Optical and Near-infrared Observations of the Distant but Bright 'New Year's Burst' GRB 220101A - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astrophys.J. Année : 2023

Optical and Near-infrared Observations of the Distant but Bright 'New Year's Burst' GRB 220101A

Zi-Pei Zhu
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Wei-Hua Lei
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Daniele B Malesani
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Shao-Yu Fu
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Dong-Jie Liu
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Dong Xu
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Paolo d'Avanzo
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Johan P.U Fynbo
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Xing Gao
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Ana Nicuesa Guelbenzu
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Shuai-Qing Jiang
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David Alexander Kann
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Sylvio Klose
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Jin-Zhong Liu
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Xing Liu
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Massimiliano de Pasquale
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Bringfried Stecklum
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Christina Thöne
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Joonas Kari Markku Viuho
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Yi-Nan Zhu
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Jing-Da Li
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He Gao
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Tian-Hua Lu
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Shuo Xiao
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Yuan-Chuan Zou
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Li-Ping Xin
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Jian-Yan Wei
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Résumé

High-redshift gamma-ray bursts (GRBs) provide a powerful tool to probe the early universe, but still for relatively few do we have good observations of the afterglow. We here report the optical and near-infrared observations of the afterglow of a relatively high-redshift event, GRB 220101A, triggered on New Year's Day of 2022. With the optical spectra obtained at XL2.16/BFOSC and NOT/ALFOSC, we determine the redshift of the burst at $z= 4.615$. Based on our optical and near-infrared data, combined with the X-ray data, we perform multiband fit with the python package \emph{afterglowpy}. A jet-break at $\sim$ 0.7 day post-burst is found to constrain the opening angle of the jet as $\sim$ 3.4 degree. We also determine circumburst density of $n_0 = 0.15\ {\rm cm}^{-3}$ as well as kinetic energy $E_{\rm K, iso} = 3.52\times 10^{54}$ erg. The optical afterglow is among the most luminous ever detected. We also find a ``mirror'' feature in the lightcurve during the prompt phase of the burst from 80 s to 120 s. The physical origin of such mirror feature is unclear.

Dates et versions

hal-04076935 , version 1 (21-04-2023)

Identifiants

Citer

Zi-Pei Zhu, Wei-Hua Lei, Daniele B Malesani, Shao-Yu Fu, Dong-Jie Liu, et al.. Optical and Near-infrared Observations of the Distant but Bright 'New Year's Burst' GRB 220101A. Astrophys.J., 2023, 959 (2), pp.118. ⟨10.3847/1538-4357/ad05c8⟩. ⟨hal-04076935⟩
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