Análise da distribuição energética espectral do objeto multi-mensageiro GRB170817A/GW170817

Abstract

A Curta Erupção de Raios Gamma GRB170817A, detectado pelo Fermi Gamma-Ray Burst Monitor, satélites orbitais e telescópios terrestres, foi a contraparte eletromagnética de um transiente de onda gravitacional (GW170817) originado na fusão de um sistema binário de estrelas de nêutrons. Após esta fusão, a curva de luz em Raios Gama apresentou um pico fraco em 1.7 s enquanto outros comprimentos de onda como os Raios X, Óptico e Rádio demonstraram uma emissão estendida com brilho crescente até 160 dias. Neste trabalho nós mostramos que os fluxos de Raios X, Óptico e Rádio são consistentes com um modelo de síncrotron em choque dianteiro, visto fora do eixo, quando o fluxo de matéria é parametrizado através de uma distribuição de velocidades em lei de potência. Nós discutimos a origem do pico de Raios Gama em termos de choques internos e externos e mostramos que o fluxo de Raios Gama pode ser consistente com um modelo choque reverso com Síncrotron Auto-Compton quando observado em altas latitudes. Finalmente, comparando os valores de melhor ajuste encontrados após descrever os fluxos de Raios Gama, Raios X, Óptico e Rádio, através de Cadeias de Markov em Monte Carlo, com nosso modelo nós encontramos que o pós-brilho e a emissão gama ocorreram em diferentes regiões. Além disso, também encontramos evidência que sugere que o ambiente progenitor estivesse entranhado com campos magnéticos e, por sua vez, argumentar a existência de uma amplificação magnética na fusão do sistema binário.

The short GRB 170817A, detected by the Fermi Gamma-ray Burst Monitor, orbiting satellites and ground-based telescopes, was the electromagnetic counterpart of a gravitationalwave transient (GW170817) from a binary neutron star merger. After this merger the Gamma-Ray light curve exhibited a faint peak at 1.7 s and the X-Ray, Optical and Radio light curves displayed an extended emission which increased in brightness up to 160 days. In this work, we show that the X-Ray, Optical and Radio fluxes are consistent with the synchrotron forward-shock model viewed off-axis when the matter in the outflow is parametrized through a power law velocity distribution. We discuss the origin of the Gamma-Ray peak in terms of internal and external shocks and show that the Gamma-Ray flux might be consistent with a synchrotron self-Compton reverse-shock model observed at high latitudes. Comparing the best-fit values found, via Markov Chain Monte Carlo simulations, after describing the Gamma-Ray, X-Ray, Optical and Radio fluxes with our model, we find compelling that the afterglow and gamma-ray emissons occured in different regions and also evidence to propose that the progenitor environment was entrained with magnetic fields and, therefore, to argue a magnetic field amplification in the binary neutron star merger.