Abstract
We present a brief history and the current status of research on gamma-ray bursts (GRBs), including observations at various GRB phases: the prompt emission, afterglow, supernova/kilonova, and the host galaxy. An overview of the known phenomenological features and theoretical models for GRBs is given. Problems, the solution of which is necessary for a successful study of the phenomenon of GRB, are discussed.
Similar content being viewed by others
Notes
According to the data at http://www.ssl.berkeley.edu/ipn3/chronological.txt
See the GHostS (GRB Host Studies) database. http://www.grbhosts.org/Default.aspx
Note that the solar metallicity in these units is about 8.69.
This value is comparable to the rest energy of the Sun \(M_{\odot}c^{2}=2\times 10^{54}\) erg.
REFERENCES
B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, et al., Astrophys. J. 848, L12 (2017a).
B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, et al., Astrophys. J. 848, L13 (2017b).
B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, T. Adams, P. Addesso, et al., Phys. Rev. Lett. 119, 161101 (2017c).
B. P. Abbott, R. Abbott, T. D. Abbott, S. Abraham, F. Acernese, K. Ackley, C. Adams, R. X. Adhikari, et al., Astrophys. J. 892, L3 (2020).
H. Abdalla, R. Adam, F. Aharonian, F. Ait Benkhali, E. O. Angüner, M. Arakawa, C. Arcaro, C. Armand, et al., Nature (London, U.K.) 575, 464 (2019).
V. A. Acciari, S. Ansoldi, L. A. Antonelli, A. Arbet Engels, D. Baack, A. Babić, B. Banerjee, U. Barres de Almeida, et al. (MAGIC Collab.), Nature (London, U.K.) 575, 455 (2019).
M. Ackermann, K. Asano, W. B. Atwood, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, M. G. Baring, et al., Astrophys. J. 716, 1178 (2010).
M. Ackermann, M. Ajello, K. Asano, W. B. Atwood, M. Axelsson, L. Baldini, J. Ballet, G. Barbiellini, et al., Science (Washington, DC, U. S.) 343, 42 (2014).
F. A. Aharonian, Very High Energy Cosmic Gamma Radiation: A Crucial Window on the Extreme Universe (World Scientific, Singapore, 2004).
M. Ajello, M. Arimoto, M. Axelsson, L. Baldini, G. Barbiellini, D. Bastieri, R. Bellazzini, P. N. Bhat, et al., Astrophys. J. 878, 52 (2019).
C. W. Akerlof, T. A. McKay, J. Zhu, J. S. Chen, and H. T. Zhangb, GCN Circ. 7100, 1 (1999a).
C. Akerlof, R. Balsano, S. Barthelmy, J. Bloch, P. Butterworth, D. Casperson, T. Cline, S. Fletcher, et al., Nature (London, U.K.) 398, 400 (1999b).
L. Amati, F. Frontera, M. Tavani, J. J. M. in’t Zand, A. Antonelli, E. Costa, M. Feroci, C. Guidorzi, et al., Astron. Astrophys. 390, 81 (2002).
R. L. Aptekar, D. D. Frederiks, S. V. Golenetskii, V. N. Ilynskii, E. P. Mazets, V. N. Panov, Z. J. Sokolova, M. M. Terekhov, et al., Space Sci. Rev. 71, 265 (1995).
W. D. Arnett, Astrophys. J. 253, 785 (1982).
S. Arnouts, S. Cristiani, L. Moscardini, S. Matarrese, F. Lucchin, A. Fontana, and E. Giallongo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 310, 540 (1999).
R. Atkins, W. Benbow, D. Berley, M. L. Chen, D. G. Coyne, B. L. Dingus, D. E. Dorfan, R. W. Ellsworth, D. Evans, et al., Astrophys. J. 583, 824 (2003).
J.-L. Atteia, C. Barat, A. Chernenko, V. Dolidze, A. Dyatchkov, E. Jourdain, N. Khavenson, A. Kozlenkov, et al., Astron. Astrophys. 244, 363 (1991).
M. Axelsson and L. Borgonovo, Mon. Not. R. Astron. Soc. 447, 3150 (2015).
L. Baiotti and L. Rezzolla, Rep. Prog. Phys. 80, 096901 (2017).
S. A. Balbus and J. F. Hawley, Rev. Mod. Phys. 70, 1 (1998).
D. Band, J. Matteson, L. Ford, B. Schaefer, D. Palmer, B. Teegarden, T. Cline, M. Briggs, et al., Astrophys. J. 413, 281 (1993).
C. Barat, G. Chambon, K. Hurley, M. Niel, G. Vedrenne, I. V. Estulin, A. V. Kuznetsov, and V. M. Zenchenko, Astrophys. Space Sci. 75, 83 (1981).
M. V. Barkov, Astrophys. Bull. 65, 217 (2010).
M. V. Barkov and A. N. Baushev, New Astron. 16, 46 (2011).
M. V. Barkov and S. S. Komissarov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 401, 1644 (2010).
M. V. Barkov and A. S. Pozanenko, Mon. Not. R. Astron. Soc. 417, 2161 (2011).
M. V. Barkov and D. V. Khangulyan, Mon. Not. R. Astron. Soc. 421, 1351 (2012).
M. Barkov, S. S. Komissarov, V. Korolev, and A. Zankovich, Mon. Not. R. Astron. Soc. 438, 704 (2014).
M. V. Barkov, A. Kathirgamaraju, Y. Luo, M. Lyutikov, and D. Giannios, arXiv: 1805.08338 (2018).
J. Barnes and D. Kasen, Astrophys. J. 775, 18 (2013).
J. Barnes, D. Kasen, M.-R. Wu, and G. Martínez-Pinedo, Astrophys. J. 829, 110 (2016).
W. A. Baum, in Problems of Extra-Galactic Research, Conference Proceedings, Ed. by G. C. McVittie (Macmillan, New York, 1962), Vol. 15, p. 390.
A. Bauswein, S. Goriely, and H.-T. Janka, Astrophys. J. 773, 78 (2013).
S. O. Belkin, A. S. Pozanenko, E. D. Mazaeva, A. A. Vol’nova, P. Yu. Minaev, N. Tominaga, S. A. Grebenev, I. V. Chelovekov, et al., Astron. Lett. 46, 783 (2020).
A. M. Beloborodov, Astrophys. J. 737, 68 (2011).
A. M. Beloborodov, B. E. Stern, and R. Svensson, Astrophys. J. 535, 158 (2000).
V. S. Beskin, Phys. Usp. 53, 1199 (2010).
G. Beskin, V. Bad’in, A. Biryukov, S. Bondar, G. Chuntonov, V. Debur, E. Ivanov, S. Karpov, et al., Nuovo Cim. (Geophys. Space Phys.) C 28, 751 (2005).
K. Beuermann, F. V. Hessman, K. Reinsch, H. Nicklas, P. M. Vreeswijk, T. J. Galama, E. Rol, J. van Paradijs, et al., Astron. Astrophys. 352, L26 (1999).
R. Birkl, M. A. Aloy, H.-T. Janka, and E. Müller, Astron. Astrophys. 463, 51 (2007).
G. S. Bisnovatyi-Kogan, Sov. Astron. 14, 652 (1971).
G. S. Bisnovatyi-Kogan and A. A. Ruzmaikin, Astrophys. Space Sci. 28, 45 (1974).
G. S. Bisnovatyi-Kogan and A. A. Ruzmaikin, Astrophys. Space Sci. 42, 401 (1976).
G. S. Bisnovatyi-Kogan and A. N. Timokhin, Astron. Rep. 74, 483 (1997).
G. S. Bisnovatyi-Kogan and A. V. Tutukov, Astron. Rep. 48, 724 (2004).
G. Björnsson, Astrophys. J. 887, 219 (2019).
J. M. le Blanc and J. R. Wilson, Astrophys. J. 161, 541 (1970).
R. D. Blandford and C. F. McKee, Phys. Fluids 19, 1130 (1976).
R. D. Blandford and R. L. Znajek, Mon. Not. R. Astron. Soc. 179, 433 (1977).
R. D. Blandford and D. G. Payne, Mon. Not. R. Astron. Soc. 199, 883 (1982).
S. I. Blinnikov, I. D. Novikov, T. V. Perevodchikova, and A. G. Polnarev, Sov. Astron. Lett. 10, 177 (1984).
S. I. Blinnikov, R. Eastman, O. S. Bartunov, V. A. Popolitov, and S. E. Woosley, Astrophys. J. 496, 454 (1998).
S. I. Blinnikov, F. K. Röpke, E. I. Sorokina, M. Gieseler, M. Reinecke, C. Travaglio, W. Hillebrandt, and M. Stritzinger, Astron. Astrophys. 453, 229 (2006).
J. S. Bloom, S. R. Kulkarni, and S. G. Djorgovski, Astron. J. 123, 1111 (2002).
M. Bolzonella, J. M. Miralles, and R. Pelló, Astron. Astrophys. 363, 476 (2000).
J. T. Bonnell and R. W. Klebesadel, in Proceedings of the 3rd Huntsville Symposium on Gamma-Ray Bursts, Ed. by C. Kouveliotou, M. F. Briggs, and G. J. Fishman, AIP Conf. Ser. 384, 977 (1996).
J. Braithwaite and H. C. Spruit, Nature (London, U.K.) 431, 819 (2004).
A. Brandenburg, A. Nordlund, R. F. Stein, and U. Torkelsson, Astrophys. J. 446, 741 (1995).
O. Bromberg and A. Tchekhovskoy, Mon. Not. R. Astron. Soc. 456, 1739 (2016).
N. Bucciantini, T. A. Thompson, J. Arons, E. Quataert, and L. del Zanna, Mon. Not. R. Astron. Soc. 368, 1717 (2006).
R. A. Burenin, Astron. Lett. 26, 269 (2000).
D. Burlon, G. Ghirlanda, G. Ghisellini, D. Lazzati, L. Nava, M. Nardini, and A. Celotti, Astrophys. J. 685, L19 (2008).
V. D. Bychkov, L. V. Bychkova, and J. Madej, Mon. Not. R. Astron. Soc. 394, 1338 (2009).
Z. Cano, Mon. Not. R. Astron. Soc. 434, 1098 (2013).
Z. Cano, A. de Ugarte Postigo, A. Pozanenko, N. Butler, C. C. Thöne, C. Guidorzi, T. Krühler, J. Gorosabel, et al., Astron. Astrophys. 568, A19 (2014).
A. J. Castro-Tirado, M. Jelínek, J. Gorosabel, P. Kubánek, R. Cunniffe, S. Guziy, O. Lara-Gil, O. Rabaza-Castillo, et al., Astron. Soc. India Conf. Ser. 7, 313 (2012).
P. Cerdá-Durán, N. de Brye, M. A. Aloy, J. A. Font, and M. Obergaulinger, Astrophys. J. 779, L18 (2013).
S. Chandrasekhar, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 46, 253 (1960).
P. Charbonneau and K. B. MacGregor, Astrophys. J. 559, 1094 (2001).
W.-X. Chen and A. M. Beloborodov, Astrophys. J. 657, 383 (2007).
A. A. Chrimes, A. J. Levan, E. R. Stanway, J. D. Lyman, A. S. Fruchter, P. Jakobsson, P. O’Brien, D. A. Perley, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 486, 3105 (2019a).
A. A. Chrimes, A. J. Levan, E. R. Stanway, E. Berger, J. S. Bloom, S. B. Cenko, B. E. Cobb, A. Cucchiara, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 488, 902 (2019b).
D. B. Cline, C. Matthey, and S. Otwinowski, Astrophys. J. 527, 827 (1999).
A. Clocchiatti, N. B. Suntzeff, R. Covarrubias, and P. Candia, Astron. J. 141, 163 (2011).
E. Cohen, T. Piran, and R. Sari, Astrophys. J. 509, 717 (1998).
V. Connaughton, Astrophys. J. 567, 1028 (2002).
P. S. Cowperthwaite, E. Berger, V. A. Villar, B. D. Metzger, M. Nicholl, R. Chornock, P. K. Blanchard, W. Fong, et al., Astrophys. J. 848, L17 (2017).
E. V. Derishev and T. Piran, Mon. Not. R. Astron. Soc. 460, 2036 (2016).
E. Derishev and T. Piran, Astrophys. J. 880, L27 (2019).
E. V. Derishev, V. V. Kocharovsky, and Vl. V. Kocharovsky, Adv. Space Res. 27, 813 (2001).
J.-P. Dezalay, J.-L. Atteia, C. Barat, M. Boer, F. Darracq, P. Goupil, M. Niel, R. Talon, et al., Astrophys. J. 490, L17 (1997).
B. L. Dingus, Astrophys. Space Sci. 231, 187 (1995).
D. Eichler, M. Livio, T. Piran, and D. N. Schramm, Nature (London, U.K.) 340, 126 (1989).
D. Eichler and A. Levinson, Astrophys. J. 614, L13 (2004).
V. d’Elia, E. Pian, A. Melandri, P. D’Avanzo, M. della Valle, P. A. Mazzali, S. Piranomonte, G. Tagliaferri, et al., Astron. Astrophys. 577, A116 [D15] (2015).
W. D. Evans, J. P. Glore, R. W. Klebesadel, J. G. Laros, E. R. Tech, and R. E. Spalding, Science (Washington, DC, U. S.) 205, 119 (1979).
E. E. Fenimore, J. J. M. in’t Zand, J. P. Norris, J. T. Bonnell, and R. J. Nemiroff, Astrophys. J. 448, L101 (1995).
L. Ferrario and D. T. Wickramasinghe, Mon. Not. R. Astron. Soc. 356, 615 (2005).
P. Ferrero, D. A. Kann, A. Zeh, S. Klose, E. Pian, E. Palazzi, N. Masetti, D. H. Hartmann, et al., Astron. Astrophys. 457, 857 (2006).
M. Fioc and B. Rocca-Volmerange, Astron. Astrophys. 500, 507 (1997).
W. Fong, E. Berger, and D. B. Fox, Astrophys. J. 708, 9 (2010).
D. D. Frederiks, R. L. Aptekar, S. V. Golenetskii, V. N. Il’Inskii, E. P. Mazets, V. D. Palshin, and T. L. Cline, in Proceedings of the Conference on Gamma-Ray Bursts in the Afterglow Era, Ed. by M. Feroci, F. Frontera, N. Masetti, and L. Piro, ASP Conf. Ser. 312, 197 (2004).
A. S. Fruchter, E. Pian, S. E. Thorsett, L. E. Bergeron, R. A. González, M. Metzger, P. Goudfrooij, K. C. Sahu, et al., Astrophys. J. 516, 683 (1999).
T. J. Galama, P. M. Vreeswijk, J. van Paradijs, C. Kouveliotou, T. Augusteijn, H. Böhnhardt, J. P. Brewer, V. Doublier, et al., Nature (London, U.K.) 395, 670 (1998).
C. Gall, J. Hjorth, S. Rosswog, N. R. Tanvir, and A. J. Levan, Astrophys. J. 849, L19 (2017).
N. Gehrels, J. P. Norris, S. D. Barthelmy, J. Granot, Y. Kaneko, C. Kouveliotou, C. B. Markwardt, P. Mészáros, et al., Nature (London, U.K.) 444, 1044 (2006).
G. Ghirlanda, G. Ghisellini, and D. Lazzati, Astrophys. J. 616, 331 (2004).
G. Ghirlanda, A. Pescalli, and G. Ghisellini, Mon. Not. R. Astron. Soc. 432, 3237 (2013).
G. Ghirlanda, R. Salvaterra, M. Toffano, S. Ronchini, C. Guidorzi, G. Oganesyan, S. Ascenzi, M. G. Bernardini, A. E. Camisasca, S. Mereghetti, L. Nava, M. E. Ravasio, M. Branchesi, A. Castro-Tirado, L. Amati, A. Blain, E. Bozzo, P. O’Brien, D. Götz, E. Le Floch, J. P. Osborne, P. Rosati, G. Stratta, N. Tanvir, A. I. Bogomazov, P. D’Avanzo, M. Hafizi, S. Mandhai, A. Melandri, A. Peer, M. Topinka, S. D. Vergani, and S. Zane, Experimental Astronomy 52, 277 (2021).
A. Giuliani, S. Mereghetti, F. Fornari, E. del Monte, M. Feroci, M. Marisaldi, P. Esposito, F. Perotti, et al., Astron. Astrophys. 491, L25 (2008).
A. Goldstein, P. Veres, E. Burns, M. S. Briggs, R. Hamburg, D. Kocevski, C. A. Wilson-Hodge, R. D. Preece, et al., Astrophys. J. 48, L14 (2017).
P. J. Groot, T. J. Galama, J. van Paradijs, R. Strom, J. Telting, R. G. M. Rutten, M. Pettini, N. Tanvir, et al., GCN Circ. 6584, 1 (1997).
B. Grossan and Z. Maksut, SPIE Proc. 11447, 114479I (2020).
D. Grossman, O. Korobkin, S. Rosswog, and T. Piran, Mon. Not. R. Astron. Soc. 439, 757 (2014).
D. Gruber, A. Goldstein, V. Weller von Ahlefeld, et al., Astrophys. J. Suppl. Ser. 211, 12 (2014).
A. Guarnieri, C. Bartolini, N. Masetti, A. Piccioni, E. Costa, M. Feroci, F. Frontera, D. dal Fiume, et al., Astron. Astrophys. 328, L13 (1997).
A. Hajela, R. Margutti, K. D. Alexander, W. Fong, E. Berger, T. Laskar, T. Eftekhari, D. Giannios, et al., GRB Circ. 29055, 1 (2020).
J. Hakkila and R. D. Preece, Astrophys. J. 740, 104 (2011).
J. Hakkila, T. W. Giblin, J. P. Norris, P. C. Fragile, and J. T. Bonnell, Astrophys. J. 677, L81 (2008).
A. Heger, S. E. Woosley, and H. C. Spruit, Astrophys. J. 626, 350 (2005).
E. P. J. van den Heuvel and S.-C. Yoon, Astrophys. Space Sci. 311, 177 (2007).
J. Hjorth, J. Sollerman, P. Moller, J. P. U. Fynbo, S. E. Woosley, C. Kouveliotou, N. R. Tanvir, J. Greiner, et al., Nature (London, U.K.) 423, 847 (2003).
J. Hjorth, D. Malesani, P. Jakobsson, A. O. Jaunsen, J. P. U. Fynbo, J. Gorosabel, T. Krühler, A. J. Levan, et al., Astrophys. J. 756, 187 (2012).
C. Hoischen, A. Balzer, E. Bissaldi, M. Füssling, T. Garrigoux, D. Gottschall, M. Holler, A. Mitchell, et al. (H.E.S.S. Collab.), in Proceedings of the 35th International Cosmic Ray Conference ICRC’2017, PoS (ICRC2017), 636 (2017).
K. Hurley, Nucl. Phys. B Proc. Suppl. 10, 21 (1989).
K. Hurley, A. E. Tsvetkova, D. S. Svinkin, R. L. Aptekar, D. D. Frederiks, S. V. Golenetskii, A. A. Kokomov, A. V. Kozlova, et al., Astrophys. J. 871, 121 (2019).
O. Ilbert, S. Arnouts, H. J. McCracken, M. Bolzonella, E. Bertin, O. Le Févre, Y. Mellier, G. Zamorani, et al., Astron. Astrophys. 457, 841 (2006).
H. Ito, J. Matsumoto, S. Nagataki, D. C. Warren, and M. V. Barkov, Astrophys. J. 814, L29 (2015).
H. Ito, J. Matsumoto, S. Nagataki, D. C. Warren, M. V. Barkov, and D. Yonetoku, Nat. Commun. 10, 1504 (2019).
K. Iwamoto, P. A. Mazzali, K. Nomoto, et al., Nature (London, U.K.) 395, 672 (1998).
R. G. Izzard, E. Ramirez-Ruiz, and C. A. Tout, Mon. Not. R. Astron. Soc. 348, 1215 (2004).
J. Japelj, S. D. Vergani, R. Salvaterra, P. D’Avanzo, F. Mannucci, A. Fernandez-Soto, S. Boissier, L. K. Hunt, et al., Astron. Astrophys. 590, A129 (2016).
J. Japelj, S. D. Vergani, R. Salvaterra, M. Renzo, E. Zapartas, S. E. de Mink, L. Kaper, and S. Zibetti, Astron. Astrophys. 617, A105 (2018).
Y. Kaneko, M. Magdalena González, R. D. Preece, B. L. Dingus, and M. S. Briggs, Astrophys. J. 677, 1168 (2008).
D. A. Kann, S. Klose, B. Zhang, D. Malesani, E. Nakar, A. Pozanenko, A. C. Wilson, N. R. Butler, et al., Astrophys. J. 720, 1513 (2010).
N. S. Kardashev, I. D. Novikov, V. N. Lukash, S. V. Pilipenko, E. V. Mikheeva, D. V. Bisikalo, D. S. Wiebe, A. G. Doroshkevich, A. V. Zasov, I. I. Zinchenko, P. B. Ivanov, V. I. Kostenko, T. I. Larchenkova, S. F. Likhachev, I. F. Malov, V. M. Malofeev, A. S. Pozanenko, A. V. Smirnov, A. M. Sobolev, A. M. Cherepashchuk, and Yu. A. Shchekinov, Physics Uspekhi 57, 1199 (2014).
S. Karpov, D. Bad’in, G. Beskin, A. Biryukov, S. Bondar, G. Chuntonov, V. Debur, E. Ivanov, et al., Astron. Nachr. 325, 677 (2004).
S. Karpov, G. Beskin, S. Bondar, A. Perkov, E. Ivanov, A. Guarnieri, C. Bartolini, G. Greco, A. Shearer, and V. Sasyuk, Acta Polytech. 53, 38 (2013).
D. Kasen, N. R. Badnell, and J. Barnes, Astrophys. J. 774, 25 (2013).
R. W. Klebesadel, I. B. Strong, and R. A. Olson, Astrophys. J. 182, L85 (1973).
S. S. Komissarov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 326, L41 (2001).
S. S. Komissarov and M. V. Barkov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 382, 1029 (2007).
S. S. Komissarov and M. V. Barkov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 397, 1153 (2009).
S. S. Komissarov and M. V. Barkov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 402, L25 (2010).
S. S. Komissarov, N. Vlahakis, A. Königl, and M. V. Barkov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 394, 1182 (2009).
T. M. Koshut, C. Kouveliotou, W. S. Paciesas, J. van Paradijs, G. N. Pendleton, M. S. Briggs, G. J. Fishman, and C. A. Meegan, Astrophys. J. 452, 145 (1995).
T. M. Koshut, W. S. Paciesas, C. Kouveliotou, J. van Paradijs, G. N. Pendleton, G. J. Fishman, and C. A. Meegan, Astrophys. J. 463, 570 (1996).
C. Kouveliotou, C. A. Meegan, G. J. Fishman, N. P. Bhat, M. S. Briggs, T. M. Koshut, W. S. Paciesas, and G. N. Pendleton, Astrophys. J. 413, L101 (1993).
T. Krühler, D. Malesani, J. P. U. Fynbo, O. E. Hartoog, J. Hjorth, P. Jakobsson, D. A. Perley, A. Rossi, et al., Astron. Astrophys. 581, A125 (2015).
A. Kruszewski, Acta Astron. 68, 205 (2018).
S. R. Kulkarni, D. A. Frail, M. H. Wieringa, R. D. Ekers, E. M. Sadler, R. M. Wark, J. L. Higdon, E. S. Phinney, and J. S. Bloom, Nature (London, U.k.) 395, 663 (1998).
D. Lazzati, Mon. Not. R. Astron. Soc. 357, 722 (2005).
D. Lazzati, E. Ramirez-Ruiz, and G. Ghisellini, Astron. Astrophys. 379, L39 (2001).
A. Levinson and D. Eichler, Astrophys. J. 629, L13 (2005).
L.-X. Li and B. Paczynski, Astrophys. J. 507, L59 (1998).
Y. M. Lipkin, E. O. Ofek, A. Gal-Yam, E. M. Leibowitz, D. Poznanski, S. Kaspi, D. Polishook, S. R. Kulkarni, et al., Astrophys. J. 606, 381 (2004).
V. M. Lipunov and E. S. Gorbovskoy, Mon. Not. R. Astron. Soc. 383, 1397 (2008).
V. Lipunov, V. Kornilov, E. Gorbovskoy, N. Shatskij, D. Kuvshinov, N. Tyurina, A. Belinski, A. Krylov, et al., Adv. Astron. 2010, 349171 (2010).
N. M. Lloyd, V. Petrosian, and R. S. Mallozzi, Astrophys. J. 534, 227 (2000).
M. Lyutikov and R. Blandford, astro-ph/0312347 (2003).
A. I. MacFadyen and S. E. Woosley, Astrophys. J. 524, 262 (1999).
A. I. MacFadyen, S. E. Woosley, and A. Heger, Astrophys. J. 550, 410 (2001).
R. S. Mallozzi, W. S. Paciesas, G. N. Pendleton, M. S. Briggs, R. D. Preece, C. A. Meegan, and G. J. Fishman, Astrophys. J. 454, 597 (1995).
F. Mannucci, G. Cresci, R. Maiolino, A. Marconi, and A. Gnerucci, Mon. Not. R. Astron. Soc. 408, 2115 (2010).
R. Margutti, K. D. Alexander, X. Xie, L. Sironi, B. D. Metzger, A. Kathirgamaraju, W. Fong, P. K. Blanchard, et al., Astrophys. J. 856, L18 (2018).
T. Matheson, P. M. Garnavich, K. Z. Stanek, D. Bersier, S. T. Holland, K. Krisciunas, N. Caldwell, P. Berlind, et al., Astrophys. J. 599, 394 (2003).
E. Mazaeva, A. Pozanenko, and P. Minaev, Int. J. Mod. Phys. D 27, 1844012 (2018).
E. P. Mazets and S. V. Golenetskii, Astrophys. Space Sci. 75, 47 (1981).
E. P. Mazets, S. V. Golenetskii, V. N. Ilinskii, V. N. Panov, R. L. Aptekar, I. A. Gurian, M. P. Proskura, I. A. Sokolov, Z. I. Sokolova, and T. V. Kharitonova, Astrophys. Space Sci. 80, 3 (1981).
J. T. W. McGuire, N. R. Tanvir, A. J. Levan, M. Trenti, E. R. Stanway, J. M. Shull, K. Wiersema, D. A. Perley, et al., Astrophys. J. 825, 135 (2016).
P. Meszaros and M. J. Rees, Mon. Not. R. Astron. Soc. 257, 29P (1992a).
P. Meszaros and M. J. Rees, Astrophys. J. 397, 570 (1992b).
P. Meszaros, M. J. Rees, and H. Papathanassiou, Astrophys. J. 432, 181 (1994).
B. D. Metzger, T. A. Thompson, and E. Quataert, Astrophys. J. 659, 561 (2007).
B. D. Metzger, E. Quataert, and T. A. Thompson, Mon. Not. R. Astron. Soc. 385, 1455 (2008).
J. M. Miller, B. R. Ryan, J. C. Dolence, A. Burrows, C. J. Fontes, C. L. Fryer, O. Korobkin, J. Lippuner, et al., Phys. Rev. D 100, 023008 (2019).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 43, 1 (2017).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Mon. Not. R. Astron. Soc. 492, 1919 (2020a).
P. Yu. Minaev and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 46, 573 (2020b).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Mon. Not. R. Astron. Soc. 504, 926 (2021).
P. Yu. Minaev, A. S. Pozanenko, and V. M. Loznikov, Astron. Lett. 36, 707 (2010a).
P. Yu. Minaev, A. S. Pozanenko, and V. M. Loznikov, Astrophys. Bull. 65, 326 (2010b).
P. Yu. Minaev, S. A. Grebenev, A. S. Pozanenko, S. V. Mol’kov, D. D. Frederiks, S. V. Golenetskii, Astron. Lett. 38, 613 (2012).
P. Yu. Minaev, A. S. Pozanenko, S. V. Mol’kov, and S. A. Grebenev, Astron. Lett. 40, 235 (2014).
I. G. Mitrofanov, J.-L. Atteia, C. Bara, A. G. Vedrenn, A. S. Vil’chinskaya, V. S. Dolidze, A. V. D’yachkov, E. Jourdain, et al., Sov. Astron. Lett. 16, 129 (1990).
I. G. Mitrofanov, A. A. Kozlenkov, A. M. Chernenko, V. Sh. Dolidze, A. S. Pozanenko, D. A. Ushakov, J.-L. Atteia, C. Barat, E. Jourdain, and M. Niel, AIP Conf. Ser. 265, 163 (1992a).
I. Mitrofanov, A. Pozanenko, J.-L. Atteia, C. Barat, A. Chernenko, V. Dolidze, E. Jourdain, A. Kozlenkov, R. Kucherova, M. Niel, and G. Vedrenne, In: Gamma-ray bursts - Observations, analyses and theories (A93-20206 06-90), 203 (1992b).
I. G. Mitrofanov, A. S. Pozanenko, M. S. Briggs, W. S. Paciesas, R. D. Preece, G. N. Pendleton, and C. A. Meegan, Astrophys. J. 504, 925 (1998).
M. Modjaz, F. B. Bianco, M. Siwek, S. Huang, D. A. Perley, D. Fierroz, Y.-Q. Liu, I. Arcavi, et al., Astrophys. J. 892, 153 (2020).
S. G. Moiseenko, G. S. Bisnovatyi-Kogan, and N. V. Ardeljan, Mon. Not. R. Astron. Soc. 370, 501 (2006).
E. Montanari, F. Frontera, C. Guidorzi, and M. Rapisarda, Astrophys. J. 625, L17 (2005).
G. Yu. Mozgunov, P. Yu. Minaev, and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 47, 150 (2021).
S. Nagataki, Rep. Prog. Phys. 81, 026901 (2018).
T. Nakamura, K. Nomoto, K. Iwamoto, H. Umeda, P. A. Mazzali, and I. J. Danziger, Mem. Soc. Astron. Ital. 71, 345 (2000).
R. Narayan and I. Yi, Astrophys. J. 428, L13 (1994).
R. Narayan, B. Paczynski, and T. Piran, Astrophys. J. 395, L83 (1992).
J. P. Norris and J. T. Bonnell, Astrophys. J. 643, 266 (2006).
J. P. Norris, R. J. Nemiroff, J. T. Bonnell, J. D. Scargle, C. Kouveliotou, W. S. Paciesas, C. A. Meegan, and G. J. Fishman, Astrophys. J. 459, 393 (1996).
J. P. Norris, G. F. Marani, and J. T. Bonnell, Astrophys. J. 534, 248 (2000).
J. P. Norris, J. T. Bonnell, D. Kazanas, J. D. Scargle, J. Hakkila, and T. W. Giblin, Astrophys. J. 627, 324 (2005).
W. S. Paciesas, Ch. A. Meegan, G. N. Pendleton, M.S. Briggs, C. Kouveliotou, T. M. Koshut, J. P. Lestrade, M. L. McCollough, et al., Astrophys. J. Suppl. Ser. 122, 465 (1999).
B. Paczynski, Astrophys. J. 308, L43 (1986).
B. Paczynski, Astrophys. J. 363, 218 (1990).
B. Paczynski, Astrophys. J. 494, L45 (1998).
B. Paczynski, astro-ph/0108522 (2001).
J. T. Palmerio, S. D. Vergani, R. Salvaterra, R. L. Sanders, J. Japelj, A. Vidal-Garc’ia, P. D’Avanzo, D. Corre, et al., Astron. Astrophys. 623, A26 (2019).
D. A. Perley, S. B. Cenko, A. Corsi, N. R. Tanvir, A. J. Levan, D. A. Kann, E. Sonbas, K. Wiersema, et al., Astrophys. J. 781, 37 (2014).
D. A. Perley, T. Krühler, S. Schulze, A. de Ugarte Postigo, J. Hjorth, E. Berger, S. B. Cenko, R. Chary, et al., Astrophys. J. 817, 7 (2016a).
D. A. Perley, N. R. Tanvir, J. Hjorth, T. Laskar, E. Berger, R. Chary, A. de Ugarte Postigo, J. P. U. Fynbo, et al., Astrophys. J. 817, 8 (2016b).
T. Piran, Rev. Mod. Phys. 76, 1143 (2004).
S. Piranomonte, J. Japelj, S. D. Vergani, S. Savaglio, E. Palazzi, S. Covino, H. Flores, P. Goldoni, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 452, 3293 (2015).
P. Podsiadlowski, P. A. Mazzali, K. Nomoto, D. Lazzati, and E. Cappellaro, Astrophys. J. 607, L17 (2004).
S. Poolakkil, R. Preece, C. Fletcher, A. Goldstein, P. N. Bhat, E. Bissaldi, M. S. Briggs, E. Burns, et al., Astrophys. J. 913, 60 (2021).
R. Popham, S. E. Woosley, and C. Fryer, Astrophys. J. 518, 356 (1999).
K. A. Postnov, Phys. Usp. 42, 469 (1999).
K. A. Postnov, S. I. Blinnikov, D. I. Kosenko, and E. I. Sorokina, Nuclear Physics B Proceedings Supplements 132, 327 (2004).
A. S. Pozanenko and V. M. Loznikov, in Proceedings of the 5th Huntsville Symposium on Gamma-ray Bursts, Ed. by R. M. Kippen, R. S. Mallozzi, and G. J. Fishman, AIP Conf. Ser. 526, 220 (2000).
A. Pozanenko and V. Loznikov, in Proceedings of the Conference on Lighthouses of the Universe: The Most Luminous Celestial Objects and Their Use for Cosmology, Ed. by M. Gilfanov, R. Sunyaev, and E. Churazov (2002), p. 194.
A. Pozanenko and A. Shatskiy, Gravitation and Cosmology 16, 259 (2010).
A. S. Pozanenko, I. G. Mitrofanov, M. L. Litvak, M. S. Briggs, W. S. Paciesas, R. D. Preece, G. N. Pendleton, and C. A. Meegan, in Proceedings of the 4th Hunstville Symposium on Gamma-Ray Bursts, Ed. by C. A. Meegan, R. D. Preece, and T. M. Koshut, AIP Conf. Ser. 428, 59 (1998).
A. Pozanenko, A. Chernenko, G. Beskin, V. Plokhotnichenko, S. Bondar, and V. Rumyantsev, in Proceedings of the Conference on Astronomical Data Analysis Software and Systems XII, Ed. by H. E. Payne, R. I. Jedrzejewski, and R. N. Hook, ASP Conf. Ser. 295, 457 (2003).
A. S. Pozanenko, M. V. Barkov, P. Y. Minaev, A. A. Volnova, E. D. Mazaeva, A. S. Moskvitin, M. A. Krugov, V. A. Samodurov, V. M. Loznikov, and M. Lyutikov, Astrophys. J. 852, L30 (2018).
A. S. Pozanenko, P. Yu. Minaev, S. A. Grebenev, and I. V. Chelovekov, Astron. Lett. 45, 710 (2019).
R. D. Preece, M. S. Briggs, R. S. Mallozzi, G. N. Pendleton, W. S. Paciesas, and D. L. Band, Astrophys. J. 506, L23 (1998).
D. Radice, F. Galeazzi, J. Lippuner, L. F. Roberts, C. D. Ott, and L. Rezzolla, Mon. Not. R. Astron. Soc. 460, 3255 (2016).
D. Radice, A. Perego, F. Zappa, and S. Bernuzzi, Astrophys. J. 852, L29 (2018).
M. J. Rees and P. Meszaros, Astrophys. J. 430, L93 (1994).
C. S. Reynolds, D. Garofalo, and M. C. Begelman, Astrophys. J. 651, 1023 (2006).
L. Rezzolla, B. Giacomazzo, L. Baiotti, J. Granot, C. Kouveliotou, and M. A. Aloy, Astrophys. J. 732, L6 (2011).
L. F. Roberts, D. Kasen, W. H. Lee, and E. Ramirez-Ruiz, Astrophys. J. 736, L21 (2011).
M. Ruderman, in Proceedings of the 7th Texas Symposium on Relativistic Astrophysics, Ed. by P. G. Bergman, E. J. Fenyves, and L. Motz, Ann. (N.Y.) Acad. Sci. 262, 164 (1975).
M. Ruiz, R. N. Lang, V. Paschalidis, and S. L. Shapiro, Astrophys. J. 824, L6 (2016).
F. Ryde, Astrophys. J. 614, 827 (2004).
F. Ryde, M. Axelsson, B. B. Zhang, S. McGlynn, A. Peér, C. Lundman, S. Larsson, M. Battelino, et al., Astrophys. J. 709, L172 (2010).
R. Salvaterra, S. Campana, S. D. Vergani, S. Covino, P. D’Avanzo, D. Fugazza, G. Ghirlanda, G. Ghisellini, et al., Astrophys. J. 749, 68 (2012).
R. Sari and T. Piran, Astrophys. J. 485, 270 (1997).
R. Sari, T. Piran, and R. Narayan, Astrophys. J. 497, L17 (1998).
S. Savaglio, K. Glazebrook, and D. le Borgne, Astrophys. J. 691, 182 (2009).
V. Savchenko, C. Ferrigno, E. Kuulkers, A. Bazzano, E. Bozzo, S. Brandt, J. Chenevez, T. J.-L. Courvoisier, et al., Astrophys. J. 848, L15 (2017).
S. Schulze, R. Chapman, J. Hjorth, A. J. Levan, P. Jakobsson, G. Björnsson, D. A. Perley, T. Krühler, et al., Astrophys. J. 808, 73 (2015).
Y. Sekiguchi and M. Shibata, Astrophys. J. 737, 6 (2011).
N. I. Shakura and R. A. Sunyaev, Astron. Astrophys. 24, 337 (1973).
K. Z. Stanek, T. Matheson, P. M. Garnavich, P. Martini, P. Berlind, N. Caldwell, P. Challis, W. R. Brown, et al., Astrophys. J. 591, L17 (2003).
T. Sukhbold, T. Ertl, S. E. Woosley, J. M. Brown, and H. T. Janka, Astrophys. J. 821, 38 (2016).
K. M. Svensson, A. J. Levan, N. R. Tanvir, A. S. Fruchter, and L. G. Strolger, Mon. Not. R. Astron. Soc. 405, 57 (2010).
M. Tarnopolski and V. Marchenko, Astrophys. J. 911, 20 (2021).
M. D. Thorp and E. M. Levesque, Astrophys. J. 856, 36 (2018).
C. Tinney, R. Stathakis, R. Cannon, T. Galama, M. Wieringa, D. A. Frail, S. R. Kulkarni, J. L. Higdon, et al. (Bepposax GRB Team), IAU Circ. 6896, 1 (1998).
V. L. Toy, S. B. Cenko, J. M. Silverman, N. R. Butler, A. Cucchiara, A. M. Watson, D. Bersier, D. A. Perley, et al., Astrophys. J. 818, 79 (2016).
E. Troja, S. Rosswog, and N. Gehrels, Astrophys. J. 723, 1711 (2010).
E. Troja, H. van Eerten, B. Zhang, G. Ryan, L. Piro, R. Ricci, B. O’Connor, M. H. Wieringa, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 498, 5643 (2020).
A. V. Tutukov and A. M. Cherepashchuk, Astron. Rep. 47, 386 (2003).
A. V. Tutukov and A. M. Cherepashchuk, Astron. Rep. 48, 39 (2004).
T. N. Ukwatta, K. S. Dhuga, M. Stamatikos, C. D. Dermer, T. Sakamoto, E. Sonbas, W. C. Parke, L. C. Maximon, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 419, 614 (2012).
T. N. Ukwatta, K. Hurley, J. H. MacGibbon, D. S. Svinkin, R. L. Aptekar, S. V. Golenetskii, D. D. Frederiks, V. D. Pal’shin, J. Goldsten, W. Boynton, A. S. Kozyrev, A. Rau, A. von Kienlin, X. Zhang, V. Connaughton, K. Yamaoka, M. Ohno, N. Ohmori, M. Feroci, F. Frontera, C. Guidorzi, T. Cline, N. Gehrels, H. A. Krimm, and J. McTiernan, Astrophys. J. 826, 98 (2016).
V. V. Usov, Nature (London, U.K.) 357, 472 (1992).
D. A. Uzdensky and A. I. MacFadyen, Astrophys. J. 669, 546 (2007).
M. della Valle, D. Malesani, S. Benetti, V. Testa, M. Hamuy, L. A. Antonelli, G. Chincarini, G. Cocozza, et al., in Proceedings of the Gamma-Ray Bursts: 30 Years of Discovery, Ed. by E. Fenimore and M. Galassi, AIP Conf. Ser. 727, 403 (2004).
E. P. Velikhov, Sov. Phys. JETP 9, 995 (1959).
S. D. Vergani, R. Salvaterra, J. Japelj, E. le Floc’h, P. D’Avanzo, A. Fernandez-Soto, T. Krühler, A. Melandri, et al., Astron. Astrophys. 581, A102 (2015).
W. T. Vestrand, K. N. Borozdin, S. P. Brumby, D. E. Casperson, E. E. Fenimore, M. C. Galassi, K. McGowan, S. J. Perkins, et al., in Proceedings of the Conference on Advanced Global Communications Technologies for Astronomy II, Ed. by R. I. Kibrick, SPIE Proc. 4845, 126 (2002).
V. A. Villar, J. Guillochon, E. Berger, B. D. Metzger, P. S. Cowperthwaite, M. Nicholl, K. D. Alexander, P. K. Blanchard, et al., Astrophys. J. 851, L21 (2017).
A. A. Volnova, A. S. Pozanenko, J. Gorosabel, D. A. Perley, D. D. Frederiks, D. A. Kann, V. V. Rumyantsev, V. V. Biryukov, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 442, 2586 (2014).
A. A. Volnova, M. V. Pruzhinskaya, A. S. Pozanenko, S. I. Blinnikov, P. Y. Minaev, O. A. Burkhonov, A. M. Chernenko, S. A. Ehgamberdiev, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 467, 3500 (2017).
I. Vurm and A. M. Beloborodov, Astrophys. J. 846, 152 (2017).
S. Wanajo, Y. Sekiguchi, N. Nishimura, K. Kiuchi, K. Kyutoku, and M. Shibata, Astrophys. J. 789, L39 (2014).
F. Wang, Y.-C. Zou, F. Liu, B. Liao, Y. Liu, Y. Chai, and L. Xia, Astrophys. J. 893, 77 (2020).
X.-Y. Wang and P. Meszaros, Astrophys. J. 670, 1247 (2007).
D. C. Warren, D. C. Ellison, M. V. Barkov, and S. Nagataki, Astrophys. J. 835, 248, (2017).
D. C. Warren, M. V. Barkov, H. Ito, S. Nagataki, and T. Laskar, Mon. Not. R. Astron. Soc. 480, 4060 (2018).
D. C. Warren, C. A. A. Beauchemin, M. V. Barkov, and S. Nagataki, Astrophys. J. 906, 33 (2021).
E. J. Weber and D. Leverett, Jr., Astrophys. J. 148, 217 (1967).
G. G. Williams, P. A. Milne, H. S. Park, S. D. Barthelmy, D. H. Hartmann, A. Updike, and K. Hurley, in Proceedings of the Conference on Gamma-ray Bursts 2007, Ed. by. M. Galassi, D. Palmer, and E. Fenimore, AIP Conf. Ser. 1000, 535 (2008).
S. E. Woosley, Astrophys. J. 405, 273 (1993).
S. E. Woosley and J. S. Bloom, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 44, 507 (2006).
S. E. Woosley and A. Heger, Astrophys. J. 637, 914 (2006).
S. E. Woosley, S. Blinnikov, and A. Heger, Nature (London, U.K.) 450, 390 (2007).
S. E. Woosley, T. Sukhbold, and H. T. Janka, Astrophys. J. 896, 56 (2020).
M.-R. Wu, I. Tamborra, O. Just, and H.-T. Janka, Phys. Rev. D 96, 123015 (2017).
D. Yonetoku, T. Murakami, T. Nakamura, R. Yamazaki, A. K. Inoue, and K. Ioka, Astrophys. J. 609, 935 (2004).
S.-C. Yoon and N. Langer, Astron. Astrophys. 443, 643 (2005).
S.-C. Yoon, N. Langer, and C. Norman, Astron. Astrophys. 460, 199 (2006).
A. V. Yudin, T. L. Razinkova, and S. I. Blinnikov, Astron. Lett. 45, 847 (2019).
I. Zalamea and A. M. Beloborodov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 410, 2302 (2011).
B.-B. Zhang, B. Zhang, A. J. Castro-Tirado, Z. G. Dai, P.-H. T. Tam, X.-Y. Wang, Y.-D. Hu, S. Karpov, A. Pozanenko, et al., Nat. Astron. 2, 69 (2018).
Z. Zhang, G. Z. Xie, J. G. Deng, and W. Jin, Mon. Not. R. Astron. Soc. 373, 729 (2006).
Y.-C. Zou, Y.-Z. Fan, and T. Piran, Astrophys. J. 726, L2 (2011).
ACKNOWLEDGMENTS
We thank the Russian Foundation for Basic Research (project no. 20-12-50278) for support. The authors are grateful to the anonymous referee for a constructive discussion and numerous corrections.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Translated by V. Astakhov
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Pozanenko, A.S., Barkov, M.V., Minaev, P.Y. et al. Gamma-Ray Bursts: Multiwavelength Investigations and Models. Astron. Lett. 47, 791–830 (2021). https://doi.org/10.1134/S1063773721120033
Received:
Revised:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063773721120033