利用射电观测照亮最暗的伽马射线暴

我们展示了 GRB 110709B 和 GRB 111215A 的 X 射线、光学、近红外和射电观测结果，以及对其宿主星系的光学和近红外观测结果。X 射线探测与深度光学/近红外上限的结合证实这两个暴均为“暗”暴。射电探测提供的亚角秒级定位实现了可靠的宿主星系证认，光学探测表明其红移分别为 z < 4 (110709B) 和 1.8 < z < 2.7 (111215A)。利用每个暴的射电和 X 射线数据，我们发现 GRB 110709B 要求 $A_V > 5.3$ mag，GRB 111215A 要求 $A_V > 8.5$ mag (z=2)，这是迄今为止对暗暴推断出的最大消光值之一。这两个暴还表现出较大的中性氢柱密度 ($N_H > 10^{22}/\rm cm^2$; z=2)，这是从其 X 射线谱中推断得出的，与暗 GRB 的趋势一致。最后，我们发现对于这两个暴，余辉辐射最好由准直外流解释，其总束流校正能量为 $E_\gamma+E_K \sim 7-9 \times 10^{51}$ erg (z=2)，并在高密度 ($n\sim100-350 \rm cm^{-3}$ at $10^{17}$ cm) 的风介质中膨胀。虽然能量释放是长 GRB 的典型特征，但推断出的密度可能表明在 dusty（因而富金属）环境中 GRB 前身星具有更大的质量损失率。本研究确立了射电观测在确定暗 GRB 起源和性质中的关键作用。利用 JVLA 和 ALMA 进行的观测将提供具有亚角秒级定位和可靠宿主证认的样本，这将有助于揭示被遮蔽的恒星形成以及金属丰度在 GRB 前身星中的作用。