VLT/UVES观测的高红移GRB-DLA吸收体中的物理条件：对分子氢搜寻的启示
宇宙学与河外天体物理
2009-12-02 v2
摘要
我们旨在理解高红移长时伽马射线暴宿主星系中吸收性中性气体的性质，并确定其物理条件。我们报告了在GRB 050730宿主星系中位于zabs=3.969、log N(H0)=22.10的DLA系统中，探测到大量先前未识别的Fe+允许跃迁线，涉及基项精细结构及其他激发能级。通过假设激发机制是紫外光子激发后的荧光，对观测到的Fe+能级布居的时间演化进行了建模。该紫外泵浦模型成功再现了观测结果，得出暴/云距离（定义为云的近侧）为d=440±30 pc，云的线性大小为l=520{+240}{-190} pc。我们结合在VLT/UVES观测的七个z>1.8 GRB宿主星系样本中未探测到H2和CI线的结果讨论了这些发现。我们表明，H2的缺失可以通过系统的低金属丰度[X/H]<-1、低耗损因子以及至多中等粒子密度来解释。这描绘了一幅图景：通常表现出极高H0柱密度的GRB-DLA是弥散的贫金属原子云，具有高动力学温度Tkin>~1000 K和大的物理尺度l>~100 pc。在明亮GRB余辉中以高光谱分辨率观测到的GRB-DLA的性质，与在较低分辨率下观测到的GRB-DLA的高金属和尘埃含量显著不同。这种差异可能源于一种偏差的影响，即由于在利用高分辨率光谱仪观测的受星等限制的GRB余辉样本中，尘埃消光导致高金属丰度和/或靠近GRB的系统被排除在外。
引用
@article{arxiv.0907.1057,
title = {Physical conditions in high-redshift GRB-DLA absorbers observed with VLT/UVES: Implications for molecular hydrogen searches},
author = {C. Ledoux and P. M. Vreeswijk and A. Smette and A. J. Fox and P. Petitjean and S. L. Ellison and J. P. U. Fynbo and S. Savaglio},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1057},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 8 figures, A&A in press