The Properties of GRB 120923A at a Spectroscopic Redshift of z ≈ 7.8 - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astrophys.J. Année : 2018

The Properties of GRB 120923A at a Spectroscopic Redshift of z ≈ 7.8

N.R. Tanvir
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T. Laskar
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A.J. Levan
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D.A. Perley
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J. Zabl
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J.P.U. Fynbo
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J. Rhoads
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J. Greiner
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K. Wiersema
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J. Hjorth
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A. Cucchiara
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M.N. Bremer
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A. de Ugarte Postigo
D. Watson
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R.A.M.J. Wijers
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D. Xu
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Résumé

Gamma-ray bursts (GRBs) are powerful probes of early stars and galaxies, during and potentially even before the era of reionization. Although the number of GRBs identified at z ≳ 6 remains small, they provide a unique window on typical star-forming galaxies at that time, and thus are complementary to deep field observations. We report the identification of the optical drop-out afterglow of Swift GRB 120923A in near-infrared Gemini-North imaging, and derive a redshift of from Very Large Telescope/X-shooter spectroscopy. At this redshift the peak 15–150 keV luminosity of the burst was 3.2 × 1052 erg s−1, and in this sense it was a rather typical long-duration GRB in terms of rest frame luminosity. This burst was close to the Swift/Burst Alert Telescope detection threshold, and the X-ray and near-infrared afterglow were also faint. We present ground- and space-based follow-up observations spanning from X-ray to radio, and find that a standard external shock model with a constant-density circumburst environment of density n ≈ 4 × 10−2 cm−3 gives a good fit to the data. The near-infrared light curve exhibits a sharp break at t ≈ 3.4 days in the observer frame which, if interpreted as being due to a jet, corresponds to an opening angle of . The beaming-corrected γ-ray energy is then erg, while the beaming-corrected kinetic energy is lower, erg, suggesting that GRB 120923A was a comparatively low kinetic energy event. We discuss the implications of this event for our understanding of the high-redshift population of GRBs and their identification.

Dates et versions

hal-01886545 , version 1 (02-10-2018)

Identifiants

Citer

N.R. Tanvir, T. Laskar, A.J. Levan, D.A. Perley, J. Zabl, et al.. The Properties of GRB 120923A at a Spectroscopic Redshift of z ≈ 7.8. Astrophys.J., 2018, 865 (2), pp.107. ⟨10.3847/1538-4357/aadba9⟩. ⟨hal-01886545⟩
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