日金属度下新型长型伽玛射线暴形成途径
高能天体物理现象
2025-09-03 v2
摘要
背景。长型伽玛射线暴 (LGRB) 通常在低金属度环境中观察到。然而,在红移 z<2 的 LGRB 中,有 10%~20% 与接近太阳或超太阳金属度环境相关,这仍无法通过传统上偏好低金属度前体的 LGRB 形成途径解释。目的。本工作提出一种在高金属度条件下占主导地位的 LGRB 新型形成通道。我们探讨了在二元系统中,由伴星触发的稳定逆质量转移阶段如何为主星提供旋转能。方法。我们使用 POSYDON,这是一款融合了详细单星和双星模式网格的先进人口合成代码,来调查稳定逆质量转移 LGRB 形成通道的金属度依赖性。我们确定从坍缩星体的旋转轮廓和内部结构中可获得的能量,用于驱动 LGRB,并调查该提议通道的预测局部率密度随不同星系形成历史和成功 LGRB 判定标准的变化情况。结果。稳定逆质量转移可在坍缩时产生快速旋转的脱水星,这些星体保留足够的角动量,即可解释约 10%~20% 的局部观察 LGRB 率密度,前提是对成功 LGRB 的判定标准作出合理假设。然而,稳定逆质量转移产生的 LGRB 局部率密度因对星系形成率和金属度演化的强烈依赖,以及对成功 LGRB 判定标准的假设不同,可能在 1~100 Gpc⁻³ yr⁻¹ 之间发生显著变化。
引用
@article{arxiv.2502.09187,
title = {A new long gamma-ray burst formation pathway at solar metallicity},
author = {M. M. Briel and T. Fragos and O. S. Salafia and G. Ghirlanda and E. Zapartas and S. Bavera and J. Andrews and S. Gossage and K. Kovlakas and M. U. Kruckow and K. A. Rocha and P. M. Srivastava and M. Sun and Z. Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09187},
year = {2025}
}
备注
Accepted in A&A. 18 pages, 17 figures