从前兆到余辉:GRB 210312B 的复杂演化
高能天体物理现象
2025-05-23 v1
摘要
长伽马射线暴(GRBs)的特征是短暂的伽马射线闪光,随后是持续时间更长的多波段余辉。其基本机制已大致清楚,而早期余辉演化常表现出复杂特征,为理解瞬时辐射与余辉阶段之间的过渡提供了关键见解。我们对由 INTEGRAL 探测到的 GRB 210312B 进行了详细分析,该暴同时展现出一个前兆和复杂的余辉演化。通过使用马尔可夫链蒙特卡洛方法进行仔细建模,我们解开了早期光学耀斑和前向激波发射的贡献。我们的分析揭示了一个在主脉冲前 17 秒的伽马射线前兆,其谱显著更软(硬度比 0.37 +/- 0.12 对比 1.9 +/- 0.4)。光学余辉显示出一个在 76.0^{+4.4}_{-5.1} 秒处的早期峰值,其特征为陡峭的上升({\alpha}_{flare,1} = -4.1^{+1.6}_{-2.3})和衰减({\alpha}_{flare,2} = 4.0^{+2.1}_{-1.5}),随后是在约 150 秒处具有宽流体动力学峰值的前向激波发射。在随后的平台阶段,余辉最初具有复杂结构,然后进入一个与电子分布指数 p = 2.36^{+0.18}_{-0.15} 一致的最终幂律衰减。可忽略的宿主星系消光(A_{V,host} = -0.073^{+0.100}_{-0.078})表明我们观测到的是内禀余辉光谱。宿主系统由两个在 z = 1.069 处相距 11.5 kpc 的明亮(M_B ~ -21.7)成分组成,可能是一对相互作用的星系。GRB 210312B 为详细研究从瞬发辐射到余辉的过渡提供了难得的机会。尽管缺乏 X 射线覆盖,前向激波分量与标准余辉理论的一致性支持了我们的物理解释。
引用
@article{arxiv.2505.16712,
title = {From precursor to afterglow: The complex evolution of GRB 210312B},
author = {M. Jelínek and S. A. Grebenev and P. Yu. Minaev and C. C. Thöne and A. de Ugarte Postigo and A. Rossi and D. Paris and D. A. Kann and J. F. Agüí Fernández and J. Štrobl and A. S. Pozanenko and I. V. Chelovekov and F. Novotný and S. Karpov and M. Topinka and M. Blažek and S. Vítek and R. Hudec},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.16712},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 4 tables, 11 figures