伽马射线暴喷流张角演化对推断恒星形成率的影响
高能天体物理现象
2020-10-07 v2
摘要
伽马射线暴（GRB）数据表明，高红移宇宙中的GRB喷流比低红移处的喷流准直程度更高（更窄）。这意味着我们在高红移处探测到的长GRB前身系统（即大质量恒星）相对较少，因为更大比例的GRB其喷流指向远离我们的方向。因此，如果不考虑这一效应，由GRB率估计的高红移恒星形成率（SFR）可能会被低估。在本文中，我们利用观测到的GRB率并考虑演化的喷流张角来估计恒星形成率。我们发现早期宇宙（z > 3）中的SFR可比标准估计值高出一个数量级，具体取决于束流角演化的剧烈程度以及产生长伽马射线暴的恒星比例。此外，我们发现低红移处SFR存在超出值，尽管在考虑束流角演化后这一超出有所减弱。最后，在假设GRB确实示踪宇宙SFR标准形式的前提下，我们再次考虑喷流束流角演化，约束了由此产生的必须产生GRB的恒星比例。我们发现该假设表明早期宇宙中有高比例的恒星产生GRB——这一结果实际上可能支持我们最初的论断，即GRB并不示踪SFR的标准估计值。
引用
@article{arxiv.2006.00022,
title = {The Consequences of Gamma-ray Burst Jet Opening Angle Evolution on the Inferred Star Formation Rate},
author = {Nicole M. Lloyd-Ronning and Jarrett L. Johnson and Aycin Aykutalp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.00022},
year = {2020}
}
备注
Final version accepted to MNRAS