伽玛射线暴是目前观测到的最剧烈的爆发现象之一，相对于其他分支，只有三十多年历史的伽玛暴的研究属于一个年轻的天文分支，特别是从1997年伽玛暴余辉发现以来才进行的细致研究只有短短9年．在这段时期，虽然伽玛暴和余辉的火球+激波模型标准模型已经建立起来了，但人们最关心的能源机制问题至今还不太清楚。本文对伽玛暴的研究概况进行了阐述，对本研究工作内容然进行了详细的介绍。 第一章详细地介绍了伽玛暴研究的概况，其中包括基本观测特征，观测仪器(人造卫星)的介绍，并介绍了伽玛暴的标准模型，余辉的标准模型和非标准模型，以及跟伽玛暴相关的如以伽玛暴为工具对高红移宇宙的研究，伽玛暴红移的经验估计等。最后还介绍了目前的一些能源机制相关的模型。 第二章列出了有关正反激波的研究工作．这一章包括两个部分：外激波中的正反激波和内激波中的正反激波。当一个冷的壳层扫过外部介质的时候，一个正向激波和一个反向激波将同时形成．我们分析了在星风环境下这对正反激波的动力学和辐射的演化．其中反向激波化的壳层会有辐射，可能就是一个光学闪．反向激波存在两种极限情况：相对论性情形和牛顿情形．属于哪种情况则依赖于参数的取值，如初始洛仑兹因子的大小．如果初始洛仑兹因子远小于114E1/453△-1/40，12A-1/4*，-1，反向激波为牛顿情形．这种情况可能发生于双成分喷流的较宽的成分，或者由于低洛仑兹因子导致的孤儿余辉中，等等。在典型参数下，同步自吸收频率Va是大于冷却频率Vc和最小特征频率Vm，同步自吸收显得很重要．对于光学到X射线波段，早期的光变曲线几乎保持不变，这将可以用来作为鉴别星风环境中牛顿型反向激波的特征．我们还分析了不同星风参数下的早期余辉光变，还和均匀介质情形做了比较。在内激波和同步辐射的框架下，假设从中心能源喷出的子壳层都是相同的，我们分析了在不同半径处发生的正反激波．这种假定下的分析与GRB 050904的多波段观测十分吻合．这暗示早期剧烈变化的X射线和光学辐射都来自于内激波，而产生内激波的中心能源的子喷流的能量在X射线辐射消退前一直保持不变．因此我们认为GRB050904是一个保持中心能源活动性不变时间超长的暴。 第三章估计了孤儿余辉的探测率．在两个主要的假定下：喷流没有边沿膨胀，喷流的半张角对不同的暴满足一定分布，我们估计了光学孤儿余辉的探测率．其方法是计算偏轴光学余辉的流量在某一个观测极限以上的持续时间。我们发现前一个假定会导致探测到更多的孤儿余辉，而后一个假定与单一张角θj=0.1模型相比使探测率降低了很多．我们还考虑了其他几个参数的影响，发现喷流动能Ej，拐折后的时间指数—α2和喷流半张角的分布相对很重要，而电子分布的幂率指数p，电子能量均分因子∈e，介质密度n都不太重要．如果Ej和α2可以用其他的方法测定，则通过对孤儿余辉的观测可以确定喷流半张角的分布。 第四章考虑了环状喷流的曲率辐射的效应。与脉冲星类似，伽玛暴源的磁轴和自转轴可能不一致．由于喷流的运动方向会准直在磁场方向上，这将最终形成环状的喷流．我们分析了这种结构的喷流的曲率辐射，发现如果喷流的洛仑兹因子不太高，辐射将有一个时间指数为-1/2的缓降阶段．这个阶段和目前Swift早期观测吻合．另外，环状喷流的曲率辐射在晚期还会有一个快速的上升和极快的衰减．这个效应可以用来解释GRB 050709 X射线余辉的重新增亮和急速衰减现象。 第五章列举了一些与伽玛暴相关的展望。