Bright Gamma-Ray Flares Observed in GRB 131108A
M. Ajello
,
M. Arimoto
,
K. Asano
,
M. Axelsson
,
L. Baldini
,
G. Barbiellini
,
D. Bastieri
,
R. Bellazzini
,
A. Berretta
,
E. Bissaldi
,
R.D. Blandford
,
R. Bonino
,
E. Bottacini
,
J. Bregeon
(1)
,
P. Bruel
(2)
,
R. Buehler
,
S. Buson
,
R.A. Cameron
,
R. Caputo
,
P.A. Caraveo
,
E. Cavazzuti
,
S. Chen
,
G. Chiaro
,
S. Ciprini
,
D. Costantin
,
S. Cutini
,
F. d'Ammando
,
P. de La Torre Luque
,
F. de Palma
,
N.Di Lalla
,
L.Di Venere
,
F.Fana Dirirsa
,
S.J. Fegan
(2)
,
A. Franckowiak
,
Y. Fukazawa
,
P. Fusco
,
F. Gargano
,
D. Gasparrini
,
N. Giglietto
,
F. Giordano
,
M. Giroletti
,
D. Green
,
I.A. Grenier
(3)
,
M.H. Grondin
(4)
,
S. Guiriec
,
E. Hays
,
D. Horan
(2)
,
G. Jóhannesson
,
D. Kocevski
,
M. Kovacevic
,
M. Kuss
,
S. Larsson
,
L. Latronico
,
J. Li
,
I. Liodakis
,
F. Longo
,
F. Loparco
,
M.N. Lovellette
,
P. Lubrano
,
S. Maldera
,
A. Manfreda
,
G. Martí-Devesa
,
M.N. Mazziotta
,
J.E. Mcenery
,
I. Mereu
,
P.F. Michelson
,
T. Mizuno
,
M.E. Monzani
,
E. Moretti
,
A. Morselli
,
I.V. Moskalenko
,
M. Negro
,
E. Nuss
(1)
,
M. Ohno
,
N. Omodei
,
M. Orienti
,
E. Orlando
,
M. Palatiello
,
V.S. Paliya
,
D. Paneque
,
Z. Pei
,
M. Persic
,
M. Pesce-Rollins
,
V. Petrosian
,
F. Piron
(1)
,
H. Poon
,
T.A. Porter
,
G. Principe
,
J.L. Racusin
,
S. Rainò
,
R. Rando
,
B. Rani
,
M. Razzano
,
A. Reimer
,
O. Reimer
,
D. Serini
,
C. Sgrò
,
E.J. Siskind
,
G. Spandre
,
P. Spinelli
,
H. Tajima
,
K. Takagi
,
Donggeun Tak
,
D.F. Torres
,
J. Valverde
(2)
,
K. Wood
,
R. Yamazaki
,
M. Yassine
,
S. Zhu
,
Z. Lucas Uhm
,
Bing Zhang
M. Ajello
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M. Arimoto
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K. Asano
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M. Axelsson
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L. Baldini
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G. Barbiellini
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D. Bastieri
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R. Bellazzini
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A. Berretta
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R. Buehler
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F.Fana Dirirsa
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A. Franckowiak
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Y. Fukazawa
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P. Fusco
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F. Gargano
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D. Gasparrini
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N. Giglietto
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F. Giordano
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M. Giroletti
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D. Green
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S. Guiriec
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G. Jóhannesson
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M.N. Lovellette
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P.F. Michelson
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A. Morselli
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I.V. Moskalenko
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N. Omodei
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M. Palatiello
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V. Petrosian
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F. Piron
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J.L. Racusin
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R. Rando
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B. Rani
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M. Razzano
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A. Reimer
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O. Reimer
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D. Serini
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C. Sgrò
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E.J. Siskind
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G. Spandre
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K. Takagi
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Donggeun Tak
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D.F. Torres
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K. Wood
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R. Yamazaki
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M. Yassine
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S. Zhu
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Z. Lucas Uhm
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Bing Zhang
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Résumé
GRB 131108A is a bright long gamma-ray burst (GRB) detected by the Large Area Telescope and the Gamma-ray Burst Monitor on board the Fermi Gamma-ray Space Telescope. Dedicated temporal and spectral analyses reveal three γ-ray flares dominating above 100 MeV, which are not directly related to the prompt emission in the Gamma-ray Burst Monitor band (10 keV–10 MeV). The high-energy light curve of GRB 131108A (100 MeV–10 GeV) shows an unusual evolution: a steep decay, followed by three flares with an underlying emission, and then a long-lasting decay phase. The detailed analysis of the γ-ray flares finds that the three flares are 6–20 times brighter than the underlying emission and are similar to each other. The fluence of each flare, (1.6 ∼ 2.0) × 10−6 erg cm−2, is comparable to that of emission during the steep decay phase, 1.7 × 10−6 erg cm−2. The total fluence from three γ-ray flares is 5.3 × 10−6 erg cm−2. The three γ-ray flares show properties similar to the usual X-ray flares that are sharp flux increases, occurring in ∼50% of afterglows, in some cases well after the prompt emission. Also, the temporal and spectral indices during the early steep decay phase and the decaying phase of each flare show the consistency with a relation of the curvature effect ( = 2 + ), which is the first observational evidence of the high-latitude emission in the GeV energy band.