GRB 170817A

GRB 170817A 17 Ağustos 2017 tarihinde gözlenen kısa süreli bir gama ışını patlamasıdır. Aynı gün tespit edilen kütleçekim dalgası olayı GW170817 ile ilişkilendirilmiştir. Bu gözlem kısa GRB’lerin nötron yıldızı birleşmelerinden kaynaklandığını doğrudan doğrulamıştır.

Süre ve Enerji

Patlama süresi:

$T_{90}\sim2\,s$ T90∼2s

İzotropik eşdeğer enerji:

$E_{iso}\sim10^{40}-10^{42}\,J$ Eiso∼1040−1042J

Bu enerji klasik kısa GRB’lere göre daha düşüktür. Bunun nedeni jetin gözlemci doğrultusuna tam hizalı olmaması olabilir.

Relativistik Jet

Birleşme sonrası relativistik jet oluşmuştur.

Lorentz faktörü:

$\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$ γ=1−c2v21

Tipik relativistik ölçek:

$\gamma\sim100$ γ∼100

Jet yapısı yapılandırılmış jet modeli ile açıklanır.

Gamma Spektrumu

Spektral dağılım:

$\frac{dN}{dE}\propto E^{-\Gamma}$ dEdN∝E−Γ

Enerji aralığı:

∼10 keV-1 MeV

Bu spektrum klasik kısa GRB’lere göre daha zayıf ve daha yumuşaktır.

Artçı Işıma

Şok hızlandırması:

$\frac{\Delta E}{E}\propto\frac{v_s}{c}$ EΔE∝cvs

Emisyon bölgesi boyutu:

$R\lesssim c\Delta t$ R≲cΔt

Artçı ışıma X-ışını ve radyo bantta aylar boyunca izlenmiştir.

Birleşme Kütlesi

Toplam sistem kütlesi:

$M_{tot}\sim2.7\,M_\odot$ Mtot∼2.7M⊙

Bu değer nötron yıldızı birleşmesi senaryosu ile uyumludur.

Foton Foton Süreci

$\gamma+\gamma\rightarrow e^++e^-$ γ+γ→e++e−

Yüksek Lorentz faktörü optik derinliği azaltır.

Sonuç

GRB 170817A nötron yıldızı birleşmesi ile ilişkili ilk doğrudan gözlenen kısa gama ışını patlamasıdır. $T_{90}\sim2\,s$ T90∼2s süresi ve $M_{tot}\sim2.7\,M_\odot$ Mtot∼2.7M⊙ kütlesi kısa GRB modelini doğrulamıştır. Çoklu haberci gözlemler relativistik jet yapısı ve ağır element üretimi hakkında kritik bilgiler sağlamıştır.