双中子星合并从其宿主星系II. 短时段伽玛射线暴
高能天体物理现象
2025-07-02 v1 星系天体物理
摘要
双中子星(BNS)和中子星-黑洞(NSBH)双星的合并长期与短时段伽玛射线暴(SGRB)相关联。然而,尽管其恒星前体,SGRB常常出现在宿主星系的恒星光之外。这通常归因于超新星 kicks,将SGRB前体从原始恒星 Population中位移。我们的目标是使用恒星 Population 合成模型来再现和解释来自统计样本中SGRB的观测偏移,使用基于观察宿主属性的真实星系模型。我们逐个案例地从观察到的属性推导宿主星系势,同时使用三种不同的 kicks 方案通过 BPASS 代码模拟合成 BNS 和 NSBH 的星系轨迹。我们将预测的偏移与观测到的偏移进行比较,以探讨速度 kicks、宿主星系类型以及宿主关联标准的影响。结果表明,SGRB population 的位置与被 kicked BNS 或 BHNS 前体的预期相符,这表明此类合并是占主导地位(如果不是唯一)的前体系统。相对于 BNS 来说,NSBH 的预测拟合显然更差,而我们发现在比较不同 kicks 方案时并无显著差异。对于后期类型宿主,我们发现在包括 Pch 最多为 20% 的宿主时获得最佳一致性,而更低的 Pch 阈值会导致我们高估 SGRB 的偏移。我们认为 Pch 对最大偏移处的可行宿主存在偏差,并建议对后期类型宿主使用较不保守的 Pch 阈值。对于早期类型宿主,无论应用何种 Pch 阈值,预测都在某些情况下低估 SGRB 的偏移。我们认为这可能是由于模型缺乏星系演化,或源于虚假的宿主关联。
引用
@article{arxiv.2504.04825,
title = {Binary neutron star merger offsets from their host galaxies II. Short-duration gamma-ray bursts},
author = {N. Gaspari and A. J. Levan and A. A. Chrimes and A. E. Nugent},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04825},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 5 figures, submitted to A&A, comments are welcome