GRB 051022 及其宿主星系的暗本质

我们展示了 GRB 051022 在爆发后 2.5 小时至约 1.15 年间的多波段（X 射线/光学/近红外/毫米波）观测结果。除邻近的 GRB 030329 外，它是 HETE-2 探测到的最强烈的伽马射线暴（约$10^{-4} \text{ erg cm}^{-2}$）。尽管在 X 射线波段观测到强烈的余辉，但在光学和近红外波段并未探测到余辉。Plateau de Bure (PdB) 的毫米波观测探测到了一个源及其耀发，证实了该事件与一颗中等亮度（$R = 21.5$）星系的关联。对该星系的光谱观测显示在红移$z = 0.809$处存在强烈的 [O II]、H$\beta$和 [O III] 发射线。该星系的谱能量分布表明其静止系消光$A_V = 1.0$，且在约 25 Myr 前发生过星暴，期间恒星形成率高达$\ge 25 M_{\odot}/\text{yr}$。结合其空间延展（约$1''$），这表明它是一个非常明亮（$M_V = -21.8$）的蓝致密星系，我们还发现其金属丰度$Z \approx Z_{\odot}$。X 射线谱显示出被中性气体显著吸收的证据，其静止系柱密度为$N_{H, \text{X-ray}} = 3.47(^{+0.48}_{-0.47}) \times 10^{22} \text{ cm}^{-2}$。宿主星系（$z = 0.809$）中的尘埃吸收肯定无法解释光学余辉的未探测到，除非其尘气比与我们银河系中看到的截然不同（即存在大颗粒尘埃）。GRB 051022 这一暗伽马射线暴的余辉很可能是沿视线方向被母宿主星系内分子云中一个被遮蔽的致密恒星形成区所 extinguished。该星系不同于大多数 GRB 宿主星系，其亮度是$L^*$的 3 倍。我们还推导出恒星形成率 SFR $\sim 50 M_{\odot}/\text{yr}$，并预测该宿主星系将在亚毫米波段被探测到。