GRB 221009A: The B.O.A.T. Burst that Shines in Gamma Rays
Issued Date
2025-03-01
Resource Type
ISSN
00670049
Scopus ID
2-s2.0-105000176708
Journal Title
Astrophysical Journal, Supplement Series
Volume
277
Issue
1
Rights Holder(s)
SCOPUS
Bibliographic Citation
Astrophysical Journal, Supplement Series Vol.277 No.1 (2025)
Suggested Citation
Axelsson M., Ajello M., Arimoto M., Baldini L., Ballet J., Baring M.G., Bartolini C., Bastieri D., Becerra Gonzalez J., Bellazzini R., Berenji B., Bissaldi E., Blandford R.D., Bonino R., Bruel P., Buson S., Cameron R.A., Caputo R., Caraveo P.A., Cavazzuti E., Cheung C.C., Chiaro G., Cibrario N., Ciprini S., Cozzolongo G., Cristarella Orestano P., Crnogorcevic M., Cuoco A., Cutini S., D’Ammando F., De Gaetano S., Di Lalla N., Dinesh A., Di Tria R., Di Venere L., Domínguez A., Fegan S.J., Ferrara E.C., Fiori A., Franckowiak A., Fukazawa Y., Funk S., Fusco P., Galanti G., Gargano F., Gasbarra C., Germani S., Giacchino F., Giglietto N., Giliberti M., Gill R., Giordano F., Giroletti M., Granot J., Green D., Grenier I.A., Guiriec S., Gustafsson M., Hashizume M., Hays E., Hewitt J.W., Horan D., Kayanoki T., Kuss M., Laviron A., Li J., Liodakis I., Longo F., Loparco F., Lorusso L., Lott B., Lovellette M.N., Lubrano P., Maldera S., Malyshev D., Manfreda A., Martí-Devesa G., Martinelli R., Martinez Castellanos I., Mazziotta M.N., McEnery J.E., Mereu I., Meyer M., Michelson P.F., Mirabal N., Mitthumsiri W., Mizuno T., Monti-Guarnieri P., Monzani M.E., Morishita T., Morselli A., Moskalenko I.V., Negro M., Niwa R., Omodei N., Orienti M., Orlando E., Paneque D., Panzarini G., Persic M. GRB 221009A: The B.O.A.T. Burst that Shines in Gamma Rays. Astrophysical Journal, Supplement Series Vol.277 No.1 (2025). doi:10.3847/1538-4365/ada272 Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/108548
Title
GRB 221009A: The B.O.A.T. Burst that Shines in Gamma Rays
Author(s)
Axelsson M.
Ajello M.
Arimoto M.
Baldini L.
Ballet J.
Baring M.G.
Bartolini C.
Bastieri D.
Becerra Gonzalez J.
Bellazzini R.
Berenji B.
Bissaldi E.
Blandford R.D.
Bonino R.
Bruel P.
Buson S.
Cameron R.A.
Caputo R.
Caraveo P.A.
Cavazzuti E.
Cheung C.C.
Chiaro G.
Cibrario N.
Ciprini S.
Cozzolongo G.
Cristarella Orestano P.
Crnogorcevic M.
Cuoco A.
Cutini S.
D’Ammando F.
De Gaetano S.
Di Lalla N.
Dinesh A.
Di Tria R.
Di Venere L.
Domínguez A.
Fegan S.J.
Ferrara E.C.
Fiori A.
Franckowiak A.
Fukazawa Y.
Funk S.
Fusco P.
Galanti G.
Gargano F.
Gasbarra C.
Germani S.
Giacchino F.
Giglietto N.
Giliberti M.
Gill R.
Giordano F.
Giroletti M.
Granot J.
Green D.
Grenier I.A.
Guiriec S.
Gustafsson M.
Hashizume M.
Hays E.
Hewitt J.W.
Horan D.
Kayanoki T.
Kuss M.
Laviron A.
Li J.
Liodakis I.
Longo F.
Loparco F.
Lorusso L.
Lott B.
Lovellette M.N.
Lubrano P.
Maldera S.
Malyshev D.
Manfreda A.
Martí-Devesa G.
Martinelli R.
Martinez Castellanos I.
Mazziotta M.N.
McEnery J.E.
Mereu I.
Meyer M.
Michelson P.F.
Mirabal N.
Mitthumsiri W.
Mizuno T.
Monti-Guarnieri P.
Monzani M.E.
Morishita T.
Morselli A.
Moskalenko I.V.
Negro M.
Niwa R.
Omodei N.
Orienti M.
Orlando E.
Paneque D.
Panzarini G.
Persic M.
Ajello M.
Arimoto M.
Baldini L.
Ballet J.
Baring M.G.
Bartolini C.
Bastieri D.
Becerra Gonzalez J.
Bellazzini R.
Berenji B.
Bissaldi E.
Blandford R.D.
Bonino R.
Bruel P.
Buson S.
Cameron R.A.
Caputo R.
Caraveo P.A.
Cavazzuti E.
Cheung C.C.
Chiaro G.
Cibrario N.
Ciprini S.
Cozzolongo G.
Cristarella Orestano P.
Crnogorcevic M.
Cuoco A.
Cutini S.
D’Ammando F.
De Gaetano S.
Di Lalla N.
Dinesh A.
Di Tria R.
Di Venere L.
Domínguez A.
Fegan S.J.
Ferrara E.C.
Fiori A.
Franckowiak A.
Fukazawa Y.
Funk S.
Fusco P.
Galanti G.
Gargano F.
Gasbarra C.
Germani S.
Giacchino F.
Giglietto N.
Giliberti M.
Gill R.
Giordano F.
Giroletti M.
Granot J.
Green D.
Grenier I.A.
Guiriec S.
Gustafsson M.
Hashizume M.
Hays E.
Hewitt J.W.
Horan D.
Kayanoki T.
Kuss M.
Laviron A.
Li J.
Liodakis I.
Longo F.
Loparco F.
Lorusso L.
Lott B.
Lovellette M.N.
Lubrano P.
Maldera S.
Malyshev D.
Manfreda A.
Martí-Devesa G.
Martinelli R.
Martinez Castellanos I.
Mazziotta M.N.
McEnery J.E.
Mereu I.
Meyer M.
Michelson P.F.
Mirabal N.
Mitthumsiri W.
Mizuno T.
Monti-Guarnieri P.
Monzani M.E.
Morishita T.
Morselli A.
Moskalenko I.V.
Negro M.
Niwa R.
Omodei N.
Orienti M.
Orlando E.
Paneque D.
Panzarini G.
Persic M.
Author's Affiliation
Oskar Klein Centre
Faculty of Science, Mahidol University
College of Engineering and Information Technology
College of Computer, Mathematical, & Natural Sciences
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
Université Paris-Saclay
Laboratoire Leprince-Ringuet
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
INAF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Vatican Observatory
LP2I - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
Universidad Nacional Autónoma de México
Agenzia Spaziale Italiana
Georg-August-Universität Göttingen
Osservatorio Astronomico di Padova
Hiroshima University
California State University, Los Angeles
Aerospace Corporation, USA
Università di Pisa
Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
Politecnico di Bari
Universidad Complutense de Madrid
U.S. Naval Research Laboratory
Clemson University
Kanazawa University
The Open University of Israel
Syddansk Universitet
University of Science and Technology of China
Università degli Studi di Trieste
Università di Trento
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Istituto Di Radioastronomia, Bologna
Università degli Studi di Torino
NASA Marshall Space Flight Center
Max Planck Institute for Physics (Werner Heisenberg Institute)
Louisiana State University
NASA Goddard Space Flight Center
Ruhr-Universitat Bochum
Rice University
The George Washington University
Universidad de la Laguna
Università degli Studi di Perugia
The Royal Institute of Technology (KTH)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Università degli Studi di Padova
University of North Florida
Faculty of Science, Mahidol University
College of Engineering and Information Technology
College of Computer, Mathematical, & Natural Sciences
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Trieste
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova
Université Paris-Saclay
Laboratoire Leprince-Ringuet
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology
INAF Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Vatican Observatory
LP2I - Laboratoire de Physique des Deux Infinis Bordeaux
Universidad Nacional Autónoma de México
Agenzia Spaziale Italiana
Georg-August-Universität Göttingen
Osservatorio Astronomico di Padova
Hiroshima University
California State University, Los Angeles
Aerospace Corporation, USA
Università di Pisa
Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
Politecnico di Bari
Universidad Complutense de Madrid
U.S. Naval Research Laboratory
Clemson University
Kanazawa University
The Open University of Israel
Syddansk Universitet
University of Science and Technology of China
Università degli Studi di Trieste
Università di Trento
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Istituto Di Radioastronomia, Bologna
Università degli Studi di Torino
NASA Marshall Space Flight Center
Max Planck Institute for Physics (Werner Heisenberg Institute)
Louisiana State University
NASA Goddard Space Flight Center
Ruhr-Universitat Bochum
Rice University
The George Washington University
Universidad de la Laguna
Università degli Studi di Perugia
The Royal Institute of Technology (KTH)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Università degli Studi di Padova
University of North Florida
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Abstract
We present a complete analysis of Fermi Large Area Telescope (LAT) data of GRB 221009A, the brightest gamma-ray burst (GRB) ever detected. The burst emission above 30 MeV detected by the LAT preceded, by 1 s, the low-energy (<10 MeV) pulse that triggered the Fermi Gamma-Ray Burst Monitor (GBM), as has been observed in other GRBs. The prompt phase of GRB 221009A lasted a few hundred seconds. It was so bright that we identify a bad time interval of 64 s caused by the extremely high flux of hard X-rays and soft gamma rays, during which the event reconstruction efficiency was poor and the dead time fraction quite high. The late-time emission decayed as a power law, but the extrapolation of the late-time emission during the first 450 s suggests that the afterglow started during the prompt emission. We also found that high-energy events observed by the LAT are incompatible with synchrotron origin, and, during the prompt emission, are more likely related to an extra component identified as synchrotron self-Compton (SSC). A remarkable 400 GeV photon, detected by the LAT 33 ks after the GBM trigger and directionally consistent with the location of GRB 221009A, is hard to explain as a product of SSC or TeV electromagnetic cascades, and the process responsible for its origin is uncertain. Because of its proximity and energetic nature, GRB 221009A is an extremely rare event.