Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical Journal Année : 2010

Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies

Markus Ackermann , K. Asano , W. B. Atwood , Magnus Axelsson , Luca Baldini , Jean Ballet (1) , Guido Barbiellini , M. G. Baring , D. Bastieri , K. Bechtol , R. Bellazzini (1) , B. Berenji , P. N. Bhat , E. Bissaldi , R. D. Blandford , E. D. Bloom , E. Bonamente , A. W. Borgland , A. Bouvier , J. Bregeon , A. Brez , M. S. Briggs , M. Brigida , Pascal Bruel (2) , S. Buson , G. A. Caliandro , R. A. Cameron , P. A. Caraveo , S. Carrigan , J. M. Casandjian (1) , C. Cecchi , O. Celik , E. Charles (1) , J. Chiang , S. Ciprini , R. Claus , J. Cohen-Tanugi (3) , V. Connaughton , J. Conrad , C. D. Dermer , F. de Palma , B. L. Dingus , E. Do Couto E Silva , P. S. Drell , R. Dubois , D. Dumora (4) , C. Farnier (3) , C. Favuzzi , S. J. Fegan (2) , J. Finke , W. B. Focke , M. Frailis , Y. Fukazawa , P. Fusco , F. Gargano , D. Gasparrini , N. Gehrels , S. Germani , N. Giglietto , F. Giordano , T. Glanzman , G. Godfrey , J. Granot , I. A. Grenier (1) , M.-H. Grondin (4) , J. E. Grove , S. Guiriec (3) , D. Hadasch , A. K. Harding , E. Hays , D. Horan (2) , R. E. Hughes , G. Johannesson , W. N. Johnson , T. Kamae , H. Katagiri , J. Kataoka , N. Kawai , R. M. Kippen , Jürgen Knödlseder (5) , D. Kocevski , C. Kouveliotou , M. Kuss , J. Lande , L. Latronico , M. Lemoine-Goumard (4) , M. Llena Garde , F. Longo , F. Loparco , B. Lott (4) , M. N. Lovellette , P. Lubrano , A. Makeev , M. N. Mazziotta , J. E. Mcenery , S. Mcglynn , C. Meegan , P. Meszaros , P. F. Michelson , W. Mitthumsiri , T. Mizuno , A. A. Moiseev , C. Monte , M. E. Monzani , E. Moretti , A. Morselli , I. V. Moskalenko , S. Murgia , H. Nakajima , T. Nakamori , P. L. Nolan , J. P. Norris , E. Nuss (3) , M. Ohno , T. Ohsugi , N. Omodei , E. Orlando , J. F. Ormes , M. Ozaki , W. S. Paciesas , D. Paneque , J. H. Panetta , D. Parent (4) , V. Pelassa (3) , M. Pepe , M. Pesce-Rollins , F. Piron (3) , R. Preece , S. Raino , R. Rando , M. Razzano , S. Razzaque , A. Reimer , S. Ritz , A. Y. Rodriguez , M. Roth , F. Ryde , H. F.-W. Sadrozinski , A. Sander , J. D. Scargle (1) , T. L. Schalk , C. Sgro (2) , E. J. Siskind , P. D. Smith , G. Spandre , P. Spinelli , M. Stamatikos , F. W. Stecker , M. S. Strickman , D. J. Suson , H. Tajima , H. Takahashi , T. Takahashi , T. Tanaka , J. B. Thayer , J. G. Thayer , D. J. Thompson , L. Tibaldo (1) , K. Toma , D. F. Torres , G. Tosti , A. Tramacere , Y. Uchiyama , T. Uehara , T. L. Usher , A. J. van Der Horst , V. Vasileiou , N. Vilchez (5) , V. Vitale , A. von Kienlin , A. P. Waite , P. Wang , C. Wilson-Hodge , B. L. Winer , X. F. Wu , R. Yamazaki , Z. Yang , T. Ylinen , M. Ziegler
Markus Ackermann
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K. Asano
W. B. Atwood
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Magnus Axelsson
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T. Ylinen
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M. Ziegler
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Résumé

We present detailed observations of the bright short-hard gamma-ray burst GRB 090510 made with the Gamma-ray Burst Monitor (GBM) and Large Area Telescope (LAT) on board the Fermi observatory. GRB 090510 is the first burst detected by the LAT that shows strong evidence for a deviation from a Band spectral fitting function during the prompt emission phase. The time-integrated spectrum is fit by the sum of a Band function with $\Epeak = 3.9\pm 0.3$\,MeV, which is the highest yet measured, and a hard power-law component with photon index $-1.62\pm 0.03$ that dominates the emission below $\approx$\,20\,keV and above $\approx$\,100\,MeV. The onset of the high-energy spectral component appears to be delayed by $\sim$\,0.1\,s with respect to the onset of a component well fit with a single Band function. A faint GBM pulse and a LAT photon are detected 0.5\,s before the main pulse. During the prompt phase, the LAT detected a photon with energy $30.5^{+5.8}_{-2.6}$ GeV, the highest ever measured from a short GRB. Observation of this photon sets a minimum bulk outflow Lorentz factor, $\Gamma\ga$\,1200, using simple $\gamma\gamma$ opacity arguments for this GRB at redshift $z = 0.903$ and a variability time scale on the order of tens of ms for the $\approx$\,100\,keV--few MeV flux. Stricter high confidence estimates imply $\Gamma \ga 1000$ and still require that the outflows powering short GRBs are at least as highly relativistic as those of long duration GRBs. Implications of the temporal behavior and power-law shape of the additional component on synchrotron/synchrotron self-Compton (SSC), external-shock synchrotron, and hadronic models are considered.

Dates et versions

in2p3-00497160 , version 1 (02-07-2010)

Identifiants

Citer

Markus Ackermann, K. Asano, W. B. Atwood, Magnus Axelsson, Luca Baldini, et al.. Fermi Observations of GRB 090510: A Short Hard Gamma-Ray Burst with an Additional, Hard Power-Law Component from 10 keV to GeV Energies. The Astrophysical Journal, 2010, 716, pp.1178-1190. ⟨10.1088/0004-637X/716/2/1178⟩. ⟨in2p3-00497160⟩
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