Multi-band analyses of the bright GRB~230812B and the associated SN2023pel
- Creators
- Hussenot-Desenonges, T
- Wouters, T
- Guessoum, N
- Abdi, I
- Abulwfa, A
- Adami, C
- Fernández, J.F. Agüí
- Ahumada, T
- Aivazyan, V
- Akl, D
- Anand, S
- Andrade, C.M
- Antier, S
- Ata, S.A
- d'Avanzo, P
- Azzam, Y.A
- Baransky, A
- Basa, S
- Blazek, M
- Bendjoya, P
- Beradze, S
- Boumis, P
- Bremer, M
- Brivio, R
- Buat, V
- Bulla, M
- Burkhonov, O
- Burns, E
- Cenko, S.B
- Coughlin, M.W
- Corradi, W
- Daigne, F
- Dietrich, T
- Dornic, D
- Ducoin, J.-G
- Duverne, P.-A
- Elhosseiny, E.G
- Elnagahy, F.I
- El-Sadek, M.A
- Ferro, M
- Le Floc'H, E
- Freeberg, M
- Fynbo, J.P.U
- Götz, D
- Gurbanov, E
- Hamed, G.M
- Hasanov, E
- Healy, B.F
- Heintz, K.E
- Hello, P
- Inasaridze, R
- Iskandar, A
- Ismailov, N
- Izzo, L
- Jhawar, S
- Du Laz, T. Jegou
- Kamel, T.M
- Karpov, S
- Klotz, A
- Koulouridis, E
- Kuin, N.P
- Kochiashvili, N
- Leonini, S
- Lu, K.-X
- Malesani, D.B
- Masek, M
- Mao, J
- Melandri, A
- Mihov, B.M
- Natsvlishvili, R
- Navarete, F
- Nedora, V
- Nicolas, J
- Odeh, M
- Palmerio, J
- Pang, P.T.H
- de Pasquale, M
- Peng, H.W
- Pormente, S
- Peloton, J
- Pradier, T
- Pyshna, O
- Rajabov, Y
- Rakotondrainibe, N.A
- Rivet, J.-P
- Rousselot, L
- Saccardi, A
- Sasaki, N
- Schneider, B
- Serrau, M
- Shokry, A
- Slavcheva-Mihova, L
- Simon, A
- Sokoliuk, O
- Srinivasaragavan, G
- Strausbaugh, R
- Takey, A
- Tanvir, N.R
- Thöne, C.C
- Tillayev, Y
- Melo, I. Tosta E
- Turpin, D
- de Ugarte Postigo, A
- Vasylenko, V
- Vergani, S.D
- Vidadi, Z
- Xu, D
- Wang, L.T
- Wang, X.F
- Winters, J.M
- Zhang, X.-L
- Zhu, Z
- Others:
- Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) ; Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Observatoire de la Côte d'Azur (OCA) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut de RadioAstronomie Millimétrique (IRAM) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut d'Astrophysique de Paris (IAP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de Physique des Particules de Marseille (CPPM) ; Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
- Astrophysique Interprétation Modélisation (AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (GEPI) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC) ; Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description
GRB~230812B is a bright and relatively nearby ($z =0.36$) long gamma-ray burst that has generated significant interest in the community and therefore has been subsequently observed over the entire electromagnetic spectrum. We report over 80 observations in X-ray, ultraviolet, optical, infrared, and sub-millimeter bands from the GRANDMA (Global Rapid Advanced Network for Multi-messenger Addicts) network of observatories and from observational partners. Adding complementary data from the literature, we then derive essential physical parameters associated with the ejecta and external properties (i.e. the geometry and environment) and compare with other analyses of this event (e.g. Srinivasaragavan et al. 2023). We spectroscopically confirm the presence of an associated supernova, SN2023pel, and we derive a photospheric expansion velocity of v $\sim$ 17$\times10^3$ km $s^{-1}$. We analyze the photometric data first using empirical fits of the flux and then with full Bayesian Inference. We again strongly establish the presence of a supernova in the data, with an absolute peak r-band magnitude $M_r = - 19.41 \pm 0.10$. We find a flux-stretching factor or relative brightness $k_{\rm SN}=1.04 \pm 0.09$ and a time-stretching factor $s_{\rm SN}=0.68 \pm 0.05$, both compared to SN1998bw. Therefore, GRB 230812B appears to have a clear long GRB-supernova association, as expected in the standard collapsar model. However, as sometimes found in the afterglow modelling of such long GRBs, our best fit model favours a very low density environment ($\log_{10}({n_{\rm ISM}/{\rm cm}^{-3}}) = -2.16^{+1.21}_{-1.30}$). We also find small values for the jet's core angle $\theta_{\rm core}={1.70^{+1.00}_{-0.71}} \ \rm{deg}$ and viewing angle. GRB 230812B/SN2023pel is one of the best characterized afterglows with a distinctive supernova bump.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.science/hal-04268716
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04268716v1
- Origin repository
- UNICA