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GRB 180418A:一个位于暗弱宿主星系中、可能属于短暴且具广角外流的天体

高能天体物理现象 2021-05-19 v2

摘要

我们给出了由 Swift{\it Swift}/BAT 与 Fermi{\it Fermi}/GBM 发现的 GRB 180418A 余辉及宿主星系的 X 射线与多波段光学观测。我们对 GBM 与 BAT 数据进行了重新分析,得出其瞬时辐射持续时间分别为 T90T_{90}\approx2.56s 与 \approx1.90s。通过在 Hardness-T90T_{90} 平面上对 Fermi{\it Fermi}/GBM 目录中 1405 个暴(2008–2014)建模,我们得到 GRB 180418A 为短硬暴的概率约为 \approx60%。结合 Swift{\it Swift}/XRT 与 Chandra{\it Chandra} 观测,X 射线余辉在暴后 \approx38.5 天仍被探测到,并呈现单一幂律衰减 FXt0.98F_{\rm X} \propto t^{-0.98}。Gemini 晚期观测揭示了一个角偏移 \approx0.16''、亮度 r\approx25.69 mag 的暗弱宿主星系。在可能的红移范围 z\approx1–2.25 内,我们发现 GRB 180418A 的 X 射线余辉光度在所有具有同时期数据的时刻均介于短暴与长暴之间,且更靠近短暴的 Eγ,peakEγ,isoE_{\gamma,{\rm peak}}-E_{\gamma,{\rm iso}} 关联。用标准同步辐射模型对多波段余辉建模,我们推导出暴的爆炸性质,并得到喷流张角 θj914\theta_{\rm j} \gtrsim 9-14^{\circ}。若 GRB 180418A 是源自中子星并合的短暴,则其拥有最亮且最长寿命的余辉之一,并伴极暗弱宿主星系。若其为大质量恒星坍缩所致的长暴,则其具最低光度余辉之一,并在 Hardness-T90T_{90}Eγ,peakEγ,isoE_{\gamma,{\rm peak}}-E_{\gamma,{\rm iso}} 平面上处于特殊位置。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.09961,
  title  = {GRB 180418A: A possibly-short GRB with a wide-angle outflow in a faint host galaxy},
  author = {Alicia Rouco Escorial and Wen-fai Fong and Peter Veres and Tanmoy Laskar and Amy Lien and Kerry Paterson and Maura Lally and Peter K. Blanchard and Anya E. Nugent and Nial R. Tanvir and Dylaan Cornish and Edo Berger and Eric Burns and Brad Cenko and Bethany E. Cobb and Antonio Cucchiara and Adam Goldstein and Raffaella Margutti and Brian Metzger and Peter Milne and Andrew Levan and Matt Nicholl and Nathan Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.09961},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 9 figures, 3 tables (Accepted, ApJ)