Fermi and Swift Observations of GRB 190114C: Tracing the Evolution of High-energy Emission from Prompt to Afterglow
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We report on the observations of gamma-ray burst (GRB) 190114C by the Fermi Gamma-ray Space Telescope and the Neil Gehrels Swift Observatory. The prompt gamma-ray emission was detected by the Fermi GRB Monitor (GBM), the Fermi Large Area Telescope (LAT), and the Swift Burst Alert Telescope (BAT) and the long-lived afterglow emission was subsequently observed by the GBM, LAT, Swift X-ray Telescope (XRT), and Swift UV Optical Telescope. The early-time observations reveal multiple emission components that evolve independently, with a delayed power-law component that exhibits significant spectral attenuation above 40 MeV in the first few seconds of the burst. This power-law component transitions to a harder spectrum that is consistent with the afterglow emission observed by the XRT at later times. This afterglow component is clearly identifiable in the GBM and BAT light curves as a slowly fading emission component on which the rest of the prompt emission is superimposed. As a result, we are able to observe the transition from internal-shock- to external-shock-dominated emission. We find that the temporal and spectral evolution of the broadband afterglow emission can be well modeled as synchrotron emission from a forward shock propagating into a wind-like circumstellar environment. We estimate the initial bulk Lorentz factor using the observed high-energy spectral cutoff. Considering the onset of the afterglow component, we constrain the deceleration radius at which this forward shock begins to radiate in order to estimate the maximum synchrotron energy as a function of time. We find that even in the LAT energy range, there exist high-energy photons that are in tension with the theoretical maximum energy that can be achieved through synchrotron emission from a shock. These violations of the maximum synchrotron energy are further compounded by the detection of very high-energy (VHE) emission above 300 GeV by MAGIC concurrent with our observations. We conclude that the observations of VHE photons from GRB 190114C necessitates either an additional emission mechanism at very high energies that is hidden in the synchrotron component in the LAT energy range, an acceleration mechanism that imparts energy to the particles at a rate that is faster than the electron synchrotron energy-loss rate, or revisions of the fundamental assumptions used in estimating the maximum photon energy attainable through the synchrotron process.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».