千禧年模拟中长伽马射线暴的宿主星系

(摘要已删节) 在这项工作中，我们利用从千禧年模拟构建的星系目录，研究了长伽马射线暴(LGRBs)宿主星系的本质。我们基于这些事件遵循坍缩星模型、起源于大质量恒星生命末期的假设，开发了一个LGRB合成模型，并可能包含对前身星金属丰度的约束。我们设计了一个完整的可观测性管线，用于计算一个星系被当前观测设施探测到的LGRB在观测上识别为宿主星系的概率估计。这个新工具使我们能够构建一个可观测的宿主星系目录，这是重现观测到的宿主恒星质量分布所必需的。该可观测性管线预测，为了能够重现BATSE的观测结果，前身星的最小质量应约为75个太阳质量。我们可观测目录中的系统能够重现宿主星系的观测特性，即恒星质量、颜色、光度、恒星形成活动以及作为红移函数的金属丰度。在z>2时，我们的模型预测可观测的宿主星系将与整体星系种群非常相似。我们发现，平均气体金属丰度低于0.6个太阳丰度的可观测宿主星系中，约88%的恒星质量在10^8.5到10^10.3个太阳质量范围内，这与观测结果高度吻合。有趣的是，在我们的模型中，无论红移如何，可观测的宿主星系主要保持在这个质量范围内，因为较低恒星质量的系统被观测到的概率较低，而质量较大的系统则金属丰度过高。预测可观测的宿主星系优先居住在质量范围为10^11到10^11.5个太阳质量的暗物质晕中，且对红移的依赖性较弱。