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双中子星的正向建模:来自高偏移短伽马射线暴的启示

高能天体物理现象 2020-12-07 v4 星系天体物理

摘要

我们对两个定位良好、高偏移的短伽马射线暴——GRB 070809 和 GRB 090515——进行了详细分析,研究了其前身星从致密天体形成到并合过程中的运动学演化。通过以其最可能宿主星系的观测为校准,我们构建了考虑恒星形成历史与星系随时间增长的半解析星系模型。我们将详细的运动学演化与致密双星族建模相结合,以推断可行的超新星后速度与旋进时间。依据宿主的恒星形成历史布设双星示踪体,并使其超新星后轨迹在随时间变化的星系势中作运动学演化,我们发现与观测到的暴偏移相符的体系需要每秒数百千米的超新星后系统速度。在恒星质量—暗物质晕质量关系的不确定性上取边际,我们发现 GRB 070809 与 GRB 090515 前身星体系中的第二颗诞生中子星分别以 78% 和 91% 的可信度水平获得了 200 kms1\gtrsim 200~\mathrm{km\,s}^{-1} 的诞生踢速度。将我们的分析应用于全部已定位短伽马射线暴目录,将为其前身星提供独特约束,并有助于厘清观测相对于宿主高偏移暂现源所固有的选择效应。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.03598,
  title  = {Forward Modeling of Double Neutron Stars: Insights from Highly-Offset Short Gamma-Ray Bursts},
  author = {Michael Zevin and Luke Zoltan Kelley and Anya Nugent and Wen-fai Fong and Christopher P. L. Berry and Vicky Kalogera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03598},
  year   = {2020}
}

备注

18 pages, 7 figures, 1 table. ApJ, in press