Gamma-ray bursts (GRBs) are some of the most energetic events in the universe. Shocks occurring below the photosphere are likely radiation mediated shocks (RMSs) and are suspected to shape the spectra. Due to computational costs of simulating RMSs, models had not been fitted to data and a faster model was needed. The Kompaneets RMS Approximation (KRA) is an analog model of RMSs, creating spectra which are identical to full RMS simulation spectra and it is significantly faster. For a sample of short GRBs I found that spectra are very hard and close to a non-dissipative photosphere (NDP). Therefore any trace of energy dissipation is lost to thermalization and many KRA solutions are possible with statistics similar to the Band model. A sample of long GRBs have typical spectra, i.e. spectra much broader than a blackbody (BB) and the KRA can model these spectra very well. Statistically, KRA is as good as the Band model and significantly better for GRB211211. I also found two spectral shapes describing observed data equally well. First, a broadened BB for a steady-state outflow, and secondly, optically shallow shocks for a non steady-state outflow. To distinguish between these solutions, upcoming detectors with lower-energy data are important. In conclusion, the KRA can reproduce photospheric spectra altered by a RMS, and these spectra can explain observed GRB spectra. If the spectrum is not thermalized, information about the properties of the shock can be deduced from observed GRB spectra. / Gamma-blixtar är några av de mest energirika händelserna i universum. Chocker som uppkommer under fotosfären är troligtvis strålnings medlade chocker (RMSer) och misstänks forma spektra. Höga beräkningsmässiga kostnader för simuleringar av RMSer har lett till att modeller inte har anpassats till data. The Kompaneets RMS Approximation (KRA) är en analog modell av RMSer som skapar identiska spektra och är mycket snabbare. För ett urval av korta gamma-blixtar hittar jag väldigt hårda spektra, nära en icke-dissiperad fotosfär (NDP). Alla spår av dissipering har därför försvunnit p.g.a. termaliseringen och många olika KRA lösningar kan anpassa dessa spektra lika bra som Band modellen. Ett urval av långa gamma-blixtar har typiska spektra, d.v.s. spektra mycket bredare än svartkropp spektra och KRA kan anpassa dessa spektra väldigt bra. Statistiskt är KRA lika bra som Band modellen och t.o.m. mycket bättre för GRB211211. Jag har också hittat två olika former på spektra som anpassar data lika bra. Först, en breddad svartkropp för ett utflöde i jämvikt och den andra, optiskt grunda shocker för ett utflöde som inte är i jämvikt. För att urskilja mellan dessa lösningar är framtida detektorer med data för lägre energies viktiga. För att sammanfatta, KRA kan reproducera fotosfäriska spektra påverkade av en RMS och dessa spektra can förklara observerade gamma-blixt spektra. Om spektrumet inte är termaliserat kan information om chockens egenskaper hämtas från observerade gamma-blixt spektra.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-325874 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Wistemar, Oscar |
| Publisher | KTH, Fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:029 |
Page generated in 0.0023 seconds