长伽马射线暴性质的宇宙学演化研究
高能天体物理现象
2019-08-14 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们考察了若干长伽马射线暴(lGRB)性质(各向同性发射能量、光度、内禀持续时间、喷流张角)与红移之间的关系。我们发现,即便考虑了保守的探测器流量限制,各向同性等效能量与红移之间似乎仍存在显著关联,这表明 lGRB 前身星存在宇宙学演化。分析具有喷流张角估计的 lGRB 子样本,我们发现经束流修正的 lGRB 发射能量与红移不相关,但喷流张角相关。此外,即便考虑了潜在的选择效应,我们发现内禀瞬时持续时间与红移之间存在统计显著的负相关。我们还发现——在给定红移下——各向同性能量与内禀瞬时持续时间呈正相关。这些 GRB 性质似乎均不与星系偏移相关。根据我们经选择效应修正的红移分布,估计了 lGRB 的共动速率密度,并将其与全球宇宙恒星形成率(SFR)进行比较。我们发现 lGRB 速率在红移 3 至 5 之间略高于全球恒星形成率,并在更高红移处迅速下降(尽管由于样本不完整,我们无法约束红移约 6 以上的 lGRB 速率)。我们发现 lGRB 速率在较低红移处与 SFR 显著偏离。我们结合各种 lGRB 前身星模型及其对低金属量环境的明显偏好,讨论了这些关联与 lGRB 速率密度。
引用
@article{arxiv.1906.02278,
title = {On the Cosmological Evolution of Long Gamma-ray Burst Properties},
author = {Nicole M. Lloyd-Ronning and Aycin Aykutalp and Jarrett Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02278},
year = {2019}
}
备注
Accepted to MNRAS