Swift伽马射线暴率的意外低红移过剩

伽马射线暴（GRBs）是宇宙中最剧烈的爆炸，可用于探索高红移宇宙的性质。认为长GRBs与大质量恒星死亡相关。因此可能用GRBs研究恒星形成率（SFR）。本文使用Lynden-Bell的 $c^-$ 方法在无任何假设下研究Swift长GRBs的光度函数和速率。我们发现GRBs的光度随红移演化如 $L(z)\propto g(z)=(1+z)^k$ 其中 $k=2.43_{-0.38}^{+0.41}$。通过 $L_0(z)=L(z)/g(z)$ 校正红移演化后，光度函数对暗GRBs表示为 $\psi(L_0)\propto L_0^{-0.14\pm0.02}$，对亮GRBs为 $\psi(L_0)\propto L_0^{-0.70\pm0.03}$，拐点 $L_{0}^{b}=1.43\times10^{51}~{\rm erg~s^{-1}}$。我们还首次发现GRBs的形成率在 $z<1.0$ 几乎恒定，这与SFR显著不同。在 $z>1.0$，GRB形成率与SFR一致。我们的结果与此前研究截然不同。讨论了这种低红移过剩的一些可能原因。我们还用蒙特卡洛模拟检验了结果的稳健性。模拟数据分布（即光度-红移分布、光度函数、累积分布和 $\log N-\log S$ 分布）与观测吻合良好。此外，我们还发现如果长GRB在 $z<1.0$ 是SFR的无偏示踪者，模拟数据与观测有显著差异。