトル オレンジ→赤→青

  17. 積分したFluence Kneiskeの モデルに沿った 背景放射による 吸収

  18. 背景放射

  19. GeVをもっと受けやすいケース オレンジ→赤→青

  20. 可視光のラグ

  21. シェルの厚さ Forward Shock c/3 Simpleモデル： 膨張モデル： に加えて、 放射領域 Reverse Shock Shocked Regionモデル： Thin Shellモデル： などのバリエーションが有りえる。

  22. Shocked Regionモデル

  23. Fluence

  24. Simple Model オレンジ→赤→青

  25. Thin Shell model

  26. まとめ • レプトンモデル • FRED、Lag • ICによるGeV放射は遅れない。 • 光度曲線には多彩なパラメータ依存性（ラグなど） • 放射領域の物理がわからないか？ • 今後の方向性 • 残光（簡単） • ハドロンモデル（GeV Delayが期待） • 二次加速 • 光球モデル（CTAとは直接関係しない）

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