GRB 121217A 从伽马射线到近红外的瞬时辐射
高能天体物理现象
2015-06-18 v1
摘要
尽管已有数千次瞬时探测，伽马射线暴（GRB）瞬时辐射阶段的产生机制仍存在广泛争议。主流的内激波模型将该辐射与同步辐射联系起来。然而，该模型并不总能解释光谱形状的谱指数，这些谱指数通常用经验函数拟合。因此，需要多波段观测来帮助研究导致瞬时辐射的潜在机制。我们展示了 GRB 121217A，利用伽马射线暴光学近红外探测器（GROND）结合 Swift 和 Fermi 卫星，在二次瞬时辐射阶段观测到了其近红外（NIR）辐射，覆盖的能量范围为 0.001 keV 至 100 keV。利用光学/NIR 光谱能量分布（SED），我们确定了光度红移为 z=3.1+/-0.1，视线方向消光为 A_V~0 mag。从余辉中，我们确定了整体洛伦兹因子 Gamma~250 和发射半径 R<10^18 cm。瞬时辐射的宽带光谱能量分布能很好地用折幂律拟合，其参数为 b1=-0.3+/-0.1，b2=0.6+/-0.1，断点位于 E=6.6+/-0.9 keV，这可被解释为最大注入频率。电子种群在能量 E_a<6 keV 以下的自吸收表明磁场强度约为 B~10^5 G。然而，所有最佳拟合模型都低估了在 NIR 波长处观测到的流量；此外，在第二次瞬时辐射阶段，NIR 流量仅增亮约 2 倍，这与 X 射线辐射增亮约 100 倍形成鲜明对比，表明余辉成分主导了该辐射。我们将 GRB 121217A 列为少数拥有瞬时辐射期多波段观测的 GRB 之一，并表明其可以用同步辐射模型来理解。
引用
@article{arxiv.1312.4547,
title = {Prompt emission of GRB 121217A from gamma-rays to the NIR},
author = {J. Elliott and H. -F. Yu and S. Schmidl and J. Greiner and D. Gruber and S. Oates and S. Kobayashi and B. Zhang and J. R. Cummings and R. Filgas and N. Gehrels and D. Grupe and D. A. Kann and S. Klose and T. Krühler and A. Nicuesa Guelbenzu and A. Rau and A. Rossi and M. Siegel and P. Schady and V. Sudilovsky and M. Tanga and K. Varela},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.4547},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 8 figures, 6 tables, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics