[論文レビュー] BeppoSAX follow-up search for the X-ray afterglow of GRB970111

M. Feroci, L. A. Antonelli+18 more|arXiv (Cornell University)|Mar 3, 1998

Gamma-ray bursts and supernovae被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、ガンマ線バーストGRB970111発生から16時間後に、BeppoSAX衛星がX線後光を探索した追跡観測の結果を報告している。X線後光の検出に成功したが、そのX線源（1SAXJ1528.1+1937）は、惑星間ネットワーク（IPN）による位置決めと整合せず、また、非常に明るいガンマ線バーストであることを考慮すると、予想されるX線発光度よりも著しく低いことが判明した。これは、ピークガンマ線放射度と後光の強度との間に明確な相関がないことを示唆している。

ABSTRACT

The BeppoSAX satellite has recently opened a new way towards the solution of the long standing gamma-ray bursts' (GRBs) enigma, providing accurate coordinates few hours after the event thus allowing for multiwavelength follow-up observational campaigns. The BeppoSAX Narrow Field Instruments observed the region of sky containing GRB970111 16 hours after the burst. In contrast to other GRBs observed by BeppoSAX no bright afterglow was unambiguously observed. A faint source (1SAXJ1528.1+1937) is detected in a position consistent with the BeppoSAX Wide Field Camera position, but unconsistent with the IPN annulus. Whether 1SAXJ1528.1+1937 is associated with GRB970111 or not, the X-ray intensity of the afterglow is significantly lower than expected, based on the properties of the other BeppoSAX GRB afterglows. Given that GRB970111 is one of the brightest GRBs observed, this implies that there is no obvious relation between the GRB gamma-ray peak flux and the intensity of the X-ray afterglow.

研究の動機と目的

• ガンマ線バースト発生から16時間後、BeppoSAXのナローフィールド機器を用いてGRB970111のX線後光を探索すること。
• 位置的一致性に基づいて、検出されたX線源がガンマ線バーストに関連しているかどうかを特定すること。
• 高エネルギーガンマ線ピーク放射度と照らし合わせたX線後光の放射度を評価すること。
• 長期間持続するガンマ線バーストにおけるガンマ線の明るさとX線後光発光度の関係を調査すること。

提案手法

• BeppoSAXのナローフィールド機器が、GRB970111の天球位置を発生から16時間後に観測した。
• 衛星のX線像化および分光能力を用いて、X線源の検出を実施した。
• 検出されたX線源の位置を、BeppoSAXのワイドフィールドカメラ（WFC）の位置と惑星間ネットワーク（IPN）の位置範囲（アンニュラス）と比較した。
• 候補X線源のX線放射度を測定し、他のBeppoSAXガンマ線バーストの後光放射度に基づく予想値と比較した。
• 統計解析を用いて、検出された源の有意性およびガンマ線バースト位置との整合性を評価した。
• 測定された放射度と距離推定値から、後光の発光度を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 GRB970111の発生から16時間後にBeppoSAX観測で検出可能なX線後光が存在するか？
• RQ2 検出されたX線源の位置は、BeppoSAX WFC位置およびIPNの位置範囲と一致するか？
• RQ3 GRB970111のX線放射度は、同様のガンマ線ピーク放射度を持つ他のBeppoSAXガンマ線バーストの予想放射度と比較してどうなるか？
• RQ4 長期間持続するガンマ線バーストにおいて、ガンマ線ピーク放射度とX線後光発光度の間に相関があるか？

主な発見

• BeppoSAXワイドフィールドカメラの位置と整合する位置に、微弱なX線源（1SAXJ1528.1+1937）が検出された。
• X線源の位置は、惑星間ネットワーク（IPN）の位置範囲と整合せず、GRB970111との関連性に疑問が呈された。
• X線後光の放射度は、他のBeppoSAXガンマ線バーストの後光発光度に基づく予想値よりも著しく低かった。
• GRB970111は非常に明るいガンマ線バーストに属するが、そのX線後光は微弱であり、ガンマ線ピーク放射度と後光強度との間に明確な相関がないことを示している。
• 明るい後光が得られないことは、高ガンマ線放射度が高後光発光度を意味するという仮定に疑問を呈する。