Гамма-всплески, найденные в архивных записях эксперимента BATSE тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

Астрокосмический Центр Физического Института им. П.Н.Лебедева Российской Академии Наук

на правах рукописи

НГБ ОД

Тихомирова Яна Юрьевна

у : > - • .- -ч ,

*" ° •■■■-.г

Гамма-всплески, найденные "в архивных записях_____

эксперимента ВАТБЕ: однородный каталог и анализ , . пространственного распределения

01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия

автореферат диссертации на соискание учёной степени-кандидата физико-математических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Астрокосмнческом Центре ФИАН им. П.Н.Лебедеве

Научные руководители: кандидат физ.мат. наук Б.Б.Штерн

профессор, доктор физ.мат. наук В.Г.Курт

, Официальные оппоненты: доктор физ.мат. наук

В.С.Бескин

кандидат физ.мат. наук

М.Е.Прохоров

Ведущая организация: Московский Инженерно-физический Институт.

Защита состоится 2.0 НЬРТА 2000 года в 16час. на заседании Диссертационного совета в ФИАН им. П.Н.Лебедева РАН по адресу: Москва, Ленинский проспект, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФИАН. Автореферат разослан -/8 Фе&РАля 2000 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета ^^^^^^ Ю.А.Ковалев

4 03

Общая характеристика работы.

Актуальность темы.

Космические гамма-всплески - одна из "горячих" проблем современной астрофизики. Лишь в последние 3 года спустя почти три десятка лет активных исследований - ученым удалось приблизится к разгадке их происхождения. Резкий прогресс в изучении гамма-всплесков расширил и без того многочисленный круг специалистов из разных областей астрофизики, занимающихся этим интересным явлением.

Изучение гамма-всплесков дает вклад в понимание физики компактных объектов, процессов в двойных системах, а также представляет особый интерес для космологии.

Наиболее чувствительным экспериментом, в котором регистрировались гамма-всплески, является действующий американский эксперимент Burst And Transient Sources Experiment (BATSE). Этот эксперимент, проводящийся с апреля 1991 года на борту спутника Compton Gamma Ray Observatory (CGRO), накопил за более чем 8.6 лет непрерывных наблюдений данные о ~ 2600 гамма-всплесках с потоками до ~ 0.2 фот/см2/с. Выборка зарегистрированных этим экспериментом гамма-всплесков почти на порядок превосходит своим объемом каталоги всех других аналогичных экспериментов.

Критерии регистрации гамма-всплесков (критерии триггера) в этом эксперименте, как и в любом другом, неидеальны. Кроме того, для надежности регистрируемых событий порог составляет как минимум 5.5а превышения сигнала над фоном. Инспекция же записей непрерывного обзора неба с применением более мошной методики, чем в самом эксперименте, способна выявить произошедшие, но не зарегистрированные (нетриггерные) всплески, в том числе с потоками, ниже порога (ниже ~0.2 фот/см2/с).

Такой поиск позволяет изучать более слабые и, вероятно, более далекие источники гамма-всплесков в отсутствие нового, более чувствительного эксперимента. Вся выборка обнаруженных в записях гамма-всплесков (как триггерных, так и нетриггернмх) дает актуальный материал для статистических исследований.

Поиск фактически улучшает итоговые характеристики такого дорогого и сложного эксперимента, каковым является BATSE.

Цель работы.

С использованием записей непрерывных наблюдений эксперимента

ВАТБЕ п разрешением 1024 мс (данных БКСЬА) в работе ставятся и решаются следующие задачи:

• обнаружение гамма-всплесков с более слабыми потоками, чем ранее (ниже ~0.2 фот/см2/с),

• обнаружение новых гамма-всплесков с потоками выше 0.2 фот/см2/с,

• создание нового однородного каталога гамма-всплесков, превосходящего псе прежние своим объемом и достигнутой чувствительностью,

• проверка изотропии пространственного распределения гамма-всплесков по данным нового каталога,

» ограничение на возможный вклад в общую статистику гамма-всплесков, рожденных в протяженном галактическом гало по данным нового каталога.

Научная новизна и практическая ценность диссертации.

Представляемая работа включала в себя несколько этапов:

1. поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях ВАТЭЕ,

2. создание нового общедоступного однородного электронного каталога триггерных и нетриггерных гамма-всплесков, найденных в результате поиска,

3. угловой анализ на основе данных этого каталога, проверка изотропии и ограничение на допустимый вклад всплесков от галактического гало.

Осуществленная обработка записей эксперимента ВАТЭЕ с применением новой, более мощной методики в рамках поиска нетриггерных гамма-всплесков позволила получить более плодотворные результаты, чем в других аналогичных поисках: количество найденных всплесков за единицу времени выше, объем обработанных данных больше, и - как следствие того и другого - общая выборка превосходит все известные.

Примененный оригинальный прием "подсаживания" в записи тестовых всплесков позволил учесть эффективность поиска и, таким образом,

правильно учесть статистику реально происходящих всплесков с потоками вплоть до 0.1фот/см2/с. Поиск почти вдвое увеличил прежнюю оценку числа слабых всплесков! Кроме того, тестовые всплески позволяют учесть другие селективные эффекты поиска.

Найденные в результате поиска гамма-всплески - как триггерные (19СЗ), так и нетриггерные (1715) - объединены в каталог. Новый однородный каталог гамма-всплесков превосходит все существующие своим объемом (3678 события) и достигнутой глубиной выборки (потоки до

0.1фот/см2/с).

Примененный алгоритм фитирования приходящего сигнала для одновременного определения как координат, так и потока не только дает локализацию, но и выделяет всплески как "чистые" сигналы. Таким образом, новый однородный каталог содержит кривые блеска не только в их привычном представлении (наблюдавшийся темп счета в детекторах), но и как "чистые" сигналы.

Нетриггерные всплески каталога включают слабые всплески с потоками 0.1-0.2 фот/см2/с и позволяют исследовать самую крупную на сегодня выборку столь слабых всплесков.

Нетриггерные всплески включают также яркие события, с потоками много выше порога триггера BATSE. При сравнении с данными других экспериментов (кроме BATSE) они могут дать важный материал для дальнейшего исследования.

Каталог в делом ценен для статистических анализов. Найденная выборка гамма-всплесков полезна для анализа пространственного распределения, п частности, для ограничение на возможный вклад в наблюдаемую статистику источников не-космологической популяции, для исследования повторяемости гамма-всплесков со временем, а также для поиска гравитационного линзирования.

Новый каталог оформлен в виде общедоступного архива r ИНТЕРНЕТ. Архив каталога нетриггерных и триггерных гамма-всплесков размещен на сервере Департамента астрофизики высоких энергий Стокгольмской Обсерватории (Швеция) и доступен через анонимное ftp по адресу ask.astro.su.se

и как ИНТЕРНЕТовская страница по адресу http://www. astro.su.se/groupH/head/grb.archive.htmi

Архив каталога регулярно пополняется новыми сведениями и дает исследователям возможность оперативного использования новых данных по гамма-всплескам, вскоре после того как они были записаны дей-

ствующим экспериментом ВАТБЕ.

Выполненный угловой анализ подтвердил изотропию распределения по небу - впервые длястоль глубокой выборки гамма-всплесков (потоки до 0.1 фот/см'2/с). Впервые же для столь глубокой выборки положены ограничения на допустимый вклад популяции в гало в общую статистику (до ~ 60%). Выборка дает дакже более точный верхний на "евклидову компоненту" 17%).

Личный вклад автора.

Поиск нетриггерных гамма-всплескол был осуществлен в коллективе соавторов: Б.Е.Штерна, Д.А.Компанееца, М.Степанова, А.Бережного и Р.Свенссона. Автором было отсканировано ~ 60% данных, а также проделана работа на предварительном этапе разработки методики и на этапе обработки полученных результатов и их публикации (1-3,7).

Электронный каталог гамма-всплесков был создан автором совместно с Б.Е.Штерном.

Угловой анализ по данным каталога был сделан по инициативе автора и совместно с Б.Е.Штерном.

Автору принадлежит решающая роль в подготовке публикаций 4-6.

Автор признателен всем своим соавторам. Особая благодарность выражается к.ф.-м.н. В.Б.Штерну, под руководством и при участии которого выполнена большая часть работы.

Апробация полученных результатов.

Представленные в диссертации результаты докладывались на нескольких локальных семинарах и отчетных сессиях АКЦ ФИАН, на семинаре в Стокгольмской Обсерватории Стокгольмского Университета а также на следующих международных и российских конференциях и семинарах:

' • Скандинавский рабочий семинар по гамма-всплескам, Копенгаген (Дания), декабрь 1997 г.,

• Международная конференция "Гамма-всплески в эру послесвечений", Рим (Италия), ноябрь 1998 г.,

• 19-ый Техасский симпозиум по релятивистской астрофизике и космологии, Париж (Франция), декабрь 1998 г.,

• Общемосковский семинар астрофизиков, ГАИШ МГУ, Москва (Россия), январь 1999 г.,

Международная конференция "Гамма-всплески: первые три минуты", Графтенваллен (Швеция), февраль 1999 г.,

• Всероссийская конференция по внегалактической астрономии, Пу-щино (Россия), май 1999 г.,

• 4-ая международная конференция "Космион", Москва (Россия), октябрь 1999 г.

• 5-ый международный Хантсвиллский симпозиум по гамма-всплескам, Хантсвилл (США), октябрь 1999 г.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Б начале приводится также аннотация, благодарности, оглавление, список рисунков и список таблиц. Список литературы включает 53 ссылки. Объем текста диссертации 81 страница, включая 28 рисунков и 7 таблиц.

Описываемый в работе новый каталог гамма-всплесков, насчитывающий 3678 событий, не приводится в силу его общедоступности в ИНТЕРНЕТ и слишком большого объема.

Краткое содержание работы.

Введение.

Кратко изложена история исследования гамма-всплесков, приведены современные статистические данные по гамма-всплескам, а также описан эксперимент Burst And Transient Sources Experiment, на обработке данных которого построена диссертация.

Следующая три главы описывают соответственно 3 этапа работы:

• поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях эксперимента BATSE,

• создание нового объединенного каталога триггерных и нетриггерных гамма-всплесков, найденных в записях BATSE,

• анализ пространственного распределения гамма-всплесков по данным нового каталога.

Глава "Поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях эксперимента BATSE".

Существует несколько причин, по которым случившийся гамма-всплеск может быть незарегистрирован экспериментом ВАТБЕ:

1) всплеск не удовлетворил критериям триггера,

2) всплеск произошел в период, когда триггер не работал,

3) всплеск был ошибочно классифицировав как событие другого типа. Гамма-всплеск может не удовлетворить критериям триггера (условие 1)), если:

1а. слишком слабый (не удовлетворяет пороговым потоковым критериям),

16. слишком короткий (не соответствует временному разрешению), 1в. имеет слишком медленно нарастающий фронт (не соответствует длительности интегрирования фона),

1г. фон стал более высоким и/или сильно-переменным (пороговые потоковые критерии становятся строже).

Гамма-всплески, не зарегистрированные по всем перечисленным причинам 1)-3), но которые можно было бы обнаружить, используя записи ВАТБЕ, будем называть нетриггерными. Всплески же, зарегистрированные в ходе эксперимента ВАТБЕ, назовем триггериыми.

Для такого поиска нетриггерных гамма-всплесков имеются данные ОКСЬА - записи с разрешением 1024 мс по всем 8 детекторам ВАТБЕ в каждом из 4 энергетических каналов. Данные были перекачены из архива наблюдений эксперимента ВАТЭЕ.

Описываемый поиск состоял в автоматическом сканировании записей ГЖСЬА с остановками в случае выполнения некоторых условий -будем их называть условиями "триггера".

В описываемом поиске применялись 3 критерия триггера:

1. (аналогичный критерию триггера ВАТЭЕ) превышение отсчетов в суммё' 2-го и 3-го энергетических каналов (50-300 кэВ) над фоном одновременно в любых двух (из восьми) детекторах, '4а в одном и 2.5а в другом, на любом из четырех временных масштабах: 1 бин (1024 мс), 2, 4 или 8, фон оценивался линейной экстраполяцией за 40 секунд;

2. достаточная временная переменность, оцениваемая как среднеквадратичный разброс над линейной аппроксимацией сигнала в интервале от —16 до +16 секунд и от —16 до +32 секунд: остаточный х2 должен превышать 2.5 на одну степень свободы;

3. "вычитание СудХ-1'\ основанное на фитирогднии сигнала ожидаемым потоком фотонов с направления и проверкой остаточного сигнала критерием 2.

Критерий 1 есть проверка на наличие сигнала. Критерий 2 отсеивает ложные триггера, срабатывающие на плавных изменениях фона и на скачках фона при затмении рентгеновских источников Землей. Критерий 3 отсеивает вспышки от как наиболее активного источника.

Дополнительная обработка при срабатывании триггера состояла в визуальном контроле и в определении координат областей локализации событий.

Вторичная обработка состояла в уточнении координат и области локализации, отождествлении и отсеивании рентгеновских переменных и источников мягких повторяющихся гамма-вспышек, зарегистрированных ВАТ8Е или другими экспериментами, и окончательной классификации событий как "гамма-всплески". На этой же стадии гамма-вслески были отождествлены с гамма-всплесками, зарегистрированными в ходе эксперимента ВАТЭЕ, по каталогу этого эксперимента, и разделены ка "триггерные" и "нетриггерные".

Для оценки эффективности нахождения гамма-всплесков в поиске и учета селективных эффектов был использован метод тестовых всплесков. Метод состоял в " подсаживании" в данные БГБСЬА искусственных тестовых всплесков. Ничем не выдавая своей искусственной природы в записях, тестовые всплески подвергались той же самой процедуре поиска, что и реальные, и были отождествлены лишь на стадии вторичной обработки.

Все найденные гамма-псплески статистически значимые. Значимость, оцененная по величине х2 превышения над фоном, составляет не менее 6 а.

Глава "Новый каталог гамма-всплесков, найденных в записях эксперимента ВАТБЕ".

Все найденные в результате поиска гамма-всплески - были объединены в каталог - новый объединенный каталог (ОК) триггерных и нетриггерных гамма-всплесков, найденных в записях ВАТБЕ.

Ради однородности каталога п него были включены только те известные триггерные всплески, которые были найдены в поиске.

В процессе поиска не найдено ~24% триггерных всплесков каталога ВАТЭБ. 2/3 из них произошли в периоды отсутствия использовавшихся

для поиска 1024миллисекундных записей эксперимента ВАТЭЕ, ~1/5 слишком короткие, чтобы быть зарегистрированными с временным разрешением 1024 мс, оставшиеся -- ~1/8 или 3% от общего числа триг-герных всплесков каталога ВАТЭЕ за соответствующий период - были ошибочно дисклассифицированы или пропущены в поиске.

Последняя, третья версия ОК, включает данные обработки наблюдений ВАТЭЕ за 8.6 лет по 17 ноября 1999 года и содержит 3678 гамма-всплесков - 1715 нетригтерных и 1963 триггерных.

ОК имеет свои особенности. Первая из них обусловлена тем, что всплески были извлечены из записей с достаточно низким (1024 мс) временным разрешением: ОК неполон для класса коротких (короче 2 с) всплесков и непригоден для их изучения. Вторая особенность связана с присутствием в выборке слабых всплесков: для них трудно уверенно определить продолжительности.

ОК содержит следующие данные:

• индивидуальные характеристики гамма-всплесков,

• регистрационные данные, относящиеся ко всей выборке,

• некоторые статистические распределения.

Индивидуальные характеристики - идентификатор события по времени, данные о потоке и координаты - сведены в основную таблицу каталога. В ближайщее время в таблицу будут включены продолжительности всплесков.

Существует отдельная аналогичная таблица для нетриггерных всплесков, выстроенных по уменьшению их потока.

Кроме того, каталог предоставляет кривые блеска в двух вариантах: "зарегистрированный темп счета квантов в зависимости от времени" и "чистые" сигналы, полученные при фитировании потока при определении координат.

,К регистрационным данным каталога можно отнести: дополнительную информацию о фоне в записях в момент триггера, данные по тестовым всплескам.

Статистические распределения включают в себя итоговые результаты поиска нетриггерных всплесков, как то: кривую эффективности нахождения всплесков в зависимости от потока, распределение найденных всплесков по потоку, диаграмму к^М-к^Р, диаграмму "жесткость в зависимости от потока", распределение ошибок локализации и др.

Электронный архив каталога, доступный через анонимное Jtp по адресу ask.astro.su.se

и как ИНТЕРНЕТовская страница по адресу http://www. astro.su.se/groups/head/grb.archive. html, был открыт 9 марта 1999 года В результате продолжения поиска и усовершенствования техники обработки данных в архиве появляются новые, а также незначительно изменяются или дополняются уже имеющиеся сведения. На февраль 2000 года архив содержит Зю версию каталога, и его объем составляет более 200 Мегабайт.

Глава "Анализ пространственного распределения гамма-всплескск на основе нового каталога".

Глава включает решение 2 задач: 1) проверку изотропии и 2) ограничение на возможный вклад в наблюдаемую статистику гамма-всплесков из протяженного гало.

1) После того, как появились свидетельства космологической природы нескольких гамма-всплесков остается открытым вопрос, все ли гамма-всплески приходят с космологических расстояний или, помимо космологической, существует популяция источников гамма-всплесков другой природы, - в частности, популяция источников, образующих гало вокруг нашей Галактики на расстояниях до сотен килопарсек от ее центра.

Такое протяженное гало могут образовывать нейтронные звезды Галактики, и оно не отрицается наблюдательными да,иными. Существование гало вокруг Галактики предполагает существование аналогичного гало вокруг туманности Андромеды (галактики М31) - ближайшей галактики, идентичной нашей.

Возможными ожидаемыми анизотропиями в случае существования "гало-популяции" гамма-всплесков могут быть анизотропия в распределении на центр Галактики и/или на туманность Андромеды (галактику М31). Обнаружение таких анизотропий стало бы доказательством существования "гало-популяции".

Проверка на присутствие указанных анизотропий, а также оценки допустимых избытков в этих направлениях на основе наблюдаемых данных полезны, не только как самостоятельные характеристики пространственного распределения гамма-всплесков, но и используются в задаче об ограничении на допустимый вклад "галотпопуляции" в общую статистику гамма-всплесков.

Для проверки крупномасштабной изотропии распределения новой

выборки известных гамма-всплесков актуальным видится применение следующих тестов:

• дилольного момента Й в независимой системе координат, определяемого как

(1)

где г? направленный на всплеск единичный вектор, а N - число всплесков в выборке,

трех его компонент Ш, Е2, 113, а также широко применявшихся ранее статистик

• < соБ(б') >, где в - угол между направлениями на центр Галактики и па всплеск,

• < вт2(6) —1/3 >, где 6 - галактическая широта всплеска,

• < вЦй) >,

• < &1г12(<5) —1/3 >, где 5 - склонение всплеска,

характеризующих соответственно дипольвый и квадрупольный моменты в галактической системе координат и экваториальной.

Неопределенности, вносимые в результаты дипольных и квадруполь-ных моментов ошибками локализации каталога ОК, значительно меньше неопределенностей, появляющихся в силу ограниченной выборки. Как показали расчеты методом Монте-Карло, неопределенности, вносимые ошибками локализации в значения компонент дилольного момента в независимой системе координат составляют 3.8 х 10~3 для всего каталога ОК в целом л 7.1 х 10~3 для нетриггерных всплесков, тогда как неопределенности, накладываемые ограниченностью выборки, составляют 1.0 х Ю-2 и 1.4 х Ю-2 соответственно. Оценено, что тест на избыток в направлении туманности Андромеды также эффективен несмотря на большие ошибки локализаций.

В случае изотропного распределения источников гамма-всплесков значения всех используемых тестов равны нулю. Однако из-за орбиты спутника, на котором проводится эксперимент ВАТБЕ, а также варьирующегося ионосферного вклада в фон экспозиция неба, накапливаемая ВАТЭЕ, неоднородна Кроме экспозиции возможны другие эффекты, искажающие изотропию, связанные с процедурой регистрации. Например, приписывание гамма-всплесков с направления Солнца, Су^ Х-1 и жестких рентгеновских источников в диске нашей Галактики к проявлениям именно этих источников и ошибочная их дисклассификация. Учесть такие эффекты труднее, чем экспозицию и, как правило, ими пренебре-

гают в подобных задачах. Здесь эта проблема преодолена применением тестовых "подсадных" всплесков, которые демонстрируют те же систематические отклонения от изотропии, которые должны ожидаться для реальных всплесков.

Если проверяется крупномасштабная изотропия наблюдаемой выборки гамма-всплесков, размер интересующей нас части:гало не может значительно превосходить половины расстояния до туманности Андромеды, составляющего 670 кпк, и можно было бы ожидать избытка всплесков в конусе с направлением на М31. Максимальный эффективный раствор такого конуса ~25°. По данным каталога ОК проверялся избыток в конусе радиусом 18° и 25° для всех всплесков и отдельно для слабых (меньше 0.4 фот см-2 с-1).

Все отклонения от ожидаемых величин находятся в пределах 1.5а. Таким образом, крупномасштабной анизотропии не обнаружено.

Избытков в конусе радиусом 18° и 25° с направлением на М31 также не обнаружено. Избыток проверялся для всего каталога ОК в целом и отдельно для слабых всплесков с потоками меньше 0.4 фот см-2 с-'.

2) Для ограничения возможного вклада в общую статистику гамма-всплесков популяции гало использовалась следующая модель гало: плотность источников на единицу объема задавалась, подобно предшествующим работам, как

М{т) = КгЦ{т1+ г2), (2)

где г - расстояние от центра Галактики, гс - радиус "ядра" гало, Д, -нормировочный коэффициент. Спадание плотности источников как 1 /г2 при удалении от центра обуславливается постоянным темпом вылета нейтронных звезд (как предполагаемых источников гамма-всплесков в гало) из диска Галактики. Светимость источников задавалась логнор-мальным распределением

<Ш/й1 = ехр[-1оа{Ь/1,0)г/о2), " ' (3)

где Ь - светимость, Ь0 - средняя светимость, ст - ширина распределения.

Предполагались идентичные,галорокруг нашей Галактики и вокруг галактики М31. Приливные эффекты не учитывались. Распределения обрезались на 800 кпк от центра галактик, что достаточно хорошо воспроизводит случай бесконечного распределения.

Столь грубая модель видится вполне достаточной для подобного рода задач.

Для ограничения доли гамма-всплесков "гало-популяции" в общей статистике применялись следующие критерии:

1. значение теста < а»(0) > не должно превосходить 2сг от наблюдаемого,

2. избыток числа всплесков внутри конуса 18° с направлением на М31 не должен превосходить 2а от наблюдаемого,

3. избыток числа всплесков внутри конуса 25° с направлением на М31 не должен превосходить 1а от наблюдаемого,

4. остаточная дифференциальная диаграмма ^М-1о§Р (после вычета из наблюдаемой модельной диаграммы) должна быть гладкой: на слабом конце не круче наклона 0.5 с разницей между соседними точками < Зсг.

Воспроизводилась выборка гамма-всплесков (£ — + где 5„ -изотропно распределенная популяция, 5/, - всплески "гало-популяции", £ - определяемая допустимая доля "гало-популяции". Распределения разыгрывались методом Монте-Карло. Переменными параметрами являлись: гс, Р100 и а, где Рюа - поток на 100 парсеках в фот/см2/^, связанный с пиковой светимостью Ь [эрг/с] как

¿«2*1041Лоо.. (4)

Выли разыграны выборки для трех параметров а: 0,1, 2. Максимум допустимой доли по гс и Рт для случая <т = 0 составляет 69%, для а - 1 - 63%, для сг = 2 - 56%,

доля с уширением функции светимости уменьшается. Эта доля достигается:

для а = 0 - при Рюо = 1.8 фот/см2/с и гс = 50 кпк, для с = 1 - при Рюо = 0.5 фот/см2/с и гс = 45 кпк, для <7 = 2- при Рюо = 0.02 фот/см2/^ и гс = 40 кпк,

В случаях <7 = 2 эта доля ограничивается угловыми критериями 1-3, в то время как для а — 0 ограничение кладет распределение для <7 = 1 работают как угловые критерии, так и к^ГМс^Р.

Отметим, что распределение светимостей с шириной <7 = 0 видится менее реальным, чем а — 1 и а — 2. Таким образом, максимально допустимая доля "гало-популяции" составляет, по-вядимому, ~ 60%.

Такая высокая доля является следствием того, что ^ШояР по данным каталога ОК после исправления на эффективность поиска идет выше, чем ожидалось, и не демонстрирует завала на слабом конце. Если кривую обрезать на потоках, соответствующих порогу триггера ВАТЭЕ (0.2 фот/см2/с), то она даст более жесткое ограничение на долю для кыборки гамма-всплесков с потоками выше этого порога.

Однако даже доля выше 50% достигается лишь для узкого интервала параметров: для а = 1 светимость должна составлять (0.6 4-2) * К)1' эрг/с, для <7 = 2- (2.4 6) * 1039 эрг/с.

Оцененная допустимая доля "евклидовой компоненты'' в данных каталога ОК составляет ~ 17%.

Заключение.

Даются ссылки на публикации по каждому этапу работы, описывается личный вклад автора, а также приводятся основные положения, выносимые на защиту.

Основные положения, выносимые на защиту:

• новый объединенный каталог триггерных и нетриггер-ных гамма-всплесков (3678 событий с потоками до 0.1фот/см2/с), найденных в 1024 миллисекундных непрерывных записях эксперимента ВА'ГЭЕ [на паритетных началах с Б.Е.Штерном],

• подтверждение изотропности пространственного распределения гамма-всплесков по данным нового каталога 3678 гамма-всплесков с потоками до 0.1фот/см2/с,

• ограничение на допустимую долю в общей статистике наблюдаемых гамма-всплесков всплесков из протяженного гало ~ 60% по данным нового каталога 3678 гамма-всплесков с потоками до 0.1фот/см2/с.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Б.Stern, Ya. Tikhomirova, M.Stepanov, D.Kompaneets, A.Berezhnoy, R.Svensson "Twelve hundred non-triggered gamma ray bursts" Astronomy and Astrophysics Supplement 1999, Vol. 138, p. 413S.

2. B.Stern, Ya.Tikiwmirova, D.Kompaneets, M.Stepanov, A.Berezhnoy, R.Svensson "Non-triggered BATSE, Gamma Ray Bursts: an extended and revis&logN-logPdistribution'',, „ ■

in: "Gainroa Ray Bursts: The First,Three Minutes", Graftenvallen, Sweden, February,1999, Astronomical Society of the Pacific Conference Series 1999, Vol. 190, eds, J.Poutanen and R.Sveusson , , ,,, , also: High Energy Astrophysics Preprint, of Stpckholm Observatory 1999, No 23. ., 3. B.Stern, Ya.Tikhomirova, M.Stepanov, D.Kompaneets, A.Berezhnoy, R.Svensson : "Search for on-Triggered Gamma Ray Bursts in the BATSE Continuous Records: preliminary Results" submitted to Astrophysical Journal Letters 1999, also: Preprint of LPI1999, No 43.

4. Б.Е.Штерн, Я.Ю.Тихомирова "Электронный архив нетриггерных и триггерных гамма-всплесков, найденных в 1024 мхшлисекун&ных записях эксперимента BATSE "

Препринт ФИАН 1999, 48.

5. Я.Ю.Тихомирова, Б.Е.Штерн "Тест на пространственную изотропность трех тысяч гамма-всплесков, найденных в архивных данных эксперимента BATSE"

Письма в Астрономический Журнал 2000, н. 26/7-8 (в печати) также издана как: Препринт ФИАН 1999, 61.

С. Ya.Tikhomirova, B.Stern, R.Svensson "Uniform catalog of triggered and non-triggered BATSE GRBs: the test for isotropy and the constraints on the halo subpopulation "

submitted to Monthly Notes of Royal Astronomical Society 2000, also: Preprint of LPI 2000, No 8.

7. B.Stern, Ya. Tikhomirova, D.Kompaneets, M.Stepanov, A.Berezhnoy, R.Svensson "A Search for Non-Triggered Gamma Ray Bursts in the BATSE Continuous Records: the Current Status "

in: Proceedings of Fifth Huntsville Gamma Ray Burst Symposium, eds. Kippen, R. M., Mallozzi, R. S-, Connaughton, V., (New York: AIP), 2000, in press.

Последняя работа не содержит основных результатов, выносимых на защиту, а ее наиболее важные результаты уже представлены в 1-3.

1 Введение

1.1 История исследования космических гамма-всплесков

1.2 Современные статистические данные по гамма-всплескам

1.3 Наблюдения в рамках эксперимента ВАТБЕ.

2 Поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях эксперимента ВАТБЕ

2.1 Постановка задачи.

2.2 Описание поиска.

2.2.1 Содержимое используемых данных.

2.2.2 Применяемые критерии.

2.2.3 Описание процедуры

2.2.4 Метод тестовых всплесков.

2.2.5 Основные результаты.

2.3 Обсуждение результатов.

2.3.1 Обсуждение достоверности найденных всплесков

2.3.2 Ошибки локализации.

2.3.3 Сравнение с результатами других поисков.

2.3.4 Значение полученных результатов.

3 Новый каталог гамма-всплесков, найденных в записях эксперимента ВАТБЕ.

3.1 Новый каталог гамма-всплесков как результат поиска нетриггерных всплесков в данных ВАТЭЕ.

3.2 Архив каталога в ИНТЕРНЕТ.

3.3 Значение каталога для дальнейших исследований.

4 Анализ пространственного распределения гамма-всплесков на основе нового каталога

4.1 Проверка изотропии.

4.1.1 Постановка задачи.

4.1.2 Используемые тесты.

4.1.3 Результаты.

4.2 Ограничения на возможный вклад субпопуляции в гало в общую статистику гамма-всплесков.

4.2.1 Постановка задачи.

4.2.2 Применяемая модель.

4.2.3 Результаты.

4.3 Выводы.

1.1 История исследования космических гамма-всплесков

2 июля 1967 года американские спутники-шпионы, следившие за наземными ядерными испытаниями, зарегистрировали всплеск гамма-излучения продолжительностью 8 секунд, произошедший не в земной атмосфере [26]. Его временной характер не соответствовал вспышке гамма-излучения при взрыве ядерной бомбы. Солнечное происхождение исключалось, о способности генерации таких гамма-вспышек известными объектами во Вселенной ничего известно не было.

С этого момента начинается история явления, названного астрофизиками космическими гамма-всплесками (cosmic gamma ray bursts). История научного исследования, однако, начинает свой отсчет с публикации об обнаружении этих объектов [25], появившейся лишь в 1973 году, с задержкой из-за секретности материалов. В публикации сообщалось о регистрации американскими военными спутниками "Вела" 16 всплесков гамма-излучения в интервале энергий 0.2-1.5 МэВ продолжительностью от 0.1 до 30 секунд с потоком энергии (1. Ч- 20) х Ю-4 эрг/см2 с июля 1969 по июль 1972 года.

Этап активного исследования космических гамма-всплесков начался в 1978 году с одновременным стартом российского эксперимента "Конус" на межпланетных станциях "Венера" [33] и американского эксперимента Pioneer Venus Orbiter [31], в ходе которых регистрировались гамма-всплески.

Спецификой изучения гамма-всплесков - неизвестно когда и неизвестно где внезапно возникающих вспышек - явилось то, что гамма-детекторы, в отличии от астрономических приборов для наблюдений в других областях спектра, не могут определить координаты объекта с хорошей точностью. Достигнутая точность локализации составляет от нескольких угловых минут до градусов.

При такой точности локализации попытки отождествить гамма-всплески с известными объектами, излучавшими в других диапазонах спектра, были достаточно сложны. Из-за отсутствия таких отождествлений источники гамма-всплесков были неизвестны, невозможно было оценить расстояние до них и их светимость, и происхождение гамма-всплесков оставалось загадкой десятки лет их активного исследования.

Единственное отождествление [15] - необычного по сравнению с остальными гамма-всплеска 5 марта 1979 годя с остатком сверхновой - лишь запутало исследователей, так как этот всплеск вместе с несколькими другими был отнесен позднее к особому классу явления - источникам мягких повторяющихся гамма-вспышек (soft gamma repeaters) - и в современное понятие гамма-всплесков не входит.

Запутало ситуацию также появившееся указание на наличие в спектрах гамма-всплесков синхротронных линий, свидетельствующих в пользу связи гамма-всплесков с нейтронными звездами нашей Галактики [2], что не подтвердилось дальнейшими экспериментами [19], и является предметом дискуссий до сих пор.

В силу быстрой переменности излучения гамма-всплесков и их большой энергетики, их источниками с самого начала исследования предполагаются компактные объекты и явления связанные с ними.

К 1991 году было зарегистрировано около 300 гамма-всплесков, главным образом, благодаря эксперименту "Конус" и PVO. Были известны спектры, кривые блеска, продолжительности, потоки. Всплески не концентрировались к плоскости Галактики и к какому-либо конкретному направлению, и демонстрировали случайное распределение по небесной сфере [33]. Для статистических анализов выборка известных гамма-всплесков была слишком мала.

В 1991 году начал осуществляться американский эксперимент Burst and Transient Sources Experiement (BATSE) (см. раздел 1.3) - крупнейший, ныне действующий, эксперимент по исследованию гамма-всплесков. В рамках этого эксперимента ежегодно регистрируется ~300 гамма-всплесков и к настоящему моменту накоплены данные о ~ 2500 гамма-всплесках [35].

Главным результатом этого эксперимента стало установление пространственного распределения гамма-всплесков: изотропного, но неоднородного, с уменьшением числа источников на более далеких расстояниях [19], [36]. Такой характер пространственного распределения может давать лишь космологическая популяция источников или популяция источников в обширном гало нашей Галактикй со спадающей к периферии плотностью при некоторых ограничениях. Все остальные гипотезы происхождения гамма-всплесков были отброшены.

Последние годы появилась методика исследования гамма-всплесков путем одновременных наблюдений их областей локализации всеми имеющимися наземными и внеатмосферными телескопами во всех диапазонах спектра. В частности была создана система наблюдений Gamma

Ulysses

Comptoa GRO ' ' S '

XTE% лпи^ ^ ШЛ ihW/. y / / / фгтАТ/С * /km^^J yLL ! \ / ! ' a» W ц I , « t II' fr к 4 'к, J < r ш A ' А 'ЙШ1

JlSyfil

•».•< Г, JT---TI'%<utÏ Г• *• i"""w- « ',*--у*-" '»'if.» ■ ■ • -•«■•

ТЙ v ¡[.Л »Сгь-Ъ -VU4 WQM^&MMU . v -s) и f Г».- ч< rtHfitiiht.vw¡»ччцмичтц^ак^шмаг^шщ! л »¿K&K&a^^-imiu их* Ё^^^Ш4^ aî^PkJ о1?" »-F4"»« ** " w мигай»' aÉ^tfirtWWifeiM^^ii.«. «

Рис. 1: Схема международной системы наблюдений Gamma Ray Bursts Coordinates Network (GCN). ray bursts Coordinates Network (рис.1), благодаря которой координаты зарегистрированного прибором BATSE или другими гамма- или ретге-новскими телескопами гамма-всплеска, сообщаются всем телескопам для наблюдений в других областях спектра.

Важнейшую роль в исследовании гамма-всплесков сыграл итало-голландский спутник BeppoSAX [42] с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту. Именно благодаря его успешной работе [10], [11], удалось впервые наблюдать излучение из областей локализации гамма-всплесков в других диапазонах спектра. Для гамма-всплеска, произошедшего 28 февраля 1997 (GRB970228), наблюдалось оптическое и рентгеновское излучение [39], [12], для гамма-всплеска, произошедшего 8 мая 1997 года (СШ3970508) - оптическое, рентгеновское и радиоизлучение [6], [43], [18]. К настоящему моменту уже для более чем десятка гамма-всплесков появились данные об активности их источников в других диапазонах спектра.

Следствием обнаружения оптического излучения источников гамма-всплесков явилось то, что были определены расстояния до них по красному смещению линий в спектре. Источники находятся на космологических расстояниях, определенные г лежат в пределах от ~0.0085 до ~3.9 [20]. Таким образом, часть гамма-всплесков (если не все) имеет космологическое происхождение.

Доказательств того, что некоторые гамма-всплески имеют галактическое происхождение, на данный момент нет. Однако, нельзя исключить существования, наряду с космологической, галактической популяции гамма-всплесков, поскольку космологическое происхождение доказано лишь для небольшого процента всплесков.

Благодаря действующей методике одновременных наблюдений источников гамма-всплесков во всех диапазонах спектра за последние годы достигнут сильный прогресс в понимании природы гамма-всплесков (см., например, [38], [41]). Наиболее популярной гипотезой их рождения является столкновение компактных объектов - нейтронных звезд или нейтронных звезд и черных дыр - в двойной системе [1], [14], [37].

4.3 Выводы

Был проведен угловой анализ нового каталога гамма-всплесков ОК, превосходящий все прежние каталоги свой численностью (3678 всплесков) и чувствительностью (потоки до 0.1фот/см2/с). Проверялась крупно

100 а 80 с К

60 о

I*

0.3 \ Г/0.5 | 0.3 \ /

JI Г'м 111III \ I I 111III I I 1111 I I 1 м I [ I

10

100

200

100 о 80 с «

60

40

20

1 I I I |||-1ул—I I II I I |-1-1—I I I I | I |-1-1—I I I I П|-1-1—I миг I

О.З -V - \ N I 0.3 I IМАХ: 0 55 I в) э1дта=2 N N

0.3 ✓ 0.2.

0.1 \ \ ^ , -- "" 'Г"ГУгггЬ. I I 11 и!I1 I \1 11111 Т" I м 1111 -- " I I I I м

0.001

0.01 0.1 1 Р100, фот/см2/с

10

Рис. 27: Линии уровня допустимой доли гало популяции в общей статистике каталога ОК: а) sigma=l, б) sigma=2. Рисунки приведены в одинаковом масштабе.

1оё Р

Рис. 28: Остаточное распределение logN-logP (крупные темные квадратики) в случае примеси в статистике гамма-всплесков (ОК - пустые квадратики) евклидовой компоненты (мелкие темные квадратики). масштабная изотропия, избыток всплесков в направлении галактики М31, а также была оценена допускаемая новой статистикой доля гамма-всплесков популяции галактического гало и так называемой "евклидовой компоненты".

Полученными результатами подтверждается отсутствие анизотропии в распределении гамма-всплесков по небу для новой выборки известных гамма-всплесков.

Максимально допустимая доля гамма-всплесков популяции галактического гало в общей статистике ОК оценивается ~ 60%. Однако доля выше 50% достигается лишь для узкого интервала светимостей.

Оцененный допустимый вклад "евклидовой компоненты" в общую статистику ОК составляет ~ 23%, что превышает полученное Коммер-сом и др. значение для их выборки.

Для гамма-всплесков ОК с порогами, выше триггера ВАТЭЕ (0.2фот/см2/с), ограничения как на долю "гало-популяции", так и на "евклидову компоненту" более жесткие.

Заметим, что все полученные результаты сделаны для ОК, выборка которого - неполная для всплесков короче 1 с. В реальном же случае диаграмма в частности, на основе которой были сделаны оценки допустимой доли всплесков галактического гало и " евклидовой компоненты", для всей выборки гамма-всплесков с потоками до 0.1 фот/см2/с может несколько отличаться от полученной для ОК, прежде всего на потоках слабее 1 фот/см2/с. Кроме того, на слабом конце диаграммы играют роль селективные эффекты, обусловленные достаточно низким временным разрешением записей ВАТЭЕ (см. [3]), не учтенные методом тестовых всплесков.

Интересно сравнить полученные результаты с поиском активности источников гамма-всплесков в других областях спектра и подтверждением природы их происхождения. Число хорошо локализованных всплесков (главным образом, благодаря ВерроБАХ), для которых возможным было обнаружить такую активность, на 17 декабря 1999 года составляет 41 [21]. Одно событие, совпадающее со сверхновой, в расчет не берем. Из оставшихся в 14 случаях наблюдалось оптическое послесвечение. Хотя космологическая природа установлена для 9 из 14, логично предположить, что все 14 ( 14 из 40, то есть ~ 35%) - космологические. Оставшаяся часть ~ 65%, то есть соответствует полученной расчетами допустимой доли всплесков из галактического гало. Заметим, однако, все эти 40 всплесков столь мало отличаются по своим свойствам, что неестественно подозревать для них разное происхождение.

5 Заключение

Представленная работа включала в себя несколько разделов:

• поиск нетриггерных гамма-всплесков в записях BATSE,

• создание электронного каталога гамма-всплесков,

• угловой анализ на основе данных этого каталога.

Основными результатами поиска явились найденная выборка нетриггерных всплесков и - как их часть - выборка слабых всплесков с потоками ниже порога триггера BATSE (0.2 фот/см2/с) самого чувствительного эксперимента по гамма-всплескам. Вместе с найденными триггерными всплесками поиск дал 3678 гамма-всплесков - самую крупную на сегодняшний день однородную выборку. Полученная диаграмма logN-logP для этой выборки, исправленная на надежно оцененную эффективность нахождения всплесков в поиске, продлена теперь до потоков 0.1 фот/см2/с и способна положить ограничения на некоторые модели. Важным результатом являются также яркие нетриггерные всплески, которые полезны для сравнения с данными наблюдений других экспериментов и дальнейших исследований. Результаты поиска опубликованы в работах [52], [53], [54].

Созданный по результатам поиска объединенный однородный каталог триггерных и нетриггерных гамма-всплесков, оформленный как общедоступный архив в ИНТЕРНЕТ, предоставляет богатый материал для изучения свойств гамма-всплесков с потоками до 0.1 фот/см2/с, что почти в 2 раза ниже порога триггера BATSE. Каталог превосходит объемом своей выборки все существующие на сегодня каталоги гамма-всплесков. Особой ценностью архива является оперативность его пополнения новыми обработанными данными действующего эксперимента BATSE. Описание архива дано в работе [5].

Анализ углового распределения нового каталога ОК подтвердил изотропность пространственного распределения гамма-всплесков и положил ограничения до максимально допустимую долю "гало-популяции" в общей статистике ~ 60% на основе 3678 гамма-всплесков с потоками до 0.1 фот/см2/с. Результаты опубликованы в работах [4], [46].

Поиск нетриггерных гамма-всплесков был осуществлен в коллективе соавторов: Б.Е.Штерна, Д.А.Компанееца, М.Степанова, А.Бережного и Р.Свенссона по инициативе Б.Е.Штерна. Работа состояла из нескольких этапов:

1. предварительный - перекачка данных ВАТЭЕ из ИНТЕРНЕТОВского архива, запись их на компакт-диски и разработка алгоритма поиска,

2. создание программного обеспечения,

3. сканирование данных,

4. обработка данных сканирования.

Этап 1 был выполнен автором совместно с Б.Е.Штерном и М.Степановым. Программное обеспечение создано Б.Е.Штерном. Автором было отсканировано ~ 60% данных, оставшаяся часть - Б.Е.Штерном, Д.А.Компанеецем и А.Бережным. Этап 4 осуществлен автором совместно с Б.Е.Штерном и Р.Свенссоном.

Электронный каталог гамма-всплесков был создан автором совместно с Б.Е.Штерном.

Угловой анализ по данным каталога был сделан по инициативе автора и совместно с Б.Е.Штерном.

Результаты, выносимые на защиту:

• новый объединенный каталог триггерных и не-триггерных гамма-всплесков (3678 событий с потоками до 0.1фот/см2/с), найденных в 1024 миллисекундных непрерывных записях эксперимента ВАТБЕ [на паритетных началах с Б.Е.Штерном],

• подтверждение изотропности пространственного распределения гамма-всплесков по данным нового каталога 3678 гамма-всплесков с потоками до 0.1фот/см2/с,

• ограничение на допустимую долю в общей статистике наблюдаемых гамма-всплесков всплесков из протяженного галактического гало ~ 60% по данным нового каталога 3678 гамма-всплесков с потоками до 0.1фот/см2/с.

1. Блинников С.И., Новиков И.Д., Переводчикова Т.В. и др., 1984, ПАЖ, н. 10, стр. 177.

2. Мазец И.П., Голенецкий С.В., Аптекарь P.JI. и др., 1980, ПАЖ, н. 6, стр. 706.

3. Тихомирова Я.Ю., 1997, КИ, н. 35/6, стр. 610.

4. Тихомирова Я.Ю., Штерн Б.Е., 2000, ПАЖ, н. 26/7-8, а также 1999, Препринт ФИ АН 61.

5. Штерн Б.Е., Тихомирова Я.Ю., 1999, Препринт ФИАН 48.

6. Band, D.L., Mattesori, J., Ford, L., et al., 1993, ApJ, V.413, P.281.

7. Bond, M.E., 1997, IAUC 6654.

8. Briggs M., 1993, ApJ, V.407, P. 126.

9. Briggs M.S., Paciesas W.S., Brock M.N. et al., 1994 in: Gamma Ray Bursts, eds. G. J.Fishman, AIP Conference Proceedings (New York), V. 307, P. 44.

10. Briggs M.S., Pendleton G.N., Kippen R.M. et al., 1999, ApJS, V.122, P.503.

11. Costa, E., Feroci, M., Frascati, et al., 1997, IAUC 6572.

12. Costa, E., Feroci, M., Piro, L., et al., 1997, IAUC 6649.

13. Costa, E., Frontera, F., Heise, J., et al, 1997, Nature, V. 387, P.783.

14. Djorgovski S.G., Kulkarni S.R., Frail D.A. et al., 1998, AAS Meeting, V. 192, 33.10.

15. Eichler, D., Livio, M., Piran, T. et al., 1989, Nature, V. 340, P. 126.

16. Evans, D., Kiebesadel, FL, Baros, J. et al., 1979, IAUC 3356.

17. Fishman, G.J., 1994, in: The second Compton symposium, eds. Fichtel C., Gehreis N., Norris J., AIP Conference Proceedings (New York), V. 304, P.22.

18. Fishman, G.J., Meegan, C.A., 1995, Annual Review of A&A, V.33, P.415.

19. Frail, D.A., Kulkarni, S.R., 1997, IAUC 6662.

20. Gehreis, N., Chipman, E., Kniffen, D.A., 1994, in: The second Compton symposium, eds. Fichtel C., Gehreis N., Norris J., AIP Conference Proceedings, V. 304, P. 3.

21. Greiner, J., webpage, http://www.aip.de/People/JGreiner/grbgen.html.

22. Goddart Space Flight Center, electronic archive, 1999, ftp://cossc.gsfc.nasa.gov/pub/data/batse/daily/.

23. Hakkila, J., Meegan, C. A., Pendieton, G. N, et al, 1996, ApJ, V. 422, P. 659.

24. Hakkila, J., Meegan, C. A., Pendieton, G. N, et al., 1998, in: Gamma Ray Bursts, 4th Huntsville Symposium, eds. Meegan, C.A., Preece, R.D., Koshut, T.M., AIP Conference Proceedings, V. 428, P. 236.

25. Hartmann D., Epstein R.I. 1989, ApJ, V. 346, P.960.

26. Klebesadel, R.W., Strong, I.B., Olson, R.A. 1973, ApJL, V. 182, P. L85.

27. Klebesadel, R.W. 1988, in: Physics of Neutron Stars and Black Holes, ed. Tanaka Y., Universal Academy Press, Tokyo, P. 387.

28. Kommers, J. M., Lewin, W. H. G., Kouvelioutou, C. et al.,1997, ApJ, V. 491, P. 704.

29. Kommers, J. M., Lewin, W. H. G., Kouvelioutou, C., et al.,1998, xxx.lanl.gov electronic archive, astro-ph/9809300.

30. Kommers, J. M., Lewin, W. H. G., Kouvelioutou, C. et al., 1998, "Current Non-triggered Supplement to the BATSE Gamma-Ray Bursts Catalogs", electronic archive, http://space.mit.edu/BATSE/.

31. Kouveliotou, C., et al., 1993, ApJL, V. 413, P. L101.

32. Laros, J.G., Hurley, K.C., Fenimore, E.E., et al., 1998, ApJS, V. 118, P.391S.

33. Loredo T.J., Wasserman I.M, 1998, ApJ, V.502, PP. 75, 108.

34. Mazets, E. P.; Golenetskii, S. V.; Ilinskii, V. N.; et al., 1981, Astrophys. & Space Sei., V. 80 (1), P.3.

35. Meegan C.A., Pendleton G.N., Briggs M.S. et al. 1996, ApJS, V. 106, P.65.

36. Meegan C.A., Pendleton G.N., Briggs M.S. et al. 1999, http: / / gammaray.msfc.nasa.gov/batse / grb / data/ catalog/.

37. Paciesas W.S., Meegan C.A., Pendleton G.N. et al. 1999, ApJS, V.122, P. 465.

38. Paczynski B. 1991, Acta Astronomica (ISSN 0001-5237), V. 41, N.3, P.157.

39. Paczynski B. 1998, in: Gamma Ray Bursts, 4th Huntsville Symposium, eds. Meegan, C.A., Preece, R.D., Koshut, T.M., AIP Conference Proceedings, V. 428, P.783.40. van Paradijs, J., Groot, P. J., Galama, et al., 1997, Nature, V. 386, P. 686.

40. Pendleton, G.N., Briggs, M.S., Marc Kippen, R., et al., 1999, ApJ, V.512, P.362.

41. Piran, T. 1999, Physics Reports, V. 314, P. 575.

42. Piro, L., 1997, A AS, V. 191, 55.01.

43. Piro, L., Costa, E., Feroci, M., et al, 1997, IAUC 6656.

44. Rubin, B.C., Horack, J.M., Brock, M.N., et al., 1993, in: Compton Gamma Ray Observatory, eds. Friedlander, M., Gehrels, N., Macomb, D.J., AIP Conference Proceedings (New York), V. 280, P.719.

45. Tikhomirova, Ya., Stern, B. E., Svensson, R. 2000, MNRAS, submitted; also Preprint of Lebedev Physical Institute of RAS, N 8 (in english).

46. Tavani, M., 1998, ApJ, V. 497, P. 21.

47. Schmidt, M., Higdon, J.C., Hueter, G.; 1988, ApJ, V.329, P.85.

48. Schmidt, M. 1999, A&A Suppl., V. 138, P. 409S.

49. Stern, B. E., Beloborodov, A., Poutanen, J., 2000, in preparation.

50. Stern, B. E., Poutanen, J., Svensson, R. 1999, ApJ, V. 510, P. 312.

51. Stern, B. E., Tikhomirova, Ya., Stepanov, M. et al. 1999, A&A Suppl., V. 138, P. 413S.

52. Stern, B. E., Tikhomirova, Ya., Kompaneets, D. et al. 1999 in "Gamma Ray Bursts: The First Three Minutes", edited by J. Poutanen, R. Svensson, ASP Conf. Ser., V. 190, P. 253.

53. Stern, B. E., Tikhomirova, Ya., Stepanov, M. et al. 1999, ApJL, submitted; also Preprint of Lebedev Physical Institute of RAS, 43 (in english).

54. Stern, B. E., Tikhomirova, Ya., Kompaneets, D. et al. 2000 in: "The fifth Huntsville Gamma Ray Bursts Symposium", AIP Conference Proceedings, New York.