金属丰度对宇宙 SNIb/c 和 GRB 发生率的影响

Ib/c 型超新星可能与长伽马射线暴 (GRB) 相关，因此比较星系中的超新星发生率与 GRB 发生率至关重要。为此，我们通过假设不同的恒星形成历史和不同的 Ib/c 型超新星前身星，计算了不同形态类型星系中的 Ib/c 型超新星发生率。我们纳入了一些关于单颗 Wolf-Rayet (WR) 星最小质量对恒星金属丰度依赖性（进而对星系化学演化依赖性）的最新建议。我们采用了多种作为宇宙时间函数的宇宙恒星形成率，包括观测推导的和理论推导的，其中也包含利用我们的星系模型计算得出的比率。随后，我们计算了宇宙 Ib/c 型超新星发生率。我们得出以下结论：i) 宇宙 GRB 与 Ib/c 型超新星发生率之比在整个红移范围内变化于 $10^{-2}$-$10^{-4}$ 之间，这表明只有一小部分 Ib/c 型超新星会产生 GRB。ii) Ib/c 型超新星前身星的金属丰度依赖性导致在任何选定的宇宙恒星形成率下，早期宇宙的 Ib/c 型超新星发生率较低。iii) 在不同星系形成情景下计算出的不同理论宇宙恒星形成率，所产生的宇宙 Ib/c 型超新星发生率主要在极高红移处存在差异。然而，由于数据中存在较大的不确定性，很难对高红移趋势得出确切结论。iv) 如果 GRB 的光度函数不随红移变化，它们可以作为高红移处恒星形成的重要示踪物，并有助于区分不同的星系形成模型。