来自 Fermi-LAT 与多波长余辉观测的 GRB 230307A 致密星并合起源的证据

GRB 230307A 是 50 年观测史上探测到的第二亮的伽马射线暴 (GRB)，其瞬时辐射持续时间较长。发现有两个星系靠近 GRB 230307A 的位置：1) 一个遥远的 ($z \sim 3.87$) 恒星形成星系，距离 GRB 位置的偏移量约为 $\sim 0.2\operatorname{-}0.3$ 角秒（投影距离约为 $\sim 1\operatorname{-}2 \, \rm kpc$）；2) 一个近邻的 ($z= 0.065$) 旋涡星系，偏移量为 30 角秒（投影距离约为 $\sim 40 \, \rm kpc$）。尽管已经发现最亮的 GRB 很容易被 Fermi 大面积望远镜 (LAT) 探测到 GeV 辐射，但我们没有发现来自 GRB 230307A 的 GeV 余辉辐射。结合光学和 X 射线余辉数据，我们发现，无论该 GRB 的红移如何，都需要低至 $\sim 10^{-5} \operatorname{-} 10^{-4}~{\rm cm^{-3}}$ 的暴周密度才能解释 GeV 辐射的未探测和多波长余辉数据。如此低的密度不利于将 GRB 230307A 与高红移恒星形成星系关联，因为 GRB 位置靠近该星系将意味着更高密度的环境。相反，低密度介质与星系周介质一致，这与 GRB 230307A 和低红移星系之间的大偏移量相符。这指向了 GRB 230307A 的致密星并合起源，与探测到的相关联千新星一致。