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利用伽马射线暴研究银河系的尘埃金属比与金属丰度

星系天体物理 2015-05-30 v1 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

银河系的金属丰度和尘埃金属比是理解星际介质的基本参数,但这些参数仍存在不确定性。本文利用一批数百个伽马射线暴(GRB)X射线余辉的光电吸收来确定金属柱密度,并结合银河系尘埃图确定GRB方向上的视线尘埃消光,从而测定银河系的尘埃金属比。GRB余辉通常具有较大的河外软X射线吸收,因此GRB样本的上界将定义银河系的尘埃金属关系。使用二维双样本KS检验,我们确定了这个上界,从而推导出银河系的尘埃金属比。假设太阳金属丰度(Anders & Grevesse 1989),我们得到N_H = 2.2^{+0.3}_{-0.4}e21 cm^-2 A_V。该结果与先前利用银河系内明亮X射线源的研究结果一致。使用相同技术,但用Leiden-Argentine-Bonn巡天的HI图替代尘埃图,我们可以对银河系的金属丰度设定一个限制。我们得到的金属丰度与X射线拟合中常用的Anders & Grevesse (1989)太阳值一致。基于此及先前研究,我们提出通过银河系的典型星际介质视线金属丰度比当前太阳金属丰度的最佳估计值高约0.25 dex。我们进一步表明,尘埃气体比似乎与总气体柱密度相关,这可能是由于观测到的朝向银心的金属丰度梯度所致。基于尘埃气体比的非恒定性,我们提出尘埃柱密度(N_H = 2.2e21 cm^-2 A_V)比HI图更适合作为软X射线吸收柱密度的代理量。

关键词

引用

@article{arxiv.1107.6031,
  title  = {The Galactic dust-to-metals ratio and metallicity using gamma-ray bursts},
  author = {Darach Watson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1107.6031},
  year   = {2015}
}

备注

A&A in press, 6 pages, 3 figures