探测高红移伽马射线暴群体
高能天体物理现象
2015-06-23 v1
摘要
伽马射线暴（GRBs）是探测高红移宇宙的有力工具。我们提出了一种工具，用于估算具有定义能带和灵敏度的通用探测器对高红移 GRBs 的探测率。我们的基础是一个种群模型，该模型重现了 Swift、Fermi 和 CGRO 在硬 X 射线和伽马射线波段探测到的 GRBs 的观测特性。我们提供了不同能带中模拟 GRBs 的通量和注量的预期累积分布。我们表明，由于 GRBs 的峰值谱能量与光度（Ep-Liso）之间的联系，工作在相对较高能量（例如几十 keV 到 MeV）的闪烁体探测器只能探测到高红移处最明亮的 GRBs。我们表明，捕捉最多高红移暴的最佳策略是转向更软的能段（例如软 X 射线波段），但需具备极高的灵敏度。例如，工作在 0.2-5 keV 能带、灵敏度对应注量约为 ~10^-8 erg cm^-2 的成像软 X 射线探测器，预计可探测到 ~40 GRBs yr^-1 sr^-1 (z>5)（在 z>10 时约为 ~3 GRBs yr^-1 sr^-1）。一旦探测到高红移 GRBs，主要问题便是确定其红移。为此，我们估算了它们在相对早期时刻的近红外余辉通量，并评估了对其进行后续观测的有效性，以便为任何致力于探索高红移宇宙的未来 GRB 任务构建可用的事件样本。
引用
@article{arxiv.1502.02676,
title = {Accessing the population of high redshift Gamma Ray Bursts},
author = {G. Ghirlanda and R. Salvaterra and G. Ghisellini and S. Mereghetti and G. Tagliaferri and S. Campana and J. P. Osborne and P. O'Brien and N. Tanvir and R. Willingale and L. Amati and S. Basa and M. G. Bernardini and D. Burlon and S. Covino and P. D'Avanzo and F. Frontera and D. Gotz and A. Melandri and L. Nava and L. Piro and S. D. Vergani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.02676},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 12 figures. Accepted for publication in MNRAS