长伽马射线暴的金属丰度厌恶

最近，有人提出长伽马射线暴（LGRBs）的金属丰度厌恶并非其形成的固有特性，而是普通星系种群中恒星形成与金属丰度之间反相关的结果。为了研究这一提议，我们比较了LGRB宿主、宽线Ic型（Ic-bl）超新星（SNe）和II型超新星的金属丰度，并与恒星形成星系的金属丰度分布进行比较，使用SDSS代表本地宇宙中的星系，使用TKRS代表中等红移的星系。LGRB宿主与本地星系中恒星形成的不同金属丰度分布迫使我们得出结论：LGRB的低金属丰度偏好并非主要由恒星形成与金属丰度之间的反相关驱动，而必须主要是由LGRB本身的天体物理学所致。我们的LGRB样本中有四分之三的金属丰度低于12+log(O/H)<8.6，而本地恒星形成中只有不到十分之一处于如此低的金属丰度。然而，我们的超新星样本在统计上与普通星系种群的金属丰度分布一致。使用TKRS星系种群，我们能够排除LGRB宿主金属丰度厌恶是由星系金属丰度随红移下降引起的可能性。LGRB与Ic-bl超新星之间强烈的金属丰度差异的存在在很大程度上消除了观测到的LGRB金属丰度偏差是星系种群初始质量函数差异的副产品的可能性。相反，低于半太阳的金属丰度必须是区分LGRB与绝大多数Ic-bl超新星以及本地恒星形成主体的演化过程的基本组成部分。