Něco o GRBs s RHESSI Jakub Řípa

RHESSI určená pro pozorování slunečních vzplanutí (solar flares) v RTG až γ -oblasti určená pro pozorování slunečních vzplanutí (solar flares) v RTG až γ -oblasti vypuštěna na téměř kruhovou dráhu asi 600 km vypuštěna na téměř kruhovou dráhu asi 600 km tenká stěna kryostatu ( γ projde kdečím) → měřitelné i nesluneční γ -fotony (přicházející do spektrometru ze všech směrů) tenká stěna kryostatu ( γ projde kdečím) → měřitelné i nesluneční γ -fotony (přicházející do spektrometru ze všech směrů) spektrometr složen z 9 Ge detekt. spektrometr složen z 9 Ge detekt. každý detektor ze dvou segmentů každý detektor ze dvou segmentů rozsah citlivosti: 3 keV - 17 MeV rozsah citlivosti: 3 keV - 17 MeV spektrální cit.: 3 keV (na 1 MeV) spektrální cit.: 3 keV (na 1 MeV) časové rozlišení až 1 μs časové rozlišení až 1 μs

Databáze GRB RHESSI od února 2002 do ledna 2006 (a narůstá) od února 2002 do ledna 2006 (a narůstá) 228 GRB a 5 SGR 228 GRB a 5 SGR „světelné“ křivky byly vyčítány v intervalu keV „světelné“ křivky byly vyčítány v intervalu keV ve třech kanálech: keV, keV, keV ve třech kanálech: keV, keV, keV před dalším zpracováním je odečítáno pozadí před dalším zpracováním je odečítáno pozadí - poměrně veliký šum pozadí (solar flares) – může být nevýhodou není znám směr příchodu záblesku není znám směr příchodu záblesku některé GRB nepozorovatelné; družice za Zemí (nízký orbit) některé GRB nepozorovatelné; družice za Zemí (nízký orbit)

Histogram T 90 : WIND-KONUS 352 GRBs, část naměřených záblesků z let GRBs, část naměřených záblesků z let bimodální rozdělení: krátké a dlouhé záblesky bimodální rozdělení: krátké a dlouhé záblesky proložili to dvou-log-norm. funkcí → maxima 0,39 s a 25 s proložili to dvou-log-norm. funkcí → maxima 0,39 s a 25 s Aptekar, et al. (1998)

Histogram T 90 : CGRO-BATSE 3B Katalog část 3B katalogu: 797 GRBs část 3B katalogu: 797 GRBs BATSE: keV BATSE: keV Horváth I. (1998) fitoval log-nomalní funkcí a χ 2 test dobré shody → hladina významnosti α Horváth I. (1998) fitoval log-nomalní funkcí a χ 2 test dobré shody → hladina významnosti α pro dvou-log-norm. fit: α = 40 % pro dvou-log-norm. fit: α = 40 % pro tří-log-norm. fit: α = 98 % pro tří-log-norm. fit: α = 98 % v těchto datech lze přijmout hypotézu tří podskupin v těchto datech lze přijmout hypotézu tří podskupin udělejme to samé pro GRB RHESSI udělejme to samé pro GRB RHESSI Horváth (1998)

Histogram T 90 : RHESSI α << 0,01 % → reprezentaci jedním log-norm. rozdělením lze zamítnout α << 0,01 % → reprezentaci jedním log-norm. rozdělením lze zamítnout α = 15,9 % → pro dvou log-norm. případu došlo k výraznému zvýšení hladiny významnosti α = 15,9 % → pro dvou log-norm. případu došlo k výraznému zvýšení hladiny významnosti α = 16,4 % → další zvýšení α ale jen nevýznamné α = 16,4 % → další zvýšení α ale jen nevýznamné

Hardness ratio vs. T 90 hardness ratio je podíl celkového počtu γ -fotonů/cm 2 ve dvou různých energetických kanálech během T 90 hardness ratio je podíl celkového počtu γ -fotonů/cm 2 ve dvou různých energetických kanálech během T 90 vyjadřuje se s ním tvrdost spektra vyjadřuje se s ním tvrdost spektra analogie barevnému indexu např. -(B - V) v optickém oboru analogie barevnému indexu např. -(B - V) v optickém oboru u RHESSI data ve třech energetických intervalech: u RHESSI data ve třech energetických intervalech: F1 T90 = fluence v keV F2 T90 = fluence v keV F3 T90 = fluence v keV H 21 = F2 / F1 H 21 = F2 / F1 H 32 = F3 / F2 H 32 = F3 / F2

Hardness ratio vs. T 90 CGRO-BATSE katalog Horváth (2006) identifikoval tři podskupiny v závislosti log H 32 vs. log T 90 Horváth (2006) identifikoval tři podskupiny v závislosti log H 32 vs. log T GRB pozorovaných BATSE, 1-σ elipsy tří-Gaussovského rozdělení 1956 GRB pozorovaných BATSE, 1-σ elipsy tří-Gaussovského rozdělení Horváth, et al. (2006)

Hardness ratio H 21 vs. T 90 GRB RHESSI z hlediska H 21 je patrné rozdělení krátkých a dlouhých GRB z hlediska H 21 je patrné rozdělení krátkých a dlouhých GRB kratší záblesky mají tvrdší spektra kratší záblesky mají tvrdší spektra

Hardness ratio H 32 vs. T 90 GRB RHESSI pro jednoznačné určení počtu skupin udělat detailnější analýzu pro jednoznačné určení počtu skupin udělat detailnější analýzu ovlivněno: efektivní plocha detektoru není konstantní ovlivněno: efektivní plocha detektoru není konstantní

Morfologie časových profilů doby trvání ms až 1000 s doby trvání ms až 1000 s krátké/dlouhé (možná prostřední) → dělení podle T 90 krátké/dlouhé (možná prostřední) → dělení podle T 90 GRB se dají dělit podle tvaru „světelné“ křivky Fishman (1995) na : GRB se dají dělit podle tvaru „světelné“ křivky Fishman (1995) na : 1. jeden puls či hrot 2. hladké s jednou nebo více dobře patrnými špičkami 3. záblesky s více velmi dobře oddělenými emisemi 4. nepravidelné, členité záblesky s velkým množstvím hrotů

Typ světelné křivky 1 Typ světelné křivky 1

Typ světelné křivky 2

Typ světelné křivky 3

Typ světelné křivky 5

Test homogenního rozdělení GRB v prostoru při homogenním rozdělení v Eukl. prostoru roste počet záblesků N ~ r 3 při homogenním rozdělení v Eukl. prostoru roste počet záblesků N ~ r 3 hustota toku P „peak flux“ klesá ~ 1/r 2 hustota toku P „peak flux“ klesá ~ 1/r 2 kombinací → pro počet záblesků N(P>P i ) (P i ) je N ~ P i -3/2 kombinací → pro počet záblesků N(P>P i ) (P i ) je N ~ P i -3/2 klademe požadavek „standardní svíčky“ klademe požadavek „standardní svíčky“

Log N vs. log P pro BATSE

Log N vs. log P pro RHESSI je vidět, odchylka od homogenního rozdělení je vidět, odchylka od homogenního rozdělení slabších záblesků (těch vzdálenějších) je nedostatek slabších záblesků (těch vzdálenějších) je nedostatek

Log N vs. log P pro RHESSI

Test homogenního rozdělení GRB v prostoru test, který by číselně vyjádřil odchylku od homogenity (Schmidt 1988): - V/V max = (P/P lim ) -3/2 test, který by číselně vyjádřil odchylku od homogenity (Schmidt 1988): - V/V max = (P/P lim ) -3/2 - V/V max je z intervalu 0 až 1 přičemž pro homog. rozděl. je střední - V/V max je z intervalu 0 až 1 přičemž pro homog. rozděl. je střední hodnota = 0,5 hodnota = 0,5 u RHESSI bylo bráno P lim jako nejslabší detekovaný GRB v dané skupině: u RHESSI bylo bráno P lim jako nejslabší detekovaný GRB v dané skupině: BATSE (Guetta & Piran 2006): BATSE (Guetta & Piran 2006): neshoda: možná kvůli poměrně veliké úrovni pozadí u RHESSI ? neshoda: možná kvůli poměrně veliké úrovni pozadí u RHESSI ? ovlivněno tím, že máme P v „counts“.s -1 a ne v „counts“.s -1.cm -2 (efektivní plocha detektoru není konstantní) ovlivněno tím, že máme P v „counts“.s -1 a ne v „counts“.s -1.cm -2 (efektivní plocha detektoru není konstantní)

Konec – děkuji za pozornost Odkazy na RHESSI: Odkazy na RHESSI: Reference: Reference: Aptekar M., et al., 1998, Proc. of 4th Huntsville Symp., p. 10. Horváth I., 1998, ApJ, 508, p A&A, Horváth I., et al., 2006, A&A, 447, p. 23. Fishmana G. J., 1995, ARA&A, 33, p Schmidt M., et al., 1988, ApJ, 329, p. 85. Guetta D. & Piran T., 2006, astro-ph/ v2