[논문 리뷰] BeppoSAX follow-up search for the X-ray afterglow of GRB970111

M. Feroci, L. A. Antonelli외 18명|arXiv (Cornell University)|1998. 03. 03.

Gamma-ray bursts and supernovae인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 베포소사크 위성의 GRB970111에 대한 후속 관측 결과를 보고한다. 감마선 폭발 이후 16시간 뒤에 X선 후광을 탐색한 것으로, 감마선 폭발 위치 근처에서 희미한 X선 소스(1SAXJ1528.1+1937)를 검출했지만, 이는 행성 간 네트워크(IPN)의 국소화 결과와 일치하지 않으며, 그러한 높은 감마선 폭발에 비해 기대되는 것보다 훨씬 낮은 X선 플럭스를 보여, 피크 감마선 플럭스와 후광 강도 사이에 명백한 상관관계가 없음을 시사한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 감마선 폭발 이후 16시간이 지난 후 BeppoSAX의 넓은 시야 장치를 사용하여 GRB970111의 X선 후광을 탐색하기.
• 위치 일치성을 바탕으로 검출된 X선 소스가 감마선 폭발과 관련이 있는지 확인하기.
• 폭발의 높은 감마선 피크 플럭스와 관련하여 X선 후광 플럭스를 평가하기.
• 장기 지속 감마선 폭발에서 감마선 밝기와 X선 후광 빛의 세기 사이의 관계를 조사하기.

제안 방법

• BeppoSAX의 넓은 시야 장치가 GRB970111의 천구 영역을 폭발 이후 16시간 만에 관측했다.
• 위성의 X선 이미징 및 스펙트로스코피 기능을 활용하여 X선 소스를 탐지했다.
• 검출된 X선 소스의 위치를 BeppoSAX 넓은 시야 카메라(WFC)의 위치와 행성 간 네트워크(IPN)의 고리 영역과 비교했다.
• 후보 소스의 X선 플럭스를 측정하고, 다른 BeppoSAX 감마선 폭발의 기대 후광 플럭스와 비교했다.
• 검출된 소스의 유의미성과 감마선 폭발 위치와의 일치성을 평가하기 위해 통계 분석을 수행했다.
• 측정된 플럭스와 거리 추정치를 바탕으로 후광의 빛의 세기를 유추했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 감마선 폭발 이후 16시간 경과 후 BeppoSAX 관측에서 GRB970111와 관련된 탐지 가능한 X선 후광이 존재하는가?
• RQ2 검출된 X선 소스의 위치가 BeppoSAX WFC 위치와 IPN 국소화 결과와 일치하는가?
• RQ3 GRB970111의 X선 플럭스는 감마선 피크 플럭스가 유사한 다른 BeppoSAX 감마선 폭발에서 기대되는 플럭스와 어떻게 비교되는가?
• RQ4 장기 지속 감마선 폭발에서 감마선 피크 플럭스와 X선 후광 빛의 세기 사이에 상관관계가 있는가?

주요 결과

• BeppoSAX 넓은 시야 카메라 위치와 일치하는 위치에 희미한 X선 소스 1SAXJ1528.1+1937가 검출되었다.
• X선 소스의 위치는 행성 간 네트워크(IPN)의 고리 영역과 일치하지 않아, GRB970111와의 연관성에 대한 신뢰도가 낮아졌다.
• X선 후광 플럭스는 다른 BeppoSAX 감마선 폭발 후광의 빛의 세기 기반으로 예상되는 것보다 현저히 낮았다.
• GRB970111는 관측된 바 가장 밝은 감마선 폭발 중 하나이지만, 그 X선 후광은 희미하여 감마선 피크 플럭스와 후광 강도 사이에 명백한 상관관계가 없음을 시사한다.
• 밝은 후광이 없는 것은 고감마선 플럭스가 고후광 빛의 세기로 이어진다는 가정을 도전한다.