伽马射线暴宿主星系中分子气体的首次明确探测
高能天体物理现象
2009-11-13 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们报告了来自伽马射线暴 (GRB) 080607 宿主星系内气体的强 H₂ 和 CO 吸收。对我们 Keck/LRIS 余辉光谱的分析揭示了在 z_GRB = 3.0363 处非常大的 HI 柱密度 (N_HI = 10^22.70 cm^-2) 和大致太阳金属丰度的强金属线吸收。我们探测到一系列来自 CO 的 A-X 带头，并估计 N(CO) = 10^16.5 cm^-2 和 T_ex^CO > 100K。我们认为高激发温度是由 GRB 余辉对 CO 气体的紫外泵浦造成的。类似地，我们通过莱曼-沃纳带观测到 H₂ 吸收，并估计 N(H₂) = 10^21.2 cm^-2，T_ex^H₂ = 10--300K。余辉测光表明消光律为 R_V=4，A_V=3.2 星等，并且需要存在一个适度的 2175Å 隆起。此外，对 Swift/XRT X 射线光谱的建模证实了 N(H) = 10^22.58 cm^-2 的大柱密度。值得注意的是，这种分子气体的消光特性、金属丰度和 CO/H₂ 比率与银河系的半透明分子云相当，表明高红移的恒星形成发生在与今天相似的环境中。然而，积分尘埃-金属比率低于银河系水平，表明尘埃主要与分子相相关，而原子气体的尘埃-气体比率要低得多。像 GRB 080607 这样的视线方向是研究年轻宇宙中核合成和恒星形成区域的有力探针，并构成了“暗”GRB 余辉群体的一部分。
引用
@article{arxiv.0901.0556,
title = {The First Positive Detection of Molecular Gas in a GRB Host Galaxy},
author = {J. X. Prochaska and Y. Sheffer and D. A. Perley and J. S. Bloom and L. A. Lopez and M. Dessauges-Zavadsky and H. -W. Chen and A. V. Filippenko and M. Ganeshalingam and W. Li and A. A. Miller and D. Starr},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.0556},
year = {2009}
}
备注
6 pages, 4 figures, 1 table. Accepted to ApJL on December 3, 2008