Поляризация послесвечения гамма-всплесков зависит от структуры среды

Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv (ID 2607.20618), посвящено поляризации послесвечения гамма-всплесков (GRB) и приливных разрушений звёзд (TDE). Эти космические явления сопровождаются выбросом импульсивных релятивистских струй, которые при движении через окружающую среду порождают ударную волну. Она, в свою очередь, создаёт синхротронное излучение в широком диапазоне длин волн — так называемое послесвечение.

Анализ кривой блеска послесвечения вместе с его поляризацией позволяет астрофизикам изучать геометрические свойства системы: структуру магнитного поля за фронтом ударной волны, угловое распределение струи и даже различать разные сценарии задержанного радиоизлучения, наблюдаемого у некоторых TDE.

До сих пор большинство измерений поляризации послесвечения проводилось для длинных гамма-всплесков. Их предшественники — массивные звёзды — создают вокруг себя неоднородную (стратифицированную) внешнюю среду за счёт звёздного ветра. Однако влияние такой среды на поляризацию оставалось малоизученным. Аналогичная ситуация характерна и для TDE, чьи струи также распространяются в стратифицированном веществе.

В своей работе авторы смоделировали распространение струи в неоднородной среде и рассчитали ожидаемую поляризацию послесвечения. Они рассмотрели два типа профилей струй: топ-хэт (однородный) и структурированный (с изменением энергии по углу). Выяснилось, что в большинстве случаев уровень поляризации в стратифицированной среде оказывается ниже, чем в однородной, а её временная эволюция происходит медленнее.

Пик поляризации приходится на моменты, близкие к излому кривой блеска — это указывает на то, что измерения в такие периоды дают максимально возможный сигнал поляризации для данной системы. Кроме того, отслеживание временных масштабов изменения поляризации может помочь определить угол наблюдения и степень стратификации внешней среды.

Авторы подчёркивают, что использование подобных композитных моделей, учитывающих более реалистичную структуру среды, позволит лучше интерпретировать кривые блеска и продвинуться в совместном анализе этих наблюдательных данных. Работа открывает путь к более точному восстановлению параметров гамма-всплесков и приливных разрушений звёзд.