Relativistic Precessing Jets and Cosmological Gamma Ray Bursts
我们讨论了伽马射线暴可能是由宇宙学相对论团块发射的中子星喷流进动通过视线引起的。射束减少了能量需求，使得射流发射可以持续比观察到的爆发持续时间更长的时间。一种旋进模式维持短持续时间尺度，而第二种模式使波束无法返回视线，这与中继器的缺乏一致。与寿命短的射流相比，这些物体的长寿命减少了生产所需的数量。斑点可以解释突发的时间结构。在这里，我们主要集中在运动学和时间尺度上的考虑，光束，进动，和斑点的问题，这是合理的独立的加速和射流准直机制。我们认为，大振幅的电磁波可能是一个源的斑点加速度。
1996-09-17 astro-ph
Can precessing jets explain the light curves of Gamma-ray Bursts?
我们提出一个唯象模型来解释伽马射线暴的光变曲线。在这个模型中，黑洞被一个由中子星提供能量的旋进吸积盘围绕。伽马射线通过Blandford-Znajek机制以高度准直的光束产生。伽马射线束扫过空间是由于受控制的吸积盘的进动。从这样一个旋进光度锥预期的光变曲线可以解释观测到的明亮伽马射线暴的复杂时间行为。
1999-02-27 astro-ph
Active Galactic Nuclei, Radio Jets and Acceleration of UHECRs
我们提出的活动星系核（AGN）的一般性质，并讨论了与这些对象的一小部分喷流的起源和结构。然后，我们解决的问题，粒子加速在高度相对论性的能量和限制的光度AGN喷流的起源UHECR。
2008-12-29 astro-ph
Poynting Jets from Black Holes and Cosmological Gamma-Ray Bursts
讨论了由中子星破裂产生的碎片环面所包围的恒星质量黑洞的磁主导喷流的性质。这些喷流可能有狭窄的核心（沿旋转轴），几乎没有重子，并获得非常高的体洛伦兹因子$\simg 10^6$。这些喷流会产生MeV到TeV的特征辐射，以及产生通常MeV爆发的相对论冲击。由于外流是高度定向的，所观察到的伽马射线的性质将取决于相对于旋转轴的视角。即使对于最强烈的爆发，在各向同性发射和大量红移的假设下，可以推断出发射$10^{52}-10^{53}$ erg，所需的效率仅为$10^{-2}-10^{-4}$。
1997-03-20 astro-ph
Delayed Flashes from Counter Jets of Gamma Ray Bursts
如果X射线闪光是由于前喷流发射的伽马射线暴（GRB）观察大视角，我们表明，从一个反喷流的即时发射应观察到延迟闪光的紫外线或光学波段几个小时到一天后的X射线闪光。雨燕上的紫外和光学望远镜可以观测到~13 Mpc的延迟闪光，从而可以直接证实伽玛暴的（双面）喷流。由于Swift探测到的延迟闪光事件率可能小到6*10^{-5}事件/年，我们在未来的实验中需要更灵敏的探测器。
2003-03-13 astro-ph
On the possible origin of gamma ray bursts as a result of interaction of relativistic jets with the soft photon field in dense stellar regions
我们研究和发展了Sznov和Dar（astro-ph/9606032）提出的伽马射线暴起源的模型，根据这个模型，强伽玛射线暴是由重子相对论性喷流（外流）与致密恒星区的软光子场相互作用产生的。通过对爆发剖面的模拟表明，这些剖面对射流的几何形状非常敏感，并且伽玛暴剖面的“清晰度”（在该模型中）与伽玛射线束有某种联系。还导出和讨论了一些基于事件率的限制。
1997-04-17 astro-ph
On Radiative Acceleration of Jets and Outflows from Advective Disks
喷流和外流是由黑洞周围的平流吸积流形成的。来自离心势垒的硬光子直接撞击电子并在其上沉积动量。对于光学厚的流动，这种沉积是没有效率的，但对于光学薄的流动，物质可以被加速到相对论速度。事实上，即使是被束缚的物质也可以通过连续的沉积而被释放出来。我们讨论这些可能性。
2000-12-29 astro-ph
Tail Emission of Prompt Gamma-Ray Burst Jets
采用多发射子壳（非均匀喷流、子喷流或小喷流）模型讨论了瞬发伽马射线暴（GRB）的尾发射，其中整个GRB喷流由多个发射子壳组成。人们可以预料，这种具有角度不均匀性的喷流应该产生尖尾发射。然而，我们发现，尾巴不是尖刺，而是大致单调地衰减。尾的整体衰变斜率受局部角不均匀性的影响不大，但受整体次壳层能量分布的影响。在某些事件中出现的陡化突变倾向于结构射流。如果发射子壳层的角尺寸约为0.01-0.02 rad，则在长伽玛暴中经常观察到的尾部发射中会出现一些颠簸或波动。如果子壳层性质的参数差异较大，则在少数爆发中观测到尾部时间斜率的频繁变化。因此，多重发射子壳层模型具有解释观测到的快速衰变阶段的小尺度结构的优势。
2006-04-04 astro-ph
Magnetic Acceleration and Collimation of Gamma-Ray Burst Jets
最近，利用特殊相对论理想MHD方程导出了GRB外流的精确半解析解（见Vlahakis和Konigl在这些会议录中的摘要）。这方面的贡献集中在这些结果的影响，各种建模和观测问题的伽玛射线暴源，包括重子加载问题，极化测量的提示和反向冲击发射，以及可能存在的两个组件流出。
2003-12-09 astro-ph
Ultra High Energy Cosmic ray and gamma-ray signatures of inductive acceleration in AGN jets
最高能量的宇宙射线可能是由强大的活动星系（即FR II射电星系、射电大声类星体和高功率BL Lac）的磁化、圆柱准直、剪切喷流漂移产生的。我们表明，在这种情况下，质子同步辐射可以引起可检测的光子通量的能量范围从数百keV到几十兆电子伏。
2007-06-19 astro-ph
X-ray flashes from off-axis nonuniform jets
人们普遍认为，伽马射线暴的外流是喷射的。有些人还认为喷流可能有类似$ε(θ)\proptoθ^{-k}$的结构。本文研究了这种喷流产生X射线闪光的可能性。定性和定量分析表明，该模型能再现X射线闪光和伽马射线暴的大部分观测特征。利用伽马射线暴的常用参数，对均匀喷流和非均匀喷流的通量、能谱和峰值能量进行了数值计算。看来非均匀喷流比均匀喷流更适合于这些观测性质。我们也给出了光谱和通量拟合最显着的X射线闪光，XRF 971019由我们的模型。我们还表明，在我们的模型中，观测到的伽马射线暴与X射线闪光的比值约为几。
2003-08-05 astro-ph
Gamma-Ray Bursts: Polarization of Afterglows from Two-Component Jets
本文研究了双分量伽马射线暴喷流光学余辉的偏振行为，假设两个分量具有不同的结构。在大多数情况下，观测到的偏振在很长一段时间内由内窄分量主导。有趣的是，它揭示了不同的假设射流的横向扩展可以导致不同的偏振位置角的演变。用双组分喷注模型可以很好地解释GRB 020813的余辉光变曲线和偏振行为。特别是，该模型能够解释在这种情况下，观察到的位置角的恒定性，鉴于视线是稍微以外的窄组件。
2004-12-01 astro-ph
Acceleration of UHE Cosmic Ray Particles at Relativistic Jets in Extragalactic Radio Sources
作为对“热点”激波加速的补充，讨论了河外射电源中相对论性喷流与周围介质界面处超高能宇宙线加速的机制。预计在射流侧边界处加速的粒子在最高能量处占主导地位。使用蒙特卡罗粒子模拟的截止能量附近的光谱形成建模。
1996-10-23 astro-ph
Relativistic Jets from Collapsars: Gamma-Ray Bursts
越来越多的观测证据支持这样一个命题，即伽马射线暴（GRB）是由大质量氦星的相对论喷流提供动力的，这些氦星的核心坍缩成黑洞和一个吸积盘（氦星）。我们使用一个二维的特殊的相对论流体动力学代码的PPM形式主义的基础上，通过恒星的祖先和它的风的相对论射流的传播模型。喷流从恒星中出来时，前面有一个塞子，周围有一个茧。在喷流向恒星外传播的过程中，喷流的内能转化为动能，同时茧向外和向侧面膨胀，从而获得高洛伦兹因子。茧和恒星风之间的外部冲击可以产生$γ$射线和硬X射线瞬变。射流束与塞的相互作用也会对两者产生实质性的影响，并可能导致短硬伽玛暴。喷流本身的内部冲击可能产生长而软的伽玛暴。
2002-09-23 astro-ph
Particle Acceleration in Gamma-Ray Burst Jets
研究了伽马射线暴（GRB）喷流中高能粒子的梯度剪切加速。特别强调的是通用结构射流的分析，和特征加速时标确定的幂律和高斯演化的整体流洛伦兹因子$γ_b$与角度$ϕ$从射流轴。结果表明，当地的幂律粒子分布可能会产生，较高的能量粒子一般集中在更接近射流轴。考虑到几个限制，我们表明，有效的电子加速逐渐剪切流，最大粒子能量随时间的推移而连续下降，可能是可能的尺度大于$r \sim 10^{15}$厘米，提供射流磁场变得足够弱和/或迅速减少足够的距离，而有效的加速质子超高能量$> 10^{20}$电子伏特可能在很宽的条件下。
2005-11-02 astro-ph
Late-Time Radio Re-Brightening of Gamma-Ray Burst Afterglows: Evidence for Double-Sided Jets
伽马射线暴（GRB）的中心引擎被认为是喷射双面超相对论喷流。对于一个观测到的伽玛暴，其中一个双喷流应该指向我们，并负责即时伽马射线和随后的余辉发射。在这封信中，我们考虑另一个后退喷流，当它变得非相对论性（NR）和辐射各向同性时，它将引起晚期射电再增亮（RRB）。RRB峰值出现在GRB之后的$5t_{NR}=2(E_{j,51}/n)^{1/3}$年，其中$t_{NR}$是观测到的前一次喷流的NR时标，$E_j$是喷流能量，$n$是周围介质密度。峰值通量与$t_{NR}$的前一次喷流排放相当。我们预计，在15 GHz的通量为$\sim0.6$ mJy的爆发后1.7年，GRB 030329的RRB。本文还讨论了970508和980703伽玛暴的情况。RRB的发现将是伽玛暴中存在双面喷注的直接证据，并证明在其前身核中存在黑洞-盘系统。
2004-09-01 astro-ph
Giant Stellar Arcs as the imprint of Precessing Gamma Jets by Gamma-Ray Bursts
由中子星或黑洞产生的进动伽玛喷流，可能会对观测者造成伽玛暴（GRB）和软伽玛中继（SGR）。稀薄的伽玛喷流要么产生于超新星（SN）事件，主要是在宇宙学距离上，如伽玛暴，要么产生于较近的吸积双星系统，如SGRs。准直伽马喷流由超相对论内部电子对喷流（撞击热照片）康普顿化（由于脉冲星），并以螺旋和螺旋星云形状领先（由于伴星或吸积盘）。它的累积喷射可能会喷射和清扫气体，形成星云环和plerions，并在很长一段时间后形成部分HI超壳层。它们随之而来的引力碎裂可能导致巨弧中的特征性恒星形成，这可能只是最早的峰值GRB和后期稳定SGR的遗迹印记。遗迹恒星环和弧可能会告知，通过目前的形态对喷流双星偏心率和它的时间演化。它们的寿命和发生可能会探测超新星-GRB的联系。
1999-12-31 astro-ph
Regular particle acceleration in relativistic jets
当波长远大于圆柱半径时，得到了无限长、有限半径的导体圆柱在轴向有周期电流时周围电磁场的精确解。该解同时描述了圆柱附近近区的场和向波区的过渡。研究了这种圆柱的固有长波振荡。计算了圆柱体的电磁能流。这些解可用于描述活动星系核和类星体的相对论喷流周围的电磁场以及喷流内部的粒子加速。
2004-06-22 astro-ph
Magnetic acceleration of ultra-relativistic GRB and AGN jets
我们提出了冷，轴对称，磁驱动相对论外流的数值模拟。外流最初是次Alfvénic和坡印廷通量占主导地位，与总-静止质量的能量通量比高达$μ\sim 620$。为了研究射流的磁加速，我们模拟了具有规定形状的刚性壁的漏斗内的流动，我们将其取为$z\propto r^a$（在柱坐标中，$a$的范围为1到2）。这使我们能够消除数值耗散的影响所引起的自由边界与周围介质。我们发现，在所有情况下，他们收敛到一个稳定的状态，其特征在于由一个空间扩展的加速区域。对于喷流的解决方案的加速过程是非常有效的-在模拟的最外层尺度上，超过一半的坡印亭通量已被转换为动能通量，和终端洛伦兹因子接近其最大可能值（$Γ_\infty \simeq μ$）。加速伴随着超过漏斗形状所指示的磁场线的准直。数值解与半解析的自相似喷流解以及在某些天体物理相对论喷流中观测到的空间扩展加速度基本一致。与以前的研究一致，我们还发现，加速是显着不太有效的风的解决方案，这表明脉冲星风可能会保持坡印廷占主导地位时，他们到达的终止冲击。
2008-04-16 astro-ph
Particle acceleration, magnetic field generation, and emission in relativistic pair jets
激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性（例如，Buneman，Weibel和其他双流不稳定性）在无碰撞冲击中产生，负责粒子（电子，正电子和离子）加速。利用三维相对论电磁粒子（REMP）程序，研究了相对论性喷流前沿传播到环境等离子体中的粒子加速。我们发现，韦伯不稳定性的增长时间与射流的洛伦兹因子成正比。模拟结果表明，在无碰撞冲击波阵面中产生的韦伯不稳定性加速了射流和周围的粒子垂直和平行于射流传播方向。
2005-02-16 astro-ph
Gamma-ray bursts from alternating-current jets
我们提出了一个伽马射线暴的方案，涉及相对论喷流占主导地位的坡印廷通量与交替的环形磁场。如果喷流是由恒星核中的吸积流形成和提供动力的，那么这种结构就可能自然产生。我们推测，由于磁旋转不稳定性（MRI）驱动的磁流体湍流的环形磁场的极性随机变化，与典型的反转时间由放大磁场的时间尺度确定的动态重要的水平。具有反向B场的坡印廷通量主导射流提供了一种自然而有效的方式来通过重联过程耗散能量。伽马射线在空间分离的重联点产生。在这种情况下，出射的同步辐射可以是高度偏振的，并且可以形成平滑和尖峰的光曲线。我们注意到的可能性，冷和致密的细丝可以形成在重联区作为热不稳定性的结果。这样就可以解释非常硬的X射线光谱的产生，因为它是由于同步辐射的束缚-自由吸收。
2003-09-17 astro-ph
Weibel Instability Driven by Relativistic Pair Jets: Particle Acceleration, Magnetic Field Generation, and Emission
激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性（例如，Buneman，Weibel和其他双流不稳定性）在无碰撞冲击中产生，负责粒子（电子，正电子和离子）加速。利用三维相对论电磁粒子（REMP）程序，研究了相对论性喷流前沿传播到环境等离子体中的粒子加速。我们发现电子-正电子喷注中的韦伯不稳定性的增长时间不受（电子-正电子或电子-离子）环境等离子体的影响。然而，在电子-离子环境等离子体中产生的局部磁场的幅度明显大于在电子-正电子环境等离子体中产生的局部磁场的幅度。
2005-03-23 astro-ph
Relativistic parsec-scale jets: I. Particle acceleration
我们发展了一个在相对论性旋转的正负电子无力喷流和螺旋磁场中粒子加速的理论。我们认为扰动的固定磁场结构，并发现，加速发生在该地区的阿尔芬共振条件与本征模在射流中得到满足，即当地阿尔芬速度等于本征模的相速度。加速机制是由电磁波的电场进行的规则加速，这是无力圆柱形射流的本征模式：粒子漂移出阿尔芬共振表面附近的大波幅区域并获得能量。在阿尔芬共振附近的强电场中的加速和同步加速器损失结合起来形成指数在2和3之间的超相对论性电子和正电子的幂律能谱，这取决于注入粒子的初始能量。幂律分布范围从10 MeV到1000 MeV。
2003-03-05 astro-ph
Acceleration of UHE Cosmic Ray Particles at Relativistic Jets in Extragalactic Radio Sources
作为对“热点”激波加速的补充，讨论了河外射电源中超高能宇宙线加速的机制，该机制位于相对论性喷流与周围介质的界面处。由于穿过速度的切向不连续性，粒子可以获得与激波穿过处的能量增益相当的能量。然而，在喷流侧边界处加速的粒子谱预计比在激波处形成的粒子谱要平坦得多。由于这一事实，在边界处加速的粒子可以在最高能量处支配整个光谱。在河外喷流终端激波的特征条件下，该机制自然地为粒子提供了约10^20 eV的E，并符合效率要求。用蒙特卡罗粒子模拟方法模拟了激波加速度和切向不连续加速度共同作用下截止能量附近的谱形成过程。它证实了能量上限可以超过冲击加速度估计。
1998-03-25 astro-ph
Viscoelastic Analogy for the Acceleration and Collimation of Astrophysical Jets
喷流在天文学中无处不在。已经证明喷流的存在与中心物体的自旋和内盘的粘性角动量输运密切相关。在完全不同的背景下，即粘弹性流体在实验室中的流动中，也已知由旋转中心物体上的粘性扭矩推进的双极射流状结构。在将磁流体动力学（MHD）湍流的缠结磁场线类比为粘弹性聚合物溶液的缠结聚合物的基础上，提出了高湍流导电流体动力学的粘弹性描述.我们认为，在实验室中的粘弹性流体中形成射流的相同机制可能是负责准直和供电天体物理射流的中心对象的角动量。
2001-11-30 astro-ph
The Acceleration Mechanism of Resistive MHD Jets Launched from Accretion Disks
本文分析了非线性电阻性磁流体动力学（MHD）模拟射流形成的结果，研究了轴对称电阻性MHD射流的加速机制。初始状态是一个恒定的角动量，多变的环面通过弱均匀的垂直磁场。应用扩展到电阻MHD方程的CIP-MOCCT格式模拟了圆环的时间演化。我们进行了模拟高达50个旋转周期的最内半径的磁盘从环面吸积。通过计算拉格朗日试验粒子的受力，研究了阻力射流的加速力和特性。由于在电阻模型中圆盘的旋转轴与磁场线之间的夹角比在理想MHD模型中的小，因此磁离心加速度较小。在电阻模型中，沿磁场线的有效电势在$z \sim 0.5r_0$附近具有最大值，其中$r_0$是初始圆环密度最大的半径。在圆盘材料被压力梯度力提升到这个高度之后，喷射被发射。即使在这种情况下，围绕慢磁声点的主要加速力是磁离心力。阻力MHD喷流的功率与圆盘中通过质量吸积释放的机械能相当。焦耳加热对于射流的形成不是必不可少的。
2004-11-26 astro-ph
Shear acceleration in relativistic astrophysical jets
本文研究了在含有散射中心的相对论背景流中高能粒子的速度切变加速问题。确定了三种可能的天体物理喷流加速位置：（1）平行于喷流轴的渐进速度剪切，如径向坐标向外线性减小的速度剖面，（2）垂直于喷流轴的渐进速度剪切，如内禀喷流旋转，和（3）在喷流侧边界处的非渐进/不连续的纵向速度剪切。我们确定的特征加速时间尺度，指定有效加速的条件，并讨论观测功能相对于每个过程。特别是，它表明，在（2）的情况下，较高的能量发射预计集中在更接近喷流轴，而在（1）和（3）的情况下，较高的能量粒子可能位于喷流的边缘附近，从而可能导致某种形式的边缘增亮。
2005-01-10 astro-ph
Ultra-Relativistic Magneto-Hydro-Dynamic Jets in the context of Gamma Ray Bursts
本文对极端磁化条件下黑洞-圆盘系统中超相对论性磁流体动力学喷流的动力学和演化进行了详细的数值研究。我们发现，可以实现高达3000的洛伦兹因子，并通过修改后的米歇尔缩放（Gamma ~ sigma）推导出，该缩放允许流量洛伦兹因子发生很大变化。待污染引起的质量夹带，线性米歇尔缩放链接调制在超相对论风的质量吸积在磁盘中的变化，对于一个给定的磁化。射流由环形磁场渐进地支配，从而允许有效的准直。我们讨论我们的解决方案（射流）的背景下，伽马射线暴和描述的相关功能，如高变异性的洛伦兹因子和如何高的准直角（~ 0-5度），或圆柱形射流，可以实现。我们隔离的射流不稳定性机制，我们称之为“瓶颈”不稳定性，它基本上依赖于一个高的磁化和一个准直的磁通量表面。不稳定性发生在大半径，其中任何耗散的磁能到辐射将在原则上导致光学薄发射。
2003-12-03 astro-ph
Shallow Decay of Early X-ray Afterglows from Inhomogeneous Gamma-Ray Burst Jets
雨燕卫星观测到的几乎所有伽马射线暴（GRB）的X射线余辉在最初的几千秒内都有一个浅衰变相。我们表明，在一个非均匀射流（多subjet或补丁壳）模型的离轴subjet（补丁壳）的余辉的叠加可以有浅衰减阶段。获得浅衰变相的必要条件是，伽马射线明亮的subjets（补丁壳）应该有伽马射线效率高于先前估计，并应包围伽马射线昏暗的subjets（补丁壳）与低伽马射线效率。我们的模型预测，事件与昏暗的即时发射有传统的余辉光曲线没有像GRB 050416A的浅衰变阶段。
2006-02-16 astro-ph
A Unified Model of Short and Long Gamma-Ray Bursts, X-Ray Rich Gamma-Ray Bursts, and X-Ray Flashes
考虑到最近的建议，即短伽马射线暴（GRB）看起来像长伽玛射线暴的前1秒，我们提出伽玛射线暴的喷流由多个子喷流或子壳层组成（即，非均匀射流模型）。子射流沿视线方向的多重数n_s是一个重要的参数。如果n_s很大（>> 1），则事件看起来像长GRB，而如果n_s很小（~1），则事件看起来像短GRB。如果我们的视线离轴到任何子射流，事件看起来像一个X射线闪光或X射线丰富的伽玛射线暴。在同一模型中，短暴和长暴的持续时间也服从对数正态分布。
2004-05-12 astro-ph
Particle Acceleration, Magnetic Field Generation, and Associated Emission in Collisionless Relativistic Jets
从包含相对论喷流和激波的天体物理系统观测到的非热辐射，例如，活动星系核（AGN）、伽马射线暴（GRB）和银河系微类星体系统通常具有幂律发射光谱。最近使用注入的相对论电子-离子（正负电子）射流的PIC模拟表明，加速发生在下游射流。激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性（例如，Buneman不稳定性，其他两个流不稳定性，和韦伯不稳定性）中创建的冲击负责粒子（电子，正电子，和离子）加速。模拟结果表明，韦伯不稳定性是负责产生和放大高度不均匀，小尺度磁场。这些磁场有助于电子在喷射头后面的横向偏转。来自偏转电子的"抖动“辐射与同步辐射具有不同的性质，同步辐射假定有均匀的磁场。这种抖动辐射对于理解伽马射线暴、相对论喷流和超新星遗迹中复杂的时间演化和/或光谱结构可能是重要的。
2008-02-13 astro-ph
Particle acceleration in rotating and shearing jets from AGN
我们模拟了高能粒子在旋转天体物理喷流中由于剪切和离心效应而产生的加速度。导出了描述高能粒子在无碰撞旋转背景流中扩散输运的方程，并讨论了稳态解的解析表达式。特别是，通过考虑从刚性的速度分布，在平坦的开普勒旋转，离心和剪切加速度的影响分散的磁性不均匀性的颗粒被区分。当平均散射时间$τ_c \propto p^α$是动量的增函数时，在剪切加速度占主导地位的情况下，证实了幂律粒子动量解$f(p) \propto p^{-(3+α)}$的存在.我们发现，对于一个更复杂的相互作用之间的剪切和离心加速度，恢复的幂律动量谱可能会显着陡峭，但平坦的方位角速度的增加，由于增加离心效应。剪切和离心加速度的可能相关性，所观察到的扩展发射活动星系核的情况下，在类星体3C273喷流证明。
2002-10-14 astro-ph
On particle acceleration in turbulent shear boundary layers of relativistic jets
我们讨论宇宙线电子在相对论喷流边界处的加速过程。由此产生的光谱预计将包含两个特征分量：在较低能量处的幂律分布和在高能量截止之前的较硬的高能量分量。给出了一个由这种电子分布得到的高能谱的例子，包括同步辐射和逆康普顿分量。这种电子的同步加速器光谱的一个特征是它的最高频率部分，它出现在适合低频光谱范围的幂律之上。
2002-07-08 astro-ph
Diffusive shock acceleration in extragalactic jets
我们计算了相对论电子在激波中的分布随时间的演化，包括同步辐射和绝热过程以及类费米加速。激波是由喷流中的开尔文-亥姆霍兹不稳定性引起的。激波的形成和粒子的加速处理在一个自洽的方式通过一个数值流体代码。我们表明，在我们的模型中的相对论粒子的数量是保守的演化过程中，不需要进一步注入超热粒子后，最初的。从我们的计算中，我们得到的预测值和趋势的数量，如光谱指数和截止频率，可以与观测比较。
1999-06-28 astro-ph
Stochastic wake field particle acceleration in Gamma-Ray Bursts
在特定条件下，伽马射线暴（GRB）的瞬发辐射可以是如此强大和短脉冲，从而强烈地影响周围的任何等离子体。在本文中，我们简要地讨论了可能性，一个非常强烈的初始暴的辐射产生的伽玛暴满足的强度和时间条件，导致随机尾场粒子加速周围的中等密度的等离子体。最近的实验室实验清楚地表明，几十飞秒持续时间的强大激光束脉冲击中靶等离子体引起有效的粒子加速和电子感应加速器辐射高达几十兆电子伏。我们考虑一个简单但现实的GRB模型，粒子尾场加速可以首先被激发一个非常强的低能量的前体，然后有效地产生所观察到的即时X射线和γ射线GRB发射。我们还简要地讨论了这种新的伽玛射线暴发射机制的一些后果。
2006-04-11 astro-ph
Inductive acceleration of UHECRs in sheared relativistic jets
携带大尺度磁场的相对论外流具有大的感应势，可以将质子加速到超高能量。本文讨论了一种新的超高能宇宙线（UHECR）加速方案，它是由强活动星系（喷流光度为$\geq 10^{46}$ erg s $^{-1}$）的磁化、圆柱准直、剪切喷流中的漂移引起的。如果${\bf B} \cdot \nabla \times {\bf v}< 0$是正电荷，则由这样的等离子体携带的正电荷粒子处于不稳定的平衡，因此沿着速度切变的动力学漂移将导致快速的、规则的能量增益。在我们的模型中，最高刚性的粒子被最有效地加速，这意味着轻核在脚踝以上的能量中占据主导地位：从预加速粒子的混合种群中，漂移机制优先拾取和提升质子。
2007-09-11 astro-ph
The Very Early Gamma-ray Burst Afterglows Powered by Structured Jets
如果X射线闪光（XRF）和富X射线伽马射线暴（XRRG）与伽马射线暴（GRB）具有相同的起源，但从结构射流的较大角度观察，它们的早期余辉可能与GRB的余辉不同。当超相对论外流与周围介质相互作用时，形成两个激波，一个是正激波，另一个是反向激波。本文数值计算了在正激波和反向激波情况下，均匀喷流、高斯喷流和幂律喷流驱动的早期余辉。用微分方程组描述系统的动力学演化，并考虑了同步辐射自康普顿效应的影响。在均匀喷流中，XRRGs和XRFs的极早期余辉明显低于GRB，观测到的RS发射峰值时间在星际介质环境中较长。XRRGs和XRFs中的RS组分很难检测。而在星风中，极早期辐射通量的减少和RS峰值时间的延迟并不显著。在非均匀喷流（高斯喷流和幂律喷流），有发射物质的视线上，非常早期的光变曲线类似于各向同性等效喷出物一般，虽然RS通量衰减指数显示出显着的偏差，如果RS是相对论的（在恒星风）。
2005-12-07 astro-ph
Supernova Hosts for Gamma-Ray Burst Jets: Dynamical Constraints
我约束一个可能的超新星起源的伽马射线暴通过建模之间的动力学相互作用的相对论性喷流和恒星的信封包围it. The延迟在观察者的时间引入的喷流穿越信封不应该是很长的伽玛射线发射的持续时间相比，而且，喷流不应该被吞噬的球形爆炸它的权力。如果假设喷流在其宿主恒星内以弹道方式运动，那么唯一能轻松满足这些约束的恒星祖先是致密的碳氧或氦后沃尔夫-拉叶星（Ic或Ib型超新星）; II型超新星被排除在外。值得注意的是，非常大质量的恒星似乎没有能力在任何红移处产生观测到的爆发，除非恒星的包层在坍缩之前被剥离。在内部激波模型中，密集恒星风的存在给喷流的洛伦兹因子设置了上限;然而，如果恒星风被光子先驱物向前扫过，这个限制就可以被规避。冲击爆发和茧爆裂被认为是单独的，既没有提出一个可能的宇宙学伽玛射线暴的前体源。如果喷流在穿越恒星外层包层时受到横向压力的限制，那么这些包层约束就可以被绕过。如果是这样的话，造成观测到的伽玛暴的喷流要么是从几百公里宽的区域发射的，要么是在飞行过程中与包层物质混合在一起的。一个阶段的压力约束和混合将印记喷流之间的相关性，可以解释所观察到的伽玛射线暴的变化光度和滞后光度的相关性。
2003-07-06 astro-ph
High Energy Hadronic Acceleration in Extragalactic Radio Jets
在河外喷流的电路描述中，电流的时间变化与有限的无碰撞电导率和磁场对齐的电场$E_\parallel$有关。最大场强取决于射流磁流体发电机$E_\perp$的效率和局部转换到$E_\parallel$组件。强子喷流成分可以有效地加速在这样的领域所有沿喷流。为了估计加速喷流强子所能达到的最大能量，我们考虑了光子-π介子和对产生以及同步辐射和逆康普顿辐射的能量损失过程。事实证明，对于最强的$E_\parallel$可能的半人马座A喷流是一个最有希望的候选来源的最高能量成分的宇宙射线。
2001-06-28 astro-ph
Constraints on Jets and Luminosity Function of Gamma-ray Bursts Associated with Supernovae
如果伽马射线暴（GRB）通常与1998 bw这样的超新星有关，则意味着一个相对较宽的内禀光度函数，这表明存在大量未被探测到的暗暴，而且事件率比通常假设的要高得多。如果假设伽玛暴的本征光度函数是一个幂律函数：${ϕ(L)} \propto {L^{-β}}$（$β> 0$，$L_{min} \leq L \leq L_{max}$），那么BATSE 4 B星表的数据可以用来约束斜率指数$β$和动态范围宽度Log ${L_{max}\over L_{min}}$。通过与观测的Log $N$ - Log $P$的K-S检验比较，我们发现了对伽玛暴火球模型、伽玛暴喷流以及伽玛暴对宇宙γ射线背景可能贡献的限制。我们发现了$10^2<L_{max}/L_{min} < 10^7$的可接受的动态范围，结果表明喷流模型比火球模型更可能与高能爆炸有关，我们的研究还表明喷流的纯狭义相对论效应所提供的光度函数超出了K-S检验的可接受范围。然而，如果内禀聚束将喷流限制在$θ_{max} < 1/γ$，相对论聚束的影响就不会占主导地位。
1999-09-07 astro-ph
Particle acceleration and high-frequency (X-ray and $γ$-ray) emission in the jets of active galactic nuclei
提出了活动星系核喷流中流出的等离子体是不均匀的，由分离的云组成。这些云被强烈磁化，并以相对论速度远离中央引擎。云与假定静止的环境介质相互作用。在这种相互作用的过程中，周围介质中的粒子在云锋处被加速到高能量，并在云锋之前流动。结果表明，加速粒子的辐射可能是活动星系核喷流发射X射线和$γ$射线的原因。TeV的$γ$射线辐射产生于活动星系核喷流内部，那里的云锋的洛伦兹因子为$Γ_0\geq 30$，而GeV的$γ$射线辐射则产生于活动星系核喷流外部，那里的$Γ_0$为$\sim 10$ .
1998-10-26 astro-ph
A comparison of the acceleration mechanisms in YSO and AGN jets
我们研究的假设，存在一个简单的缩放之间的观测速度发现在年轻的恒星天体（YSO）和活动星系核（AGN）中发现的喷流。我们采用了一个非常简化的物理模型的射流加速过程。我们使用时间相关的，球对称的风模型在牛顿和相对论引力场，以询问是否所需的能量输入率，以产生在YSO中观察到的喷流速度（约2 $\times$的逃逸速度从中心对象）也可以产生活动星系核喷流速度（洛伦兹因子$γ\sim$ 10）。如果有一个共同的生产机制，这种规模是可以预期的。我们证明，这样的缩放确实存在，只要能量输入过程发生足够深的引力势阱，使物理使用的光速作为限制速度，并提供在吸积过程中释放的能量被赋予一小部分可用的吸积材料。
2002-11-14 astro-ph
Precessing jets interacting with interstellar material as the origin for the light curves of gamma-ray bursts
本文提出了一个具有外特征的内激波模型，用来解释伽马射线暴复杂的光变曲线。冲击波在相对论性粒子的旋进束与星际介质的相互作用中产生伽马射线。每次粒子束通过与观测者相同的视线时，星际介质就被向外推。在激波形成之前，介质和粒子束之间的后续相互作用被延迟了粒子要行进的额外距离。这导致自然延迟，并导致产生的伽马射线暴光变曲线的内在不对称性。此外，我们考虑到冷却的电子-质子等离子体在冲击区域，这引起了指数衰减的伽马射线通量。这些效应与超相对论粒子的旋进喷流相结合产生的光变曲线可以直接与观测到的伽马射线暴光变曲线相比较。我们通过拟合一些观测到的伽马射线暴来说明这个模型，这些暴很难用旋进喷流来解释。用遗传算法，我们能够符合几个观察到的伽马射线暴具有显着的精度。我们发现，对于不同的突发所观察到的通量，假设各向同性发射，很容易变化超过四个数量级的能量产生的内在。
2001-08-17 astro-ph
Photon acceleration in variable ultra-relativistic outflows and high-energy spectra of Gamma-Ray Bursts
MeV的种子光子产生的冲击在一个可变的超相对论流出费米机制获得能量，因为光子康普顿散射相对论碰撞壳。费米修正的高能光子谱具有非普适的斜率和普适的截止。总辐射效率的显著增加是可能的。在某些伽马射线暴中，大部分能量可能是在这种机制的高能截止点发射的，对于平均体积洛伦兹因子为100的外流，这将接近100 MeV。
2000-04-25 astro-ph
Stability analysis of relativistic jets from collapsars and its implications on the short-term variability of gamma-ray bursts
我们考虑了大质量母源坍缩过程中形成的相对论喷流的横向结构和稳定性。我们的数值模拟表明，在这样的射流的体积速度的强剪切的存在下。这种剪切可以负责一个非常迅速的剪切驱动的不稳定性，出现任何速度剖面。数值模拟和理论分析都证实了这一结论。不稳定性导致主要流体动力学参数（密度、压力、洛伦兹因子等）的快速波动。然而，密度的扰动是有效地解耦的压力，因为束的射流是辐射为主。不稳定性的特征增长时间比射流的寿命短得多，因此，可能导致完全湍流束。在非线性演化的过程中，这些波动可能会产生内部冲击，可以随机分布在射流中。在极端相对论外流中的内部激波是观测到的伽马射线暴现象的原因的情况下，所提出的不稳定性可以很好地解释伽玛射线光变曲线的短时间变化，短到毫秒。
2002-09-27 astro-ph
Acceleration at Relativistic Shocks in Gamma-Ray Bursts
最新的河外伽马射线暴模型认为，相对论性冲击波的膨胀，从太阳质量类型的祖源，到周围的星际介质作为其活动的网站。普遍的看法是，光学余辉的结果，从外部冲击界面，而即时瞬态伽马射线信号产生的多个冲击内部的膨胀。本文用标准的蒙特卡罗模拟说明了伽玛暴模型中相对论和超相对论激波的一些加速特性。计算的频谱形状，频谱指数的范围内，和能量增益每冲击交叉，作为冲击速度和粒子散射的类型的函数。
1999-10-07 astro-ph
Particle acceleration in electron-ion jets
无碰撞冲击中产生的韦伯不稳定性是粒子（电子、正电子和离子）加速的原因。利用三维相对论电磁粒子（REMP）程序，采用较长的模拟系统，研究了相对论电子-离子喷注前沿在无初始磁场的环境等离子体中传播时的粒子加速过程，以探讨韦伯不稳定性的非线性阶段及其加速机制.由韦伯不稳定性产生的电流通道感应径向电场。沿射流传播方向，坡印廷矢量的z分量（E x B）在大范围内变为正值。这导致喷射电子沿着射流加速。特别地，由离子韦伯不稳定性产生的大尺度电流通道的E x B漂移在平行和垂直方向上有效地加速电子。
2005-09-20 astro-ph
Particle Acceleration in Relativistic Jets due to Weibel Instability
激波加速是天体物理等离子体中普遍存在的现象。等离子体波及其相关的不稳定性（例如，Buneman不稳定性、双流不稳定性和Weibel不稳定性）是粒子（电子、正电子和离子）加速的原因。使用3-D相对论性电磁粒子（REMP）代码，我们研究了在有和没有初始磁场的情况下，与通过环境等离子体传播的相对论性喷流前沿相关的粒子加速。我们发现，在没有环境和弱环境磁场之间的结果只有很小的差异。模拟结果表明，在无碰撞冲击波阵面中产生的韦伯不稳定性加速了垂直和平行于射流传播方向的粒子。虽然一些费米加速可能发生在喷流前沿，但大多数电子加速发生在喷流前沿后面，不能被表征为费米加速。模拟结果表明，这种不稳定性是负责产生和放大高度不均匀，小尺度磁场，这有助于电子的横向偏转后面的射流头。来自偏转电子的"抖动“辐射（Medvedev 2000）与在均匀磁场中计算的同步辐射具有不同的性质。这种抖动辐射对于理解伽马射线暴、相对论喷流和超新星遗迹中复杂的时间演化和/或光谱结构可能是重要的。
2003-06-04 astro-ph
Which acceleration process for UHE-Cosmic Rays in Gamma Ray Bursts ?
本文对伽玛暴中的质子加速进行了精确的研究，并通过$π^{0}$ -介子衰变产生的GeV $γ$ -射线辐射，预言了在一个足够重子负载的火球中可能存在的宇宙射线信号。如果去掉两个没有根据的假设，即玻姆标度和缓慢的磁场衰减，通常的费米过程就不能在伽玛暴中产生超高能宇宙射线（UHECR）。我们提出了另一种相对论费米加速的方案，在内部冲击阶段。我们提出了一个现实的蒙特卡罗模拟的多前加速度，清楚地表明可能产生的UHECR的结果。转换成UHECR的能量占磁能的很大一部分。
2004-04-07 astro-ph
On the matter entrainment by stellar jets and the acceleration of molecular outflows
我们研究，通过数值模拟，夹带过程中的超声速，辐射射流，在开尔文-亥姆霍兹不稳定性的演变过程中，在分子双极外流的加速问题的背景下，观察到在巨大的分子云。我们的研究结果表明，大部分的初始射流动量可以通过这个过程转移到周围的介质。因此，我们详细分析了不稳定性的演变，并比较了一些主要的观测性质的分子流出与夹带的材料，我们在我们的模拟中观察到的。特别是，我们发现一个很好的协议的质量与速度分布和外流准直结构，特别是当一个光射流移动到一个更密集的环境介质。这可能是（模糊的）光学喷流驱动强大的分子外流在分子云的内部区域的密集环境的情况下。
2000-09-06 astro-ph
Optical monitoring of CI Cam after the X-ray burst on April 1, 1998
本文报道了CI Cam在一次异常明亮和快速演化的X射线爆发后的光谱监测结果。这颗恒星是一颗共生型的X射线双星。CI Cam的X射线射电爆发和相对论性的S形类SS 433喷流的出现使其成为一颗非常有趣的恒星。我们观察到一个高激发和可变发射线光谱的出现，与广泛的组成部分的氢和氦线和星云禁戒线的NII。所有这些都与相对论性喷流在爆发中的形成相吻合。得出的结论是，爆发导致外部固定吸积盘区域的破坏。在1千秒差距处，X射线峰值亮度约为10 E +37 erg/s。它远低于爱丁顿光度，而爱丁顿光度是在超临界吸积盘中产生喷流所必需的。我们认为喷流是在中子星强磁场中的准直吸积-喷射过程中形成的。
1999-05-26 astro-ph
Compton Echoes from Gamma-Ray Bursts: Unveiling Misaligned Jets in Nearby Type Ib/c Supernovae
现在有令人信服的证据表明，长持续时间的伽马射线暴（GRB）和Ib/c型超新星（SNe）之间存在联系。这些核心坍缩爆炸被证明辐射与减速，相对论流出和unbeamed，各向同性组件与缓慢膨胀的恒星碎片相关的各向异性，光束组件。各向异性发射保持在非常低的水平，直到光束的多普勒锥与观察者的视线相交，使得离轴伽玛射线暴喷流只能在长波长和较晚的时间直接检测到。然而，星周物质将康普顿散射瞬发γ射线和余辉辐射通量，并产生反射回波。我们表明，康普顿回波的未对准的伽玛射线暴进行的X射线光度，可能超过了许多数量级的底层subrelativistic SN在最初的几个星期。因此，明亮的散射回波可能提供一种手段，用于检测与附近Ib/c型SNe相关的未对准GRB的种群，并产生关于大质量恒星死亡时周围环境的关键信息。是否解释GRB 980425作为一个普通的伽玛暴观察离轴是一致的X射线回波的缺乏的问题，以及在SN 1993 J，SN 1994 I，SN 1999 EM，和SN 2002 AP的可能存在的错位伽玛暴喷流导出的限制。
2004-05-06 astro-ph
Magnetic acceleration of relativistic AGN jets
我们提出了轴对称，磁驱动相对论射流的数值模拟。为了消除由周围介质的自由边界引起的耗散效应，我们假设流动被规定形状的刚性壁限制，我们取该形状为$z\propto r^a$（在柱坐标中，$a$的范围为1到3）。外流最初是冷的，亚阿尔夫文和坡印廷通量为主，总-到-静止质量的能量通量比$μ\sim 15$。我们发现，在所有情况下，他们收敛到一个稳定的状态，其特征在于由一个空间扩展的加速区域。加速过程是非常有效的：在模拟的最外层尺度上，坡印廷通量的$\sim 77%$已被转换为动能通量，终端洛伦兹因子接近其最大可能值（$Γ_\infty \simeq μ$）。我们还发现了一个高的准直效率：我们所有的模拟射流开发一个圆柱形的核心。我们认为，这可能是一个低的初始洛仑兹因子（$Γ_0 \sim 1$）开始的载流流出的规则。我们关于高加速和准直效率的结论对限制边界的特定形状或注入电流分布的细节不敏感，并且它们与Vlahakis和Königl导出的半解析自相似解定性一致。我们将我们的结果的相对论性喷流在活动星系核的解释：我们认为，他们自然占空间扩展的加速度推断在这些来源（$Γ_\infty \ga 10$达到径向尺度$R\ga 10^{17} {\rm cm}$），并与过渡到物质为主的制度已经发生在$R\ga 10^{16} {\rm cm}$是一致的。
2007-06-04 astro-ph
Gravitational Wave Memory of Gamma-Ray Burst Jets
伽马射线暴（GRB）现在被认为是相对论性喷流。我们分析了伽玛暴喷流加速阶段产生的引力波。结果表明：（i）当喷注的张开半角大于喷注的洛伦兹因子的倒数时，质点近似是不合适的;（ii）引力波形具有许多阶跃函数;（iii）当伽玛暴发生在本星系群中时，实际的DECIGO和BBO可以探测到这样的事件。我们发现伽玛暴的光变曲线与引力波波形是反相关的，因此要确定伽玛暴喷流的结构，必须探测到引力波。
2004-11-16 astro-ph gr-qc
