短伽马射线暴GRB111117A的余辉及其环境

我们呈现了短伽马射线暴GRB111117A余辉的多波段观测，以及对其宿主星系的后续观测。通过快速光学和射电观测，我们分别给出了r ≳ 25.5星等（δt ≈ 0.55天）和F_nu(5.8 GHz) < 18 μJy（δt ≈ 0.50天）的限制。然而，利用t~3.0天的钱德拉观测，我们将X射线余辉的绝对位置定位到0.22角秒（1σ）的精度，比Swift-XRT的位置好约6倍。这使我们能够稳健地识别宿主星系，并将暴的位置定在距宿主星系中心1.25 ± 0.20角秒的投影偏移处。利用宿主星系的光学和近红外观测，我们确定了光度红移z=1.3 (+0.3,-0.2)，这是短伽马射线暴中最高的红移之一，并得出暴的投影物理偏移为10.5 ± 1.7 kpc，与之前短伽马射线暴的典型值一致。在此红移下，各向同性伽马射线能量为E_{γ,iso} ≈ 3×10^51 erg（静止系23-2300 keV），峰值能量为E_{pk} ≈ 850-2300 keV（静止系）。结合各向同性X射线能量，GRB111117A似乎遵循我们最近报告的E_{X,iso}-E_{γ,iso}-E_{pk}普适标度关系。利用X射线数据以及光学和射电的非探测，我们发现对于爆炸波动能E_{K,iso} ≈ E_{γ,iso}，暴周密度为n_0 ~ 3×10^{-4}至1 cm^{-3}（对于ε_B=0.001-0.1的范围）。类似地，从X射线光变曲线在t<3天未探测到拐点，我们推断出喷流的最小张角θ_j > 3-10度（取决于暴周密度）。我们得出结论，在缺乏光学和射电探测的情况下，钱德拉对短伽马射线暴的观测能有效确定精确位置和稳健的宿主星系关联。