Efecto de la temperatura Finita en la Bola de Fuego de las Explosiones de Rayos Gamma (GRBs) ALBERTO BRAVO GARCÍA

Qué son las GRBs ?

Vela 5 b 23 Mayo Junio 1979 Rango de energía KeV 1er Evento Primera GRB detectada ● Primera GRB det: 1967 (Klebesadel, Strong, Olsen 1973 ApJ 182, L85) ● Vela 5a,b/6a,b 73 GRB in

Energía de los fotones ~100 KeV - 1 MeV Nombre: GRBYYMMDD a/b GRB Energía liberada: ergs Duración de ms a cientos de seg Un evento por día Energía liberada/sec 10^33-->sol 10^39-->nova 10^41-->SN 10^52-->GRB

● Si las GRBs provienen de nuestra galaxia, la distribución de GRBs sería en el, plano ecuatorial de la galaxia ● BATSE encontró una distribución isotrópica en el cielo

Fluence: F= flux. dt

La duración de las GRBs es BIOMODAL y se Clasifica en dos subgrupos 1. Larga ≥ 2 sec. (75%) 2. corta----- ≤ 2 sec. (25%) Tiempo en el que 90% de la energía es observada Los subgrupos pueden tener origenes diferentes !! Casi toda la información que se tiene es de explosiones Largas.

Las GRBs tienen una estructura temporal complicada, no existen 2 GRB iguales

Modelos de las GRBs.....

Motor Central Objeto compacto y masivo Contiene N,P,e

Bola de Fuego Radio ~100 km  ~ T ~3-10 MeV

Contenido Bariónico Para expansión relativista M sol Provienen: – Del Progenitor – Del Medio Interestelar

Choques internos 33 11 22 3<2<13<2<1

Desacoplamiento de Neutrones

Teoría de Campo a Temperatura Finita Una partícula que se propaga a través de un medio modifica: – a) Su relación de dispersión – b) Su masa efectiva

Ecuación de Dirac Autoenergía Cambia a

Formalismo de Tiempo Real Energías son variables reales Se duplica el número de campos Propagadores y autoenergías matrices complejas de 2  2 Reglas de Feynman

Autoenergía Parte real da la dispersión en el medio Parte imaginaria de la absorción del medio

Propagadores en el FTR

Correcciones a la Masa del Electrón a Temperatura Finita

Máximo en T~2MeV

Medio con temperatura y densidad Densidad de partículas Densidad de energía Energía promedio

Dispersión electrón-hadrón Considerando efectos del medio a temperatura finita Masa efectiva del electrón en el medio Energía promedio como energía inicial del electrón

Sección eficaz de transporte Describe fracción de momento perdido debido a colisiones inelásticas. Profundidad de escape del electrón.

donde Son la sección diferencial, un factor estadístico, el flujo de partículas atravesando una unidad de volumen, la velocidad del electrón y la del hadrón, respectivamente.

Amplitud de dispersión

En el marco de referencia del hadrón en reposo y

Para protón, y para neutrón

Dispersiones para neutrón y protón Para neutrón Para protón

Aplicaciones a la bola de fuego Al inicio r ~ 10 6 cm y T ~ 3-10 MeV – No se ven efectos de la temperatura del medio en la dispersión electrón-hadrón Al expandirse r ~ 10 9 cm y T ~ MeV – Se ven efectos de la temperatura en las secciones de dispersión. Aumenta la sección eficaz.

A temperaturas de MeV, la sección eficaz de transporte aumenta respecto a la del vacío, haciendo que los neutrones se desacoplen a distancias mayores. Puede tener efectos en el espectro temporal de las GRB