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GRB 090227B:真正短暴与长暴之间缺失的一环

高能天体物理现象 2013-01-21 v4 宇宙学与河外天体物理

摘要

利用Fermi-GBM数据对GRB090227B进行时间分辨谱分析,使我们能够在该源中识别出真正短暴与长暴之间缺失的一环。在Fireshell模型框架内,我们预测了真正的短暴:具有与长暴相同内引擎但重子负载极低(B<5×105B<\sim5\times10^{-5})的爆发。第一次能量主导的发射发生在e+ee^+e^-等离子体透明时,即Proper-GRB(P-GRB),随后是较软的发射,即延展余辉。预计两次发射之间的典型间隔为10310210^{-3}-10^{-2}s。我们在发射的前96ms中识别出P-GRB,其中观测到热成分kT=(517±28)kT=(517\pm28)keV,其流量与谱的非热部分相当。该非热成分以及后续没有热谱证据的发射被识别为延展余辉。我们推导出理论宇宙学红移z=1.61±0.14z=1.61\pm0.14。然后得到总能量Ee+etot=(2.83±0.15)×1053E^{tot}_{e^+e^-}=(2.83\pm0.15)\times10^{53}erg,重子负载B=(4.13±0.05)×105B=(4.13\pm0.05)\times10^{-5},透明时的洛伦兹因子Γtr=(1.44±0.01)×104\Gamma_{tr}=(1.44\pm0.01)\times10^4,以及内禀持续时间Δt0.35\Delta t'\sim0.35s。我们还确定了环介质(CBM)的平均密度<nCBM>=(1.90±0.20)×105<n_{CBM}>=(1.90\pm0.20)\times10^{-5} #/cm3^3。没有证据表明系统存在成束。鉴于该源的能量学、重子负载、低星际介质以及信号的内禀时间尺度,我们确定GRB的前身是双中子星。根据中子星理论的最新进展,我们得到恒星质量m1=m2=1.34Mm_1=m_2=1.34M_\odot,相应半径R1=R2=12.24R_1=R_2=12.24km,壳层厚度约0.47km,与上述重子负载、能量学和事件持续时间一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.6600,
  title  = {GRB 090227B: the missing link between the genuine short and long GRBs},
  author = {Marco Muccino and Remo Ruffini and Carlo Luciano Bianco and Luca Izzo and Ana Virginia Penacchioni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.6600},
  year   = {2013}
}

备注

14 pages, 14 figures, new version with some updated references, matching the one actually appeared on ApJ