甚高红移处长伽马射线暴率
高能天体物理现象
2019-06-26 v2
摘要
未来用于高红移长伽马射线暴（GRB）观测的任务，如 HiZ-GUNDAM 和 THESEUS，将为我们宇宙的恒星形成历史提供线索。本文聚焦于高红移（z>8）GRB，考虑星族（Pop）I&II 恒星与 Pop III 恒星均作为 GRB 前身星，计算未来观测对长 GRB 的探测率。对于 Pop I&II 恒星形成率（SFR），我们采用基于宇宙学模拟得到的晕质量函数与暗物质吸积率的最新高红移 SFR 模型。我们表明 Pop I&II GRB 率随红移急剧下降。这反而使我们能在甚高红移探测到不同类型的 GRB，即 Pop III GRB。若 10% 或更多 Pop III 恒星作为超长 GRB 消亡，未来任务将在一年内探测到此类 GRB，尽管其流强较低。由双星并合产生的大质量致密 Pop III 恒星预期产生更亮的 GRB。在常规情形下，此类亮 GRB 的探测率为 3-20 /年（z>8）。那些未来观测将有助于揭示 Pop III 恒星形成历史。
引用
@article{arxiv.1901.03516,
title = {Long gamma-ray burst rate at very high redshift},
author = {Tomoya Kinugawa and Yuichi Harikane and Katsuaki Asano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.03516},
year = {2019}
}
备注
comments welcome. Accepted to ApJ