Insight-HXMT and GECAM-C observations of the brightest-of-all-time GRB 221009A
Zheng-Hua An
,
S Antier
(1)
,
Xing-Zi Bi
,
Qing-Cui Bu
,
Ce Cai
,
Xue-Lei Cao
,
Annaelisa Camisasca
,
Zhi Chang
,
Gang Chen
,
Li Chen
,
Tian-Xiang Chen
,
Wen Chen
,
Yibao Chen
,
Yong Chen
,
Yu-Peng Chen
,
Michael W Coughlin
,
Wei-Wei Cui
,
Zi-Gao Dai
,
T Hussenot-Desenonges
(2)
,
Yan-Qi Du
,
Yuan-Yuan Du
,
Yun-Fei Du
,
Cheng-Cheng Fan
,
Filippo Frontera
,
He Gao
,
Min Gao
,
Ming-Yu Ge
,
Ke Gong
,
Yu-Dong Gu
,
Ju Guan
,
Dongya Guo
,
Zhi-Wei Guo
,
Cristiano Guidorzi
,
Da-Wei Han
,
Jian-Jian He
,
Jun-Wang He
,
Dong-Jie Hou
,
Yue Huang
,
Jia Huo
,
Zhen Ji
,
Shu-Mei Jia
,
Wei-Chun Jiang
,
David Alexander Kann
,
A Klotz
(3, 4)
,
Ling-Da Kong
,
Lin Lan
,
An Li
,
Bing Li
,
Chao-Yang Li
,
Chengkui Li
,
Gang Li
,
Mao-Shun Li
,
Ti-Pei Li
,
Wei Li
,
Xiao-Bo Li
,
Xin-Qiao Li
,
Xu-Fang Li
,
Yan-Guo Li
,
Zheng-Wei Li
,
Jing Liang
,
Xiao-Hua Liang
,
Jin-Yuan Liao
,
Lin Lin
,
Congzhan Liu
,
He-Xin Liu
,
Hong-Wei Liu
,
Jia-Cong Liu
,
Xiao-Jing Liu
,
Ya-Qing Liu
,
Yurong Liu
,
Fang-Jun Lu
,
Hong Lu
,
Xue-Feng Lu
,
Qi Luo
,
Tao Luo
,
Bin-Yuan Ma
,
Fu-Li Ma
,
Rui-Can Ma
,
Xiang Ma
,
Romain Maccary
,
Ji-Rong Mao
,
Bin Meng
,
Jian-Yin Nie
,
Mauro Orlandini
,
Ge Ou
,
Jing-Qiang Peng
,
Wen-Xi Peng
,
Rui Qiao
,
Jin-Lu Qu
,
Xiao-Qin Ren
,
Jing-Yan Shi
,
Qi Shi
,
Li-Ming Song
,
Xin-Ying Song
,
Ju Su
,
Gong-Xing Sun
,
Liang Sun
,
Xi-Lei Sun
,
Wen-Jun Tan
,
Ying Tan
,
Lian Tao
,
You-Li Tuo
,
Damien Turpin
,
Jin-Zhou Wang
,
Chen Wang
,
Chen-Wei Wang
,
Hong-Jun Wang
,
Hui Wang
,
Jin Wang
,
Ling-Jun Wang
,
Peng-Ju Wang
,
Ping Wang
,
Wen-Shuai Wang
,
Xiang-Yu Wang
,
Xi-Lu Wang
,
Yu-Sa Wang
,
Yue Wang
,
Xiang-Yang Wen
,
Bo-Bing Wu
,
Bai-Yang Wu
,
Hong Wu
,
Sheng-Hui Xiao
,
Shuo Xiao
,
Yun-Xiang Xiao
,
Sheng-Lun Xie
,
Shao-Lin Xiong
,
Sen-Lin Xiong
,
Dong Xu
,
He Xu
,
Yan-Jun Xu
,
Yan-Bing Xu
,
Ying-Chen Xu
,
Yu-Peng Xu
,
Wang-Chen Xue
,
Sheng Yang
,
Yan-Ji Yang
,
Zi-Xu Yang
,
Wen-Tao Ye
,
Qi-Bin Yi
,
Shu-Xu Yi
,
Qian-Qing Yin
,
Yuan You
,
Yun-Wei Yu
,
Wei Yu
,
Wen-Hui Yu
,
Ming Zeng
,
Bing Zhang
,
Bin-Bin Zhang
,
Da-Li Zhang
,
Fan Zhang
,
Hong-Mei Zhang
,
Juan Zhang
,
Liang Zhang
,
Peng Zhang
,
Peng Zhang
,
Shu Zhang
,
Shuang-Nan Zhang
,
Wan-Chang Zhang
,
Xiao-Feng Zhang
,
Xiao-Lu Zhang
,
Yan-Qiu Zhang
,
Yanting Zhang
,
Yi-Fei Zhang
,
Yuan-Hang Zhang
,
Zhen Zhang
,
Guo-Ying Zhao
,
Haisheng Zhao
,
Hong-Yu Zhao
,
Qing-Xia Zhao
,
Shu-Jie Zhao
,
Xiao-Yun Zhao
,
Xiao-Fan Zhao
,
Yi Zhao
,
Chao Zheng
,
Shi-Jie Zheng
,
Deng-Ke Zhou
,
Xing Zhou
,
Xiao-Cheng Zhu
1
ARTEMIS -
Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 IUT Paul Sabatier - Institut Universitaire de Technologie - Paul Sabatier
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
2 IJCLab - Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
3 IUT Paul Sabatier - Institut Universitaire de Technologie - Paul Sabatier
4 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
Zheng-Hua An
- Fonction : Auteur
S Antier
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- IdRef : 198064713
Xing-Zi Bi
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Haisheng Zhao
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Hong-Yu Zhao
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Chao Zheng
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Xing Zhou
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Xiao-Cheng Zhu
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Résumé
GRB 221009A is the brightest gamma-ray burst ever detected since the discovery of this kind of energetic explosions. However, an accurate measurement of the prompt emission properties of this burst is very challenging due to its exceptional brightness. With joint observations of \textit{Insight}-HXMT and GECAM-C, we made an unprecedentedly accurate measurement of the emission during the first $\sim$1800 s of GRB 221009A, including its precursor, main emission (ME, which dominates the burst in flux), flaring emission and early afterglow, in the hard X-ray to soft gamma-ray band from $\sim$ 10 keV to $\sim$ 6 MeV. Based on the GECAM-C unsaturated data of the ME, we measure a record-breaking isotropic equivalent energy ($E_{\rm iso}$) of $\bf \sim 1.5 \times 10^{55}$ erg, which is about eight times the total rest-mass energy of the Sun. The early afterglow data require a significant jet break between 650 s and 1100 s, most likely at $\sim950$ s from the afterglow starting time $T_{AG}$, which corresponds to a jet opening angle of $\sim {0.7^\circ} \ (\eta_\gamma n)^{1/8}$, where $n$ is the ambient medium density in units of $\rm cm^{-3}$ and $\eta_\gamma$ is the ratio between $\gamma$-ray energy and afterglow kinetic energy. The beaming-corrected total $\gamma$-ray energy $E_{\gamma}$ is $\sim 1.15 \times10^{51} \ (\eta_\gamma n)^{1/4}$ erg, which is typical for long GRBs. These results suggest that this GRB may have a special central engine, which could launch and collimate a very narrowly beamed jet with an ordinary energy budget, leading to exceptionally luminous gamma-ray radiation per unit solid angle. Alternatively, more GRBs might have such a narrow and bright beam, which are missed by an unfavorable viewing angle or have been detected without distance measurement.