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无尘埃 GRB 210610B 中变化的线偏振

高能天体物理现象 2024-10-16 v1

摘要

长伽马射线暴(GRB)由某些大质量恒星的坍缩产生,并发射出超相对论性喷流。当喷流与星际介质碰撞时发生减速,产生所谓的余辉辐射,观测表明该辐射具有偏振特性。本文研究了红移 z=1.1341z = 1.1341 处 GRB 210610B 余辉的偏振演化,以此评估几何机制和/或磁场机制在 GRB 余辉偏振中的作用。我们利用 Calar Alto 望远镜 2.2 m 口径上的 CAFOS 仪器以及 Very Large Telescope 4 ×\times 8.1 m 口径上的 FORS2 仪器,通过成像偏振测量对 GRB 210610B 进行了观测。此外,还利用 Gran Telescopio Canarias 10.4 m 口径上的 OSIRIS 仪器获得了补充光学光谱。我们研究了从 X 射线到光学波段的 GRB 光变曲线及其光谱能量分布(SED),从而严格限制了视线方向上的消光。最后,我们利用光学/近红外数据拟合 SED 并推导其积分性质,以此研究 GRB 宿主星系。GRB 210610B 具有明亮的余辉,且视线方向上的消光可忽略不计。我们在三个历元获得了偏振数据:早期平台期、光变曲线发生转折时以及光变曲线变陡之后。我们观测到初始偏振度约为 4%\sim 4\%,在转折时刻降至零,随后再次增加至 2%\sim 2\%,同时位置角改变了 54±954 \pm 9 deg。光谱显示出等效宽度极低的特征,表明宿主星系内视线方向上的物质含量很少。GRB 210610B 视线方向上缺乏尘埃且物质含量低,使我们能够研究 GRB 光学余辉的内禀偏振。我们发现 GRB 偏振信号与更新激波中的有序磁场和/或前向激流中的流体动力学尺度湍流场一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.02312,
  title  = {Varying linear polarisation in the dust-free GRB 210610B},
  author = {J. F. Agüí Fernández and A. de Ugarte Postigo and C. C. Thöne and S. Kobayashi and A. Rossi and K. Toma and M. Jelínek and D. A. Kann and S. Covino and K. Wiersema and D. Hartmann and P. Jakobsson and A. Martin-Carrillo and A. Melandri and M. De Pasquale and G. Pugliese and S. Savaglio and R. L. C. Starling and J. Štrobl and M. Della Valle and S. de Wet and T. Zafar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.02312},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 7 figures, 5 tables. Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics 23 Feb 2024