长时段伽玛射线暴的金属丰度依赖性
高能天体物理现象
2025-11-26 v1 星系天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
理论模型和观测表明，由坍塌星体产生的伽玛射线暴（Typically为长时段伽玛射线暴，LGRB）无法在高金属丰度下发生，可能是由于治潮星体的质量损失通过星风导致。在此基础上，观测LGRB及其宿主星系的属性以约束这种金属丰度依赖性。为计算LGRB速率，我们对宇宙星际形成历史进行建模，作为宿主星系金属丰度和恒星质量的函数，并加入一种LGRB效率函数，可包括各种形状，包括剧烈截止和更渐变的GRB产率随金属丰度变化。与前期工作不同，本模型包括质量、金属丰度和星际形成率之间关系的散射，以及星系内部金属丰度分布的散射。我们随后变更阈值值和形状，并将其与观测到的LGRB及其宿主星系属性进行比较。在本模型中，在氧丰度（对应约）处的尖锐截止，最能解释观测到的LGRB数据。相比之下，文献中提出的较低阈值（即在或约处）对观测数据拟合得较差。因此，我们得出结论：与大多数理论LGRB模型相反，较高的金属丰度阈值（接近太阳值）最能匹配本模型与观测LGRB。
引用
@article{arxiv.2510.16307,
title = {The metallicity dependence of long-duration gamma-ray bursts},
author = {Paul Disberg and Anne Lankreijer and Martyna Chruślińska and Andrew J. Levan and Gijs Nelemans and Nial R. Tanvir and Charlotte R. Angus and Ilya Mandel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16307},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in A&A, 19 pages, 12 figures