GRB 080310 致吸收线变化的时变激发与电离建模
摘要
我们对在 GRB 080310 的 UVES 光谱中探测到的 FeII、FeIII、SiII、CII 和 CrII 的时变吸收进行了建模，其中余辉辐射激发并电离了红移 z=2.42743 处宿主星系中的星际介质。为了估算静止系余辉亮度随时间的变化，我们结合了 RAPTOR-T 望远镜阵列获得的光学 VRI 测光数据（本文予以呈现）以及 Swift 卫星 X 射线望远镜的观测结果。仅考虑激发过程（该过程已成功应用于少数其他伽马射线暴）无法描述 GRB 080310 中观测到的柱密度演化。必须引入电离过程才能解释所有观测到的 FeII 能级（包括基态 6D9/2）的柱密度下降以及 FeIII 7S3 能级的柱密度上升。该后者能级中大量的离子布居（占所有 FeIII 的 10%）只能通过 FeII 的电离来解释，即大部分被电离的 FeII 离子——我们使用 Flexible Atomic (FAC) 和 Cowan 代码计算得出比例为 31%——最初布居在 FeIII 的 7S3 能级而非基态。这种产生显著 FeIII 7S3 能级布居的机制可能与其它观测到来自该能级吸收线（即 UV34 三重线）的天体有关，例如 BAL 类星体和 Eta Carinae。这为爆发周围介质中存在时变电离提供了确凿证据，而迄今为止尚未有令人信服的探测结果。然而，中性吸收云到伽马射线暴的最佳拟合距离为 200--400 pc，即与那些没有任何电离证据的伽马射线暴的吸收体距离估计值相似。我们发现，GRB 080310 中存在时变电离可能是由于超太阳铁丰度（[Fe/H]=+0.2）和低 HI 柱密度（log N(HI)=18.7）共同作用的结果。[略]
引用
@article{arxiv.1209.1506,
title = {Time-dependent excitation and ionization modelling of absorption-line variability due to GRB 080310},
author = {P. M. Vreeswijk and C. Ledoux and A. J. J. Raassen and A. Smette and A. De Cia and P. R. Woźniak and A. J. Fox and W. T. Vestrand and P. Jakobsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.1506},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 6 figures; accepted for publication in A&A (on August 8, 2012)