想了解伽马射线暴高能余辉辐射物理，有什么文献可以推荐一下吗，最好是综述？

虽然是一年前的问题，但我搜了一下知乎上讲伽马暴余晖物理的回答和文章都很少（这里推一下@芳文社著名女演员 的专栏 请问您今天要来点伽马射线暴吗？）。我PhD算是专门做这个的（也顺手摸了下快速射电暴和引力波），但过去学习的时候感觉很多综述都没有写清楚究竟需要哪些知识作为前置，所以还是为后来人写一个简单的入门指南吧。

伽马暴余晖

一般认为伽马暴至少有两种来源：大质量恒星坍缩成黑洞的过程，以及致密天体（黑洞或中子星）的合并过程。伽马暴余晖是紧接在伽马暴后的电磁辐射，几乎在整个天体物理光谱上可见（包括从最左端的射电波段到最右端的TeV波段，尽管TeV是直到2019年才第一次捕捉到）。关于观测历史的综述可以去ARAA找（比如 ^[1] ），这里不多赘述。

余晖物理的建立大约是在90年代，以Sari et al.的那篇著名的标准模型 ^[2] 为标志，后面基本都是在这个模型上加料。理论上，一般认为伽马暴来源于 喷流内部 ，而余晖来源于 喷流和介质的相互作用 ，后者的物理可以粗略分为三个部分：（1）相互作用产生的 激波 ；（2）在激波中被 费米机制加速的电子 ；（3）这些电子的 辐射 以及辐射对遥远观测者的 相对论・多普勒效应 。只要把这三个部分搞清楚，余晖的物理就差不多了。

激波

伽马暴和原子弹爆炸时产生的激波的物理其实非常相似，只是核爆对应的是非相对论性激波（激波在介质中传播演化的数学模型又叫做Sedov-Taylor解 ^[3] ；p.s. 要是你知道ST解，要估算核弹当量其实杂志上的一张图片足矣，用不着学费米到现场扔纸屑的 ^{[4] [5]} ），而伽马暴是相对论性激波。想了解后者的物理，几乎没有人能绕过这一篇论文：

也就是著名的Blandford-McKee解。实际上伽马暴模型对激波的处理往往要比BM要简单得多，但我觉得最起码你应该知道开头那三个激波关系（eq.3, 4, 5）以及粗略的BM解（IV-A节的前三段文字）是怎么来的。

电子加速机制

费米在1949年最早提出「星际介质的磁场会将宇宙线粒子的能量加速成一个幂函数的分布」 ^[6] ，也就是著名的费米加速机制。激波中的费米机制最早是由Bell ^{[7] [8]} ，以及Blandford和Ostriker ^[9] 阐述的。作为入门我推荐去读Bell的第一篇论文，相对比较友好（有图）：

伽马暴模型里一般会直接假设「被加速的电子能量就是一个幂分布」，然后讨论这个分布里的细节（e.g. 分布中电子能量的最小及最大值，电子辐射对其分布的影响等等）。

辐射机制，相对论 ・ 多普勒效应

唯 一 指 定 教 科 书

重点是第四章的相对论多普勒变换（4.8节），第六章的同步辐射，还有第七章的康普顿辐射（取决于你是否关心高能波段）。

到了这里，你应该可以毫无压力地拿下Sari et al.的标准模型了

之后还想继续深入的话，就去看Piran、Mészáros、Kumar和Zhang等人写的伽马暴综述 ^{[10] [11] [12]} （还有上面那篇ARAA），以及Dermer & Menon的那本包罗万象的High Energy Radiation from Black Holes吧～

参考

1. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2014ARA&A..52...43B/abstract
2. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1998ApJ...497L..17S/abstract
3. ^https://en.wikipedia.org/wiki/Taylor–von_Neumann–Sedov_blast_wave
4. ^https://www.atmosp.physics.utoronto.ca/people/codoban/PHY138/Mechanics/dimensional.pdf
5. ^https://m-a-o.hatenablog.com/entry/2020/12/13/155742
6. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1949PhRv...75.1169F/abstract
7. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1978MNRAS.182..147B/abstract
8. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1978MNRAS.182..443B/abstract
9. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1978ApJ...221L..29B/abstract
10. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2004RvMP...76.1143P/abstract
11. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2006RPPh...69.2259M/abstract
12. ^https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015PhR...561....1K/abstract