Transcript HETE-2 衛星による GRB020813 の観測

HETE-2 衛星による GRB020813 の観測
佐藤 理江、坂本 貴紀、河合 誠之、吉田 篤正A、
松岡 勝B、白崎 裕治C、玉川 徹D、鳥居 研一E、
鈴木 素子、浦田 裕次、山本 佳久、中川 友進A、
山崎 徹A、G. R. RickerF
E. E. FenimoreG、他 HETE チーム
東工大、青学大A、宇宙開発事業団B、国立天文台C、理研D
大阪大E、MITF、LANLG
GRB 020813 について (1)
• 2002年8月13日 02:44:19.17 UTC に発生
• 明るく、継続時間が長い (> 125 秒)
• Fluence: Sx (2-30keV) = (1.17±0.03)×10-5 erg/cm2
•
Sγ(30-400keV) = (6.89±0.13)×10-5 erg/cm2
•
Sx/Sγ = 0.17 < 0.32 (hard GRB)
OT
WXM
HETE-2 衛星 (FREGATE) が捉えた
GRB 020813 のライトカーブ
GRB 020813 について (2)
• 可視光、赤外、電波、X 線で残光が観測された
• z ～ 1.25 (Barth et al. 2003)
• Polarization: p = 1.8 – 2.4% (4.7 – 7.9 hr)
•
(Barth et al. 2003)
∝ t -0.46
OT
美星天文台 (岡山) における残光画像
バースト発生から 9 時間後に観測
∝ t -1.33
GRB020813 の残光ライトカーブ
(Urata et al. 2003)
時間平均スペクトル
α = -0.92 (-0.04/+0.03)
β = -1.87 (-0.12/+0.08)
Ebreak = 151.2 (keV) (-14.2/+15.8)
Counts/s
WXM (2-25 keV)
FREGATE
(7-400 keV)
α
N
β
Ebreak
5
10
100
Channel energy (keV)
PL
:χ2 (dof) = 1033.33 (142)
Cutoff PL
:χ2 (dof) = 188.03 (141)
Band function :χ2 (dof) = 165.53 (140)
E
ライトカーブ
2
3 4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Counts / 2.46s
1
バースト発生からの時間 (秒)
WXM では 3 つ以上、FREGATE では 4 つ以上のピーク が
観測された。 (FREGATE 32-400 keV では 6 つ以上も)
Hardness ratio
softening
WXM ライトカーブ
FREGATE ライトカーブ
バースト発生からの時間 (秒)
ライトカーブのピーク部分は hard で、谷の部分は soft
スペクトル解析 (1)
WXM lc
FREGATE lc
α
β
Break energy
(keV)
Flux (2-400 keV)
(10-12 erg/cm2/s)
Flux (2-25 keV)
Flux (30-400 keV)
バースト発生からの時間 (秒)
Band function で fitting.
β分布
イベント数
BATSE β distribution
(Preece et al. 2000)
GRB 020813
-4
-3
-2
-1
β
GRB 020813 のβは他の GRB に比べてかなりフラット
Cooling break?
Fast cooling
Sari et al. 1998
ν-2/3
ν
ν-3/2
Nν
ν-(p+2)/2
νa
νc
νm
E
GRB 020813 のβの値は ν-(p+2)/2 より ν-3/2 に近い
観測されたスペクトルの折れ曲がりは Cooling break ?
スペクトル解析 (2)
“観測された折れ曲がりは cooling breakである” と仮定
β を -1.5 に固定して fitting.
“Line of death” 問題
Line of death
＜理論＞
シンクロトロンショックモデル
→ “αは－2/3 を超えない”
＜観測＞
BATSE の観測からこの値を
超える GRB が観測された。
(Preece et al. )
α
GRB 020813 においても
α> －2/3 となる時間帯が
観測された
E0 (keV)
まとめ
• GRB 020813 の光度曲線とスペクトルの特徴を
示した
• αの値が “line of death” を超える時間帯がある
self absorption ?
• βの値がフラットである (cooling break 直後の
べきの値: -1.5 に近い)
観測されたスペクトルの折れ曲がりは
cooling break ?
スペクトル解析 (Cutoff power-law)
β分布
BATSE β distribution
(Preece et al. 2000)
Fast cooling
ν-2/3
ν
Sari et al. 1998
イベント数
ν-3/2
Nν
ν-(p+2)/2
GRB 020813
νa
-4
-3
β
-2
νc
νm
-1
GRB 020813 のβは他の GRB に比べてかなりフラット
E