Gamma-ray optical afterglows: the first ten minutes

Abstract

The transition sharpness of the optical forward-shock onset in gamma-ray bursts (GRBs) has not been systematically quantified. I introduce a hyperbola parametrisa- tion for afterglow light curves that measures the transition width log R at the onset peak, offering more stable MCMC convergence than standard smooth broken power laws. The method is applied to eight GRB afterglows: three events observed in detail with the D50, SBT, and FRAM at La Palma; three archival afterglows reprocessed from published data, including observations from BART, D50, and FRAM at Auger; and two further bursts from recent group work. A linear correlation between log R and p, the electron power-law index, is found across seven of these bursts: harder spectra correspond to sharper onset transitions. An errors-in-variables MCMC fit confirms a significant negative slope with small intrinsic scatter. The parametrisation provides a stable and extensible framework for characterising the afterglow onset across large archival samples.

Ostrost přechodu při nástupu záření čelního rázu v optickém oboru u záblesků gama (GRB) nikdo dosud systematicky nekvantifikoval. Zavádím hyperbolickou parametrizaci světelných křivek dosvitu, která měří šířku přechodu log R v místě maxima nástupu a nabízí stabilnější konvergenci MCMC než standardní modely, které používají plynulé pře- chody mezi dvěma mocninnými závislostmi. Metodu aplikuji na osm dosvitů GRB: tři události podrobně zachycené robotickými dalekohledy D50, SBT a FRAM na La Palmě; tři archivní dosvity zpracované z publikovaných dat zahrnující pozorování z BART, D50 a FRAM u Augeru; a dva další záblesky z nedávné práce skupiny. U sedmi z těchto záblesků nalézám lineární korelaci mezi log R a p, indexem rozdělení energií elektronů: tvrdší spek- tra odpovídají ostřejším přechodům při nástupu dosvitu. MCMC fit s uvážením chyb v proměnných ukazuje průkazný záporný sklon s malým vlastním rozptylem. Parametrizace poskytuje stabilní a rozšiřitelný rámec pro charakterizaci nástupu dosvitu v rozsáhlých archivních souborech dat.