短时伽马射线暴的环境及其对前身星的启示
高能天体物理现象
2015-03-17 v2
摘要
[删节版] 得益于2005年5月首次发现余辉和宿主星系，短时伽马射线暴（GRB）的研究近年来经历了彻底变革。这些观测表明，短GRB起源于宇宙学距离，存在于恒星形成星系和椭圆星系中，与超新星无关，且各向同性等效能量范围很宽，约为10^48-10^52 erg。然而，一个基本问题仍未解答：短GRB的前身星是什么？最流行的理论模型涉及包含中子星和/或黑洞成员的致密天体双星并合。但还存在其他可能性，包括通过即时通道（大质量恒星核坍缩）和延迟通道（双白矮星并合、白矮星吸积致坍缩）形成的磁星，或中子星的吸积致坍缩。在这篇综述中，我总结了当前对短GRB星系和亚星系环境的认识，并利用这些观测推断前身星族群。最关键的结果是：(i) 一些短GRB在死亡的椭圆星系中爆发；(ii) 大多数短GRB发生在恒星形成星系中；(iii) 短GRB的恒星形成宿主星系与长GRB的宿主星系不同（恒星形成率更低，光度更高，金属丰度更高），反而似乎来自一般的场星系族群；(iv) 短GRB相对于其宿主星系中心的物理偏移显著大于长GRB；(v) 观测到的偏移分布与NS-NS双星并合的预测高度一致；(vi) 短GRB追踪其宿主星系内光度较低的位置，但似乎与静止系光学光（老年恒星）的相关性比与紫外光（年轻大质量恒星）的相关性更强。
引用
@article{arxiv.1005.1068,
title = {The Environments of Short-Duration Gamma-Ray Bursts and Implications for their Progenitors},
author = {E. Berger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.1068},
year = {2015}
}
备注
Solicited review in New Astronomy Reviews; accepted version; 24 pages, 23 figures; version with full resolution figures available from https://www.cfa.harvard.edu/~eberger/eberger_shb_nar.pdf