GRB 140423A：余辉中恒星风到星际介质过渡的一个案例

我们展示了 GRB~140423A 的非常早期的地面光学跟进观测，该暴由 \emph{Swift}/BAT 和 {\it Fermi}/GBM 发现。其宽带余辉由 {\it Swift}/XRT 和地面光学望远镜从 {\it Swift}/BAT 触发后 $T_0+$70.96~s 到 4.8~d 进行了监测。这是又一例瞬时光学辐射观测。GRB 140423A 多波长光变曲线的时序与能谱联合拟合表明，无色行为与外部激波模型一致，该模型包含从恒星风到星际介质（ISM）的过渡以及能量注入。就光学光变曲线而言，早期余辉中存在一个起始隆起，上升指数 $\alpha_{\rm O,I} = -0.59 \pm 0.04$（峰值在 $t_{\rm peak}-T_0 \approx 206$~s）。随后以陡峭指数 $\alpha_{\rm O,II} = 1.78 \pm 0.03$ 衰减，并在约 $T_0 + 5000$~s 处显示出由陡变平的“过渡”，$\alpha_{\rm O,III} = 1.13 \pm 0.03$。观测到的 X 射线余辉反映出与光学光变曲线一致的无色行为。X 射线与光学余辉之间的能谱分布无明显演化，光子指数平均值 $\Gamma \approx 1.95$。该“过渡”与具有环暴介质从风过渡到 ISM 的外部激波模型一致，并引入了具有抛射物洛伦兹因子分层的长时能量注入。蒙特卡洛马尔可夫链拟合的最佳参数为 $E_{\rm K,iso} \approx 2.14\times10^{55}$ erg、$\Gamma_0 \approx 162$、$\epsilon_e \approx 0.02$、$\epsilon_B \approx 1.7\times10^{-6}$、$A_\ast \approx 1.0$、$R_t \approx 4.1\times10^{17}$ cm、$n \approx 11.0 \rm\ cm^{-3}$、$L_0 \approx 3.1\times10^{52} \rm\ erg\ s^{-1}$、$k \approx 1.98$、$s \approx 1.54$ 和 $\theta_j > 0.3$ rad。