来自低质量第三星族星的长持续时间 X 射线闪和富 X 射线伽马射线暴

最近的数值模拟表明，第三星族星 (Pop III) 的诞生质量不大于 $\sim 100 M_{\odot}$，但典型值约为 $\sim 40M_{\odot}$。通过自洽地考虑这些低质量 Pop III 星包层中的喷流产生和传播，我们发现 Pop III 蓝超巨星即使保留巨大的氢包层，也有可能产生伽马射线暴 (GRB)。我们评估了 Pop III GRB 的观测特征，并预测 Pop III GRB 在观测者参考系中的持续时间约为 $\sim 10^5$ 秒，峰值光度约为 $\sim 5 \times 10^{50} {\rm erg} {\rm sec}^{-1}$。假设 $E_p-L_p$ (或 $E_p-E_{\gamma, \rm iso}$) 相关性对 Pop III GRB 成立，我们发现谱峰能量在观测者参考系中落在 $\sim$ 几 keV (或 $\sim 100$ keV)。我们讨论了未来卫星任务（如 EXIST 和 Lobster）对 Pop III GRB 的可探测性。如果 $E_p-E_{\gamma, \rm iso}$ 相关性成立，我们有可能通过 EXIST 在 $z \sim 9$ 处将 Pop III GRB 探测为长持续时间富 X 射线 GRB。另一方面，如果 $E_p-L_p$ 相关性成立，我们有可能通过 Lobster 将 Pop III GRB 探测为长持续时间 X 射线闪，最远可达 $z \sim 19$。