The role of stochastic acceleration in the prompt emission of gamma-ray bursts: Application to hadronic injection

Astrophysical Journal

Volumn 746, Issue 2, 2012, Pages

  Murase, Kohta ^a,b   Asano, Katsuaki ^b   Terasawa, Toshio ^b,c   Mészros, Peter ^d  

^a OHIO STATE UNIVERSITY   (United States)

^b TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Japan)

^c UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

^d PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

acceleration of particles; gamma rays: general; gamma ray burst: general; radiation mechanisms: non thermal; turbulence

Indexed keywords

EID: 84856888743     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/746/2/164     Document Type: Article

References (113)

1. Abbasi, R., Abdou, Y., & Abu-Zayyad, T. et al. 2011, Phys. Rev. Lett., 106, 141101
2. Abdo, A. A., Ackermann, M., & Ajello, M. et al. 2009a, ApJ, 706, L138
3. Abdo, A. A., Ackermann, M., & Ajello, M. et al. 2010, ApJ, 712, 558
4. Abdo, A. A., Ackermann, M., & Arimoto, M. et al. 2009b, Science, 323, 1688
5. Abdo, A. A., Ackermann, M., & Asano, K. et al. 2009c, ApJ, 707, 580
6. Ackermann, M., Ajello, M., & Asano, K. et al. 2011, ApJ, 729, 114
7. Ackermann, M., Asano, K., & Atwood, W. B. et al. 2010, ApJ, 716, 1178
8. Agostinelli, S., Allison, J., & Amako, K. et al. 2003, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 506, 250
9. Ahlers, M., Gonzalez-Garcia, M. C., & Halzen, F. 2011, Astropart. Phys., 35, 87
10. Alfvén, H. 1947, MNRAS, 107, 211
11. Aoi, J., Murase, K., Takahashi, K., Ioka, K., & Nagataki, S. 2010, ApJ, 722, 440
12. Asano, K. 2005, ApJ, 623, 967
13. Asano, K., Guiriec, S., & Mészros, P. 2009a, ApJ, 705, L191
14. Asano, K. & Inoue, S. 2007, ApJ, 655, 762
15. Asano, K., Inoue, S., & Mészros, P. 2009b, ApJ, 699, 953
16. Asano, K. & Nagataki, S. 2006, ApJ, 640, L9
17. Asano, K. & Takahara, T. 2003, PASJ, 55, 433
18. Asano, K. & Terasawa, T. 2009, ApJ, 705, 1714
19. Baerwald, P., Hümmer, S., & Winter, W. 2011, Phys. Rev. D, 83, 067303
20. Baring, M. G. 2006, ApJ, 650, 1004
21. Becker, J. K., Halzen, F., Murchadha, A. O., & Olivo, M. 2010, ApJ, 721, 1891
22. Becker, J. K., Stamatikos, M., Halzen, F., & Rhode, W. 2006, Astropart. Phys., 25, 118
23. Bednarz, J. & Ostrowski, M. 1996, MNRAS, 283, 447
24. Beloborodov, A. M. 2000, ApJ, 539, L25
25. Beloborodov, A. M. 2010, MNRAS, 407, 1033
26. Beniamini, P., Guetta, D., Nakar, E., & Piran, T. 2011, MNRAS, 416, 3089
27. Beresnyak, A., Yan, H., & Lazarian, A. 2011, ApJ, 728, 60
28. Blumenthal, G. R. & Gould, R. J. 1970, Rev. Mod. Phys., 42, 237
29. Brunetti, G. & Lazarian, A. 2007, MNRAS, 378, 245
30. Bykov, A. M. & Mészros, P. 1996, ApJ, 461, L37
31. Chang, P., Spitkovsky, A., & Arons, J. 2008, ApJ, 674, 378
32. Cho, J., Lazarian, A., & Vishniac, E. T. 2003, Turbulence and Magnetic Fields in Astrophysics, ed. E. Falgarone & T. Passot (Berlin: Springer), 56
33. Chodorowski, M. J., Zdziarski, A. A., & Sikora, S. R. 1992, ApJ, 400, 181
34. Corsi, A., Guetta, D., & Piro, L. 2010, ApJ, 720, 1008
35. CTA Consortium 2010, arXiv:1008.3703
36. Daigne, F., Bosnjak, Z., & Dubus, G. 2011, A&A, 526, 110
37. Derishev, E. V., Kocharovsky, V. V., & Kocharovsky, VI. V. 2001, A&A, 372, 1071
38. Dermer, C. D. & Atoyan, A. 2003, Phys. Rev. Lett., 91, 071102
39. Dermer, C. D. & Atoyan, A. 2006, New J. Phys., 8, 122
40. Dermer, C. D., Miller, J. A., & Li, H. 1996, ApJ, 456, 106
41. Eichler, D. & Waxman, E. 2005, ApJ, 627, 861
42. Fossum, A. & Carlsson, M. 2005, Nature, 435, 919
43. Ghisellini, G. & Celotti, A. 1999, ApJ, 511, L93
44. Ghisellini, G., Ghirlanda, G., Nava, L., & Celotti, A. 2010, MNRAS, 403, 926
45. Granot, J. 2010, arXiv:1003.2452
46. Granot, J., Cohen-Tanugi, J., & do Couto e Silva, E. 2008, ApJ, 677, 92
47. Gupta, N. & Zhang, B. 2008, MNRAS, 384, L11
48. He, H. N., Wu, X.-F., Toma, K., Wang, X.-Y., & Mészros, P. 2011, ApJ, 733, 22
49. Hurley, K., Dingus, B. L., & Mukherjee, R. et al. 1994, Nature, 372, 652
50. Inoue, S. & Takahara, F. 1996, ApJ, 463, 555
51. Inoue, T., Asano, K., & Ioka, K. 2011, ApJ, 734, 77
52. Ioka, K. 2010, Prog. Theor. Phys., 124, 667
53. Ioka, K., Murase, K., Toma, K., Nagataki, S., & Nakamura, T. 2007, ApJ, 670, L77
54. Ioka, K., Toma, K., Yamazaki, R., & Nakamura, T. 2006, A&A, 458, 7
55. Jacob, U. & Piran, T. 2007, Nature Phys., 3, 87
56. Jess, D. B., Mathioudakis, M., & Erdélyi, R. et al. 2009, Science, 323, 1582
57. Kato, T. N. 2005, Phys. Plasmas, 12, 080705
58. Katz, B., Keshet, U., & Waxman, E. 2007, ApJ, 655, 375
59. Keshet, U., Katz, B., Spitkovsky, A., & Waxman, E. 2009, ApJ, 693, L127
60. Kumar, P. & Barniol Duran, R. 2010, MNRAS, 409, 226
61. Lithwick, Y. & Sari, R. 2001, ApJ, 555, 540
62. Liu, S., Melia, F., Petrosian, V., & Fatuzzo, M. 2006, ApJ, 647, 1099
63. Lyutikov, M. 2006, New J. Phys., 8, 119
64. Mannheim, K., Protheroe, R. J., & Rachen, J. P. 2000, Phys. Rev. D, 63, 023003
65. McKinney, J. C. & Uzdensky, D. A. 2011, arXiv:1011.1904
66. Medvedev, M. V. 2000a, ApJ, 540, 704
67. Medvedev, M. V. 2000b, ApJ, 541, 811
68. Medvedev, M. V. & Spitkovsky, A. 2009, ApJ, 700, 956
69. Mészros, P. 2006, Rep. Prog. Phys., 69, 2259
70. Mészros, P. & Rees, M. J. 2000, ApJ, 530, 292
71. Miller, J. A. & Ramaty, R. 1989, ApJ, 344, 973
72. Mizuno, Y., Pohl, M., & Niemiec, J. et al. 2011, ApJ, 726, 62
73. Murase, K. 2007, Phys. Rev. D, 76, 123001
74. Murase, K. 2008, Phys. Rev. D, 78, 101302, (R)
75. Murase, K. 2009, Phys. Rev. Lett., 103, 081102
76. Murase, K. & Beacom, J. F. 2010, Phys. Rev. D, 81, 123001
77. Murase, K. & Ioka, K. 2008, ApJ, 676, 1123
78. Murase, K., Ioka, K., Nagataki, S., & Nakamura, T. 2008, Phys. Rev. D, 78, 023005
79. Murase, K. & Nagataki, S. 2006a, Phys. Rev. D, 73, 063002
80. Murase, K. & Nagataki, S. 2006b, Phys. Rev. Lett., 97, 051101
81. Pe'er, A., Mészros, P., & Rees, M. J. 2006, ApJ, 642, 995
82. Pe'er, A. & Zhang, B. 2006, ApJ, 653, 454
83. Pe'er, A., Zhang, B.-B., & Ryde, F. et al. 2011, arXiv:1007.2228
84. Petrosian, V. & Liu, S. 2004, ApJ, 610, 550
85. Rachen, J. P. & Mészros, P. 1998, Phys. Rev. D, 58, 123005
86. Razzaque, S. 2011, ApJ, 724, L109
87. Razzaque, S., Dermer, C. D., & Finke, J. D. 2010, Open Astron. J., 3, 150
88. Rees, M. J. & Mészros, P. 1994, ApJ, 430, L93
89. Sironi, L. & Spitkovsky, A. 2011, ApJ, 726, 75
90. Spitkovsky, A. 2008, ApJ, 673, L39
91. Spruit, H. C., Daigne, F., & Drenkhahn, G. 2001, A&A, 369, 694
92. Suzuki, T. K. & Inutsuka, S. 2005, ApJ, 632, L49
93. Svensson, R. 1987, MNRAS, 227, 403
94. Thompson, C. 1994, MNRAS, 270, 480
95. Toma, K., Wu, X. F., & Mészros, P. 2011, MNRAS, 415, 1663
96. Tomczyk, S., McIntosh, S. W., & Keil, S. L. et al. 2007, Science, 317, 1192
97. Totani, T. 1998, ApJ, 509, L81
98. Vietri, M. 1995, ApJ, 453, 883
99. Vietri, M. 1997, Phys. Rev. Lett., 78, 4328
100. Vurm, I., Beloborodov, A. M., & Poutanen, J. 2011, ApJ, 738, 77
101. Vurm, I. & Poutanen, J. 2009, ApJ, 698, 293
102. Wang, X. Y. & Dai, Z. G. 2009, ApJ, 691, L67
103. Wang, X. Y., Li, Z., Dai, Z. G., & Mészros, P. 2009, ApJ, 698, L98
104. Waxman, E. 1995, Phys. Rev. Lett., 75, 386
105. Waxman, E. 2010, arXiv:1010.5007
106. Waxman, E. 2011, arXiv:1101.1155
107. Waxman, E. & Bahcall, J. 1997, Phys. Rev. Lett., 78, 2292
108. Waxman, E. & Bahcall, J. 1999, Phys. Rev. D, 59, 023002
109. Yonetoku, D., Murakami, T., & Nakamura, T. et al. 2004, ApJ, 609, 935
110. Zhang, B. 2007, Chin. J. Astron. Astrophys., 7, 1
111. Zhang, B., Liang, E., & Page, K. L. et al. 2007, ApJ, 655, 989
112. Zhang, B. & Yan, H. 2011, ApJ, 726, 90
113. Zhang, W., MacFayden, A., & Wang, P. 2009, ApJ, 692, L40