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Gamma 射线暴的天体物理与天体生物学意义

天体物理学 2008-11-26 v2

摘要

将局部宇宙射电暴(GRB)率及其平均峰值亮度的结果与星系中星际形成率的宇宙历史相结合,我们给出了每个蓝色 luminosity 单位的 GRB 率估计。我们发现,每个 B 亮度单位的典型 GRB 率为 2.4×10^-17 h_{70}^2/Lsun/yr。对应的小银河系平均率为 5.5×10^-7 h_{70}^2/yr。我们得出以下结论:1) 超新星率与各向同性等效 GRB 率之比较大:每 6000 颗 SNIbc 或 30,000 颗 SNII 对应 1 颗 GRB。只有当 GRB 的各向同性范围在 0.01 - 0.001 之间且引力函数(IMF)斜率足够陡峭时,GRB 才可能发生在大比例的黑洞形成事件中;2) GRB 不能解释银河系中所观察到的大量 HI 空洞的主要部分;3) 在太阳系历史的前 10^7 年内,太阳系暴露于足以熔化 chondrule 的 fluence 的概率几乎可以忽略不计;4) 即使对于非常不透明的大气层,GRB 能量的显著部分仍会以 UV 线的形式通过由次级电子激发而传递。对于薄大气层中的类似原核生物的生物体(如当代火星),或对于厚大气层中的 UV 线暴露(如地球),在约 100--500/Gyr 的速率下会发生与生物学意义相关的事件。尽管这些“冲击”对突变演化的直接贡献可能因 GRB 持续时间极短而可忽略不计,因为部分灭活和对大气化学的较长期间的扰动的演化效应应该更为重要。(摘要)

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9912564,
  title  = {Astrophysical and Astrobiological Implications of Gamma-Ray Burst Properties},
  author = {John Scalo and J. Craig Wheeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9912564},
  year   = {2008}
}

备注

36 pages, no figures Accepted by Astrophysical Journal Oct. 2001. First submitted December,1999. Substantially rewritten discussion of burst source count distributions and of biological implications