Como o Gamma Ray Burst que ocorreu quando dois buracos negros se fundiram se compara a outros GRBs?

Uma explosão de raios gama foi detectada 0,4 segundos após o evento de onda gravitacional, GW150914 , causado por uma fusão de buracos negros, e estava na mesma parte do céu. Não se sabe se esse raio gama estava associado à fusão do buraco negro . As chances de um GRB ser coincidente (ou apenas ruído de fundo) é de 0,22%. Isso implica em 99,78% de chance de a fusão do buraco negro estar relacionada ao GRB. Análises posteriores sugerem que o GRB foi apenas um evento de segundo plano que ocorreu no mesmo local no céu, apenas 0,4 segundos após a fusão do buraco negro e, portanto, não está relacionado.

Enquanto um GRB pode ter jatos relativísticos saindo dele em direções opostas, a pesquisa "exclui a possibilidade de o evento estar associado a uma radiação substancial de raios gama, direcionada ao observador". Interpreto que isso significava que este GRB não possuía jatos relativísticos, mas era onidirecional. (Não tenho certeza de como os astrônomos chegaram a essa conclusão.)

De qualquer forma, seja coincidente ou não, estou perguntando sobre como a produção de energia desse GRB se compara a outros GRBs. O artigo da Wikipedia no link diz que "a emissão de energia em raios gama e raios-X duros do evento foi menos de um milionésimo da energia emitida como ondas gravitacionais".

Quanta energia um GRB típico emite? Qual foi a expansão do espectro de um GRB típico? Durante quanto tempo um GRB típico emite essa energia? (Quantos segundos?)

Como os níveis de energia, espectros e durações de tempo de outros GRBs se comparam ao GRB associado à fusão do buraco negro?

Se for semelhante a outros GRBs, isso apoiaria a hipótese de que este GRB fosse apenas um evento coincidente quase ao mesmo tempo e local no céu.

Se este GRB tiver emissões de energia e duração de tempo diferentes dos outros GRB, isso apoiaria a hipótese de que está verdadeiramente associado à fusão do buraco negro.

Ao responder, forneça dados, citações ou citações da pesquisa original. Não estou procurando especulações não suportadas, mas análises reais suportadas por dados reais.

A interpretação que você sugere no segundo parágrafo está incorreta. É compreensível, pois existe um debate na literatura - diferentes trabalhos chegam a conclusões potencialmente contraditórias .

"A exclusão da possibilidade de o evento estar associado a uma radiação de raios gama substancial, direcionada ao observador" significa simplesmente que nenhum GRB observável foi encontrado, sugerindo que a detecção original pode ter sido causada pelo fundo instrumental : cada detector tem seu próprio fundo instrumental , apenas eventos reais devem ser vistos por todos os instrumentos suficientemente sensíveis.

Em princípio, é sempre possível que a fusão gerasse emissão de raios, direcionada para outro lugar. Nenhum instrumento deveria tê-lo visto diretamente, e não há uma maneira simples de saber se isso aconteceu.

Esse limite superior deriva da observação de outro satélite (INTEGRAL / SPI-ACS, Savchenko et al 2016 ) que a detecção original (Fermi / GBM, Connaughton et al 2016 ). Além disso, uma análise alternativa dos dados de Fermi / GBM ( Greiner et al 2016 ) sugeriu que nenhum evento pode ser encontrado nos dados do GBM - a opinião deles é que se tratava de algum tipo de flutuação de fundo .

No momento, as equipes que relataram esses resultados conflitantes estão trabalhando juntas, tentando obter uma imagem consistente, que pode ser, em princípio, um GRB com essas propriedades associadas ao GW150914, um GRB não relacionado com algumas propriedades ou nenhuma detecção . Este trabalho está centrado na calibração cruzada e na comparação de instrumentos, e também é útil para evitar esse tipo de incertezas no futuro.

Pode-se tentar caracterizar as propriedades espectrais deste evento, seguindo a abordagem da equipe Fermi / GBM original. Infelizmente, porém, a medição parecia estar em péssimas condições para Fermi / GBM (na direção ruim). É por isso que o sinal era muito fraco (abaixo do que normalmente seria relatado para um GRB real, embora recentemente tenham sido feitas tentativas de diminuir esses limiares, ver Goldstein et al 2017 ), e a caracterização espectral seja fraca . Você pode procurar alguns detalhes em Veres et al 2016 . Com essas grandes incertezas, o espectro é compatível com o dos GRBs curtos conhecidos.

A estimativa de luminosidade depende do espectro , mas parece estar na extremidade inferior da pequena amostra de GRB (ver, por exemplo, Wanderman et al 2015 ).
Mas, como as incertezas são grandes, o evento, se real, também pode ser incomum.

A observação INTEGRAL, não detecção, implicaria muito mais suave (talvez incomum para um GRB curto) ou / e uma explosão mais fraca, possivelmente incompatível mesmo com os dados Fermi / GBM altamente incertos .

A duração desse possível GRB possivelmente associado ao evento GW é a parte mais fácil e tem cerca de 1 s de comprimento, típico para um GRB curto ( Kouveliotou et al 1993 ).