Abstract
We present the results of our analysis of multiwavelength observations for the long gamma-ray burst GRB 200829A. The burst redshift \(z\approx 1.29\pm 0.04\) has been determined photometrically at the afterglow phase. In gamma rays the event is one of the brightest (in isotropic equivalent), \(E_{\textrm{iso}}\gtrsim 10^{54}\) erg. The multicolor light curve of the GRB 200829A afterglow is characterized by chromatic behavior and the presence of a plateau gradually transitioning into a power-law decay that can also be interpreted as a quasi-synchronous inhomogeneity (flare). We assume that the presence of a chromatic inhomogeneity in the early afterglow is consistent with the model of a structured jet.
Notes
REFERENCES
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).
D. Band, J. Matteson, L. Ford, B. Schaefer, D. Palmer, B. Teegarden, T. Cline, M. Briggs, et al., Astrophys. J. 413, 281 (1993).
M. V. Barkov, L. Yonggang, and M. Lyutikov, Astrophys. J. 907, 109 (2021).
O. A. Belkin, A. S. Pozanenko, E. D. Mazaeva, A. A. Volnova, P. Yu. Minaev, N. Tominaga, S. A. Grebenev, I. V. Chelovekov, D. Buckley, S. I. Blinnikov, A. E. Volvach, L. N. Volvach, R. Ya. Inasaridze, E. V. Klunko, I. E. Molotov, et al., Astron. Lett. 76, 783 (2020).
N. Ben Bekhti, L. Floer, R. Keller, J. Kerp, D. Lenz, B. Winkel, J. Ballin, et al. (HI4PI Collab.), Astron. Astrophys. 594, 116 (2016).
P. Beniamini, R. Duque, F. Daigne, and R. Mochkovitch, Mon. Not. R. Astron. Soc. 492, 2847 (2020).
C. L. Bennett, D. Larson, J. L. Weiland, and G. Hinshaw, Astrophys. J. 794, 135 (2014).
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, 26 (1999).
G. S. Bisnovatyi-Kogan, V. S. Imshennik, D. K. Nadyozhin, and V. M. Chechetkin, Astrophys. Space Sci. 35, 3 (1975).
D. N. Burrows, J. E. Hill, J. A. Nousek, J. A. Kennea, A. Wells, J. P. Osborne, A. F. Abbey, A. Beardmore, et al., Space Sci. Rev. 120, 165 (2005a).
D. N. Burrows, P. Romano, A. Falcone, S. Kobayashi, B. Zhang, A. Moretti, P. T. O’Brien, M. R. Goad, et al., Science 309, 1833 (2005b).
N. R. Butler, D. Kocevski, J. S. Bloom, and J. L. Curtis, Astrophys. J. 671, 656 (2007).
K. C. Chambers, E. A. Magnier, N. Metcalfe, H. A. Flewelling, M. E. Huber, C. Z. Waters, L. Denneau, P. W. Draper, et al., arXiv: 1612.05560 (2016).
S. A. Colgate, Can. J. Phys. Suppl. 46, 476 (1968).
F. Daigne, E. M. Rossi, and R. Mochkovitch, Mon. Not. R. Astron. Soc. 372, 3 (2006).
M. G. Dainotti, V. F. Cardone, and S. Capozziello, Mon. Not. R. Astron. Soc. 391, 79 (2008).
M. G. Dainotti, L. A. Lenart, N. Fraija, S. Nagataki, D. C. Warren, B. de Simone, G. Srinivasaragavan, and A. Mata, Publ. Astron. Soc. Jpn. 73, 970 (2021).
M. G. Dainotti, S. Young, L. Li, D. Levine, K. K. Kalinowski, D. A. Kann, B. Tran, L. Zambrano-Tapia, et al., Astrophys. J. Suppl. Ser. 261, 25 (2022).
H. Dereli-Begue, A. Pe’er, F. Ryde, S. R. Oates, B. Zhang, and M. G. Dainotti, Nat. Commun. 13, 5611 (2022).
A. V. Devyatkin, D. L. Gorshanov, V. V. Kouprianov, and I. A. Verestchagina, Space Sci. Rev. 44, 68 (2010).
R. Duque, P. Beniamini, F. Daigne, and R. Mochkovitch, Mon. Not. R. Astron. Soc. 513, 951 (2022).
D. Eichler and A. Levinson, Astrophys. J. 614, 13 (2004).
P. A. Evans, A. P. Beardmore, K. L. Page, L. G. Tyler, J. P. Osborne, M. R. Goad, P. T. O’Brien, L. Vetere, et al., Astron. Astrophys. 469, 379 (2007).
P. A. Evans, A. P. Beardmore, K. L. Page, J. P. Osborne, P. T. O’Brien, R. Willingale, R. L. C. Starling, D. N. Burrows, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 397, 1177 (2009).
M. R. Goad, J. P. Osborne, A. P. Beardmore, P. A. Evans, and Swift-XRT team, GCN Circ. 28313, 1 (2020).
D. Gruber, A. Goldstein, V. Weller von Ahlefeld, P. Narayana Bhat, E. Bissaldi, M. S. Briggs, D. Byrne, W. H. Cleveland, et al., Astrophys. J. Suppl. Ser. 211, 12 (2014).
J. Hakkila and R. D. Preece, Astrophys. J. 740, 104 (2011).
J. E. Hill, D. C. Morris, T. Sakamoto, G. Sato, D. N. Burrows, L. Angelini, P. Lorella, M. Claudio, et al., Astrophys. J. 639, 303 (2006).
L. Izzo, GCN Circ. 28331, 1 (2020).
Y. Kaneko, R. D. Preece, M. S. Briggs, W. S. Paciesas, C. A. Meegan, and D. L. Band, Astrophys. J. Suppl. Ser. 166, 298 (2006).
A. von Kienlin, V. Beckmann, A. Rau, et al., Astron. Astrophys. 411, 299 (2003).
A. von Kienlin, C. A. Meegan, W. S. Paciesas, P. N. Bhat, E. Bissaldi, M. S. Briggs, E. Burns, and W. H. Cleveland, Astrophys. J. 893, 46 (2020).
S. Komissarov, V. Nektarios, A. Konigl, and M. Barkov, Mon. Not. R. Astron. Soc. 394, 1182 (2009).
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).
V. Kouprianov, in Proceedings of the 39th COSPAR Scientific Assembly, Mysore, India, July 14–22, 2012, COSPAR 39, 974 (2012).
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, 101 (1993).
N. P. M. Kuin, M. H. Siegel, and Swift/UVOT Team, GCN Circ. 28311, 1 (2020).
P. Kumar and B. Zhang, Phys. Rep. 561, 1 (2015).
G. P. Lamb, D. A. Kann, J. J. Fernandez, I. Mandel, A. J. Levan, and N. R. Tanvir, Mon. Not. R. Astron. Soc. 506, 4163 (2021).
D. Lazzati, S. Covino, G. Ghisellini, D. Fugazza, S. Campana, P. Saracco, P. A. Price, and E. Berger, Astron. Astrophys. 378, 996 (2001).
A. Levan, Gamma-Ray Bursts (Inst. Phys., Bristol, 2018), Vol. 1, p. 250.
A. Levinson and D. Eichler, Astrophys. J. 629, 13 (2005).
A. Lien, T. Sakamoto, S. D. Barthelmy, W. H. Baumgartner, J. K. Cannizzo, K. Chen, N. R. Collins, and J. R. Cummings, Astrophys. J. 829, 7 (2016).
B. I. Luchkov, I. G. Mitrofanov, and I. L. Rozental, Phys. Usp. 39, 695 (1996).
S. Mahajan, M. J. Drinkwater, S. Driver, A. M. Hopkins, A. W. Graham, S. Brough, M. J. I. Brown, B. W. Holwerda, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 475, 788 (2018).
N. Masetti, E. Palazzi, E. Pian, L. Hunt, J. P. U. Fynbo, J. Gorosabel, S. Klose, S. Benetti, et al., Astron. Astrophys. 438, 841 (2005).
P. A. Mazzali, J. Deng, N. Tominaga, K. Maeda, K. Nomoto, T. Matheson, K. S. Kawabata, K. Z. Stanek, and P.M. Garnavich, Astrophys. J. 599, 95 (2003).
B. D. Meetzger, D. Giannios, T. A. Thompson, N. Bucciantini, and E. Quataert, Mon. Not. R. Astron. Soc. 413, 2031 (2011).
P. Meszaros and M. J. Rees, arXiv: 1401.3012 (2014).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 43, 1 (2017).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 46, 573 (2020a).
P. Y. Minaev and A. S. Pozanenko, Mon. Not. R. Astron. Soc. 492, 1919 (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, A. S. Pozanenko, S. V. Mol’kov, and S. A. Grebenev, Astron. Lett. 40, 235 (2014).
D. G. Monet, S. E. Levine, B. Canzian, H. D. Ables, A. R. Bird, C. C. Dahn, H. H. Guetter, H. C. Harris, et al., Astron. J. 125, 984 (2003).
G. Yu. Mozgunov, P. Yu. Minaev, and A. S. Pozanenko, Astron. Lett. 47, 150 (2021).
M. Newville, R. Otten, A. Nelson, A. Ingargiola, T. Stensitzki, D. Allan, A. Fox, F. Carter, et al., Zenodo (2021).
J. P. Norris, J. T. Bonnell, D. Kazanas, J. D. Scargle, J. Hakkila, and T. W. Giblin, Astrophys. J. 627, 324 (2005).
S. R. Oates, M. J. Page, P. Schady, M. de Pasquale, P. A. Evans, K. L. Page, M. M. Chester, and P. A. Curran, Mon. Not. R. Astron. Soc. 412, 561 (2011).
S. R. Oates, N. P. M. Kuin, M. de Pasquale, S. Campana, A. Tohuvavohu, M. H. Siegel, and Neil Gehrels Swift Observatory Team, GCN Circ. 28338, 1 (2020).
B. Paczynski, Astrophys. J. 308, 43 (1986).
B. Paczynski, in Proceedings of the 4th Huntsville Gamma-Ray Burst Symposium, Ed. by C. A. Meegan, R. D. Preece, and T. M. Koshut, AIP Conf. Proc. 428, 783 (1998).
N. Pankov, A. Pozanenko, V. Kouprianov, and S. Belkin, in Proceedings of the 23rd International Conference DAMDID/RCDL-2021, Moscow, Russia, October 26–29, 2021, Ed. by A. Pozanenko, S. Tupnikov, B. Thalheim, E. Mendez, and N. Kiselyova, Commun. Comput. Inform. Sci. 1620, 104 (2022).
M. de Pasquale, S. R. Oates, M. J. Page, D. N. Burrows, A. J. Blustin, S. Zane, K. O. Mason, and P. W. A. Roming, Mon. Not. R. Astron. Soc. 377, 1638 (2007).
M. de Pasquale, S. R. Oates, J. L. Racusin, D. A. Kann, B. Zhang, A. Pozanenko, A. A. Volnova, and A. Trotter, Mon. Not. R. Astron. Soc. 455, 1027 (2016).
Y. C. Pei, Astrophys. J. 395, 130 (1992).
R. Perna, P. J. Armitage, and B. Zhang, Astrophys. J. 636, 29 (2006).
T. Piran, Rev. Mod. Phys. 76, 1143 (2004).
L. Piro, M. de Pasquale, P. Soffitta, D. Lazzati, L. Amati, E. Costa, M. Feroci, F. Frontera, et al., Astrophys. J. 623, 314 (2005).
K. A. Postnov, Phys. Usp. 42, 469 (1999).
A. S. Pozanenko, V. V. Rumyantsev, V. M. Loznikov, et al., Astron. Lett. 34, 141 (2008).
A. S. Pozanenko, M. V. Barkov, P. Y. Minaev, A. A. Volnova, E. D. Mazaeva, A. S. Moskvitin, V. A. Samodurov, V. M. Loznikov, and M. Lyutikov, Astrophys. J. 852, 30 (2018a).
A. S. Pozanenko, P. Yu. Minaev, S. A. Grebenev, and I. V. Chelovekov, Astron. Lett. 45, 710 (2019).
A. Pozanenko, N. Pankov, S. Belkin, A. Volnova, I. Reva, A. Zhornichenko, A. Novichonok, S. Naroenkov, A. Antoniuk, R. Ya. Inasaridze, et al., GCN Circ. 28359, 1 (2020).
A. S. Pozanenko, M. V. Barkov, P. Yu. Minaev, and A. A. Volnova, Astron. Lett. 47, 791 (2021).
O. F. Prilutskii and V. V. Usov, Astrophys. Space Sci. 34, 395 (1975).
L. Resmi, K. Misra, G. Johannesson, A. J. Castro Tirado, J. Gorosabel, M. Jelinek, D. Bhattacharya, and P. Kubanek, Mon. Not. R. Astron. Soc. 427, 288 (2012).
A. Rowlinson, P. T. O’Brien, B. D. Metzger, N. R. Tanvir, and A. J. Levan, Mon. Not. R. Astron. Soc. 430, 2 (2013).
I. L. Rozental, V. V. Usov, and I. V. Estulin, Sov. Phys. Usp. 26, 437 (1983).
R. Sari, T. Piran, and J. P. Halpern, Astrophys. J. 519, 17 (1999).
P. Schady, M. J. Page, S. R. Oates, M. Still, M. de Pasquale, T. Dwelly, N. P. M. Kuin, S. T. Holland, et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 401, 4 (2010).
E. F. Schlafly and D. P. Finkbeiner, Astrophys. J. 737, 103 (2011).
D. J. Schlegel, D. P. Finkbeiner, and M. Davis, Astrophys. J. 500, 525 (1998).
Science Software Branch at STScI, Astrophys. Source Code Libr. 1207.011, 1 (2012).
M. H. Siegel, J. D. Gropp, J. A. Kennea, N. P. M. Kuin, S. Laha, B. Sbarufatti, and Neil Gehrels Swift Observatory Team, GCN Circ. 28307, 1 (2020).
C. A. Swenson, P. W. A. Roming, M. de Pasquale, and S. R. Oates, Astrophys. J. 774, 2 (2013).
A. Tsvetkova, A. Frederiks, D. Golenetskii, et al., Astrophys. J. 850, 161 (2017).
A. Tsvetkova, A. Frederiks, D. Svinkin, et al., Astrophys. J. 908, 83 (2021).
V. V. Usov, Nature (London, U.K.) 357, 472 (1992).
J. Vinko, K. Vida, A. Pal, L. Kriskovics, R. Szakats, A. Ordasi, and K. Sarneczky, GCN Circ. 28316, 1 (2020).
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, and P. Yu. Minaev, Mon. Not. R. Astron. Soc. 467, 3500 (2017).
A. Volnova, A. Pozanenko, E. Mazaeva, S. Belkin, and P. Minaev, in Proceedings of the 22nd International Conference DAMDID/RCDL-2020, Voronezh, Russia, October 13–16, 2020, Ed. by A. Sychev, S. Makhortov, and B. Thalheim, Commun. Comput. Inform. Sci. 1427, 148 (2021).
L. Wang and J. C. Wheeler, Astrophys. J. 504, 87 (1998).
X.-G. Wang, B. Zhang, E.-W. Liang, R.-J. Lu, D.-B. Lin, J. Li, and L. Li, Astrophys. J. 859, 160 (2018).
S. E. Woosley, Astrophys. J. 405, 273 (1993).
S. E. Woosley, R. G. Eastman, and B. P. Schmidt, Astrophys. J. 516, 788 (1999).
Sh.-X. Yi, H. Yu, F. Y. Wang, and Z.-G. Dai, Astrophys. J. 844, 79 (2017).
Y.-W. Yu, H. Gao, F.-Y. Wang, and B.-B. Zhang, arXiv: 2204.04417 (2022).
Z. P. Zhu, Y. Fu, X. Liu, D. Xu, X. Gao, X. Zhang, and J. Z. Liu, GCN Circ. 28324, 1 (2020a).
Z. P. Zhu, Y. Fu, X. Liu, D. Xu, X. Gao, X. Zhang, and J. Z. Liu, GCN Circ. 28330, 1 (2020b).
ACKNOWLEDGMENTS
N.S. Pankov, A.S. Pozanenko, P.Yu. Minaev, S.O. Belkin, E.V. Klunko, and A.A. Volnova thank the Ministry of Education and Science of the Russian Federation for its financial support, project no. 075-15-2022-1221 (2022-BRICS-8847-2335). In this work we used the data supplied by the UK Swift Science Data Centre at the University of Leicester. Based on observations made with the Nordic Optical Telescope, owned in collaboration by the University of Turku and Aarhus University, and operated jointly by Aarhus University, the University of Turku and the University of Oslo, representing Denmark, Finland and Norway, the University of Iceland and Stockholm University at the Observatorio del Roque de los Muchachos, La Palma, Spain, of the Instituto de Astrofisica de Canarias.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Translated by V. Astakhov
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Pankov, N.S., Pozanenko, A.S., Minaev, P.Y. et al. Chromatic Afterglow of GRB 200829A. Astron. Lett. 49, 81–109 (2023). https://doi.org/10.1134/S1063773723030052
Received:
Revised:
Accepted:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1134/S1063773723030052