Search for 10 TeV burst-like events coincident with the BATSE bursts using the Tibet air shower array

Abstract

The 10 TeV burst-like events coincident with the BATSE bursts in the Tibet air shower dataset was searched for. The data taken during the period of June 18, 1990 through September 29, 1992 were used for this analysis. During this period, 57 bursts in the 2B BATSE catalog were located in the effective viewing sky of the array. In this study a clustering technique to find burst-like events preferentially was introduced. It is shown that this technique is a valid alternative to other burst search methods. No convincing signal was detected at the trigger time and from the direction of any BATSE bursts. However, when the burst-like events coming from the directions within a 1 sigma BATSE location error box are superimposed on all the durations ranging from 1 to 100 seconds, the resulting probability distribution shows a deviation from the background with a statistical significance of the order of 6 sigma. Further observation with the new array, being fully operated at a trigger rate of about 250 Hz, is expected to confirm this interesting result with improved statistics in the near future and will enable reliable investigation on the nature of gamma ray bursts.

チベット空気シャワーデータセットにおいて、BATSE(Burst and Transient Source Experiment)バーストと同時発生した10TeVバースト的イベントが探索された。この解析には、1990年6月18日から1992年9月29日までの期間中のデータが使用された。この期間では、2B BATSEカタログ中の57のバーストが、チベットアレーの有効視野内に見出された。この研究においては、優先的にバースト的イベントを見つけるためにクラスタリング技術が導入された。この技術は、他のバースト探索法の有効な代替になりうることが示された。トリガータイムやBATSEバーストの方向からは確実な信号は検知されなかった。しかしながら、BATSEの位置誤差1σ範囲内の方向から到来するバースト的イベントを、1-100秒のすべての継続時間上で重ね合わせるとき、得られた確率分布は、約6σの統計的優位性をもって、背景分布からのずれを示すことがわかった。近い将来、新しいアレーを使った観測は、約250Hzのトリガー率で十分作動すれば、改良された統計で上述した興味深い結果を確定的にすることが期待される。さらに、それは、ガンマ線バーストの本性についての信頼できる研究を可能にしてくれるであろう。