Астрофизики объяснили природу гамма-всплеска GRB 211211A: синхротронное излучение и рекордные доплеровские факторы
Гамма-всплеск GRB 211211A, зарегистрированный в 2021 году, привлёк внимание астрофизиков своей необычной продолжительностью — более минуты — при компактном источнике (слияние нейтронных звезд или нейтронной звезды с черной дырой). В новой работе, опубликованной на arXiv, учёные впервые построили временн́ую лептонную модель его излучения в гамма-диапазоне.
Авторы использовали код LeHaMoC для расчёта спектрального распределения энергии (SED) с учётом синхротронного излучения, обратного комптоновского рассеяния, самопоглощения и рождения пар. Подгонка методом MCMC показала, что всё излучение в диапазоне от 10 кэВ до 10 МэВ обусловлено синхротронным излучением релятивистских электронов.
Установлено, что в первые 8 секунд после начала всплеска доминировал режим быстрого охлаждения, а затем он сменился медленным охлаждением. При этом синхротронное самокомптоновское излучение должно распространяться до ТэВ-энергий. По расчётам, для всплеска, подобного GRB 211211A, эти потоки будут доступны для обсерватории CTAO, если она успеет среагировать на триггер Fermi-GBM или всплеск произойдёт в её поле зрения.
Чтобы объяснить субсекундные вариации яркости, модели потребовались доплеровские факторы порядка 1000–2500. Такие значения, как отмечают авторы, трудно согласовать с лоренц-фактором джета, полученным из послесвечения, — если только сама излучающая область не движется относительно джета со сверхрелятивистской скоростью.
Работа уточняет физические условия в источнике GRB 211211A и даёт прогнозы для будущих наблюдений в ТэВ-диапазоне.
