Comptes Rendus
Afterglows after Swift
[Les rémanences après Swift]
Comptes Rendus. Physique, Volume 12 (2011) no. 3, pp. 276-287.

Depuis leur découverte par le satelite Beppo-SAX en 1997, les rémanences des sursauts gamma ont suscité un intérêt sans cesse croissant. Elles ont permis les mesures de redshifts qui ont confirmé que les sursauts sont situés à distance cosmologique. Leur étude couvre un vaste domaine aussi bien temporel (de une minute à plusieurs mois après le sursaut) que spectral (depuis les GeV jusquʼà la radio). Le but de cette revue est dʼabord de faire un court rappel historique de la recherche sur les rémanences puis de décrire les principaux résultats observationnels avec une attention particulière pour la rémanence précoce, révélée par Swift. Nous présentons ensuite le modèle standard tel quʼil fut développé durant lʼère pré-Swift et montrons comment il est mis en question par les résultats récents de Swift et Fermi. Nous discutons enfin les propositions (dans le cadre standard ou impliquant au contraire un changement de paradigme) qui ont été avancées pour résoudre les différents problèmes.

Since their discovery by the Beppo-SAX satellite in 1997, gamma-ray burst afterglows have attracted an ever-growing interest. They have allowed redshift measurements that have confirmed that gamma-ray bursts are located at cosmological distances. Their study covers a huge range both in time (from one minute to several months after the trigger) and energy (from the GeV to radio domains). The purpose of this review is first to give a short historical account of afterglow research and describe the main observational results with a special attention to the early afterglow revealed by Swift. We then present the standard afterglow model as it has been developed in the pre-Swift era and show how it is challenged by the recent Swift and Fermi results. We finally discuss different options (within the standard framework or implying a change of paradigm) that have been proposed to solve the current problems.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2011.04.002
Keywords: Gamma-ray bursts, Afterglow, Hydrodynamics, Radiative processes, Multiwavelength observations
Mot clés : Sursauts gamma, Rémanence, Hydrodynamique, Processus radiatifs, Observations multi-longueurs dʼonde

Olivier Godet 1 ; Robert Mochkovitch 2

1 Université Toulouse III, Institut de Recherche dʼAstrophysique & de Planetologie (IRAP), 9 avenue du Colonel Roche, 31028 Toulouse cedex 4, France
2 Institut dʼAstrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS – Université Pierre-et-Marie-Curie, 98bis, boulevard Arago, 75014 Paris, France
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Olivier Godet; Robert Mochkovitch. Afterglows after Swift. Comptes Rendus. Physique, Volume 12 (2011) no. 3, pp. 276-287. doi : 10.1016/j.crhy.2011.04.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2011.04.002/

[1] E. Costa et al. IAU Circular, 6572 (1997)

[2] L. Scarsi et al. AdSpR, 131 (1993), p. 369

[3] D.Q. Lamb et al. NewAR, 48 (2004), p. 423

[4] N. Gehrels et al. ApJ, 611 (2004), p. 1005

[5] P. Petitjean; S.D. Vergani Gamma-ray bursts as probes of the distant universe, C. R. Physique, Volume 12 (2011), pp. 288-297 ( in this issue )

[6] B. Zhang Open questions in GRB physics, C. R. Physique, Volume 12 (2011), pp. 206-225 ( in this issue )

[7] P. Mészáros; M.J. Rees ApJ, 476 (1997), p. 232

[8] R.D. Blandford; C.F. Mckee Phys. of Fluids, 19 (1976), p. 1130

[9] M. Lemoine; G. Pelletier Shock acceleration in gamma-ray bursts, C. R. Physique, Volume 12 (2011), pp. 234-245 ( in this issue )

[10] R. Sari; T. Piran; R. Narayan ApJ, 497 (1998), p. L17

[11] B. Zhang et al. ApJ, 655 (2006), p. 989

[12] Z.-Y. Li; R.A. Chevalier ApJ, 551 (2001), p. 940

[13] A. Panaitescu; P. Kumar ApJ, 543 (2000), p. 66

[14] A. Panaitescu; P. Kumar MNRAS, 353 (2004), p. 511

[15] A. Panaitescu; P. Kumar MNRAS, 350 (2004), p. 213

[16] A. Panaitescu; P. Kumar ApJ, 554 (2001), p. 667

[17] S.D. Barthelmy et al. Space Science Reviews, 120 (2005), p. 143

[18] D.N. Burrows et al. Space Science Reviews, 120 (2005), p. 165

[19] P.W.A. Roming et al. Space Science Reviews, 120 (2005), p. 95

[20] E. Rol et al. ApJ, 624 (2005), p. 868

[21] P.W.A. Roming et al. ApJ, 652 (2006), p. 1416

[22] V. Mangano et al. Il NCim B, 121 (2006), p. 1297

[23] D. Grupe et al. ApJ, 662 (2007), p. 443

[24] P.T. OʼBrien et al. ApJ, 647 (2006), p. 1213

[25] R. Willingale et al. ApJ, 662 (2007), p. 1093

[26] G. Chincarini et al. ApJ, 671 (2007), p. 1903

[27] A.D. Falcone et al. ApJ, 671 (2007), p. 1921

[28] E.W. Liang et al. ApJ, 646 (2006), p. 351

[29] P. Curran et al. A&A, 487 (2008), p. 533

[30] J.-L. Atteia; M. Boër Observing the prompt emission of GRBs, C. R. Physique, Volume 12 (2011), pp. 255-266 ( in this issue )

[31] P.A.E. Evans et al. MNRAS, 397 (2009), p. 1177

[32] P. Schady et al. MNRAS, 380 (2006), p. 1041

[33] P. Kumar; A. Panaitescu ApJ, 541 (2000), p. L51

[34] G. Tagliaferri et al. Nature, 436 (2005), p. 985

[35] M. Goad et al. A&A, 449 (2006), p. 89

[36] A. Moretti et al. A&A, 478 (2008), p. 409

[37] B. Zhang; H. Yan ApJ, 726 (2011), p. 90

[38] M.J. Rees; P. Mészáros ApJ, 628 (2005), p. 847

[39] A. Beloborodov MNRAS, 407 (2010), p. 1033

[40] A. Peʼer; P. Mészáros; M.J. Rees ApJ, 652 (2006), p. 482

[41] J. Nousek et al. ApJ, 642 (2006), p. 389

[42] A.R. King et al. ApJ, 630 (2005), p. 113

[43] R. Perna; P.J. Armitage; B. Zhang ApJ, 636 (2006), p. 29

[44] D. Proga; B. Zhang MNRAS, 370 (2006), p. 61

[45] S. Rosswog MNRAS, 376 (2007), p. 48

[46] S. Kobayashi; B. Zhang ApJ, 655 (2007), p. 973

[47] D. Eichler; J. Granot ApJ, 641 (2006), p. 5

[48] F. Genet; F. Daigne; R. Mochkovitch MNRAS, 381 (2007), p. 732

[49] Z.L. Uhm; A. Beloborodov ApJ, 665 (2007), p. L93

[50] N. Lyons et al. MNRAS, 402 (2009), p. 705

[51] E. Nakar; J. Granot MNRAS, 380 (2007), p. 1744

[52] J. Granot; E. Nakar; T. Piran Nature, 426 (2003), p. 138

[53] D. Lazzati et al. MNRAS, 411 (2011), p. L16

[54] P. Jakobsson et al. ApJ, 617 (2004), p. 21

[55] S.B. Cenko et al. ApJ, 693 (2009), p. 1484

[56] A. Melandri et al. ApJ, 686 (2008), p. 1209

[57] D.A. Perley et al. AJ, 138 (2009), p. 1690

[58] J. Greiner et al. A&A, 526 (2011), p. 30

[59] A. Panaitescu; W.T. Vestrand MNRAS, 387 (2008), p. 497

[60] P.W.A. Roming et al. ApJ, 690 (2009), p. 163

[61] A.D. Kann et al. ApJ, 720 (2010), p. 1513

[62] A. Panaitescu et al. MNRAS, 369 (2006), p. 2059

[63] G. Ghisellini et al. MNRAS, 393 (2009), p. 253

[64] A. Panaitescu MNRAS, 383 (2008), p. 1143

[65] A.J. Van der Horst et al. NCim B, 121 (2006), p. 1605

[66] D.A. Frail; E. Waxman; S.R. Kulkarni ApJ, 537 (2000), p. 191

[67] D.A. Frail et al. ApJ, 619 (2005), p. 994

[68] Y. Oren; E. Nakar; T. Piran MNRAS, 353 (2004), p. L35

[69] Y.M. Pihlström et al. ApJ, 664 (2007), p. 411

[70] A. Panaitescu; P. Kumar MNRAS, 350 (2004), p. 213

[71] W.B. Atwood et al. ApJ, 697 (2009), p. 1071

[72] P.N. Bhat et al. Gamma-Ray Bursts: Sixth Huntsville Symposium, AIP Conference Proceedings, vol. 1133, 2009, p. 34

[73] B.B. Zhang et al., 2010 | arXiv

[74] M. Ackermann et al. ApJ, 716 (2010), p. 1178

[75] G. Ghirlanda; G. Ghisellini; L. Nava A&A, 510 (2010), p. L7

[76] D. Band et al. ApJ, 413 (2003), p. 281

[77] K. Asano; S. Guiriec; P. Mészáros ApJ, 705 (2009), p. L191

[78] F. Piron; V. Connaughton The Fermi view of gamma-ray bursts, C. R. Physique, Volume 12 (2011), pp. 267-275 ( in this issue )

[79] R.D. Preece et al. ApJS, 126 (2000), p. 19

[80] D.B. Fox et al. Nature, 437 (2005), p. 845

[81] N. Gehrels et al. Nature, 437 (2005), p. 851

[82] S. Barthelmy et al. Nature, 438 (2005), p. 994

[83] B. Zhang Chinese Journal of Astronomy & Astrophysics, 7 (2007), p. 1

[84] B. Paczyński ApJ, 308 (1986), p. L43

[85] D. Eichler et al. Nature, 340 (1989), p. 126

[86] S. Rosswog et al. MNRAS, 334 (2003), p. 481

[87] E. Berger et al. ApJ, 664 (2007), p. 1000

[88] D.N. Burrows et al. ApJ, 653 (2006), p. 468

[89] O. Godet et al. A&A, 452 (2006), p. 819

[90] L. Vetere et al. Gamma-Ray Bursts: Sixth Huntsville Symposium, AIP Conference Proceedings, vol. 1133, 2009, p. 199

[91] P.A. Cumin et al. A&A, 467 (2007), p. 1049

[92] D. Watson et al. A&A, 454 (2004), p. L123

[93] A.M. Soderberg et al. ApJ, 606 (2004), p. 994

[94] P. Jakobsson et al. ApJ, 427 (2004), p. 785

[95] N.R. Butler et al. ApJ, 621 (2005), p. 884

[96] C. Guidorzi et al. A&A, 499 (2009), p. 439

[97] A.J. Levan et al. ApJ, 648 (2006), p. 1132

[98] P. Romano et al. A&A, 450 (2006), p. 59

[99] V. Mangano et al. ApJ, 654 (2007), p. 403

[100] S.T. Holland et al. AJ, 133 (2007), p. 122

[101] O. Godet et al. A&A, 471 (2007), p. 385

[102] D.Q. Lamb; T.Q. Donaghy; C. Graziani NCim C, 28 (2005), p. 365

[103] D.A. Frail et al. ApJ, 562 (2001), p. L55

[104] J.E. Rhoads ApJ, 525 (1999), p. 737

[105] J.E. Rhoads ApJ, 487 (1997), p. L1

[106] E. Liang; B. Zhang ApJ, 633 (2005), p. 611

[107] E. Liang et al. ApJ, 707 (2009), p. 328

[108] J.L. Racusin et al. ApJ, 698 (2009), p. 43

[109] S.B. Cenko et al. ApJ, 711 (2010), p. 641

[110] A.M. Beloborodov et al. MNRAS, 410 (2010), p. 2422

[111] A. Panaitescu; P. Kumar ApJ, 560 (2001), p. L49

[112] S. Schulze et al. ApJ, 526 (2011), p. 23

[113] S.E. Woosley ApJ, 405 (1993), p. 273

[114] N. Langer; A.-J. van Marle; S.-C. Yoon New Astronomy Reviews, 54 (2010), p. 206

[115] R. Shen; P. Kumar; E.L. Robinson MNRAS, 371 (2006), p. 1441

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