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 Long GRB Delay z=4.35 Eiso=8.8x1054erg Abdo+ 2009 13GeV 8keV-260keV GRB 080916C 260keV-5MeV Long GRB Delay z=4.35 Eiso=8.8x1054erg >100MeV >1GeV Abdo+ 2009 13GeV 3GeV
Short GRB 090510 Short GRB Precursor Delay z=0.903 Eiso=1053erg Abdo+ 2009 Short GRB Precursor Delay 8keV-260keV 260keV-5MeV z=0.903 Eiso=1053erg >100MeV >1GeV 31GeV, 3.4GeV
Extra Component: GRB 090510 Band+ Extra PL
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
GRB 090902B Eiso=4x1054 erg @ z=1.822 Abdo et al. ApJ 706, L138
GRB 090902B Asano, Inoue and Meszaros 2010
Naked Eye GRB GRB080319B Racusin+ 2008 Eiso~1054erg
Naked Eyeもハドロンで説明可能 Asano, Inoue and Meszaros 2010 定常計算
レプトニックモデルはほぼ完成(Syn, IC, pair, SSA ) 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 )
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
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
観測者系へ 裏から出る分も考慮 Fluence
計算例 シェルの厚さ一定
光度曲線 FRED Lag
観測者系でのスペクトル オレンジ→赤→青
積分したFluence Kneiskeの モデルに沿った 背景放射による 吸収
背景放射
GeVをもっと受けやすいケース オレンジ→赤→青
可視光のラグ
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。
Shocked Regionモデル
Fluence
Simple Model オレンジ→赤→青
Thin Shell model
レプトンモデル 今後の方向性 まとめ 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)