短伽马射线暴与旋涡及椭圆星系中的双星并合：红移分布与宿主星系
摘要
为了检验短伽马射线暴（GRB）的发生率、红移分布及宿主星系是否与当前的理论预测一致，我们利用一个非常庞大的种群合成计算数据库，考察了宇宙中黑洞 - 中子星（BH-NS）和中子星 - 中子星（NS-NS）的并合率，同时考虑了以下因素：(i) 宇宙的恒星形成历史，(ii) 包括旋涡星系和椭圆星系在内的异质性恒星形成星系种群，以及 (iii) 用于短伽马射线暴探测的简单流量限制选择模型。当我们要求模型重现已知的短伽马射线暴发生率和红移测量值（并且对于 NS-NS，还需符合从银河系双脉冲星外推的并合率）时，只有很小一部分模型能够重现所有观测结果，无论我们假设暴起源于 NS-NS 还是 BH-NS。最常见的情况是，如果短伽马射线暴仅源于 NS-NS 并合，模型产生的并合优先发生在旋涡星系中。在当今双星并合优先发生在椭圆星系的模型宇宙中，必然包含相当大比例的双星，其从诞生到并合具有较长的延迟时间（通常为 ）。尽管存在长延迟，但我们几乎所有的模型都预测，中等到高红移（例如 ）处发生的短伽马射线暴比例应高于目前的观测值，这与最近的观测结果一致，即目前的观测存在偏向于成功跟进低红移短伽马射线暴的选择偏差。最后，如果只有一部分 BH-NS 并合具备产生伽马射线暴所需的质量和自旋组合，那么至多只有很小一部分 BH-NS 模型能与所有{\em 当前}可用数据相符。（摘要略）
引用
@article{arxiv.0706.4139,
title = {Short Gamma-Ray Bursts and Binary Mergers in Spiral and Elliptical Galaxies: Redshift Distribution and Hosts},
author = {R. O'Shaughnessy and V. Kalogera and K. Belczynski},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.4139},
year = {2010}
}
备注
14 figures, using bitmapped fonts (via eps2eps) to fit in archive space restrictions; better resolution figures are available from the author. Accepted for publication in ApJ. v3 updates references