[论文解读] High resolution imaging of the X-ray afterglow of GRB970228 with ROSAT

F. Frontera, J. Greiner+7 more|arXiv (Cornell University)|Apr 25, 1998

Gamma-ray bursts and supernovae被引用 3

一句话总结

本文利用ROSAT的高分辨率像机（HRI）对GRB970228的余晖进行了高分辨率X射线成像，实现了10角秒的定位精度。精确的X射线源位置与光学暂现源在2角秒以内一致，证实了X射线余晖与光学余晖起源于同一来源，这是迄今对X射线余晖定位最精确的结果。

ABSTRACT

We report results of a ROSAT High-Resolution Imager (HRI) observation of the X-ray error box given by the BeppoSAX Wide Field Camera for the gamma-ray burst that occurred on 1997 February 28. The observation started 10 days after the burst and ended three days later, with a total exposure of 34.3 ks. An X-ray source was detected within the 3' WFC error box and its position determined with a 10'' radius accuracy. The source position is in the BeppoSAX Narrow Field Instrument source error box and is coincident (to within 2'') with the optical transient associated with GRB970228. This is the most precise position obtained for an X-ray afterglow and confirms that the X-ray and optical afterglows have the same origin. We present the 0.1--2.4 keV combined HRI and BeppoSAX Low-Energy Concentrator Spectrometer decay light curve which can be well fit with a power-law. The decay is consistent with that measured at higher energies (2--10 keV) with the BeppoSAX Medium-Energy Concentrator Spectrometer.

研究动机与目标

• 获取GRB970228 X射线余晖的高分辨率X射线成像，以提高源定位精度。
• 检验X射线余晖与光学暂现源共位置的假设。
• 测量0.1–2.4 keV能量 band内X射线光 light curve，以便与更高能段数据进行比较。
• 确认不同能量波段间衰减速率行为的一致性。
• 为该伽马射线暴的多波段研究提供精确的天体测量参考。

提出的方法

• ROSAT HRI在爆发后10天对BeppoSAX宽场相机误差框进行了观测。
• 观测持续34.3千秒，基线为10天。
• 利用HRI成像，以10角秒半径精度确定了X射线源位置。
• X射线光 light curve 由HRI与BeppoSAX低能集中谱仪数据合并构建。
• 对0.1–2.4 keV光 light curve 拟合幂律衰减模型。
• 将X射线衰减速率与BeppoSAX中能集中谱仪测量的2–10 keV衰减速率进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 GRB970228余晖的精确X射线位置是什么？与光学暂现源相比如何？
• RQ2 在误差预算范围内，X射线余晖是否与光学余晖在空间上重合？
• RQ3 软X射线波段（0.1–2.4 keV）的X射线光 light curve 是否遵循幂律衰减？是否与更高能段的衰减一致？
• RQ4 X射线与光学余晖位置重合具有何种意义，有助于理解伽马射线暴辐射机制？
• RQ5 高分辨率X射线成像能否解析余晖，并为未来伽马射线暴研究提供更优的天体测量校准？

主要发现

• 在3角分的BeppoSAX宽场相机误差框内检测到一个X射线源，其位置精度为10角秒半径。
• X射线源位置与GRB970228相关的光学暂现源在2角秒以内一致。
• 0.1–2.4 keV波段的X射线余晖光 light curve 可由幂律衰减模型良好描述。
• 软X射线波段的衰减速率与BeppoSAX在2–10 keV波段测得的衰减速率一致。
• 这是迄今对X射线余晖获得的最精确X射线位置，证实了其共同起源。
• 结果支持X射线余晖与光学余晖源自同一物理区域的解释。