A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow

Abdalla, H.; Adam, R.; Aharonian, F.; Benkhali, F. Ait; Angüner, E. O.; Arakawa, M.; Arcaro, C.; Armand, C.; Ashkar, H.; Backes, M.; Martins, V. Barbosa; Barnard, M.; Becherini, Y.; Berge, D.; Bernlöhr, K.; Bissaldi, E.; Blackwell, R.; Böttcher, M.; Boisson, C.; Bolmont, J.; Bonnefoy, S.; Bregeon, J.; Breuhaus, M.; Brun, F.; Brun, P.; Bryan, M.; Büchele, M.; Bulik, T.; Bylund, T.; Capasso, M.; Caroff, S.; Carosi, A.; Casanova, S.; Cerruti, M.; Chand, T.; Chandra, S.; Chen, A.; Colafrancesco, S.; Curyło, M.; Davids, I. D.; Deil, C.; Devin, J.; deWilt, P.; Dirson, L.; Djannati-Ataï, A.; Dmytriiev, A.; Donath, A.; Doroshenko, V.; Dyks, J.; Egberts, K.; Emery, G.; Ernenwein, J.-P.; Eschbach, S.; Feijen, K.; Fegan, S.; Fiasson, A.; Fontaine, G.; Funk, S.; Füßling, M.; Gabici, S.; Gallant, Y. A.; Gaté, F.; Giavitto, G.; Giunti, L.; Glawion, D.; Glicenstein, J. F.; Gottschall, D.; Grondin, M.-H.; Hahn, J.; Haupt, M.; Heinzelmann, G.; Henri, G.; Hermann, G.; Hinton, J. A.; Hofmann, W.; Hoischen, C.; Holch, T. L.; Holler, M.; Horns, D.; Huber, D.; Iwasaki, H.; Jamrozy, M.; Jankowsky, D.; Jankowsky, F.; Jardin-Blicq, A.; Jung-Richardt, I.; Kastendieck, M. A.; Katarzyński, K.; Katsuragawa, M.; Katz, U.; Khangulyan, D.; Khélifi, B.; King, J.; Klepser, S.; Kluźniak, W.; Komin, Nu.; Kosack, K.; Kostunin, D.; Kreter, M.; Lamanna, G.; Lemière, A.; Lemoine-Goumard, M.; Lenain, J.-P.; Leser, E.; Levy, C.; Lohse, T.; Lypova, I.; Mackey, J.; Majumdar, J.; Malyshev, D.; Marandon, V.; Marcowith, A.; Mares, A.; Mariaud, C.; Martí-Devesa, G.; Marx, R.; Maurin, G.; Meintjes, P. J.; Mitchell, A. M. W.; Moderski, R.; Mohamed, M.; Mohrmann, L.; Moore, C.; Moulin, E.; Muller, J.; Murach, T.; Nakashima, S.; Naurois, M.; Ndiyavala, H.; Niederwanger, F.; Niemiec, J.; Oakes, L.; O’Brien, P.; Odaka, H.; Ohm, S.; de Ona Wilhelmi, E.; Ostrowski, M.; Oya, I.; Panter, M.; Parsons, R. D.; Perennes, C.; Petrucci, P.-O.; Peyaud, B.; Piel, Q.; Pita, S.; Poireau, V.; Noel, A. Priyana; Prokhorov, D. A.; Prokoph, H.; Pühlhofer, G.; Punch, M.; Quirrenbach, A.; Raab, S.; Rauth, R.; Reimer, A.; Reimer, O.; Remy, Q.; Renaud, M.; Rieger, F.; Rinchiuso, L.; Romoli, C.; Rowell, G.; Rudak, B.; Ruiz-Velasco, E.; Sahakian, V.; Sailer, S.; Saito, S.; Sanchez, D. A.; Santangelo, A.; Sasaki, M.; Schlickeiser, R.; Schüssler, F.; Schulz, A.; Schutte, H. M.; Schwanke, U.; Schwemmer, S.; Seglar-Arroyo, M.; Senniappan, M.; Seyffert, A. S.; Shafi, N.; Shiningayamwe, K.; Simoni, R.; Sinha, A.; Sol, H.; Specovius, A.; Spir-Jacob, M.; Stawarz, Ł.; Steenkamp, R.; Stegmann, C.; Steppa, C.; Takahashi, T.; Tavernier, T.; Taylor, A. M.; Terrier, R.; Tiziani, D.; Tluczykont, M.; Trichard, C.; Tsirou, M.; Tsuji, N.; Tuffs, R.; Uchiyama, Y.; Walt, D. J.; van Eldik, C.; van Rensburg, C.; van Soelen, B.; Vasileiadis, G.; Veh, J.; Venter, C.; Vincent, P.; Vink, J.; Völk, H. J.; Vuillaume, T.; Wadiasingh, Z.; Wagner, S. J.; White, R.; Wierzcholska, A.; Yang, R.; Yoneda, H.; Zacharias, M.; Zanin, R.; Zdziarski, A. A.; Zech, A.; Ziegler, A.; Zorn, J.; Żywucka, N.; de Palma, F.; Axelsson, M.; Roberts, O. J.

A very-high-energy component deep in the γ-ray burst afterglow

H. Abdalla, R. Adam, F. Aharonian, F. Ait Benkhali, E. O. Angüner, M. Arakawa, C. Arcaro, C. Armand, H. Ashkar, M. Backes, V. Barbosa Martins, M. Barnard, Y. Becherini, D. Berge, K. Bernlöhr, E. Bissaldi, R. Blackwell, M. Böttcher, C. Boisson, J. Bolmont, S. Bonnefoy, J. Bregeon, M. Breuhaus, F. Brun, P. Brun, M. Bryan, M. Büchele, T. Bulik, T. Bylund, M. Capasso, S. Caroff, A. Carosi, S. Casanova, M. Cerruti, T. Chand, S. Chandra, A. Chen, S. Colafrancesco, M. Curyło, I. D. Davids, C. Deil, J. Devin, P. deWilt, L. Dirson, A. Djannati-Ataï, A. Dmytriiev, A. Donath, V. Doroshenko, J. Dyks, K. Egberts, G. Emery, J.-P. Ernenwein, S. Eschbach, K. Feijen, S. Fegan, A. Fiasson, G. Fontaine, S. Funk, M. Füßling, S. Gabici, Y. A. Gallant, F. Gaté, G. Giavitto, L. Giunti, D. Glawion, J. F. Glicenstein, D. Gottschall, M.-H. Grondin, J. Hahn, M. Haupt, G. Heinzelmann, G. Henri, G. Hermann, J. A. Hinton, W. Hofmann, C. Hoischen, T. L. Holch, M. Holler, D. Horns, D. Huber, H. Iwasaki, M. Jamrozy, D. Jankowsky, F. Jankowsky, A. Jardin-Blicq, I. Jung-Richardt, M. A. Kastendieck, K. Katarzyński, M. Katsuragawa, U. Katz, D. Khangulyan, B. Khélifi, J. King, S. Klepser, W. Kluźniak, Nu. Komin, K. Kosack, D. Kostunin, M. Kreter, G. Lamanna, A. Lemière, M. Lemoine-Goumard, J.-P. Lenain, E. Leser, C. Levy, T. Lohse, I. Lypova, J. Mackey, J. Majumdar, D. Malyshev, V. Marandon, A. Marcowith, A. Mares, C. Mariaud, G. Martí-Devesa, R. Marx, G. Maurin, P. J. Meintjes, A. M. W. Mitchell, R. Moderski, M. Mohamed, L. Mohrmann, C. Moore, E. Moulin, J. Muller, T. Murach, S. Nakashima, M. Naurois, H. Ndiyavala, F. Niederwanger, J. Niemiec, L. Oakes, P. O’Brien, H. Odaka, S. Ohm, E. de Ona Wilhelmi, M. Ostrowski, I. Oya, M. Panter, R. D. Parsons, C. Perennes, P.-O. Petrucci, B. Peyaud, Q. Piel, S. Pita, V. Poireau, A. Priyana Noel, D. A. Prokhorov, H. Prokoph, G. Pühlhofer, M. Punch, A. Quirrenbach, S. Raab, R. Rauth, A. Reimer, O. Reimer, Q. Remy, M. Renaud, F. Rieger, L. Rinchiuso, C. Romoli, G. Rowell, B. Rudak, E. Ruiz-Velasco (), V. Sahakian, S. Sailer, S. Saito, D. A. Sanchez, A. Santangelo, M. Sasaki, R. Schlickeiser, F. Schüssler, A. Schulz, H. M. Schutte, U. Schwanke, S. Schwemmer, M. Seglar-Arroyo, M. Senniappan, A. S. Seyffert, N. Shafi, K. Shiningayamwe, R. Simoni, A. Sinha, H. Sol, A. Specovius, M. Spir-Jacob, Ł. Stawarz, R. Steenkamp, C. Stegmann, C. Steppa, T. Takahashi, T. Tavernier, A. M. Taylor, R. Terrier, D. Tiziani, M. Tluczykont, C. Trichard, M. Tsirou, N. Tsuji, R. Tuffs, Y. Uchiyama, D. J. Walt, C. van Eldik, C. van Rensburg, B. van Soelen, G. Vasileiadis, J. Veh, C. Venter, P. Vincent, J. Vink, H. J. Völk, T. Vuillaume, Z. Wadiasingh, S. J. Wagner, R. White, A. Wierzcholska, R. Yang, H. Yoneda, M. Zacharias, R. Zanin, A. A. Zdziarski, A. Zech, A. Ziegler, J. Zorn, N. Żywucka, F. de Palma, M. Axelsson and O. J. Roberts
Additional contact information
H. Abdalla: North-West University
R. Adam: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
F. Aharonian: Max-Planck-Institut für Kernphysik
F. Ait Benkhali: Max-Planck-Institut für Kernphysik
E. O. Angüner: Aix Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM
M. Arakawa: Rikkyo University
C. Arcaro: North-West University
C. Armand: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
H. Ashkar: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
M. Backes: North-West University
V. Barbosa Martins: DESY
M. Barnard: North-West University
Y. Becherini: Linnaeus University
D. Berge: DESY
K. Bernlöhr: Max-Planck-Institut für Kernphysik
E. Bissaldi: Politecnico di Bari
R. Blackwell: School of Physical Sciences, University of Adelaide
M. Böttcher: North-West University
C. Boisson: Université Paris Diderot
J. Bolmont: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
S. Bonnefoy: DESY
J. Bregeon: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
M. Breuhaus: Max-Planck-Institut für Kernphysik
F. Brun: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
P. Brun: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
M. Bryan: University of Amsterdam
M. Büchele: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
T. Bulik: The University of Warsaw
T. Bylund: Linnaeus University
M. Capasso: Universität Tübingen
S. Caroff: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
A. Carosi: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
S. Casanova: Max-Planck-Institut für Kernphysik
M. Cerruti: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
T. Chand: North-West University
S. Chandra: North-West University
A. Chen: University of the Witwatersrand
S. Colafrancesco: University of the Witwatersrand
M. Curyło: The University of Warsaw
I. D. Davids: University of Namibia
C. Deil: Max-Planck-Institut für Kernphysik
J. Devin: Université Bordeaux, CNRS/IN2P3
P. deWilt: School of Physical Sciences, University of Adelaide
L. Dirson: Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
A. Djannati-Ataï: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
A. Dmytriiev: Université Paris Diderot
A. Donath: Max-Planck-Institut für Kernphysik
V. Doroshenko: Universität Tübingen
J. Dyks: Polish Academy of Sciences
K. Egberts: Universität Potsdam
G. Emery: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
J.-P. Ernenwein: Aix Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM
S. Eschbach: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
K. Feijen: School of Physical Sciences, University of Adelaide
S. Fegan: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
A. Fiasson: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
G. Fontaine: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
S. Funk: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Füßling: DESY
S. Gabici: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
Y. A. Gallant: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
F. Gaté: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
G. Giavitto: DESY
L. Giunti: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
D. Glawion: Universität Heidelberg
J. F. Glicenstein: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
D. Gottschall: Universität Tübingen
M.-H. Grondin: Université Bordeaux, CNRS/IN2P3
J. Hahn: Max-Planck-Institut für Kernphysik
M. Haupt: DESY
G. Heinzelmann: Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
G. Henri: Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG
G. Hermann: Max-Planck-Institut für Kernphysik
J. A. Hinton: Max-Planck-Institut für Kernphysik
W. Hofmann: Max-Planck-Institut für Kernphysik
C. Hoischen: Universität Potsdam
T. L. Holch: Humboldt-Universität zu Berlin
M. Holler: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
D. Horns: Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
D. Huber: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
H. Iwasaki: Rikkyo University
M. Jamrozy: Uniwersytet Jagielloński
D. Jankowsky: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
F. Jankowsky: Universität Heidelberg
A. Jardin-Blicq: Max-Planck-Institut für Kernphysik
I. Jung-Richardt: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. A. Kastendieck: Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
K. Katarzyński: Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University
M. Katsuragawa: The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo
U. Katz: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
D. Khangulyan: Rikkyo University
B. Khélifi: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
J. King: Universität Heidelberg
S. Klepser: DESY
W. Kluźniak: Polish Academy of Sciences
Nu. Komin: University of the Witwatersrand
K. Kosack: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
D. Kostunin: DESY
M. Kreter: North-West University
G. Lamanna: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
A. Lemière: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
M. Lemoine-Goumard: Université Bordeaux, CNRS/IN2P3
J.-P. Lenain: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
E. Leser: DESY
C. Levy: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
T. Lohse: Humboldt-Universität zu Berlin
I. Lypova: DESY
J. Mackey: Dublin Institute for Advanced Studies
J. Majumdar: DESY
D. Malyshev: Universität Tübingen
V. Marandon: Max-Planck-Institut für Kernphysik
A. Marcowith: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
A. Mares: Université Bordeaux, CNRS/IN2P3
C. Mariaud: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
G. Martí-Devesa: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
R. Marx: Max-Planck-Institut für Kernphysik
G. Maurin: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
P. J. Meintjes: University of the Free State
A. M. W. Mitchell: Max-Planck-Institut für Kernphysik
R. Moderski: Polish Academy of Sciences
M. Mohamed: Universität Heidelberg
L. Mohrmann: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
C. Moore: The University of Leicester
E. Moulin: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
J. Muller: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
T. Murach: DESY
S. Nakashima: RIKEN
M. Naurois: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
H. Ndiyavala: North-West University
F. Niederwanger: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
J. Niemiec: Instytut Fizyki Jadrowej PAN
L. Oakes: Humboldt-Universität zu Berlin
P. O’Brien: The University of Leicester
H. Odaka: The University of Tokyo
S. Ohm: DESY
E. de Ona Wilhelmi: DESY
M. Ostrowski: Uniwersytet Jagielloński
I. Oya: DESY
M. Panter: Max-Planck-Institut für Kernphysik
R. D. Parsons: Max-Planck-Institut für Kernphysik
C. Perennes: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
P.-O. Petrucci: Université Grenoble Alpes, CNRS, IPAG
B. Peyaud: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
Q. Piel: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
S. Pita: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
V. Poireau: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
A. Priyana Noel: Uniwersytet Jagielloński
D. A. Prokhorov: University of the Witwatersrand
H. Prokoph: DESY
G. Pühlhofer: Universität Tübingen
M. Punch: Linnaeus University
A. Quirrenbach: Universität Heidelberg
S. Raab: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Rauth: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
A. Reimer: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
O. Reimer: Leopold-Franzens-Universität Innsbruck
Q. Remy: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
M. Renaud: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
F. Rieger: Max-Planck-Institut für Kernphysik
L. Rinchiuso: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
C. Romoli: Max-Planck-Institut für Kernphysik
G. Rowell: School of Physical Sciences, University of Adelaide
B. Rudak: Polish Academy of Sciences
E. Ruiz-Velasco: Max-Planck-Institut für Kernphysik
V. Sahakian: Yerevan Physics Institute
S. Sailer: Max-Planck-Institut für Kernphysik
S. Saito: Rikkyo University
D. A. Sanchez: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
A. Santangelo: Universität Tübingen
M. Sasaki: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
R. Schlickeiser: Ruhr-Universität Bochum
F. Schüssler: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
A. Schulz: DESY
H. M. Schutte: North-West University
U. Schwanke: Humboldt-Universität zu Berlin
S. Schwemmer: Universität Heidelberg
M. Seglar-Arroyo: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
M. Senniappan: Linnaeus University
A. S. Seyffert: North-West University
N. Shafi: University of the Witwatersrand
K. Shiningayamwe: University of Namibia
R. Simoni: University of Amsterdam
A. Sinha: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
H. Sol: Université Paris Diderot
A. Specovius: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Spir-Jacob: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
Ł. Stawarz: Uniwersytet Jagielloński
R. Steenkamp: University of Namibia
C. Stegmann: DESY
C. Steppa: Universität Potsdam
T. Takahashi: The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo
T. Tavernier: IRFU, CEA, Université Paris-Saclay
A. M. Taylor: DESY
R. Terrier: Université Paris Diderot, CNRS/IN2P3, CEA/Irfu, Observatoire de Paris, Sorbonne Paris Cité
D. Tiziani: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
M. Tluczykont: Institut für Experimentalphysik, Universität Hamburg
C. Trichard: Laboratoire Leprince-Ringuet, École Polytechnique, UMR 7638, CNRS/IN2P3, Institut Polytechnique de Paris
M. Tsirou: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
N. Tsuji: Rikkyo University
R. Tuffs: Max-Planck-Institut für Kernphysik
Y. Uchiyama: Rikkyo University
D. J. Walt: North-West University
C. van Eldik: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
C. van Rensburg: North-West University
B. van Soelen: University of the Free State
G. Vasileiadis: Université Montpellier, CNRS/IN2P3, CC 72
J. Veh: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
C. Venter: North-West University
P. Vincent: Sorbonne Université, Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS/IN2P3
J. Vink: University of Amsterdam
H. J. Völk: Max-Planck-Institut für Kernphysik
T. Vuillaume: Université Grenoble Alpes, Université Savoie Mont Blanc, CNRS, LAPP
Z. Wadiasingh: North-West University
S. J. Wagner: Universität Heidelberg
R. White: Max-Planck-Institut für Kernphysik
A. Wierzcholska: Instytut Fizyki Jadrowej PAN
R. Yang: Max-Planck-Institut für Kernphysik
H. Yoneda: The University of Tokyo Institutes for Advanced Study (UTIAS), The University of Tokyo
M. Zacharias: North-West University
R. Zanin: Max-Planck-Institut für Kernphysik
A. A. Zdziarski: Polish Academy of Sciences
A. Zech: Université Paris Diderot
A. Ziegler: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
J. Zorn: Max-Planck-Institut für Kernphysik
N. Żywucka: North-West University
F. de Palma: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – Sezione di Torino
M. Axelsson: Stockholm University
O. J. Roberts: Universities Space Research Association

Nature, 2019, vol. 575, issue 7783, 464-467

Abstract: Abstract Gamma-ray bursts (GRBs) are brief flashes of γ-rays and are considered to be the most energetic explosive phenomena in the Universe1. The emission from GRBs comprises a short (typically tens of seconds) and bright prompt emission, followed by a much longer afterglow phase. During the afterglow phase, the shocked outflow—produced by the interaction between the ejected matter and the circumburst medium—slows down, and a gradual decrease in brightness is observed2. GRBs typically emit most of their energy via γ-rays with energies in the kiloelectronvolt-to-megaelectronvolt range, but a few photons with energies of tens of gigaelectronvolts have been detected by space-based instruments3. However, the origins of such high-energy (above one gigaelectronvolt) photons and the presence of very-high-energy (more than 100 gigaelectronvolts) emission have remained elusive4. Here we report observations of very-high-energy emission in the bright GRB 180720B deep in the GRB afterglow—ten hours after the end of the prompt emission phase, when the X-ray flux had already decayed by four orders of magnitude. Two possible explanations exist for the observed radiation: inverse Compton emission and synchrotron emission of ultrarelativistic electrons. Our observations show that the energy fluxes in the X-ray and γ-ray range and their photon indices remain comparable to each other throughout the afterglow. This discovery places distinct constraints on the GRB environment for both emission mechanisms, with the inverse Compton explanation alleviating the particle energy requirements for the emission observed at late times. The late timing of this detection has consequences for the future observations of GRBs at the highest energies.

Date: 2019
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