1. GRANDMA and HXMT Observations of GRB 221009A: The Standard Luminosity Afterglow of a Hyperluminous Gamma-Ray Burst—In Gedenken an David Alexander Kann
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D. A. Kann, S. Agayeva, V. Aivazyan, S. Alishov, C. M. Andrade, S. Antier, A. Baransky, P. Bendjoya, Z. Benkhaldoun, S. Beradze, D. Berezin, M. Boër, E. Broens, S. Brunier, M. Bulla, O. Burkhonov, E. Burns, Y. Chen, Y. P. Chen, M. Conti, M. W. Coughlin, W. W. Cui, F. Daigne, B. Delaveau, H. A. R. Devillepoix, T. Dietrich, D. Dornic, F. Dubois, J.-G. Ducoin, E. Durand, P.-A. Duverne, H.-B. Eggenstein, S. Ehgamberdiev, A. Fouad, M. Freeberg, D. Froebrich, M. Y. Ge, S. Gervasoni, V. Godunova, P. Gokuldass, E. Gurbanov, D. W. Han, E. Hasanov, P. Hello, T. Hussenot-Desenonges, R. Inasaridze, A. Iskandar, N. Ismailov, A. Janati, T. Jegou du Laz, S. M. Jia, S. Karpov, A. Kaeouach, R. W. Kiendrebeogo, A. Klotz, R. Kneip, N. Kochiashvili, N. Kunert, A. Lekic, S. Leonini, C. K. Li, W. Li, X. B. Li, J. Y. Liao, L. Logie, F. J. Lu, J. Mao, D. Marchais, R. Ménard, D. Morris, R. Natsvlishvili, V. Nedora, K. Noonan, K. Noysena, N. B. Orange, P. T. H. Pang, H. W. Peng, C. Pellouin, J. Peloton, T. Pradier, O. Pyshna, Y. Rajabov, S. Rau, C. Rinner, J.-P. Rivet, F. D. Romanov, P. Rosi, V. A. Rupchandani, M. Serrau, A. Shokry, A. Simon, K. Smith, O. Sokoliuk, M. Soliman, L. M. Song, A. Takey, Y. Tillayev, L. M. Tinjaca Ramirez, I. Tosta e Melo, D. Turpin, A. de Ugarte Postigo, S. Vanaverbeke, V. Vasylenko, D. Vernet, Z. Vidadi, C. Wang, J. Wang, L. T. Wang, X. F. Wang, S. L. Xiong, Y. P. Xu, W. C. Xue, X. Zeng, S. N. Zhang, H. S. Zhao, X. F. Zhao, Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux (ARTEMIS), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Polytechnique des Sciences Avancées (IPSA), Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de la Côte d'Azur (OCA), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Space and Planetary Science ,Astronomy and Astrophysics ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] - Abstract
GRB 221009A is the brightest Gamma-Ray Burst detected in more than 50 yearsof study. Here, we present observations in the X-ray and optical domainsranging from the prompt emission (optical coverage by all-sky cameras) up to 20days after the GRB obtained by the GRANDMA Collaboration (which includesobservations from more than 30 professional and amateur telescopes) and the\textit{Insight}-HXMT Collaboration operating the X-ray telescope HXMT-LE. Westudy the optical afterglow both with empirical fitting procedures andnumerical modeling. We find that the GRB afterglow, extinguished by a largedust column, is most likely behind a combination of a large Milky-Way dustcolumn combined with moderate low-metallicity dust in the host galaxy. We findthat numerical models describing the synchrotron radiation at the forward shockof a relativistic top-hat jet propagating through a constant density mediumrequire extreme parameters to fit the observational data. Based on theseobservations, we constrain the isotropic afterglow energy $E_{0} \sim 3.7\times 10^{54}$ erg, the density of the ambient medium $n_{\mathrm{ism}}\gtrsim 1~\mathrm{cm}^{-3}$ and the opening angle of the jet core to be$\gtrsim10.7^\circ$. We do not find evidence (for or against) of jet structure,a potential jet break and the presence or absence of a SN. Placed in the globalcontext of GRB optical afterglows, we find the afterglow of GRB 221009A isluminous but not extraordinarily so, highlighting that some aspects of this GRBdo not deviate from the known sample despite its extreme energetics and thepeculiar afterglow evolution.
- Published
- 2023
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