剖析伽玛射线暴祈源者的星际介质环境

我们从对 MgI、FeI 等原子种类以及离子 (如 SiII) 的激发细结构能级的分析中，探讨了容纳持续性伽玛射线暴 (GRB) 的星系中星际介质 (ISM) 的属性。我们的分析主要依据 GRB 050730 和 GRB 051111 的测量光谱。这些视线显示出 OI、SiII 和 FeII 气体的细结构跃迁，这些跃迁在介入的类星体吸收线系统中尚未检测到。我们的结果表明，具有较大 MgI 等效宽度的气体（如 GRB 051111）必须位于距离 GRB 余辉约50 pc 以外，以避免光离子化。我们检查了细结构激发的机制，发现两种过程可贡献：(1) 通过 GRB 余辉提供的紫外泵射，使得远紫外强度超过银河辐射场的 10^6 倍；(2) 在电子密度 n_e>10^4 cm^-3 的气体中进行碰撞激发。观察到的激发离子丰度可由紫外泵射解释，气体位于 GRB 051111 约几百 pc 处，或 GRB 050730 位于 r<100pc 处，无需在 ISM 中假设极端气体密度和温度。我们指出，紫外泵射alone 提供解释 GRB 余辉光谱中所有报告的激发离子检测的简单方法。因此，强细结构跃迁的存在可能对气体密度或温度提供很少的约束。我们讨论了紫外泵射的额外影响，包括其对化学丰度测量的影响、观测线强变率的新前景，以及研究气体密度和温度的未来前景。最后，我们列出了一系列可区分紫外泵射和碰撞激发机制的标准。