Дыфузія выпраменьвання ў абалонцы, якая рэлятывісцкі пашыраецца, у дачыненні да гама-ўсплёскаў

Сучасныя назіральныя даныя, якія атрымліваюцца спадарожнікавымі абсерваторыямі, пакрываюць сем дэкад энергіі гама-квантаў, і агульная ўніверсальная мадэль, якая апісвае фарміраванне спектру, адсутнічае. Таму з’яўляецца актуальнаым апісанне пачатковых этапаў распаўсюджвання выпраменьвання ў абалонцы, якая пашыраецца з ультрарэлятывісцкімі хуткасцямі. Мэтай даследавання з’яўлялася атрыманне ўраўненняў распаўсюджвання выпраменьвання ў абалонцы, якая рэлятывісцкі пашыраецца, у дыфузійным прыбліжэнні, іх рашэнне для натуральных пачатковых даных і прыкладанне атрыманых вынікаў да пачатковага выпраменьвання гамаўсплёскаў. Паказана, што пачатковы этап гама-ўсплёску ў фатонна-тонкім выпадку можна апісаць дыфузіяй выпра[1]меньвання ў абалонцы, якая ультрарэлятывісцкі пашыраецца; прамежак часу, пры якім яшчэ магчыма выкарыстанне дыфузійнага прыбліжэння, падаўжаецца з павелічэннем глыбіні ўнутры абалонкі па законе, блізкім да квадратычнай функцыі; пры прыбліжэнні да часу дыфузіі значэнне глыбіні, па-за якой можна выкарыстоўваць дыфузійнае прыбліжэнне, павялічваецца, а значэнне інтэнсіўнасці выпраменьвання памяншаецца; падчас асноўнага выпраменьван[1]ня фатонна-тонкай абалонкі дыфузійнае прыбліжэнне прыдатнае для большай частцы абалонкі. Параметры выпра[1]меньвання блізкія да характэрных велічынь для кароткіх гама-ўсплёскаў.

1. Бисноватый-Коган, Г. С. Всплески космического гамма-излучения: наблюдение и моделирование / Г. С. Бисноватый-Коган // Физика элементарных частиц и атомного ядра. – 2006. – Т. 37, вып. 5. – С. 1236–1284.

2. Kumar, P. The physics of gamma-ray bursts & relativistic jets / P. Kumar, B. Zhang // Phys. Rep. – 2015 – Vol. 561. – P. 1–109. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2014.09.008 3. Piran, T. The physics of gamma-ray bursts / T. Piran // Rev. Mod. Phys. – 2005. – Vol. 76, № 4. – P. 1143–1210. https:// doi.org/10.1103/revmodphys.76.1143

3. Biscoveanu, S. Constraining short gamma-ray burst jet properties with gravitational waves and gamma rays / S. Biscoveanu, E. Thrane, S. Vitale // Astrophys. J. – 2020. – Vol. 893, № 1. – P. 38. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab7eaf

4. Boundary conditions for the diffusion equation in radiative transfer / R. C. Haskell [et al.] // J. Opt. Soc. Am. A. – 1994. – Vol. 11, № 10. – P. 2727−2741. https://doi.org/10.1364/josaa.11.002727

5. Zhang, B. The Physics of Gamma-Ray Bursts / B. Zhang // Rev. Mod. Phys. – 2004. – Vol. 76, № 4. – P. 1143−1210. https://doi.org/10.1103/revmodphys.76.1143

6. Pe’er, А. Physics of Gamma-Ray Bursts Prompt Emission / А. Pe’er // Adv. Astron. – 2015. – Vol. 2015. – P. 1–37. https://doi.org/10.1155/2015/907321

7. Abdalla, H. A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow / H. Abdalla, R. Adam, F. Aharonian // Nature. – 2019. – Vol. 575. – P. 464−467. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1743-9

8. Zhang, B. Gamma-Ray Bursts: progress, problems & prospects / B. Zhang, P. Mészáros // Int. J. Mod. Phys. – 2004. – Vol. 19, № 15. – P. 2385−2472. https://doi.org/10.1142/s0217751x0401746x

9. Mészáros, P. Gamma-ray bursts / P. Mészáros // Rep. Prog. Phys. – 2006. – Vol. 69, № 8. – P. 2259−2321. https://doi. org/10.1088/0034-4885/69/8/r01

10. Kulkarni, S. Classification of gamma-ray burst durations using robust model-comparison techniques / S. Kulkarni, S. Desai // Astrophys. Space Sci. – 2017. – Vol. 362, № 4. https://doi.org/10.1007/s10509-017-3047-6

11. The afterglow of GRB 050709 and the nature of the short-hard γ-ray bursts / D. B. Fox [et al.] // Nature. – 2005. – Vol. 437, № 7060. – P. 845−850. https://doi.org/10.1038/nature04189

12. Ruffini, R. A theory of photospheric emission from relativistic outflows / R. Ruffini, I. A. Siutsou, G. V. Vereshcha gin // Astrophys. J. – 2013. Vol. 772, № 1. – P. 11. https://doi.org/10.1088/0004-637x/772/1/11

13. Rybicki, G. B. Radiative Processes in Astrophysics / G. B. Rybicki, A. P. Lightman. – Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2004. – 382 p. https://doi.org/10.1002/9783527618170

14. Beloborodov, А. М. Radiative Transfer in Ultrarelativistic Outflows / А. М. Beloborodov // Astrophys. J. – 2011. – Vol. 737, № 2. – P. 68. https://doi.org/10.1088/0004-637x/737/2/68

15. Mihalas, D. Solution of the comoving-frame equation of transfer in spherically symmetric flows. VI - Relativistic flows / D. Mihalas // Astrophys. J. – 1980. – Vol. 237. – P. 574−589. https://doi.org/10.1086/157902

16. Vereshchagin, G. V. Diffusive photospheres in gamma-ray bursts / G. V. Vereshchagin, I. A. Siutsou // Mon. Not. R. Astron. Soc. – 2020. – Vol. 494, № 1. – P. 1463−1469. https://doi.org/10.1093/mnras/staa868