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GRB 120711A:一次强烈的INTEGRAL爆发,具有持久的软伽马射线发射和强大的光学闪变

高能天体物理现象 2014-09-05 v1

摘要

2012年7月11日,INTEGRAL探测到一次长而强烈的伽马射线暴(GRB),持续时间约115秒,在20 keV-8 MeV能量范围内的注量率为2.8×10^-4 erg cm^-2。GRB 120711A的红移z~1.405,并在触发后至少约10 ks内产生软伽马射线发射(>20 keV)。该GRB被多台地面望远镜观测到,探测到一次强大的光学闪变,在触发后约126秒时R波段亮度峰值约为11.5星等。我们呈现了对INTEGRAL在20-200 keV波段探测到的持久软伽马射线发射、Fermi/LAT在100 MeV以上的GRB后探测、XMM-Newton、Chandra和Swift的软X射线余辉以及Watcher、Skynet、GROND和REM的光学/近红外探测的综合时间和光谱分析。我们使用标准余辉情景对持久软伽马射线发射进行建模,表明其起源于正向激波。从近红外到GeV能量的数据组合表明,该发射由与同步辐射一致的断裂幂律谱产生。余辉使用分层风状环境(密度轮廓k~1.2)很好地建模,表明其前身星为大质量恒星(即沃尔夫-拉叶星)。对反向激波和正向激波发射的分析揭示初始洛伦兹因子约为120-340,喷流半开角约为2°-5°,重子负载约为10^-5-10^-6 M⊙,与火球模型在发射高度相对论性时的预期一致。其他具有高峰值流量的INTEGRAL GRB(如GRB 041219A)未探测到持久的软伽马射线发射,表明需要高洛伦兹因子、100 MeV以上发射以及可能强大的反向激波的组合。最近从邻近且极其明亮的Fermi/LAT爆发GRB 130427A中观测到了类似的持久软伽马射线发射。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.7396,
  title  = {GRB 120711A: an intense INTEGRAL burst with long-lasting soft gamma-ray emission and a powerful optical flash},
  author = {A. Martin-Carrillo and L. Hanlon and M. Topinka and A. P. LaCluyzé and V. Savchenko and D. A. Kann and A. S. Trotter and S. Covino and T. Krühler and J. Greiner and S. McGlynn and D. Murphy and P. Tisdall and S. Meehan and C. Wade and B. McBreen and D. E. Reichart and D. Fugazza and J. B. Haislip and A. Rossi and P. Schady and J. Elliott and S. Klose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7396},
  year   = {2014}
}

备注

21 pages, 10 figures. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics