保护银河中的生命：金属丰度使长期γ射线暴远离人类
天体物理学
2008-11-26 v4
摘要
已有五个局部（z<0.25）的长期γ射线暴（GRB）宿主星系均为暗淡且金属贫瘦，与局部星形成星系的整体特征相反。我们通过分析来自Sloan Digital Sky Survey的星形成星系（z<0.2）数据，量化了宿主星系氧元素丰度与局部星形成率之间的关系。我们发现，仅有极少数星形成活动（<25%）发生在氧丰度12+log(O/H)<8.6的星系中，即与银河系约为一半。然而，所有五个低红移GRB宿主星系的氧丰度均低于此阈值，且三颗星系的丰度显著低于此限值。若GRB的星形成活动与金属丰度无关，则获得如此低丰度的五个宿主星系概率仅为约0.1%。我们得出结论，GRB仅发生于金属贫瘦的星形成活动中，银河系过去数十亿年来金属丰度过高，已不太可能发生长期GRB。这一结果对GRB在大规模灭绝事件中的潜在作用、银河系及其他大型星系中近期暴力残留物的搜寻、局部核心坍缩超新星的迟滞射电非探测结果，以及局部宇宙中宇宙射线的产生具有深远含义。我们还发现，这五个GRB的各向同性能量E_iso随宿主星系氧丰度的增加而显著减小，暗示“宇宙尺度”GRB的上限金属丰度约为0.15太阳金属丰度。（已节选）
引用
@article{arxiv.astro-ph/0604113,
title = {Protecting Life in the Milky Way: Metals Keep the GRBs Away},
author = {K. Z. Stanek and O. Y. Gnedin and J. F. Beacom and A. P. Gould and J. A. Johnson and J. A. Kollmeier and M. Modjaz and M. H. Pinsonneault and R. Pogge and D. H. Weinberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0604113},
year = {2008}
}
备注
To be published in Acta Astronomica. 16 pages, 3 figures; several small changes