PROKhOZhDENIE GAMMA-VSPLESKA ChEREZ MOLEKULYaRNOE OBLAKO: POGLOShchENIE POSLESVEChENIYa V RENTGENOVSKOM DIAPAZONE DLIN VOLN

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследуется поглощение послесвечения гамма-всплеска в рентгеновском диапазоне длин волн в плотном молекулярном облаке. Представлены результаты численного моделирования распространения излучения гамма-всплеска в облаке для различных плотностей газа, металличности, расстояний от звезды-прародителя гамма-всплеска до облака. Рассмотрена выборка из 45 гамма-всплесков с известным красным смещением, у которых изотропная энергия излучения в гамма-диапазоне соответствует значению, принятому в численном моделировании. Для этих гамма-всплесков проведен анализ энергетических спектров послесвечений, полученных на телескопе Swift/XRT в поздние моменты времени, t ≥ 4 × 103 с. Показано, что оценки значений лучевой концентрации водорода, полученные с помощью модели поглощения, в которой не учитывается ионизация ионов металлов и используется солнечное значение металличности, в 1–3 раза меньше действительных значений — в случае, если молекулярное облако находится вблизи звезды-прародителя гаммавсплеска. Если облако газа располагается на расстоянии R ≥ 10 пк от источника гамма-всплеска, или металличность газа [M/H] ≤ −1, влияние ионизационной структуры облака на поглощение послесвечения мало.

About the authors

A. V. Nesterenok

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе

Email: alex-n10@yandex.ru
Санкт-Петербург, Россия

References

  1. Арнауд (K.A. Arnaud), Astronomical Data Analysis Software and Systems V, ASP Conf. Ser. 101 (Ed. G.H. Jacoby, J. Barnes, 1996), p. 17.
  2. M.V. Barkov and G.S. Bisnovatyi-Kogan, Astron. Rep. 49, 24 (2005a)].
  3. M.V. Barkov and G.S. Bisnovatyi-Kogan, Astron. Rep. 49, 611 (2005b).
  4. Барроус и др. (D.N. Burrows, J.E. Hill, J.A. Nousek, J.A. Kennea, A. Wells, J.P. Osborne, A.F. Abbey, A. Beardmore, et al.), Space Sci. Rev. 120, 165 (2005).
  5. Боццо и др. (E. Bozzo, L. Amati, W. Baumgartner, T.-C. Chang, B. Cordier, N. De Angelis, A. Doi, M. Feroci, et al.), Universe 10, 187 (2024).
  6. Валан и др. (V. Valan, J. Larsson, and B. Ahlgren), Astrophys. J. 944, 73 (2023).
  7. Вергани и др. (S.D. Vergani, R. Salvaterra, J. Japelj, E. Le Floc’h, P. D’Avanzo, A. Fernandez-Soto, T. Kruhler, A. Melandri, et al.), Astron. Astrophys. 581, A102 (2015).
  8. Вергани и др. (S.D. Vergani, J. Palmerio, R. Salvaterra, J. Japelj, F. Mannucci, D.A. Perley, P. D’Avanzo, T. Kruhler, et al.), Astron. Astrophys. 599, A120 (2017).
  9. Вернер, Яковлев (D.A. Verner and D.G. Yakovlev), Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 109, 125 (1995).
  10. Вернер и др. (D.A. Verner, G.J. Ferland, K.T. Korista, and D.G. Yakovlev), Astrophys. J. 465, 487 (1996).
  11. Виллингейл и др. (R. Willingale, R.L.C. Starling, A.P. Beardmore, N.R. Tanvir, and P.T. O’Brien), MNRAS 431, 394 (2013).
  12. Вилмс и др. (J. Wilms, A. Allen, and R. McCray), Astrophys. J. 542, 914 (2000).
  13. Вусли, Хегер (S.E. Woosley and A. Heger), Astrophys. J. 637, 914 (2006).
  14. Гарднер и др. (D.J. Gardner, D.R. Reynolds, C.S. Woodward, and C.J. Balos), ACM Transactions on Math. Software 48, 31 (2022).
  15. Голдштейн и др. (A. Goldstein, V. Connaughton, M.S. Briggs, and E. Burns) Astrophys. J. 818, 18 (2016).
  16. Голдштейн и др. (A. Goldstein, P. Veres, E. Burns, M.S. Briggs, R. Hamburg, D. Kocevski, C.A. Wilson- Hodge, R.D. Preece, et al.), Astrophys. J. (Lett.) 848, L14 (2017).
  17. Граам, Фручтер (J.F. Graham and A.S. Fruchter), Astrophys. J. 834, 170 (2017).
  18. Граам и др. (J.F. Graham, P. Schady, and A.S. Fruchter), Astrophys. J. 954, 13 (2023).
  19. Грейнер и др. (J. Greiner, T. Kruhler, S. Klose, P. Afonso, C. Clemens, R. Filgas, D.H. Hartmann, A.K. Yoldas, et al.), Astron. Astrophys. 526, A30 (2011).
  20. Грейнер и др. (J. Greiner, D.B. Fox, P. Schady, T. Kruhler, M. Trenti, A. Cikota, J. Bolmer, J. Elliott, et al.), Astrophys. J. 809, 76 (2015).
  21. Дальтон, Моррис (T. Dalton and S.L. Morris), MNRAS 495, 2342 (2020).
  22. Дорман, Арнауд (B. Dorman, and K.A. Arnaud), Astronomical Data Analysis Software and Systems X, ASP Conf. Ser. 238 (Ed. F.R. Harnden Jr., F.A. Primini, H.E. Payne, 2001), p. 415.
  23. Дрейн (B.T. Draine), Astrophys. J. 598, 1026 (2003).
  24. Дрейн, Хао (B.T. Draine and L. Hao), Astrophys. J. 569, 780 (2002).
  25. Кампана и др. (S. Campana, C.C. Thone, A. de Ugarte Postigo, G. Tagliaferri, A. Moretti, and S. Covino), MNRAS 402, 2429 (2010).
  26. Ковино и др. (S. Covino, A. Melandri, R. Salvaterra, S. Campana, S.D. Vergani, M.G. Bernardini, P. D’Avanzo, V. D’Elia, et al.), MNRAS 432, 1231 (2013).
  27. Коста и др. (E. Costa, F. Frontera, J. Heise, M. Feroci, J. in’t Zand, F. Fiore, M.N. Cinti, D. Dal Fiume, et al.), Nature 387, 783 (1997).
  28. Кронгольд, Прочаска (Y. Krongold and J.X. Prochaska), Astrophys. J. 774, 115 (2013).
  29. Крулер и др. (T. Kruhler, H. Kuncarayakti, P. Schady, J.P. Anderson, L. Galbany, and J. Gensior), Astron. Astrophys. 602, A85 (2017).
  30. Крулер (T. Kruhler), Inter. J. Modern Phys. D 27, 1842001 (2018).
  31. Куккьяра и др. (A. Cucchiara, A.J. Levan, D.B. Fox, N.R. Tanvir, T.N. Ukwatta, E. Berger, T. Kruhler, A.K. Yoldas, et al.), Astrophys. J. 736, 7 (2011).
  32. Куккьяра и др. (A. Cucchiara, M. Fumagalli, M. Rafelski, D. Kocevski, J.X. Prochaska, R.J. Cooke, and G.D. Becker), Astrophys. J. 804, 51 (2015).
  33. Кулкарни и др. (S.R. Kulkarni, S.G. Djorgovski, A.N. Ramaprakash, R. Goodrich, J.S. Bloom, K.L. Adelberger, T. Kundic, L. Lubin, et al.), Nature 393, 35 (1998).
  34. Лаззати, Перна (D. Lazzati and R. Perna), MNRAS 330, 383 (2002).
  35. Леван и др. (A.J. Levan, B.P. Gompertz, O.S. Salafia, M. Bulla, E. Burns, K. Hotokezaka, L. Izzo, G.P. Lamb, et al.), Nature 626, 737 (2024).
  36. Лоддерс и др. (K. Lodders, H. Palme, H.-P. Gail), Solar System, Landolt-Bornstein — Group VI Astronomy and Astrophysics, V. 4B (Ed. J.E. Trumper, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009), p. 712.
  37. Лу и др. (W. Lu, C.F. McKee, and K.P. Mooley), MNRAS 507, 3672 (2021).
  38. Метцгер и др. (M.R. Metzger, S.G. Djorgovski, S.R. Kulkarni, C.C. Steidel, K.L. Adelberger, D.A. Frail, E. Costa, and F. Frontera), Nature 387, 878 (1997).
  39. A.V. Nesterenok, Astron. Lett. 50, 99 (2024).
  40. Пальмерио и др. (J.T. Palmerio, S.D. Vergani, R. Salvaterra, R.L. Sanders, J. Japelj, A. Vidal-Garcia, P. D’Avanzo, D. Corre, et al.), Astron. Astrophys. 623, A26 (2019).
  41. ван Парадийс и др. (J. van Paradijs, P.J. Groot, T. Galama, C. Kouveliotou, R.G. Strom, J. Telting, R.G.M. Rutten, G.J. Fishman, et al.), Nature 386, 686 (1997).
  42. Перли и др. (D.A. Perley, N.R. Tanvir, J. Hjorth, T. Laskar, E. Berger, R. Chary, A. de Ugarte Postigo, J.P.U. Fynbo, et al.), Astrophys. J. 817, 8 (2016).
  43. Перна и др. (R. Perna, J. Raymond, and A. Loeb), Astrophys. J. 533, 658 (2000).
  44. Перна, Лаззати (R. Perna and D. Lazzati), Astrophys. J. 580, 261 (2002).
  45. Позаненко А.С., Барков М.В., Минаев П.Ю., Вольнова А.А., Письма в Астрон. журн. 47, 823 (2021) [A.S. Pozanenko, M.V. Barkov, P.Yu. Minaev, A.A. Volnova, Astron. Lett. 47, 791 (2021)].
  46. Танвир и др. (N.R. Tanvir, T. Laskar, A.J. Levan, D.A. Perley, J. Zabl, J.P.U. Fynbo, J. Rhoads, S.B. Cenko, et al.), Astrophys. J. 865, 107 (2018).
  47. Троха и др. (E. Troja, C.L. Fryer, B. O’Connor, G. Ryan, S. Dichiara, A. Kumar, N. Ito, R. Gupta, et al.), Nature 612, 228 (2022).
  48. Уотсон и др. (D. Watson, J. Hjorth, J.P.U. Fynbo, P. Jakobsson, S. Foley, J. Sollerman, and R.A.M.J. Wijers), Astrophys. J. (Lett.) 660, L101 (2007).
  49. Уотсон и др. (D. Watson, T. Zafar, A.C. Andersen, J.P.U. Fynbo, J. Gorosabel, J. Hjorth, P. Jakobsson, T. Kruhler, et al.), Astrophys. J. 768, 23 (2013).
  50. Хиндмарш и др. (A.C. Hindmarsh, P.N. Brown, K.E. Grant, S.L. Lee, R. Serban, D.E. Shumaker, and C.S. Woodward), ACM Transactions on Math. Software 31, 363 (2005).
  51. Цветкова и др. (A. Tsvetkova, D. Frederiks, S. Golenetskii, Lysenko, P. Oleynik, V. Pal’shin, D. Svinkin, M. Ulanov, et al.), Astrophys. J. 850, 161 (2017).
  52. Цветкова и др. (A. Tsvetkova, D. Frederiks, D. Svinkin, R. Aptekar, T.L. Cline, S. Golenetskii, K. Hurley, A. Lysenko, et al.), Astrophys. J. 908, 83 (2021).
  53. Шади и др. (P. Schady, S. Savaglio, T. Kruhler, J. Greiner, and A. Rau), Astron. Astrophys. 525, A113 (2011).
  54. Шади (P. Schady), Royal Soc. Open Sci. 4, 170304 (2017).
  55. Эванс и др. (P.A. Evans, A.P. Beardmore, K.L. Page, J.P. Osborne, P.T. O’Brien, R. Willingale, R.L.C. Starling, D.N. Burrows, et al.), MNRAS 397, 1177 (2009).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences