On August 17, 2017 at 12:41:06 UTC the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) detected and triggered on the short gamma-ray burst GRB 170817A. Approximately 1.7 s prior to this GRB, the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) triggered on a binary compact merger candidate associated with the GRB. This is the first unambiguous coincident observation of gravitational waves and electromagnetic radiation from a single astrophysical source and marks the start of gravitational-wave multi-messenger astronomy. We report the GBM observations and analysis of this ordinary short GRB, which extraordinarily confirms that at least some short GRBs are produced by binary compact mergers.

ABSTRACT With an instantaneous view of 70% of the sky, the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) is an excellent partner in the search for electromagnetic counterparts to gravitational-wave (GW) events. GBM observations at the time of the Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) event GW150914 reveal the presence of a weak transient above 50 keV, 0.4 s after the GW event, with a false-alarm probability of 0.0022 (2.9 σ ). This weak transient lasting 1 s was not detected by any other instrument and does not appear to be connected with other previously known astrophysical, solar, terrestrial, or magnetospheric activity. Its localization is ill-constrained but consistent with the direction of GW150914. The duration and spectrum of the transient event are consistent with a weak short gamma-ray burst (GRB) arriving at a large angle to the direction in which Fermi was pointing where the GBM detector response is not optimal. If the GBM transient is associated with GW150914, then this electromagnetic signal from a stellar mass black hole binary merger is unexpected. We calculate a luminosity in hard X-ray emission between 1 keV and 10 MeV of  1.8 − 1.0 + 1.5 ×  10 49  erg s −1 . Future joint observations of GW events by LIGO/Virgo and Fermi GBM could reveal whether the weak transient reported here is a plausible counterpart to GW150914 or a chance coincidence, and will further probe the connection between compact binary mergers and short GRBs.

We present the fourth in a series of catalogs of gamma-ray bursts (GRBs) observed with Fermi's Gamma-Ray Burst Monitor (Fermi-GBM). It extends the six year catalog by four more years, now covering the ten year time period from trigger enabling on 2008 July 12 to 2018 July 11. During this time period GBM triggered almost twice a day on transient events of which we identifyied 2356 as cosmic GRBs. Additional trigger events were due to solar are events, magnetar burst activities, and terrestrial gamma-ray flashes. The intention of the GBM GRB catalog series is to provide updated information to the community on the most important observables of the GBM-detected GRBs. For each GRB the location and main characteristics of the prompt emission, the duration, peak flux, and fluence are derived. The latter two quantities are calculated for the 50-300 keV energy band, where the maximum energy release of GRBs in the instrument reference system is observed and also for a broader energy band from 10-1000 keV, exploiting the full energy range of GBM's low-energy detectors. Furthermore, information is given on the settings of the triggering criteria and exceptional operational conditions during years 7 to 10 in the mission. This fourth catalog is an official product of the Fermi-GBM science team, and the data files containing the complete results are available from the High-Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC).

Since its launch in 2008, the Fermi Gamma-ray Burst Monitor (GBM) has triggered and located on average approximately two gamma-ray bursts (GRB) every three days. Here we present the third of a series of catalogs of GRBs detected by GBM, extending the second catalog by two more years, through the middle of July 2014. The resulting list includes 1405 triggers identified as GRBs. The intention of the GBM GRB catalog is to provide information to the community on the most important observables of the GBM detected GRBs. For each GRB the location and main characteristics of the prompt emission, the duration, peak flux and fluence are derived. The latter two quantities are calculated for the 50-300~keV energy band, where the maximum energy release of GRBs in the instrument reference system is observed, and also for a broader energy band from 10-1000 keV, exploiting the full energy range of GBM's low-energy NaI(Tl) detectors. Using statistical methods to assess clustering, we find that the hardness and duration of GRBs are better fitted by a two-component model with short-hard and long-soft bursts, than by a model with three components. Furthermore, information is provided on the settings and modifications of the triggering criteria and exceptional operational conditions during years five and six in the mission. This third catalog is an official product of the Fermi GBM science team, and the data files containing the complete results are available from the High-Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC).

Abstract We report on an observational campaign on the bright black hole (BH) X-ray binary Swift J1727.8–1613 centered around five observations by the Imaging X-ray Polarimetry Explorer. These observations track for the first time the evolution of the X-ray polarization of a BH X-ray binary across a hard to soft state transition. The 2–8 keV polarization degree decreased from ∼4% to ∼3% across the five observations, but the polarization angle remained oriented in the north–south direction throughout. Based on observations with the Australia Telescope Compact Array, we find that the intrinsic 7.25 GHz radio polarization aligns with the X-ray polarization. Assuming the radio polarization aligns with the jet direction (which can be tested in the future with higher-spatial-resolution images of the jet), our results imply that the X-ray corona is extended in the disk plane, rather than along the jet axis, for the entire hard intermediate state. This in turn implies that the long (≳10 ms) soft lags that we measure with the Neutron star Interior Composition ExploreR are dominated by processes other than pure light-crossing delays. Moreover, we find that the evolution of the soft lag amplitude with spectral state does not follow the trend seen for other sources, implying that Swift J1727.8–1613 is a member of a hitherto undersampled subpopulation.

We report the X-ray polarization properties of the high-synchrotron-peaked (HSP) blazar PKS 2155$-$304 based on observations with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). We observed the source between Oct 27 and Nov 7, 2023. We also conducted an extensive contemporaneous multiwavelength (MW) campaign. We find that during the first half ($T_1$) of the IXPE pointing, the source exhibited the highest X-ray polarization degree detected for an HSP blazar thus far, (30.7pm 2.0)<!PCT!>; this dropped to (15.3pm 2.1)<!PCT!> during the second half ($T_2$). The X-ray polarization angle remained stable during the IXPE pointing at 129.4 and 125.4 during $T_1$ and $T_2$, respectively. Meanwhile, the optical polarization degree remained stable during the IXPE pointing, with average host-galaxy-corrected values of (4.3pm 0.7)<!PCT!> and (3.8pm 0.9)<!PCT!> during the $T_1$ and $T_2$, respectively. During the IXPE pointing, the optical polarization angle changed achromatically from sim 140 to sim 90 and back to sim 130 Despite several attempts, we only detected (99.7<!PCT!> conf.) the radio polarization once (during $T_2$, at 225.5 GHz): with degree (1.7pm 0.4)<!PCT!> and angle 112.5 The direction of the broad pc-scale jet is rather ambiguous and has been found to point to the east and south at different epochs; however, on larger scales (> 1.5 pc) the jet points toward the southeast (sim 135 similarly to all of the MW polarization angles. Moreover, the X-ray-to-optical polarization degree ratios of sim 7 and sim 4 during $T_1$ and $T_2$, respectively, are similar to previous IXPE results for several HSP blazars. These findings, combined with the lack of correlation of temporal variability between the MW polarization properties, agree with an energy-stratified shock-acceleration scenario in HSP blazars.

We present the first X-ray spectropolarimetric results for Cygnus X-1 in its soft state from a campaign of five IXPE observations conducted during 2023 May-June. Companion multiwavelength data during the campaign are likewise shown. The 2-8 keV X-rays exhibit a net polarization degree PD=1.99%+/-0.13% (68% confidence). The polarization signal is found to increase with energy across IXPE's 2-8 keV bandpass. The polarized X-rays exhibit an energy-independent polarization angle of PA=-25.7+/-1.8 deg. East of North (68% confidence). This is consistent with being aligned to Cyg X-1's AU-scale compact radio jet and its pc-scale radio lobes. In comparison to earlier hard-state observations, the soft state exhibits a factor of 2 lower polarization degree, but a similar trend with energy and a similar (also energy-independent) position angle. When scaling by the natural unit of the disk temperature, we find the appearance of a consistent trendline in the polarization degree between soft and hard states. Our favored polarimetric model indicates Cyg X-1's spin is likely high (a* above ~0.96). The substantial X-ray polarization in Cyg X-1's soft state is most readily explained as resulting from a large portion of X-rays emitted from the disk returning and reflecting off the disk surface, generating a high polarization degree and a polarization direction parallel to the black hole spin axis and radio jet. In IXPE's bandpass, the polarization signal is dominated by the returning reflection emission. This constitutes polarimetric evidence for strong gravitational lensing of X-rays close to the black hole.