GRB 231115A – гигантская вспышка магнитара в галактике М82

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Представлены результаты исследования короткого гамма-всплеска GRB 231115A в рентгеновском и гамма-диапазонах по данным космических обсерваторий INTEGRAL и Fermi. Источник всплеска локализован телескопом IBIS/ISGRI обсерватории INTEGRAL с точностью ≤1.ʹ5, он находится в галактике Сигара (M 82). Проведены оперативные наблюдения области всплеска в оптическом диапазоне на 36-см телескопе в Китабе Международной сети телескопов ИПМ им. М. В. Келдыша РАН и на 70-см телескопе AS-32 Абастуманской астрофизической обсерватории. Оптическое излучение обнаружить не удалось. Близость родительской галактики (DL ~ 3.5 Мпк) существенно ограничивает энергетику события (Eiso ~ 1045 эрг) и позволяет интерпретировать его как гигантскую вспышку ранее неизвестного источника повторных мягких гамма-всплесков (Soft Gamma Repeater или SGR) – экстремального проявления активности нейтронной звезды со сверхсильным магнитным полем (магнитара). Данный вывод подтверждает нетипично жесткий для космологических гамма-всплесков энергетический спектр, а также отсутствие оптического послесвечения и гравитационно-волнового сигнала, который должен был бы быть зарегистрирован антеннами LIGO/Virgo/KAGRA, если бы вcплеск был вызван слиянием нейтронных звезд. Положение всплеска на диаграммах Ep,i – Eiso и T90,i – EH также свидетельствует о том, что GRB 231115A был гигантской вспышкой магнитара. Отметим, что это первая хорошо локализованная гигантская вспышка внегалактического SGR.

Full Text

Restricted Access

About the authors

П. Ю. Минаев

Институт космических исследований РАН; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Author for correspondence.
Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва; Москва

А. С. Позаненко

Институт космических исследований РАН; НИУ “Высшая школа экономики”

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва; Москва

С. А. Гребенев

Институт космических исследований РАН

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва

И. В. Человеков

Институт космических исследований РАН

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва

Н. С. Панков

Институт космических исследований РАН; НИУ “Высшая школа экономики”

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва; Москва

А. А. Хабибуллин

НИУ “Высшая школа экономики”

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Москва

Р. Я. Инасаридзе

Грузинская национальная астрофизическая обсерватория им. Евгения Харадзе

Email: minaevp@mail.ru
Georgia, Абастумани

А. О. Новичонок

Петрозаводский государственный ун-т

Email: minaevp@mail.ru
Russian Federation, Петрозаводск

References

  1. Д’Авансо и др. (P.D’Avanzo, E. Palazzi, S. Campana, M.G. Bernardini, and D.B. Malesani), GRB Coordinates Network Rep. 35036, 1 (2023а).
  2. Д’Авансо и др. (P.D’Avanzo, A. Reguitti, L. Tomasella, E. Cappellaro, M.T. Botticella, F. Onori, L. Tartaglia, F. De Luise, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35077, 1 (2023б).
  3. Амати и др. (L. Amati, F. Frontera, M. Tavani, J.J.M. in’t Zand, A. Antonelli, E. Costa, M. Feroci, C. Guidorzi, et al.), Astron. Astropys. 390, 81 (2002).
  4. Ан и др. (J. An, S.Q. Jiang, X. Liu, S.Y. Fu, Z.P. Zhu, T.H. Lu, D. Xu, and J.Z. Liu), GRB Coordinates Network Rep. 35091, 1 (2023).
  5. Арно и др. (K.A. Arnaud), Astronomical Data Analysis Software and Systems V (Ed.G. Jacoby, J. Barnes), ASP Conf. Ser. 101, 17 (1996).
  6. Ахумада и др. (T. Ahumada, J. Wise, and M. Coughlin), GCN Coordinates Network Rep. 35046, 1 (2023).
  7. Балануца и др. (P. Balanutsa, N. Budnev, O. Gress, A. Sankovich, V. Lipunov, E. Gorbovskoy, N. Tiurina, D. Vlasenko, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35046, 1 (2023).
  8. Барко (O. Barco), MNRAS 506, 806, (2021).
  9. Барков, Позаненко (M.V. Barkov and A.S. Pozanenko), MNRAS 417, 2161 (2011).
  10. Белкин С.О., Позаненко А.С., Мазаева Е.Д., Вольнова А.А., Минаев П.Ю., Томинага Н., Гребенев С.А., Человеков И.В. и др.), Письма в Астрон. журн. 46, 839 (2020) [S.O. Belkin, et al., Astron. Lett. 46, 783 (2020)].
  11. Белкин и др. (S. Belkin, A.S. Pozanenko, P.Y. Minaev, N.S. Pankov, A.A. Volnova, A. Rossi, G. Stratta, S. Benetti, et al.), MNRAS 527, 11507 (2024).
  12. Берджес и др. (J.M. Burgess, J. Greiner, D. Begue, and F. Berlato), MNRAS 490, 927 (2019).
  13. Бернс (E. Burns), GRB Coordinates Network Rep. 35038, 1 (2023).
  14. Блинников С.И, Новиков И.Д., Переводчикова Т.В., Полнарев А.Г., Письма в Астрон. журн. 10, 422 (1984) [S.I. Blinnikov, et al., Sov. Astron. Lett. 10, 177 (1984)].
  15. Ведренн и др. (G. Vedrenne, J.-P. Roques, V. Schönfelder, et al.), Astron. Astrophys. 411, L63 (2003).
  16. Виллар и др. (V.A. Villar, J. Guillochon, E. Berger, B.D. Metzger, P.S. Cowperthwaite, M. Nicholl, K.D. Alexander, P.K. Blanchard, et al.), Astrophys. J. Lett. 851, L21 (2017).
  17. Винклер и др. (C. Winkler, T.J.L. Courvoisier, G. Di Cocco, N. Gehrels, A. Giménez, S. Grebenev, W. Hermsen, J.M. Mas-Hesse, et al.), Astron. Astrophys. 411, L1 (2003).
  18. Вольнова и др. (A.A. Volnova, M.V. Pruzhinskaya, A.S. Pozanenko, S.I. Blinnikov, P. Yu. Minaev, O.A. Burkhonov, A.M. Chernenko, Sh.A. Ehgamberdiev, et al.), MNRAS 467, 3500 (2017).
  19. Вольнова и др. (A. Volnova, A. Pozanenko, E. Mazaeva, S. Belkin, I. Molotov, L. Elenin, N. Tungalag, D. Buckley), Anais da Academia Brasileir a de Ciencias. Physical Sciences 93, id. 1 (2021).
  20. Вусли (S.E. Woosley), Astrophys. J. 405, 273 (1993).
  21. Галама и др. (T.J. Galama, P.M. Vreeswijk, J. van Paradijs, C. Kouveliotou, T. Augusteijn, O.R. Hainaut, F. Patat, H. Boehnhardt, et al.), Nature 395, 670 (1998).
  22. Герелс и др. (N. Gehrels, J.P. Norris, S.D. Barthelmy, J. Granot, Y. Kaneko, C. Kouveliotou, C.B. Markwardt, P. Meszaros, et al.), Nature 444, 1044 (2006).
  23. Голенецкий С.В., Мазец Е.П,, Ильинский В.Н., Гурьян Я.А., Письма в Астрон. журн. 5, 636 (1979) [S.V. Golenetskij, et al., Sov. Astron. Lett. 5, 340 (1979)].
  24. Голенецкий и др. (S.V. Golenetskii, E.P. Mazets, R.L. Aptekar, V.N. Ilinskii), Nature 306, 451 (1983).
  25. Грефенстетте, Брайтман (B. Grefenstette and M. Brightman), GRB Coordinates Network Rep. 35066, 1 (2023).
  26. Грубер и др. (D. Gruber, A. Goldstein, V. Weller von Ahlefeld, N. Bhat, E. Bissaldi, M.S. Briggs, D. Byrne, W.H. Cleveland, et al.), Astrophys. J. Suppl. Ser. 211, 12 (2014).
  27. Гупта и др. (R. Gupta, S.R. Oates, S.B. Pandey, A.J. Castro-Tirado, J.C. Joshi, Y.-D. Hu, A.F. Valeev, B.B. Zhang, et al.), MNRAS 505, 4086 (2021).
  28. Далесси и др. (S. Dalessi, O.J. Roberts, P. Veres, and C. Meegan), GRB Coordinates Network Rep. 35044, 1 (2023).
  29. Дезалай и др. (J.-P. Dezalay, J.-L. Atteia, C. Barat, M. Boer, F. Darracq, P. Goupil, M. Niel, R. Talon, et al.), Astrophys. J. 490, L17 (1997).
  30. Дункан, Томпсон (R.C. Duncan and C. Thompson), Astrophys. J. Lett. 392, L9 (1992).
  31. Жианг и др. (S.Q. Jiang, X. Liu, S.Y. Fu, J. An, Z.P. Zhu, T.H. Lu, D. Xu, L.F. Huo, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35056, 1 (2023).
  32. Израель и др. (G.L. Israel, T. Belloni, L. Stella, Y. Rephaeli, D.E. Gruber, P. Casella, S. Dall’Osso, N. Rea, M. Persic, and R.E. Rothschild), Astrophys. J. Lett. 628, L53 (2005).
  33. Искандар и др. (A. Iskandar, F. Wang, J. Zhu, L. Wang, X. Zeng, C. Andrade, A. de Ugarte Postigo, D. Akl, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35051, 1 (2023).
  34. Канн и др. (D.A. Kann, S. Klose, B. Zhang, S. Covino, N.R. Butler, D. Malesani, E. Nakar, A.C. Wilson, et al.), Astrophys. J. 734, 96, (2011).
  35. Кано и др. (Z. Cano, S.-Q. Wang, Z.-G. Dai, and X.-F. Wu), Adv. Astron. ID 8929054 (2017).
  36. Картин (A.P. Curtin), GRB Coordinates Network Rep. 35070, 1 (2023).
  37. Коллаборация IceCube (The IceCube Collaboration), GRB Coordinates Network Rep. 35053, 1 (2023).
  38. Коллаборация LIGO и др. (the LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, and the KAGRA Collaboration), GRB Coordinates Network Rep. 35049, 1 (2023).
  39. Коллаборация MAGIC (the MAGIC collaboration), GRB Coordinates Network Rep. 35068, 1 (2023).
  40. Коннатон (V. Connaughton), Astrophys. J. 567, 1028 (2002).
  41. Кошут и др. (T. Koshut, W. Paciesas, C. Kouveliotou, J. van Paradijs, G.N. Pendleton, G.J. Fishman, and C.A. Meegan), Astrophys. J. 463, 570 (1996).
  42. Крайдер (A. Crider), arXiv: astro-ph/0601019 (2006).
  43. Ксю и др. (W.C. Xue, S.L. Xiong, X.B. Li, and C.K. Li), GRB Coordinates Network Rep. 35060, 1 (2023).
  44. Кувелиоту и др. (C. Kouveliotou, C.A. Meegan, G.J. Fishman, N.P. Bhat, M.S. Briggs, T.M. Koshut, W.S. Paciesas, and G.N. Pendleton), Astrophys. J. 413, L101 (1993).
  45. Кувелиоту и др. (C. Kouveliotou, T. Strohmayer, K. Hurley, J. van Paradijs, M.H. Finger, S. Dieters, P. Woods, C. Thompson, and R.C. Duncan), Astrophys. J. 510, L115 (1999).
  46. Кумар и др. (R. Kumar, A. Salgundi, V. Swain, Y. Wagh, V. Bhalerao, G.C. Anupama, S. Barway, R. Norboo, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35041, 1 (2023а).
  47. Кумар и др. (R. Kumar, V. Karambelkar, V. Swain, V. Bhalerao, A. Salgundi, Y. Wagh, G.C. Anupama, S. Barway, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35055, 1 (2023б).
  48. Куулкерс и др. (E. Kuulkers, C. Ferrigno, P. Kretschmar, J. Alfonso-Garzón, M. Baab, A. Bazzano, G. Bélanger, I. Benson, et al.), New Astron. Rev. 93, 01629 (2021).
  49. Лабанти и др. (C. Labanti, G. Di Cocco, G. Ferro, F. Gianotti, A. Mauri, E. Rossi, J.B. Stephen, A. Traci, and M. Trifoglio), Astron. Astrophys. 411, L149 (2003).
  50. Лебран и др. (F. Lebrun, J.P. Leray, P. Lavocat, J. Crétolle, M. Arqués, C. Blondel, C. Bonnin, A. Bouére, et al.), Astron. Astrophys. 411, L141 (2003).
  51. Леван и др. (A. Levan, B.P. Gompertz, O.S. Salafia, M. Bulla, E. Burns, K. Hotokezaka, L. Izzo, G.P. Lamb, et al.), arXiv:2307.02098 (2023).
  52. Липунов и др. (V. Lipunov, V. Kornilov, E. Gorbovskoy, K. Zhirkov, N. Tyurina, P. Balanutsa, A. Kuznetsov, V. Senik, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35039, 1 (2023а).
  53. Липунов и др. (V. Lipunov, V. Kornilov, E. Gorbovskoy, K. Zhirkov, N. Tyurina, P. Balanutsa, A. Kuznetsov, V. Senik, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35042, 1 (2023б).
  54. Лунд и др. (N. Lund, C. Budtz-Jørgensen, N.J. Westergaard, S. Brandt, I.L Rasmussen, A. Hornstrup, C.A. Oxborrow, J. Chenevez, et al.), Astron. Astrophys. 411, L231 (2003).
  55. Мазец Е.П., Голенецкий С.В, Гурьян Я.А., Письма в Астрон. журн. 5, 641 (1979а) [E.P. Mazets, et al., Sov. Astron. Lett. 5, 343 (1979а)].
  56. Мазец и др. (E.P. Mazets, S.V. Golentskii, V.N. Ilinskii, R.L. Aptekar, and Iu.A. Guryan), Nature 282, 587 (1979б).
  57. Мазец и др. (E.P. Mazets, S.V. Golenetskii, V.N. Ilinskii, V.N. Panov, R.L. Aptekar, I.A. Gurian, M.P. Proskura, I.A. Sokolov, Z.I. Sokolova, and I.V. Kharitonova), Astrophys. Space Sci. 80, 3 (1981).
  58. Мазец Е.П., Клайн Т.Л., Аптекарь Р.Л. и др., Письма в Астрон. журн. 25, 727 (1999) [E.P. Mazets, T.L. Cline, R.L. Aptekar’, P. Butterworth, S.V. Golenetskii, V.N. Il’inskii, V.D. Pal’shin, and D.D. Frederiks, Astron. Lett. 25, 635 (1999)].
  59. Мазец и др. (E.P. Mazets, T.L. Cline, R.L. Aptekar, D.D. Frederiks, S.V. Golenetskii, et al.), arXiv: astro-ph/0502541, (2005).
  60. Мазец и др. (E.P. Mazets, R.L. Aptekar, T.L. Cline, D.D. Frederiks, J.O. Goldsten, S.V. Golenetskii, K. Hurley, A. von Kienlin, and V.D. Pal’shin), Astrophys. J. 680, 545 (2008).
  61. Межарос, Рис (P. Meszaros and M.J. Rees), Astrophys. J. 397, 570 (1992).
  62. Межарос (P. Meszaros), Rep. Progress Phys. 69, 2259 (2006).
  63. Мерегетти и др. (S. Mereghetti, D. Gotz, C. Ferrigno, E. Bozzo, V. Savchenko, L. Ducci, and J. Borkowski), GRB Coordinates Network Rep. 35037, 1 (2023).
  64. Метцгер и др. (B.D. Metzger, E. Quataert, and T.A. Thompson), MNRAS 385, 1455 (2008).
  65. Миган и др. (C. Meegan, G. Lichti, P.N. Bhat, E. Bissaldi, M.S. Briggs, V. Connaughton, R. Diehl, G. Fishman, et al.), Astrophys. J. 702, 791 (2009).
  66. Минаев П.Ю., Позаненко А.С., Лозников В.М., Письма в Астроном. журн. 36, 744 (2010а) [P. Minaev, A. Pozanenko, and V. Loznikov, Astron. Lett. 36, 707 (2010a)].
  67. Минаев и др. (P. Minaev, A. Pozanenko, and V. Loznikov), Astrophys. Bull. 65, 343 (2010б).
  68. Минаев П.Ю., Гребенев С.А., Позаненко А.С., Мольков С.В., Фредерикс Д.Д., Голенецкий С.В., Письма в Астрон. журн. 38, 687 (2012) [P.Y. Minaev, et al., Astron. Lett. 38, 613 (2012)].
  69. Минаев П.Ю., Позаненко А.С., Мольков С.В., Гребенев С.А., Письма в Астрон. журн. 40, 271 (2014) [P. Yu. Minaev, A.S. Pozanenko, S.V. Molkov, and S.A. Grebenev, Astron. Lett. 40, 235 (2014)].
  70. Минаев П.Ю., Позаненко А.С., Письма в Астрон. журн. 43, 3 (2017) [P. Yu. Minaev, A.S. Pozanenko, Astron. Lett. 43, 1 (2017)].
  71. Минаев, Позаненко (P. Minaev and A. Pozanenko), MNRAS 492, 1919 (2020а).
  72. Минаев П.Ю., Позаненко А.С., Письма в Астроном. журн. 46, 611 (2020б) [P. Yu. Minaev, A.S. Pozanenko, Astron. Lett. 46, 573 (2020б)].
  73. Минаев, Позаненко (P. Minaev and A. Pozanenko), MNRAS 504, 926 (2021).
  74. Минаев, Позаненко (P. Minaev and A. Pozanenko), MNRAS 525, 2411 (2023а).
  75. Минаев, Позаненко (P. Minaev and A. Pozanenko), GRB Coordinates Network Rep. 35059, 1 (2023б).
  76. Митрофанов И.Г., Аттея Ж.Л., Бара К., Ведренн А.Г., Вильчинская А.С., Долидзе В.С., Дьячков А.В., Жордан Е. и др., Письма в Астрон. журн. 16, 302 (1990) [I.G. Mitrofanov, et al., Sov. Astron. Lett. 16, 129 (1990)].
  77. Накар и др. (E. Nakar, A. Gal-Yam, T. Piran, et al.), astro-ph/05002148 (2005).
  78. Норрис и др. (J.P. Norris, J.T. Bonnell, D. Kazanas, J.D. Scargle, J. Hakkila, and T.W. Giblin), Astrophys. J. 627, 324 (2005).
  79. Норрис и др. (J.P. Norris, N. Gehrels, and J.D. Scargle), Astrophys. J. 717, 411 (2010).
  80. Орли и др. (K. Hurley, S.E. Boggs, D.M. Smith, et al.), Nature 434, 1098 (2005).
  81. Осборн и др. (J.P. Osborne, B. Sbarufatti, A. D’Ai, A. Melandri, J.D. Gropp, S. Dichiara, J.A. Kennea, K.L. Page, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35064, 1 (2023).
  82. Палмер и др. (D.M. Palmer, S. Barthelmy, N. Gehrels, R.M. Kippen, T. Cayton, et al.), Nature 434, 1107 (2005).
  83. Пандей и др. (S.B. Pandey, Y. Hu, A.J. Castro-Tirado, A.S. Pozanenko, R. Sanchez-Ram?rez, J. Gorosabel, S. Guziy, M. Jelinek, et al.), MNRAS 485, 5294, (2019).
  84. Панков и др. (N. Pankov, A. Pozanenko, V. Kouprianov, and S. Belkin), Proc. of the XXIII Inter. Conf. DAMDID/RCDL-2021 (Ed.A. Pozanenko, S. Stupnikov, B. Thalheim, E. Mendez, N. Kiselyova, Moscow, Russia, October 26–29, 2021), CCIS 1620, 104 (2022).
  85. Пацейсас и др. (W.S. Paciesas, C.A. Meegan, A. von Kienlin, P.N. Bhat, E. Bissaldi, M.S. Briggs, J.M. Burgess, V. Chaplin, et al.), Astrophys. J. Suppl. Ser. 199, 18 (2012).
  86. Пачинский(2005) (B. Paczynski), Astrophys. J. 308, L43 (1986).
  87. Пачинский (B. Paczynski), Astrophys. J. Lett. 494, L45 (1998).
  88. Перли и др. (D.A. Perley, K.-R. Hinds, J. Wise, V. Karambelkar, T.F. Ahumada, and M.M. Kasliwal), GRB Coordinates Network Rep. 35067, 1 (2023).
  89. Позаненко и др. (A. Pozanenko, V. Loznikov, and R. Preece), Proceedings of the XLth Rencontres de Moriond (Ed.J. Dumarchez, J.T. Thanh), 253 (2005).
  90. Позаненко и др. (A.S. Pozanenko, M.V. Barkov, P.Y. Minaev, A.A. Volnova, E.D. Mazaeva, A.S. Moskvitin, M.A. Krugov, V.A. Samodurov, V.M. Loznikov, and M. Lyutikov), Astrophys. J. 852, L30 (2018).
  91. Позаненко А.С., Минаев П.Ю., Гребенев С.А., Человеков И.В., Письма в Астроном. журн. 45, 768 (2019) [A.S. Pozanenko, et al., Astron. Lett. 45, 710 (2019)].
  92. Рау и др. (A. Rau, A. von Kienlin, K. Hurley, and G.G. Lichti), Astron. Astrophys. 438, 1175 (2005).
  93. Рончини и др. (S. Ronchini, A. Tohuvavohu, J. DeLaunay, G. Raman, T. Parsotan, and J.A. Kennea), GRB Coordinates Network Rep. 35065, 1 (2023).
  94. Россвог (S. Rosswog), MNRAS 376, L48 (2007).
  95. Росси и др., (A. Rossi, B. Rothberg, E. Palazzi, D.A. Kann, P. D’Avanzo, L. Amati, S. Klose, A. Perego, et al.), Astrophys. J. 932, 1 (2022).
  96. Тарнопольский (M. Tarnopolski), Astrophys. J. 870, 105 (2019).
  97. Томпсон, Дункан (C. Thompson and R.C. Duncan), MNRAS 275, 255 (1995).
  98. Томпсон, Дункан (C. Thompson and R.C. Duncan), Astrophys. J. 561, 980 (2001).
  99. Турпин и др. (D. Turpin, W. Thuillot, D. Souami, C. Adami, E. Le Floc’h, D. Gotz, F. Schussler, A. de Ugarte Postigo, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35078, 1 (2023).
  100. Феган и др. (D. Fegan, B. McBreen, D. O’Brien, and C. O’Sullivan), Nature 271, 731 (1978).
  101. Фенимор и др. (E.E. Fenimore, J.J.M. in’t Zand, J.P. Norris, J.T. Bonnell, and R.J. Nemiroff), Astrophys. J. 448, L101 (1995).
  102. Ферочи и др. (M. Feroci, F. Frontera, E. Costa, L. Amati, M. Tavani, M. Rapisarda, and M. Orlandini), Astrophys. J. Lett. 515, L9 (1999).
  103. Фонг и др. (W. Fong, E. Berger, R. Margutti, and B.A. Zauderer), Astrophys. J. 815, 2 (2015).
  104. Фредерикс Д.Д., Голенецкий С.В., Пальшин В.Д., и др., Письма в Астрон. журн. 33, 3 (2007a) [D.D. Frederiks, S.V. Golenetskii, V.D. Palshin, R.L. Aptekar, V.N. Ilyinskii, F.P. Oleinik, E.P. Mazets, and T.L. Cline, Astron. Lett. 33, 1 (2007а)].
  105. Фредерикс Д.Д., Голенецкий С.В., Пальшин В.Д., и др., Письма в Астрон. журн. 33, 22 (2007a) [D.D. Frederiks, V.D. Palshin, R.L. Aptekar, S.V. Golenetskii, T.L. Cline, and E.P. Mazets, Astron. Lett. 33, 19 (2007б)].
  106. Фредерикс и др. (D. Frederiks, D. Svinkin, A. Lysenko, A. Ridnaia, Yu. Temiraev, A. Tsvetkova, M. Ulanov, and T. Cline), GRB Coordinates Network Rep. 35062, 1 (2023).
  107. Хаккила, Прис (J. Hakkila and R. Preece), Astrophys. J. 740, id. 104 (2011).
  108. Хаяцу и др. (S. Hayatsu, N. Higuchi, I. Takahashi, M. Sasada, K.L. Murata, M. Niwano, S. Sato, H. Seki, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35057, 1 (2023).
  109. Ху и др. (L. Hu, M. Busmann, D. Gruen, A. Palmese, B. O’Connor, A. Riffeser, A. Shankar, and R. Zoeller), GRB Coordinates Network Rep. 35092, 1 (2023).
  110. Чамберс и др. (K.C. Chambers, E.A. Magnier, N. Metcalfe, H.A. Flewelling, M.E. Huber, C.Z. Waters, L. Denneau, P.W. Draper, et al.), arXiv, 1612.05560 (2016).
  111. Чен и др. (T.-W. Chen, C.-S. Lin, A.J. Levan, S. Schulze, M. Fraser, P. D’Avanzo, J. Lyman (Warwick), Y.-C. Cheng, et al.), GRB Coordinates Network Rep. 35052, 1 (2023).
  112. Чеунг и др. (C.C. Cheung, M. Kerr, J.E. Grove, R. Woolf, A. Goldstein, C.A. Wilson-Hodge, and M.S. Briggs), GRB Coordinates Network Rep. 35045, 1 (2023).
  113. Шлафли, Финкбайнер (E.F. Schlafly, D.P. Finkbeiner), Astrophys. J. 737, 103 (2011).
  114. Эбботт и др. (B.P. Abbott, R. Abbott, T.D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, R.X. Adhikari, V.B. Adya, et al.), Astrophys. J. 848, L12 (2017а).
  115. Эбботт и др. (B.P. Abbott, R. Abbott, T.D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, R.X. Adhikari, V.B. Adya, et al.), Astrophys. J. 848, L13 (2017б).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Time profile of the GRB 231115A burst based on data from the IBIS/ISGRI telescope of the INTEGRAL observatory in four energy ranges with a resolution of 5 ms.

Download (188KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Evolution of the GRB 231115A radiation hardness – the ratio of the number of photons registered by the IBIS/ISGRI telescope in the 100–400 and 20–100 keV ranges (blue crosses, scale on the right). The red line for comparison shows the burst profile with a resolution of 10 ms in a wide energy range of 20–400 keV (normalization is given on the left scale). It is evident that in the first ~40 ms of the burst, the hardness of its radiation increased and was, on average, 1.5–2 times higher than in the following ~80 ms.

Download (89KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Time profile of the GRB 231115A burst based on data from four instruments of the INTEGRAL observatory: the IBIS/ISGRI (25–400 keV) and IBIS/PICsIT (0.2–10 MeV) telescopes, the SPI gamma-ray spectrometer (20–500 keV) and its SPI-ACS shield (>85 keV). The time resolution is 5 ms, except for the profile obtained by the SPI-ACS detector with a limiting resolution of 50 ms.

Download (174KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. X-ray image of the sky (S/N ratio map) in the field of view of the IBIS/ISGRI telescope of the INTEGRAL observatory, obtained during the gamma-ray burst GRB 231115A. Size 29° × 29°, exposure 120 ms, energy range 20–400 keV. Known sources of constant radiation in the field are indicated. GRB 231115A is the only reliably registered source (S/N ~ 10.5), it coincides in position with the galaxy M82 (on the map – with the position of the ultra-luminous X-ray source M82 X-1, located in its central region).

Download (786KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Image of the GRB 231115A localization region obtained with the 70-cm AS-32 telescope of the Abastumani Astrophysical Observatory (10.7 hours after the burst). Green diamonds show the contours of the burst localization on the X-ray S/N map obtained with the IBIS/ISGRI telescope of the INTEGRAL observatory, the third contour from the center corresponds to the 90% significance level (uncertainty of 1.ʹ5). Circles are two proposed optical candidates (Hu et al., 2023, see text). It is clear that in fact the burst source is most likely located in the bright disk of the M82 galaxy, where it is difficult to detect, and the proposed candidates are selected in the areas of reduced brightness at the edge of the localization region.

Download (368KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The νFν emission spectrum of the GRB 231115A burst averaged over the entire duration (~120 ms) based on data from the IBIS/ISGRI telescope of the INTEGRAL observatory (in the range of 20–400 keV). The solid line shows the result of the best approximation by the BBR+CPL model, and the dashed lines show individual components of the model.

Download (106KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Light curves of GRB 231115A based on Fermi/GBM data with a time resolution of 2 ms, in the 200–850 keV range – based on NaI_06 – NaI_09, NaI_11, BGO_01 detectors, in the 10–70 and 70–200 keV ranges – based on NaI_06 – NaI_09, NaI_11 detectors. The horizontal axis shows the time relative to the Fermi/GBM trigger in seconds, the vertical axis shows the number of counts in the bin. The boundaries of the energy channels are indicated in the legend. The dashed line shows the background level.

Download (203KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Evolution of the emission hardness of GRB 231115A according to Fermi/GBM data over time (red dots). The hardness is defined as the ratio of the number of counts registered in the 200–850 keV range to the counts in the 30–200 keV range. For comparison, the black line shows the light curve of GRB 231115A with a time resolution of 1 ms in the 30–850 keV range (according to the NaI_06 – NaI_09, NaI_11, BGO_01 Fermi/GBM detectors). The horizontal axis is the time relative to the GBM/Fermi trigger in seconds, the vertical left axis is the number of counts in the light curve bin, and the vertical right axis is the spectral hardness value.

Download (116KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. The νFν emission spectrum of the GRB 231115A burst based on Fermi/GBM data in the time interval (–0.02 s, 0.05 s) relative to the trigger time: top – approximated by a power-law model with an exponential cutoff (CPL), bottom – approximated by the sum of two blackbody emission models (2 BB). The upper panels show the spectrum obtained from the NaI_06, NaI_07, NaI_11, BGO_01 detectors of the Fermi/GBM experiment. The lower panels show the deviation of the spectral model from the experimental data, expressed in standard deviation units.

Download (205KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Ep,i – Eiso correlation for type I (blue squares), type II (red circles) and SGR (pink open squares) gamma-ray bursts with the corresponding fit results, including 2σcor correlation regions shown in the corresponding colors. The black curve shows the trajectory of GRB 231115A as a function of redshift, the position for DL ​​= 3.5 Mpc and z = 0.12 is marked by open black circles.

Download (208KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. T90,i – EH diagram for type I (blue squares), type II (red circles) and SGR (pink open squares) gamma-ray bursts with the corresponding cluster analysis results; 1σcor and 2σcor cluster regions are shown as thick solid and thin dashed curves of the corresponding colors. The black curve shows the trajectory of GRB 231115A as a function of redshift. The position for DL ​​= 3.5 Mpc and the positions on the trajectory for the source association with short gamma-ray bursts z = 0.11 and z = 1.8 are marked with open black circles.

Download (191KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. The same image of the localization region of the GRB 231115A burst as in Fig. 5, but after subtracting the contribution of the galaxy M 82 in a quiescent state (measured with the AS-32 telescope on December 8, 2023, when the possible optical component of the burst should have already faded). As before, the green diamonds show the contours of the localization of the burst in the X-ray range; the third contour from the center corresponds to the 90% confidence level (uncertainty of 1.ʹ5). The white circles are two proposed optical candidates (Hu et al., 2023, see text). The white thin contours indicate the profile of the galaxy M 81. The blue contours are what remains in the place of the galaxy after subtraction (added in the proof).

Download (445KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Optical observations of GRB 231115A compared to the light curves of other short gamma-ray bursts normalized to the photometric distance DL = 3.5 Mpc. The horizontal axis is time in hours relative to the Fermi/GBM gamma-ray trigger, the vertical axis is the observed flux in μJy. Red open triangles are the upper limits on the optical flux from GRB 231115A according to Table 4, black squares are optical observations of short gamma-ray bursts with measured redshifts from Fong et al. (2015), and blue filled and open circles are the light curve of GRB 170817A in the r- and i-bands, respectively, according to Villard et al. (2017).

Download (123KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Broadband X-ray and gamma-ray spectrum (νFν) of the GRB 231115A burst based on data from three instruments: IBIS/ISGRI and JEM–X of the INTEGRAL observatory and GBM (BGO\_01 and NaI\_06 detectors) of the Fermi observatory (3–1500 keV range). The JEM–X limit corresponds to one standard deviation. The spectrum was accumulated over the entire burst (120 ms). The solid line shows the result of the best approximation of the spectrum by the BBR+CPL model, the dashed and dotted lines are individual components of the model.

Download (109KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences