强烈持久异常性 GRB 021004 后的光学观测

我们确定了从 2002 年 10 月 4 日至 16 日（即 GRB 021004 爆发后约 3 小时开始）在 Johnson $B,V$ 和 Cousins $R,I$ 光学 photometric passbands 中的 CCD magnitudes。通过将这些测量值与其他已发表数据合并，获得了该 afterglow 在 $B,V,R,I$ 各波段的光度曲线。最早的光学发射似乎来自于反向冲击。afterglow 的通量衰减相对于其他密切观测的 GRBs 表现得非常异常。尤其在早期时段（$\Delta t < 2$ 天）出现快速光度变化，这些快速变化叠加在典型喷流 afterglow 的分段幂律衰减之上。通过最小二乘拟合光度曲线，可得出早期和晚期的衰减常数分别为 $0.99\pm0.05$ 和 $2.0\pm0.2$，喷流破裂 occurring at约 7 天。与标准 fireball 模型比较， GRB 021004 的方向上 $E(B-V)=0.20$ mag 的消光。经校正后的低分辨率光谱给出光谱斜率 $\beta = 0.6\pm0.02$。该值及衰减常数与 fireball 模型中使用的电子能量指数 $p\sim 2.27$ 良好吻合。推导出的喷流开口角约为 $7^{circ}$，这意味着在约 20 Gpc 的宇宙距离处，总发射的伽马射线能量为 $E_{\gamma} = 3.5\times10^{50}$ erg。多波段观测表明该 GRB 与一个星形成区域相关，支持长时段 GRB 作为暴击星 (collapsar) 起源的观点。