Origins of Short Gamma-Ray Bursts Deduced from Offsets to Their Host Galaxies Revisited
短伽马射线暴(GRB)在其宿主星系中的空间分布为我们研究其起源提供了机会。根据目前观测到的短伽玛暴相对于其宿主星系的分布,我们得到的部分的组件,跟踪合并的二进制紧凑的对象和一个跟踪恒星形成率(如大质量恒星)在早期和晚期类型的宿主星系。通过对投影偏移量分布的分析,我们发现大质量恒星分量的比例为0.37 \pm 0.13。这表明,短伽玛暴的一个很好的部分仍然起源于合并事件。从我们的分析中,我们还得出结论,晚型主机之间的椭圆形,星暴和螺旋星系的分数为0.82 \pm 0.05,这是与观察到的早,晚型主机星系的数量比。
2010-07-07 astro-ph.HE
GRB 100418A: a Long GRB without a Bright Supernova in a High-Metallicity Host Galaxy
我们目前的搜索结果的超新星(SN)的组成部分与GRB 100418 A的红移为0.624。2010年5月14日(UT),在斯巴鲁8.2米望远镜上,利用FOCAS系统在测光条件下(视亮度0.3”-0.4”)观测了GRB 100418 A的场。该日期对应于爆发触发后25.6天(在剩余帧中为15.8天)。我们在V、Rc和Ic波段进行了成像观察,并进行了两个小时的分光光度观察。我们得到的主星系图像从北到南拉长了1.6”(= 11 kpc)。在宿主星系中没有发现点源。通过与GCN通报中的观测结果比较,我们发现GRB 100418 A的余辉已衰减到Rc \sim > 24,没有类似SN的再亮现象。我们无法识别任何SN特征,例如宽发射线或光谱中的凸起。假设SN比我们观测的3σ噪声谱更微弱,我们估计了SN绝对星等MIc的上限,obs > -17.2。这个星等与最暗的Ic型SNe相当。我们还估计宿主星系的光谱特性。GRB 100418 A的宿主星系相对于典型的长GRB宿主星系质量较大(log M_{star} / M_{sun} = 9.54),并且有12+log(O/H)= 8.75。
2012-05-11 astro-ph.HE
Detailed multi-wavelength modelling of the dark GRB 140713A and its host galaxy
我们调查了GRB 140713A的余辉,GRB是一种伽马射线暴(GRB),在X射线和无线电波长下被检测到并进行了相对良好的采样,但在光学和近红外波长下并不存在,尽管搜索到了很深的极限。我们目前的发射光谱可能的宿主星系在$z = 0.935$排除了高红移的解释没有光通量检测。使用辐射传递流体动力学程序BOXFIT模拟GRB多波长余辉提供了对GRB喷流及其环境的物理参数的约束,例如相对宽的喷流张开角和低于2的电子能量分布斜率$p$。最重要的是,该模型预测的光通量约两个数量级以上的观察到的限制。我们计算出,所需的主机消光,以解释所观察到的限制在$r$,$i$和$z$带是$A^{\rm host}_{V} > 3.2$马格,相当于$E(B-V)^{\rm host} > 1.0$马格。从X射线吸收,我们推导出的伽玛射线暴主机消光是$A^{\rm host}_{\rm V} = 11.6^{+7.5}_{-5.3}$马格,相当于$E(B-V)^{\rm host} = 3.7^{+2.4}_{-1.7}$马格,这是一致的消光所需的BOXFIT派生流量。我们的结论是,光暗的起源是一个高水平的灭绝的视线到伽玛射线暴,最有可能在伽玛射线暴的宿主星系。
2019-02-08 astro-ph.HE
The distant, galaxy cluster environment of the short GRB 161104A at $z\sim 0.8$ and a comparison to the short GRB host population
本文介绍了在$z=0.793 \pm 0.003$对雨燕短持续时间伽玛射线暴(GRB)GRB 161104 A及其宿主星系的光学观测。我们用星族推断程序Prospector对多波段光度学和光谱学进行建模,并使用嵌套抽样来探索后验。结果表明,质量加权年龄$t_m = 2.12^{+0.23}_{-0.21}$ ~Gyr,恒星质量$\log{(M/M_\odot)} = 10.21 \pm 0.04$,金属丰度$\log{(Z/Z_\odot)} = 0.08^{+0.05}_{-0.06}$,尘埃消光$A_V = 0.08^{+0.08}_{-0.05}$ mag,恒星形成速率$\text{SFR} = 9.9 \times 10^{-2} M_\odot$ ~yr $^{-1}$ .这些特性,以及一个突出的4000埃的破裂和光学吸收线,将这个宿主归类为早期类型的静止星系。使用暗能量调查星系目录,我们证明了GRB 161104 A的主机居住在一个星系团在$z\approx 0.8$,位于$\approx 1$ Mpc从可能最亮的星系团星系的外围。我们还提出了新的建模20个额外的短伽玛暴主机($\approx33\%$的早期型星系),发现人口中位数的$\log(M/M_\odot) = 9.94^{+0.88}_{-0.98}$和$t_m = 1.07^{+1.98}_{-0.67}$…
2020-12-08 astro-ph.HE
A search for the afterglows, kilonovae, and host galaxies of two short GRBs: GRB 211106A and GRB 211227A
本研究对两个短GRB进行深度光学/NIR后续观测,未探测到余辉和千新星,但确认了宿主星系红移,并基于多波段数据证实了它们的短暴性质及对应体缺失原因。
2023-09-06 astro-ph.HE
Photometric studies on the host galaxies of gamma-ray bursts using 3.6m Devasthal Optical Telescope
在这篇文章中,我们提出了多波段光度观测和分析的宿主星系的样本,5个有趣的伽马射线暴(GRB)的观察使用3.6米的毁灭光学望远镜(DOT)和后端仪器。伽玛暴的宿主星系观测提供了独特的机会来估计恒星的质量,年龄,恒星形成率,以及其他重要的属性的爆发环境,因此祖先。我们进行了详细的光谱能量分布(SED)建模的五个主机星系使用先进的工具,称为勘探者,一个恒星星族合成模型。此外,我们将结果与更大样本的GRB,超新星和正常恒星形成星系的宿主星系进行了比较。我们的SED模型表明,GRB 130603B,GRB 140102A,GRB 190829A和GRB 200826A具有高恒星形成率(SFR)的大质量宿主星系。另一方面,与超新星相连的GRB 030329有一个罕见的低质量星系,恒星形成率很低。我们还发现GRB 190829A在其宿主的局部环境中具有最高的可见尘埃消光和气体量,这表明观察到的非常高的能量发射可能具有独特的局部环境。广义上,我们的样本中的五个伽玛暴满足宿主星系参数之间的典型相关性,这些物理参数更常见于高红移宇宙中的正常恒星形成星系。我们的研究结果还表明,3.6米DOT和后端仪器的能力,从长远来看,更深层次的光度研究的主机星系的高能瞬变,如伽玛暴,超新星,和其他瞬变。
2022-10-31 astro-ph.HE
The host galaxy of the short GRB111117A at $z = 2.211$: impact on the short GRB redshift distribution and progenitor channels
众所周知,定位短$γ$射线暴(sGRB)及其宿主以测量它们的红移是非常困难的。然而,这些测量对于限制sGRB祖先的性质、它们的红移分布和宇宙的$r$过程元素富集历史至关重要。在这里,我们介绍了GRB 111117 A的主星系的光谱,并测量其红移为$z = 2.211$。这使得GRB 111117 A成为迄今为止探测到的最遥远的高置信度短持续时间GRB。我们的光谱红移取代了较低的,以前估计的光度红移值为这次爆发。我们使用光谱红移,以及新的成像数据来约束的性质的宿主星系和伽玛暴的物理参数。例如,与完整的sGRB样本相比,静止坐标系X射线衍生的氢柱密度是最高的,并且似乎遵循长GRB(IGRB)宿主所追踪的红移演化。宿主位于预期的sGRB宿主亮度分布的较亮端,位于$z = 2.211$,并且正在积极形成恒星。使用宿主作为红移确定的基准,我们发现由于$z\sim2$的宿主模糊,所有sGRB红移中有43%到71%应该被错过。GRB 111117 A的高红移是反对对数正态延迟时间模型的证据,通过预测的sGRB的红移分布,这是非常敏感的高- $z$ sGRB。从伽玛射线暴爆发时的宇宙年龄来看,在原始系统是一对螺旋形的中子星的情况下,需要初始中子星(NS)分离为$a_0 < 3.2~R_\odot$。该约束排除了该爆发的一些最长sGRB形成通道。
2017-07-03 astro-ph.HE
Deep ATCA and VLA radio observations of short-GRB host galaxies. Constraints on star-formation rates, afterglow flux, and kilonova radio flares
本文报道了对短伽马射线暴(GRB)的宿主星系进行的广泛射电连续观测活动的结果。这项调查的目的是寻找光学模糊的恒星形成,可能表明年轻的短伽玛射线暴祖先的人口。我们的样本包括2005年至2015年16个短伽玛暴的宿主和宿主星系候选者,相当于目前已知的局部短暴集合的大约1/3。ATCA观测到8个GRB场(5.5和9.0 GHz),VLA观测到8个场(主要在5.5 GHz)。观测结果通常达到5至8微焦的1-sigma_rms。在大多数情况下,它们是在相应的爆破后数年进行的。没有发现新的短伽玛射线暴宿主星系,只有一个宿主星系被探测到,那就是z=0.407的伽玛射线暴100206 A。然而,它的星暴性质已经从光学/红外数据中得知。它的射电流量可以解释为恒星形成率(SFR)约为60 M_sol/yr。这是在很好的协议与早期的预期的基础上观察到的宽带光谱能量分布的这个星系。这15个未探测到的星系限制了疑似宿主星系的SFR,并提供了相关射电余辉和预测的千诺瓦射电耀斑的后期光度上限。伽玛射线暴爆炸地点的无线电发射的非检测证实了短伽玛射线暴余辉的固有低光度,并放置在磁星供电的无线电耀斑的参数空间的显着限制。来自基准大质量磁星的发光射电耀斑还没有被发现。
2019-10-31 astro-ph.HE
A Radio-selected Population of Dark, Long Gamma-ray Bursts: Comparison to the Long Gamma-ray Burst Population and Implications for Host Dust Distributions
本文介绍了5个长持续时间$γ$射线暴(GRB 130131 A、130420 B、130609 A、131229 A、140713 A)的厘米波段和毫米波段余辉观测结果,这些暴具有被尘埃遮蔽的光学余辉发射,被称为“暗”GRB。我们探测到了两个暗伽玛暴(GRB 130131 A和140713 A)的射电余辉,同时用卡尔G. Jansky甚大阵列(VLA)补充三个额外的VLA检测到的黑暗伽玛暴从文献中,我们提出了统一的宽带余辉建模。我们得到了$A_{V, \rm GRB} \gtrsim 2.2 - 10.6~{\rm mag}$的高视线尘埃吸收率。此外,我们模拟了样本中六个爆发的宿主星系,并导出了$A_{V, \rm Host} \approx 0.3-4.7~{\rm mag}$的宿主星系尘埃分布。在所有测试的$γ$ -射线(通量和持续时间)和余辉特性(能量尺度,几何形状和环暴密度),我们发现暗伽玛暴是更典型的未被掩盖的长伽玛暴的代表,除了在通量,观测偏差和不一致的分类可能会影响暗伽玛暴分布。此外,我们发现,$A_{V, \rm GRB}$是不相关的一个均匀分布的灰尘在整个主机,也不是极端的本地环境的爆发,表明一个更大规模的补丁灰尘分布是高的视线灭绝的原因。由于无线电观测是非常宝贵的,揭示了严重的尘埃遮蔽的伽玛暴,我们预测的无线电发射的检测从主机恒星形成与下一代VLA。
2022-05-06 astro-ph.HE
Short GRB Host Galaxies I: Photometric and Spectroscopic Catalogs, Host Associations, and Galactocentric Offsets
我们提出了一个全面的光学和近红外普查领域的90个短伽马射线暴(GRB)在2005-2021年发现,构成所有短GRB的主机星系协会是可行的($\approx$ 60%的斯威夫特短GRB人口)。我们在49个不同的伽玛暴和25个光谱的宿主星系贡献了245个新的多波段成像观测。补充文献和档案调查数据,目录包含335光度和40光谱数据集。测光表的$3σ$深度分别为光学和近红外波段的$\gtrsim 24-27$等和$\gtrsim 23-26$等。我们确定了84个爆发的宿主星系,其中最强大的协会占54%(49/90)的事件,而只有一小部分,6.7%,有不确定的主机协会。在新的光谱学基础上,我们测定了17个主体光谱红移,范围为$z\approx 0.15-1.6$,发现$\approx$ 25-44%的Swift短暴起源于$z>1$。同时给出了83个短伽玛暴的星系核偏移目录。考虑到大范围的个人测量的不确定性,我们发现一个中位数的预测偏移量为$\approx 7.9$ kpc,其中最强大的关联的突发有一个较小的中位数为$\approx 4.9$ kpc。我们的目录捕获更多的高红移和低光度主机,和更多的高偏移量的爆发比以前发现的,从而多样化的人口已知的短伽玛射线暴主机和属性。在位置和主机光度,人口的短伽玛射线暴和没有可检测的扩展发射是统计上无法区分的。这表明它们来自相同的祖先,或者来自在相似环境中…
2022-06-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Afterglow and Early-Type Host Galaxy of the Short GRB 150101B at z=0.1343
我们提出了短持续时间GRB 150101 B的X射线和光学余辉的发现,将事件精确定位到z=0.1343 +/- 0.0030的早期型宿主星系。这使得GRB 150101 B成为迄今为止发现的最短的GRB,拥有早期类型的宿主星系。通过拟合宿主星系的光谱能量分布,推断出恒星质量约为7 × 10^10 M_sol,恒星星族年龄约为2-2.5 Gyr,恒星形成速率<0.4 M_sol/yr^-1。GRB 150101 B的宿主星系是最大和最明亮的短GRB宿主星系之一,B带光度约为4.3L*,半光半径约为8 kpc。GRB 150101 B位于距其宿主中心7.35 +/- 0.07 kpc的投影距离处,位于其宿主静止框架光学光的微弱区域。它的位置,加上没有关联的超新星,与NS-NS/NS-BH合并的祖先一致。通过模拟宽带余辉的演化,我们计算出各向同性等效伽马射线和动能分别为~1.3x10^49 erg和~(6-14)x10^51 erg,环爆密度为~(0.8-4)x10^-5 cm^-3,喷流张角>9 °。利用持续约30天的观测数据,我们将相关千诺瓦辐射的上限定为<(2-4)x10^41 erg s^-1。我们比较搜索之前的短伽玛暴现有的kilonova模型,并证明了使用目前的地面设施进行有效的kilonova搜索从宇宙学短伽玛暴的困难。我们表明,在先进的LIGO/VIRGO地平线距离为20…
2016-08-30 astro-ph.HE
The Metallicity of High-$z$ GRBs: the Case of GRB 111008A
通过对伽马射线暴(GRB)的光学和近红外跟踪观测,有可能研究高红移星系的化学富集。特别令人感兴趣的是用$z\gtrsim 4.7$测量伽玛射线暴主体的金属丰度,因为最近已经表明阻尼莱曼- $α$吸收体在该红移处金属丰度迅速下降(Rafelski等人,2013)。本文介绍了在$z=5.0$上对GRB 111008 A宿主星系中金属和尘埃量的测量结果,并讨论了观测更多的高$z$ GRB宿主星系如何为早期宇宙中尘埃的形成机制和金属的分布提供线索。
2013-12-12 astro-ph.HE
The Locations of Short Gamma-ray Bursts as Evidence for Compact Object Binary Progenitors
利用哈勃空间望远镜(HST)静止坐标系对22个短伽马射线暴(GRB)宿主星系和次星系环境进行了紫外/光学观测。利用高角分辨率和深度的HST,我们的主机星系的形态特征,测量精确的投影物理和主机归一化的偏移量之间的爆发和主机中心,并计算相对于其主机光分布(休息帧UV和光学)的爆发的位置。我们计算了短暴的物理偏移量中值为4.5kpc,约为长暴的3.5倍,发现约25%的短暴的物理偏移量大于10 kpc。当与它们的宿主大小比较时,中位偏移量为1.5个半光半径(r_e),大约是长伽玛暴、核心坍缩超新星和Ia型超新星的1.5倍。此外,约20%的短暴炮检距大于5 re,只有约25%的短暴炮检距小于1 re。我们进一步发现,短伽玛暴严重低估了其宿主星系的静止坐标系光学和紫外光,约30-45%的爆发位于其宿主星系中没有可检测到的恒星光的区域,约55%位于没有紫外光的区域。因此,短伽玛暴不会发生在恒星形成区,甚至恒星质量。这表明,短伽玛暴的祖先系统必须从它们的诞生地迁移到它们最终的爆炸地,这是紧凑天体双星系统中的一个反冲信号。利用炮检距的完整样本,我们估计出天然井涌速度约为20-140 km/s。这些独立的证据线提供了最强有力的支持,到目前为止,短伽玛暴的结果合并的紧凑对象的二进制文件(NS-NS/NS-BH)。
2013-07-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Host Galaxies of Gamma-Ray Bursts
宿主星系是探测产生伽马射线暴(GRB)的诞生环境的绝佳手段。最近对短持续时间伽玛暴宿主星系的研究为了解母恒星星族及其神秘祖先的年龄提供了新的视角。同样,调查长持续时间的伽玛暴(LGRB)的主机环境和ISM属性产生了有趣的新结果,具有重要意义的长伽玛暴祖先模型。这些主机的研究也是至关重要的,在评估的效用LGRB作为潜在的示踪剂的恒星形成和金属丰度在高红移。我将总结关于LGRB宿主星系的最新研究,并讨论其对我们理解这些事件的祖先,能量学和宇宙学应用的影响。
2012-04-11 astro-ph.HE
The Galactic and Sub-Galactic Environments of Short-Duration Gamma-Ray Bursts: Implications for the Progenitors
由于2005年5月首次发现余辉和宿主星系,近年来对短持续时间伽马射线暴(GRB)的研究经历了一场革命。在这篇评论中,我们总结了我们目前的知识,银河系和亚银河系的环境中的短伽玛暴,和祖人口的影响。最关键的结果是:(i)一些短伽玛暴发生在椭圆星系中;(ii)大多数短伽玛暴发生在恒星形成星系中;(iii)短伽玛暴的恒星形成宿主在恒星形成率、光度和金属丰度方面与长伽玛暴的宿主星系不同,而似乎是从一般场星系群中抽取的;(iv)短伽玛暴相对于其宿主星系中心的物理偏移量明显大于长伽玛暴,(v)观测到的偏移量分布与对NS-NS双星合并位置的预测吻合得很好;和(vi)不像长伽玛暴一般发生在其宿主星系的最亮区域,短伽玛暴的环境通常不足以代表其宿主星系的光分布。总之,这些观测结果表明,短伽玛射线暴的祖先有一个广泛的年龄分布,一般跟踪恒星质量,而不是恒星形成活动。这些结果与NS-NS双星合并完全一致,但部分来自磁星形成的贡献也与数据一致。
2009-12-21 astro-ph.HE
Multi-wavelength analysis of the SN-associated low-luminosity GRB 171205A
通过多波段分析低光度伽马射线暴 GRB 171205A,约束其物理起源,发现离轴辐射由茧层主导,并构建了峰值光度与谱延迟的关系。
2023-12-21 astro-ph.HE
On The Origin Of The Mass-Metallicity Relation For GRB Host Galaxies
研究了长伽马射线暴(LGRB)宿主星系的质量-金属丰度(M-Z)关系。最近的研究表明,本地LGRB宿主星系的M-Z关系可能会系统地向较低的金属丰度相对于一般恒星形成星系(SDSS)人口定义的M-Z关系偏移。这种抵消的性质是一致的建议,低金属环境可能需要产生高质量的祖细胞,虽然在高质量,高金属量星系的几个伽玛射线暴的检测挑战的概念,严格的金属量截止的宿主星系,能够产生伽玛射线暴。我们表明,这种报告的偏移的性质可以解释最近提出的反相关性的恒星形成率(SFR)和恒星形成星系的金属丰度。如果低金属量星系比同等质量的高金属量星系产生更多的恒星,那么在这些低金属量、低质量星系中更有可能发现在星系中密切跟踪SFR的瞬变事件。因此,GRB和SDSS定义的M-Z关系之间的偏移可能是用于选择各自星系群的不同方法的结果,GRB偏向于低金属丰度,高SFR的星系。我们预测,这样的偏移不应该是预期的瞬态事件,不密切遵循恒星形成的历史,他们的宿主星系,如短持续时间的伽玛暴和超新星Ia,但应该是明显的核心崩溃SNe通过即将到来的非目标调查发现。
2010-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
GRB 180418A: A possibly-short GRB with a wide-angle outflow in a faint host galaxy
本文对${\it Swift}$ /BAT和${\it Fermi}$ /GBM发现的GRB 180418 A的余辉和宿主星系进行了X射线和多波段光学观测。我们提出了一个重新分析的GBM和BAT的数据推导出的即时发射的持续时间分别为$T_{90}\approx$ 2.56秒和$\approx$ 1.90秒。在硬度- $T_{90}$平面中对1405个爆发的${\it Fermi}$ /GBM目录(2008-2014)进行建模,我们获得GRB 180418 A是短硬爆发的概率为$\approx$ 60%。结合${\it Swift}$ /XRT和${\it Chandra}$观测,在爆发后38.5天,X射线余辉被探测到$\approx$,并与$F_{\rm X} \propto t^{-0.98}$表现出单一的幂律衰减。双子座的后期观测揭示了一个微弱的r $\approx$ 25.69等的主星系,角偏移量为$\approx$ 0.16“。在可能的红移z $\approx$ 1-2.25范围内,我们发现GRB 180418 A的X射线余辉光度在所有有同期数据的时期都介于短和长GRB之间,并且GRB 180418 A更接近于短GRB的$E_{γ,{\rm peak}}-E_{γ,{\rm iso}}$关联。利用标准同步辐射模型对多波长余辉进行了模拟,得到了爆发特性,并得到了喷流张开角为$…
2021-03-25 astro-ph.HE
Evidence for a compact stellar merger origin for GRB 230307A from Fermi-LAT and multi-wavelength afterglow observations
本文通过Fermi-LAT和多波段余辉观测发现GRB 230307A处于极低密度环境,结合未探测到GeV辐射等特征,论证其起源于低红移星系外的致密星并合,并得到千新星观测支持。
2024-02-18 astro-ph.HE
Neutrinos from gamma-ray bursts: propagation of cosmic rays in their host galaxies
伽马射线暴(GRB)被认为是超高能宇宙射线(UHECR)的候选源。研究了IceCube最近观测到的PeV中微子是由GRB宇宙射线与宿主星系中的星际气体相互作用产生的可能性。通过研究X射线吸收柱密度N_H与宿主星系表面恒星形成率的关系,发现N_H是宿主星系表面气体密度的一个很好的指示。从而计算了具有已知N_H的伽玛暴的CRs的中微子产生效率。我们收集了一个既有N_H测量值又有精确γ射线通量测量值的伽玛暴样本,并试图根据目前对伽玛暴及其宿主星系的认识来计算累积中微子通量。当伽玛暴产生的CR强度用观测到的$10^{19}{\rm eV}$以上的UHECR通量进行归一化时,在伽玛暴能量产生率遵循宇宙恒星形成率和CR扩散系数的有利假设下,PeV能量下的累积中微子通量估计约为$(0.3\pm0.2)\times10^{-8} \rm{GeV\ cm^{-2}\ s^{-1}\ sr^{-1}} $(每味)。这个通量不足以解释冰立方的观测结果,但是这个估计受到计算中一些假设的影响,因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Detailed Afterglow Modeling and Host Galaxy Properties of the Dark GRB 111215A
伽马射线暴(GRB)111215 A在X射线和射频下是明亮的,但在光学或近红外(nIR)下无法检测到。我们用Westerbork综合射电望远镜和弧分微开尔文成像仪在射频、用William Herschel望远镜和Nordic光学望远镜在近红外/光学、用Chandra X射线天文台观测了GRB余辉。我们结合我们的数据与斯威夫特X射线望远镜监测,无线电和毫米波观测从文献中进行宽带建模,并确定了GRB冲击波的宏观和微观物理参数。通过将宽带模拟结果与我们的近红外上限相结合,我们对宿主星系的灭绝进行了限制。这与我们从过量的X射线吸收中得出的光学消光是一致的,并且高于其他已经进行了类似建模工作的暗爆发。我们还提出了深成像的主星系与凯克我望远镜,斯皮策太空望远镜和哈勃太空望远镜(HST),这导致了良好的约束测光红移,给人以信任的试探性光谱红移,我们获得了凯克II望远镜,并估计恒星质量和恒星形成率的主机。最后,我们的高分辨率HST图像的宿主星系显示,伽玛射线暴余辉的位置是从宿主星系的最亮的区域偏移,在光学明亮的伽玛射线暴的研究。
2014-11-14 astro-ph.HE
The Optical Afterglow and z=0.92 Early-type Host Galaxy of the Short GRB 100117A
本文报道了短持续时间GRB 100117 A的光学余辉和早型宿主星系的发现。在爆发后8.3小时检测到微弱的余辉,r_AB = 25.46 +/- 0.20 mag.后续的光学和近红外观测发现了一个符合的紧凑红色星系,被确定为一个早期类型星系,光度红移为z~0.6-0.9(2-sigma),质量为3x10^10 M_Sun,年龄为~1 Gyr,光度L_B~ 0.5L_星。光谱观测显示在z~0.9处有一个显著的对应于Balmer 4000埃的突变,而恒星星族光谱演化模板拟合显示z~0.915,我们采用它作为宿主的红移,恒星星族年龄为~1-3 Gyr。从[OII]-3727在z=0.915处的微弱辐射中,我们推断出恒星形成率的上限约为0.1 M太阳/年,从而导致比恒星形成率<0.004 Gyr。因此,GRB 100117 A是迄今为止第二个拥有安全早型宿主的短暴(另一个是z=0.257的GRB 050724),它具有最高的短GRB红移之一。主机中心和突发位置之间的偏移为470 +/- 310 pc,是迄今为止最小的。结合旧的恒星星族年龄,这表明爆发可能起源于一个没有明显反冲速度的祖先。然而,根据光学余辉的亮度,我们推断出当λ_e和λ_B = 0.1时,其密度相对较低,约为3 × 10 ^-4 cm^-3。光学微弱的余辉和宿主的结合表明,以前的这种事件可能已经错过了,从而可能使已知的短伽玛…
2010-12-17 astro-ph.HE
A Spatially Resolved Study of the GRB 020903 Host Galaxy
GRB 020903是一个长持续时间的伽马射线暴(LGRB),其宿主星系距离足够近,并且足够长,可以进行空间分辨观测,这使得它成为可能进行此类宿主研究的不到12个GRB之一。GRB 020903位于一个星系宿主复合体中,该复合体似乎由四个相互作用的成分组成。在这里,我们提出的GRB 020903主机的空间分辨光谱观测的结果。通过在两个不同的位置角度进行观测,我们能够获得星系中多个区域的光谱(3600 - 9000 nm)。我们确认的三个区域的宿主星系,GRB 020903相匹配的红移。我们测量了这些区域的金属丰度,发现爆炸地点和附近的恒星形成区都具有可比的亚太阳金属丰度。我们的结论是,在协议与过去的空间分辨研究的伽玛射线暴,伽玛射线暴爆炸现场是作为一个整体,而不是本地化的金属贫区域的星系的宿主星系的代表。
2018-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Host Galaxy of GRB 150101B and the Associated Active Galactic Nucleus
本文对短周期伽马射线暴(GRB)150101 B的宿主星系进行了多波长分析。随后的光学和X射线观测表明,宿主星系2 MASX J12320498-1056010可能拥有一个低光度的活动星系核(AGN)。我们的光谱能量分布(SED)的建模证实了活动星系核的性质,使其成为第一个报告的伽玛暴主机,包含一个活动星系核。我们还发现,宿主星系是一个大质量的椭圆星系,恒星星族$\sim 5.7\ Gyr$,其中一个最古老的短持续伽玛射线暴的主机。我们的分析表明,宿主星系可以被归类为X射线明亮,光学正常星系(XBONG),和中央AGN可能是由辐射效率低下的吸积流(RIAF)占主导地位。我们的工作探索了宿主星系活动星系核活动与伽玛暴活动之间可能存在的有趣联系,这有助于理解伽玛暴事件的宿主环境和活动星系核反馈的作用。
2016-06-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
The optically unbiased GRB host (TOUGH) survey. VI. Radio observations at z<1 and consistency with typical star-forming galaxies
本文的目的是确定在一个样本的伽马射线暴(GRB)主机的模糊恒星形成活动和尘埃衰减的水平,并测试的假设,即GRB主机具有与一般恒星形成星系人口的属性一致。我们提出了一个无线电连续调查的所有z<1伽玛暴主机的光学无偏伽玛暴主机(TOUGH)样本补充无线电数据的所有(主要是前斯威夫特)GRB-SN主机发现2006年10月之前。我们提出了新的无线电数据的22个对象,并已获得检测其中三个(GRB 980425,021211,031203;没有在TOUGH样本),增加了无线电检测到的GRB主机的数量从两个到五个。GRB 021211宿主星系的恒星形成率(SFR)为~825 Mo yr^-1,是迄今为止所报道的GRB宿主星系的最高值,因此将其归入超亮红外星系的范畴。我们发现,至少有63%的伽玛暴宿主的SFR < 100 Mo yr^-1,最多有8%的宿主的SFR > 500 Mo yr^-1。对于未被探测到的宿主,平均射电通量(<35 μ Jy 3 σ)对应于平均SFR < 15 Mo yr^-1。此外,约88%的z<1的GRB宿主的紫外尘埃衰减A_UV < 6.7 mag(可见衰减A_V < 3 mag)。因此,我们没有发现大部分伽玛射线暴宿主中存在大尘埃遮蔽的证据。最后,我们发现GRB宿主星系的SFR和AUV分布与Lyman break星系、具有相似红移的H α发射体以及宇宙学模拟的星系的分…
2012-06-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio Observations of GRB Host Galaxies
我们提出了5.5和9.0 GHz的观测样本的17个伽玛暴宿主星系在0.5<z<1.4,使用无线电连续探索其恒星形成的性质的背景下,小,但不断增长的星系样本具有类似的观测。探测到四个源,其中一个(GRB 100418A)可能是由于余辉发射。我们认为,先前报道的GRB 100621A的射电余辉可能是由于宿主星系的流量。我们没有看到强有力的证据红移的演化在典型的恒星形成率的伽玛射线暴主机,但注意到,“暗”爆发的检测分数高于预期的约束条件下,更典型的长伽玛射线暴人口。我们还确定了平均无线电衍生的恒星形成率的核心坍缩超新星在可比的红移,并表明,这些仍然远低于GRB主机获得的限制,并显示证据的典型恒星形成率的上升与红移的超新星主机。
2014-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Survival analysis of the optical brightness of GRB host galaxies
研究了由宿主星系生存分析计算的无偏光学亮度分布及其与Keck望远镜观测到的宿主星系Swift伽玛暴数据的关系。基于合并Swift伽玛暴表和Keck光学数据得到的样本,我们还研究了这种分布对伽玛暴数据的依赖性。最后,我们将HGs分布与DEEP 2星系表中的标准星系分布进行了比较。
2015-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Forward Modeling of Double Neutron Stars: Insights from Highly-Offset Short Gamma-Ray Bursts
本文详细分析了两个局部性好、高偏移距的短伽马射线暴--GRB~070809和GRB~090515-研究了它们的祖先从致密天体形成到合并的运动学演化。校准到他们最可能的宿主星系的观测,我们构建半解析星系模型,占恒星形成的历史和星系的增长随着时间的推移。我们对详细的运动学演化与紧凑的二进制人口建模,以推断可行的后超新星速度和螺旋时间。通过填充二进制示踪剂根据恒星形成的历史的主机和运动学发展的超新星后的轨迹,通过随时间变化的银河系的潜力,我们发现,系统相匹配的观测到的偏移量的爆发需要后超新星的系统速度每秒数百公里。在忽略恒星质量-晕质量关系的不确定性后,我们发现GRB~070809和GRB~090515祖星系统中的第二颗中子星分别在78%和91%的可信水平上受到了$\gtrsim 200~\mathrm{km\,s}^{-1}$的出生踢。将我们的分析应用于局部短伽马射线暴的完整目录,将提供对其祖先的独特约束,并有助于解开观察相对于其宿主高度偏移的瞬变所固有的选择效应。
2020-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The long-short GRB connection
本研究挑战长、短伽马射线暴起源无关的传统观点,证明其观测特性可由双星驱动超新星模型自然解释,揭示两者间的演化联系。
2024-12-17 astro-ph.HE gr-qc
The Stellar Ages and Masses of Short GRB Host Galaxies: Investigating the Progenitor Delay Time Distribution and the Role of Mass and Star Formation in the Short GRB Rate
[摘要]我们提出了19个短伽玛暴宿主星系的光学和近红外观测,旨在测量它们的恒星质量和人口年龄。本研究的目的是评估短伽玛暴是否跟踪星系的恒星质量分布,调查祖延迟时间分布,并探讨长,短伽玛暴祖之间的任何连接。利用单颗恒星星族模型,我们推断质量log(M/M_sun)=8.8-11.6,星族年龄τ =0.03-4.4 Gyr。假设恒星星族的年龄等于宇宙的年龄,我们进一步推断出最大质量log(M/M_sun)=9.7-11.9。将恒星质量分布与一般星系质量函数进行比较,我们发现只有当晚型宿主通常具有最大质量时,短伽玛暴才能跟踪宇宙恒星质量分布。然而,与早期和晚期星系对宇宙恒星质量预算的同等贡献相比,早期型宿主明显缺乏。这些结果表明,恒星质量可能不是唯一的参数控制短伽玛暴率,并提高了质量和恒星形成两个组件模型的可能性发挥作用。如果晚型星系中的短伽玛暴确实跟踪了恒星形成活动,则产生的典型延迟时间为~0.2 Gyr,而早型宿主中的短伽玛暴典型延迟时间为~3 Gyr。使用相同的恒星星族模型,我们拟合了22个长伽玛暴宿主的数据,发现它们具有较低的质量和较年轻的星族年龄,分别为<log(M/M_sun)>=9.1和<tau>=0.06 Gyr;它们的最大质量也同样较低,<log(M/M_sun)>=9.6。最重要的是,即使我们只考虑短GRB的恒星形成宿主,这两个宿主群体仍然是不…
2010-09-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
The metallicity properties of long-GRB hosts
最近发现的基本金属丰度关系(FMR)是金属丰度与星系质量和SFR的紧密依赖关系,它被证明是研究各类星系金属丰度性质的一个非常有用的工具。我们用FMR研究了长伽玛暴的星系。虽然伽玛射线暴宿主的金属丰度低于相同质量的典型星系,即,它们低于质量-金属丰度关系,它们与FMR完全一致。这表明,质量-金属丰度关系的差异是由于高于平均的SFR,并且具有光学余辉的GRB不会优先选择恒星形成星系中的低金属丰度宿主。
2011-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The low-extinction afterglow in the solar-metallicity host galaxy of GRB 110918A
通过长伽马射线暴(GRB)选择的Galerkin在绘制恒星形成历史到最高红移时可能具有根本的重要性。然而,在将它们作为早期宇宙的有效工具之前,需要了解控制伽玛暴形成的环境因素。金属丰度理论上被认为是伽玛射线暴爆炸和能量学的基本驱动力,但即使经过十多年的广泛研究,仍然没有完全理解。这在很大程度上与两种现象有关:一是尘埃消光偏差,它阻止了高质量的,因此可能是高金属量的GRB宿主首先被检测到,二是缺乏有效的仪器,这限制了光谱研究,包括对GRB宿主种群的低红移端的金属量测量。这项工作的主题是非常有活力的GRB 110918 A,我们测量了有史以来最大的宿主综合金属丰度之一,以及z<1.9的最高恒星质量。这是对z~1处的GRB宿主进行的为数不多的可靠的金属丰度测量之一,并确定了z~1处的GRB宿主也可能非常富含金属。它最终排除了金属丰度截止伽玛暴宿主星系和反对伽玛暴的金属丰度和能量释放之间的反相关。
2013-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Stellar-mass Function of Long Gamma-Ray Burst Host Galaxies
长伽马射线暴(GRB)作为探测宇宙恒星形成率(SFR)的一种潜在工具已经被讨论了很长时间。一些研究发现,在高红移时,相对于银河系推断的SFR,GRB的速率有所增强,这表明GRB可能不是恒星形成的良好示踪剂。然而,在这些研究中,在任何红移测量的伽玛暴速率是该时期所有星系的平均值。要深入了解伽玛暴产生与环境之间的联系,还需要直接描述伽玛暴宿主星系的数量。基于一个完整的样本的伽玛暴主机,我们约束的恒星质量函数(SMF)的伽玛暴主机人口的红移演化研究。我们的研究结果证实,一个强大的红移演化的能量(与$δ=2.47^{+0.73}_{-0.89}$的演化指数)或密度($δ=1.82^{+0.22}_{-0.59}$)是需要的,以占的意见。GRB宿主SMF可以用Schechter函数很好地描述,该函数具有幂律指数$ξ\approx-1.10$和转折质量$M_{b,0}\approx4.9\times10^{10}$ ${\rm M}_\odot$,与假设的演化效应无关。这是GRB宿主SMF的第一个配方。观测到的GRB速率和星系推断的SFR之间的差异也可以用一个不断发展的SMF来解释。
2022-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Metallicity in the GRB 100316D/SN 2010bh Host Complex
最近的长持续时间GRB 100316 D,与超新星SN 2010 bh相关,并被雨燕探测到,是有史以来观测到的最近的GRB-SNe之一(z = 0.059)。这为我们提供了一个独特的机会来研究~kpc尺度的爆炸环境与宿主星系复合体的关系。在这里,我们提出了宿主星系的空间分辨分光光度法,重点放在爆炸现场和最亮的恒星形成区域。使用这些数据,我们提取的相关发射功能(H α,H β,[OIII] 5007 A,和[NII] 6584 A)的空间分布,并使用这些配置文件来检查金属丰度和恒星形成率的变化作为在宿主星系中的位置的函数。我们的结论是,GRB 100316 D/SN 2010 bh发生在一个低金属丰度的宿主星系,GRB-SN爆炸现场对应的区域与最低的金属丰度和最高的恒星形成率,我们的观测采样。
2011-07-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Revised Host Galaxy Association for GRB 020819B: A High-Redshift Dusty Starburst, Not a Low-Redshift Gas-Poor Spiral
所谓的z=0.41的GRB 020819 B螺旋宿主星系在建立我们对长时间伽马射线暴环境多样性的看法方面具有开创性意义:该宿主星系的光谱学提供了GRB甚至可以在高金属丰度下形成的证据,而毫米观测表明GRB可能优先在分子气体最少的区域形成。我们报告了VLT(MUSE和X-shooter)的新观测结果,这表明所谓的宿主是一个不相关的前景星系。可能的射电余辉与z=1.9621的致密、高度恒星形成的尘埃星系重合。修正后的红移很自然地解释了在ALMA的余辉位置上没有探测到CO(3-2)线发射的现象。没有证据表明伽玛射线暴宿主星系中的分子气体性质是不寻常的,而且有限的证据表明伽玛射线暴可以在超太阳金属丰度下轻易形成。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Are the host galaxies of Long Gamma-Ray Bursts more compact than star-forming galaxies of the field?
长伽马射线暴(GRB)为追踪恒星形成的宇宙历史提供了一个很有前途的工具,特别是在高红移的情况下,传统的方法被认为会受到内在的偏差。以往对低红移伽玛暴宿主星系的研究表明,高表面质量密度和恒星形成率(SFR)可能会增强伽玛暴的产生。我们使用$z > 1$的GRB宿主样本和来自该领域的恒星形成源的对照样本,评估了遥远星系的大小、恒星质量和SFR表面密度如何影响其宿主长GRB的概率。我们收集了一个样本的45个伽玛暴宿主星系在$1 < z < 3.1$观察与哈勃空间望远镜的近红外WFC 3相机。使用GALFIT参数化方法,我们建模的GRB主机光剖面,并推导出半光半径为35 GRB主机,我们用它来估计每个对象的SFR和恒星质量表面密度。我们比较了这些物理量的分布,从3D-HST深调查在可比的红移和恒星质量的恒星形成星系的完整样本的SFR加权属性。我们发现,类似于$z < 1$,伽玛射线暴主机的尺寸更小,他们有更高的恒星质量和SFR的表面密度比场星系在$1 < z < 2$。有趣的是,即使分别考虑具有光学明亮余辉的伽玛暴宿主和暗伽玛暴宿主,这个结果也是可靠的。然而在$z > 2$,GRB宿主的大小和恒星质量表面密度似乎与场星系的特征更加一致。除了可能倾向于低金属丰度环境之外,其他环境属性(例如恒星密度)似乎在长伽玛暴的形成中发挥了作用,至少在$z \sim 2$以下。这可能表明伽玛暴需要特殊的环…
2022-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
No velocity-kicks are required to explain large-distance offsets of Ca-rich supernovae and short-GRBs
爆炸瞬变的环境将它们的祖先与底层的恒星星族联系起来,为它们的起源提供了关键线索。然而,一些富钙超新星(SNe)和短伽马射线暴(sGRB)似乎位于遥远的位置,远离其宿主星系的恒星星族,挑战我们对它们的起源和/或物理演化的理解。这些发现激发了一些模型,这些模型认为,要么是大的速度反冲被赋予了它们的祖先,使它们能够传播到很远的距离并到达遥远的位置;要么是它们形成了密集的球状星团,居住在晕中。在这里,我们表明,相反,这些瞬变的大空间偏移自然解释的高度扩展的基础恒星星族在(主要是早期类型)星系晕,通常错过了,因为他们只能通过超深/堆叠图像识别的意见。因此,没有大的速度踢,也没有晕球状星团的环境是必要的,以解释这些瞬变的起源。这些发现支持白矮星上的热核爆炸,富含Ca的SNe祖细胞的起源,以及sGRB祖细胞没有/小的出生踢。由于早型星系包含较老的恒星星族,由较老的恒星星族产生的瞬变会有较大比例的早型星系宿主,因此在大偏移距处有较大比例的瞬变。这是验证了我们的结果sGRB和富钙SNe显示不同的偏移分布在早期与晚型星系。此外,一旦划分为早型和晚型星系,不同瞬变的偏移量分布是一致的。最后,我们指出,对其它瞬变过程(如Ia-SNe或FRB)的偏移分布的研究也应该同样考虑宿主星系类型。
2021-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Host Galaxy Properties of the Subluminous GRB 120422A/SN 2012bz
GRB 120422 A是一个由雨燕探测到的长时程GRB(LGRB),其E(gamma,iso)约为4.5 \times 1049 erg。它也与光谱学确认的宽线Ic型SN 2012bz有关。这些特性使GRB 120422A/SN 2012bz成为亚发光GRB/SN e的第六个也是最新的成员。观测还表明,GRB 120422A/SN 2012bz发生在距宿主星系核异常大的偏移处(约8 kpc),使其与附近的其他LGRB分开,并导致推测宿主环境可能经历了先前的相互作用活动。在这里,我们提出了光谱观测使用6.5米麦哲伦望远镜在拉斯坎帕纳斯。我们提取光谱在三个特定的位置内的GRB/SN宿主星系,包括宿主核,爆炸现场,和“桥”的漫发射连接这两个地区。我们测量到主核的金属丰度为log(O/H)+12 = 8.3 +/-0.1,单位面积的恒星形成速率为0.08 Mo/yr/kpc ^2。在伽玛射线暴/超新星爆炸地点,我们测得的金属丰度与此相当,为log(O/H)+12 = 8.2 +/-0.1,但发现单位面积的恒星形成率要低得多,为0.01 M/yr/kpc ^[2]。我们还比较了这一事件的宿主星系的主机其他LGRB,包括样品的亚发光LGRB和宇宙学LGRB,并发现这些不同的亚型的环境之间没有系统的金属丰度差异。
2012-08-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
ALMA Host galaxy observation of the off-axis Gamma-Ray Burst XRF020903
我们研究了X射线闪光宿主星系XRF 020903的射电性质,该星系是研究伽马射线暴(GRB)离轴起源的最佳例子。尘埃连续在233 GHz和CO使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列进行观察。通过应用金属性相关的CO到H $_{2}$转换因子得到的分子气体质量与GRB宿主星系的红移和恒星质量的全球趋势相匹配。估计的气体耗尽时标(有关的潜在的临界特性的伽玛暴宿主星系)是等同于那些伽玛暴和超亮超新星宿主在相同的红移范围。射电观测到的XRF 020903宿主星系的这些性质与GRB宿主星系相似,因此支持XRF 020903和GRB的起源相同。
2021-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long GRBs are metallicity-biased tracers of star formation: evidence from host galaxies and redshift distribution
考虑到长伽玛暴发生在低金属丰度环境中,我们研究了长伽玛暴宿主星系的质量分布和红移分布。利用星系的质量-金属丰度(M-Z)关系,计算了能产生长伽玛暴的星系的恒星质量上限。通过与观测到的GRB宿主星系质量的比较,发现当GRB发生在低金属丰度的$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$时,观测到的GRB宿主星系质量与预测的质量能够很好地拟合。与斯隆数字巡天第七次数据发布的星系相比,GRB宿主星系具有低金属丰度,低质量和高恒星形成率。通过加入暗伽玛暴和TOUGH巡天的10个新发现的长伽玛暴,我们还研究了最新的\emph{Swift}长伽玛暴的累积红移分布。通过考虑伽玛暴倾向于发生在具有$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$的低金属丰度星系中,可以调和观测到的伽玛暴速率和恒星形成历史之间的差异。从主物质的质量分布和红移分布可以得出产生长伽玛暴的金属丰度截止值约为$12+\log\rm(O/H)_{\rm KK04}<8.7$。
2014-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigation of dust attenuation and star formation activity in galaxies hosting GRBs
伽马射线暴宿主(GRBH)是研究尘埃消光特性及其对遥远星系整体辐射影响的理想目标。在GRB余辉视线上测量了尘埃消光曲线,并通过对宿主星系光谱能量分布(SED)的分析,获得了尘埃对恒星光的全球衰减。我们选择了一个样本的30 GRB的消光曲线沿GRB余辉视线(l.o.s)的测量在休息帧紫外线(UV)的光学和我们分析的消光曲线作为宿主星系属性的函数的属性。从这30个伽玛暴中,我们选择了7个GRBH具有良好的休息帧UV近红外光谱覆盖的主机。通过用CIGALE SED拟合代码拟合GRBH样品的SED来导出衰减曲线。利用H $_α$光度计计算了不同的恒星形成历史,并得到了恒星形成率(SFR)。最熄灭的GRB优先在更大质量的宿主中发现,并且UV隆起优先在最熄灭的GRB l.o.s.中发现。七个宿主星系中有五个最适合最近的恒星形成爆发,导致恒星质量估计比以前发现的要低。宿主星系中的平均衰减约为GRB l.o.s.消光量的70%。我们发现GRBH的衰减曲线有很大的变化,紫外线的斜率可以与消光曲线的斜率相似,甚至更平坦,甚至更陡峭。我们发现,平坦(陡峭)的衰减曲线中发现的最高(最低)SFR和恒星质量的星系。我们的结果与辐射转移模拟的比较导致一个非常clupholism一半的GRBH和各种尘埃星的几何形状的样品的第二个一半的尘埃和恒星的均匀分布。
2018-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The maximum offsets of binary neutron star mergers from host galaxies
Monash University(蒙纳士大学);The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery – OzGrav(ARC引力波发现卓越中心 – OzGrav);INAF – Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所 – 布雷拉天文台);INFN – sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所 – 米兰-比可卡分部);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学系/IMAPP);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系)
研究通过人口合成模型推导了双中子星合并从宿主星系弹射的最大偏移量,并探讨了偏移量与系统质量及伽马射线暴持续时间的潜在关联。
2026-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
The nature of GRB host galaxies from chemical abundances
我们试图通过比较观测到的星际介质中的丰度比和详细的考虑尘埃存在的化学演化模型来确定高红移长伽马射线暴(LGRB)宿主星系的性质。我们比较了测量的丰度数据从LGRB余辉光谱的丰度模式,我们的模型预测不同的星系类型。我们特别分析了[X/Fe]丰度比(其中X是C、N、O、Mg、Si、S、Ni、Zn)作为[Fe/H]的函数。事实上,不同的星系(不规则星系、螺旋星系、椭圆星系)具有不同的恒星形成历史,从而产生不同的[X/Fe]比(“时间延迟模型”)。这使我们能够识别宿主的形态,并推断它们在GRB事件发生时的年龄(即从恒星形成开始的时间)以及其他重要参数。相对于以前的工作,我们使用较新的模型,其中我们采用更新的恒星产额和尘埃产生、吸积和破坏的处方。我们已经考虑了七个LGRB宿主星系的样本。结果表明,其中两个(GRB 050820,GRB 120815 A)是椭圆星系,两个(GRB 081008,GRB 161023 A)是螺旋星系,三个(GRB 050730,GRB 090926 A,GRB 120327 A)是不规则星系。我们还发现,在某些情况下,改变初始质量函数可以得到更好的协议与观测数据。计算出的宿主星系的年龄从1000万年到略多于1 Gyr不等。
2019-03-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Discovery of the afterglow and host galaxy of the low redshift short GRB 080905A
我们介绍了短GRB 080905 A的发现、其光学余辉和宿主星系。最初由Swift发现,我们的深层光学观测使我们能够识别出一个微弱的光学余辉,随后是一个位于GRB位置下方的正面螺旋宿主星系,其机会对齐概率<1%。在余辉中没有超新星成分存在到深极限。星系的光谱提供了z=0.1218的红移,这是迄今为止观测到的短伽玛射线暴的最低红移。伽玛暴位于距主星系中心约18.5千秒差距的北旋臂上,北旋臂上的恒星星族比南旋臂老。在爆发位置的正下方没有可见的发射线,这意味着在爆发位置几乎没有正在形成的恒星。如果GRB 080905A的前身是一个紧凑的双星并合,那么这些性质自然可以得到解释。
2010-08-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
The afterglow and host galaxy of GRB 090205: evidence for a Ly-alpha emitter at z=4.65
伽马射线暴已被证明在远大于任何其他天体的距离上是可以探测到的,这为研究高红移宇宙提供了最有效的方法,是对普通观测的补充。为此,我们在这里提出的结果,观测活动致力于研究的高Z GRB 090205。我们用ESO-VLT对GRB 090205进行了光学/近红外光谱和成像,从事件发生后的几个小时开始,直到几天后才探测到宿主星系。我们比较了从我们的光学/近红外观测的结果与现有的雨燕高能量数据的爆发。我们的观测活动导致了对GRB 090205的光学余辉和宿主星系的探测,并首次测量了它的红移,z=4.65。与最近的其他高z伽玛暴类似,伽玛暴090205在静止帧中的持续时间很短,T_{90,rf} =1.6 s,这表明它可能属于短伽玛暴类。GRB 090205的X射线余辉显示了一个复杂而有趣的行为,可能在触发时间的500- 1000秒和晚期耀斑活动中出现再亮。对GRB 090205宿主星系的光度观测结果支持一个星暴星系,其恒星星族的年龄小于1.5亿年。此外,由GRB余辉光谱得到的Z > 0.27ZSun的金属丰度是由GRB高Z余辉测量得到的最高值之一,表明爆发发生在一个相当富集的环境中。最后,余辉光谱的详细分析表明,存在一条线对应于莱曼α发射的红移的爆发。因此,GRB 090205在z=4.65处位于典型的莱曼α发射体(LAE)中。这使得GRB 090205宿主星系成为迄今为止最远的GRB宿主星…
2010-06-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Infrared molecular hydrogen lines in GRB host galaxies
分子种类,最常见的是H_2,存在于一个小的,但越来越多的伽马射线暴(GRB)余辉光谱红移z~2-3,通过其休息框架的紫外吸收线检测。在极少数情况下,H_2的振动激发态谱线可以在同一谱线中探测到。分子(和原子)气体的余辉视线吸收特性之间的联系,以及在低红移的类似源的发射中观察到的行为,是一个重要的测试伽玛射线暴余辉作为恒星形成区域在高红移条件的一般探针的适用性。最近,在伽玛暴宿主星系的一个小样本中探测到了亚毫米波长的一氧化碳发射线,但还没有在发射线中寻找H_2的报道。本文探索性地研究了H_2在静止坐标系K带的转动-振动跃迁,这种跃迁只能在红移最低的GRB宿主(z<0.22)中观测到。通过对四个宿主星系的观测数据的搜索,我们在GRB 031203的宿主星系中探测到了一条重要的转动-振动H_2谱线。对同一伽玛暴主体的斯皮策中红外光谱的重新分析给出了一条低显著性旋转线候选者。线通量比的(限制)与文献中的蓝致密矮星系一致。新的仪器,特别是JWST和ELT上的仪器,可以大大增加我们对附近GRB宿主的H_2性质的理解,以及在高红移处GRB中H_2吸收与H_2吸收的关系。
2018-08-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The optically unbiased GRB host (TOUGH) survey. I. Survey design and catalogs
长持续时间的伽马射线暴(GRB)是恒星形成星系的强大示踪剂。我们已经定义了一个均匀的子样本的69雨燕GRB选择星系跨越一个非常宽的红移范围。特别注意的是,通过简单和定义明确的选择标准的基础上的高能量属性的爆发和他们的位置在天空中的样品光学无偏。由于我们广泛的后续观测,这个样本现在已经达到了相对较高的红移完整性,从而提供了一个遗留的样本,有用的伽玛暴和他们的宿主星系的统计研究。在本文中,我们提出的调查设计,并总结了我们的观测计划在ESO甚大望远镜(VLT)进行的目的是获得最基本的性质,在这个样本中的星系,包括目录的R和Ks的星等和红移的结果。我们探测到样本中80%的GRB的宿主星系,尽管只有42%具有KS波段探测,这证实了GRB选择的宿主星系通常是蓝色的。然而,样品并不是均匀的蓝色,检测到两个极红色的物体。此外,具有没有光学/近红外余辉的伽玛暴的星系(因此其识别依赖于X射线定位)比具有光学/近红外余辉的伽玛暴明显更亮、更红。我们的光谱活动已经导致77%的人现在有红移测量,中位红移为2. 14 +-0. 18。仅TOUGH就包括17个检测到的z > 2雨燕GRB宿主星系,适合于单独和统计研究。七个主机检测的Ly-alpha发射线,我们可以排除早期的迹象表明,Ly-alpha发射是普遍存在的GRB主机,但确认Ly-alpha是更强的GRB选择的星系比在流量有限的样本莱曼破裂星系。
2012-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Host Galaxies of Swift Dark Gamma-Ray Bursts: Observational Constraints on Highly Obscured and Very High-Redshift GRBs
在这项工作中,我们提出了我们的成像活动在凯克天文台的第一个结果,以确定“暗”的伽马射线暴(GRB),事件没有检测到的光学余辉或检测到的光通量显着比预期的微弱,从观察到的X射线余辉。我们发现,在2008年3月由Palomar 60英寸望远镜快速观察到的29个雨燕爆发的统一样本中(其中14个我们归类为黑暗),所有事件都有检测到的光学余辉,可能的光学宿主星系检测,或两者兼而有之。我们的结果限制了来自非常高红移(z > 7)的雨燕伽玛暴的比例,例如最近的伽玛暴090423,在80%的置信度下在0.2- 7%之间。相比之下,相当一部分样品需要大的消光柱(主框架A_V > 1 mag,有几个事件显示A_V > 2-6 mag),确定尘埃消光是暗GRB现象的主要原因。我们推断,一个显着的比例的伽玛暴(和协会,高质量的恒星形成)发生在高度模糊的地区。然而,暗伽马射线暴的宿主星系似乎具有正常的光学颜色,这表明遮蔽尘埃的来源是伽马射线暴祖先附近的本地或在宿主星系内高度不均匀分布。
2009-11-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
GRB host galaxies with VLT/X-Shooter: properties at 0.8 < z < 1.3
长伽马射线暴(LGRB)与大质量恒星的死亡有关。因此,它们的宿主星系代表了一类独特的物体,在可观测的宇宙中追踪恒星的形成。事实上,最近积累的证据表明,伽玛射线暴的主机没有实质性的不同,从一般人口的星系在高(z > 2)的红移。然而,长期以来人们一直认为,与一般的恒星形成种群相比,z < 1.5的宿主的性质是不寻常的。为了更好地理解z < 1.5时LGRB主体性质差异的原因,我们获得了红移范围为0.8 < z < 1.3的六个主体的VLT/X-Shooter光谱。其中一些宿主以前已经被观测到,但我们仍然缺乏关于它们的特征的信息,如金属丰度,尘埃消光和恒星形成率。我们在VLT/X-Shooter光谱的主机和测量它们的通量搜索的发射线。我们进行了详细的分析,估计主机平均消光,恒星形成率,金属丰度和电子密度在可能的情况下。我们的主机的测量量相比,以前观察到的伽玛射线暴主机在z < 2的更大的样本。对本文所分析的所有寄主的恒星形成率和金属丰度进行了测量,并对4种寄主的金属丰度进行了较好的测定。在相同的红移下,我们的宿主星系的质量-金属丰度关系、基本金属丰度关系和SFR与迄今为止所研究的其他宿主星系占据了相似的参数空间。因此,我们的结论是,在我们的样本中的伽玛射线暴主机支持发现的差异之间的性质的低红移伽玛射线暴主机和一般人口的恒星形成星系。
2015-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
VLT/MUSE and ATCA observations of the host galaxy of the short GRB 080905A at z=0.122
短伽马射线暴的前身可能有各种各样的类型,这取决于合并的致密恒星物体的性质(包括恒星质量的黑洞与否)或取决于它们的年龄(数百万或数十亿年)。在z=0.122的红移下,短GRB 080905 A的近正面螺旋宿主是迄今为止发现的最近的短GRB宿主星系之一。这使得它成为探索空间分辨恒星形成和研究其恒星形成结构背景下余辉位置的首选目标。我们使用VLT/MUSE积分场单位观测,辅以ATCA 5.5/9.0 GHz无线电连续测量和公开可用的HST数据,研究GRB 080905 A宿主星系的恒星形成活动。MUSE的观测结果表明,整个主机的特点是强线发射。使用Halalpha线通量,我们测量整个星系的SFR约为1.6 Msun/年,与ATCA的非检测一致。几个独立的恒星形成区散布在整个主机上。最明亮的区域的H α光度几乎是大麦云星云中蜘蛛星云光度的四倍。尽管恒星形成活动可以追溯到距离GRB爆炸地点约3千秒差距(投影)的地方,但恒星星族合成计算表明,没有一个半明亮的恒星形成区域可能是短GRB祖先的诞生地。
2021-12-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The obscured hyper-energetic GRB 120624B hosted by a luminous compact galaxy at z = 2.20
伽马射线暴是我们能在宇宙中看到的最明亮的爆炸。研究这些现象的最极端情况使我们能够限制祖先模型的极限。在这封信中,我们研究了GRB 120624 B(费米探测到的最亮的GRB之一)的瞬发、余辉和宿主星系,以推导出事件的能量学,并确定产生它的宿主星系。在高能探测之后,我们进行了多波长后续活动,包括HAWKI/VLT的近红外成像,OSIRIS/GTC的光学,Chandra X射线天文台的X射线观测和SMA的亚毫米/毫米波长。使用X-shooter/VLT进行光学/nIR光谱。我们探测到爆发的X射线和近红外余辉,并通过识别来自GRB宿主星系的[OII],[OIII]和H-α的发射线确定红移z = 2.1974 +/- 0.0002。这意味着Eiso =(3.0+/-0.2 x10 ^54 erg)的能量释放,是有史以来探测到的最明亮的能量释放之一。对余辉的观测显示出高的遮蔽度,AV > 1.5。主星系结构紧凑,R1/2 < 1.6 kpc,但在L ~ 1.5 L* 时发光,恒星形成率为91 +/- 6 Msol/yr(由H-α推导)。与其他高度模糊的GRB一样,GRB 120624 B是由一个发光星系主办的,我们也证明了它是紧凑的,具有非常强烈的恒星形成。它是与GRB相关的最明亮的宿主星系之一,这表明长GRB的宿主星系并不总是像以前认为的那样是蓝矮星系。
2013-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Investigating a population of infrared-bright gamma-ray burst host galaxies
我们确定和探索的红外明亮的伽马射线暴(GRB)的主机人口的属性。候选主机是通过与WISE中的源重合来选择的,与随机坐标匹配,并且虚警概率分析显示污染分数约为0.5。这种方法已经确定了GRB 080517的宿主星系。我们将Pan-STARRS、SDSS、APASS、2 MASS、GALEX和WISE的测光测量与我们自己的WHT/ACAM和VLT/X-shooter观测相结合,对候选者进行分类并识别闯入者。星系SED拟合使用MAGPHYS,除了恒星模板拟合,产生13个可能的IR明亮的主机。另外7名候选人是从以前发表的工作中确定的。我们报告了GRB 061002的候选宿主,以前未被识别。其余的星系已经被认为是潜在的宿主。比较了红外亮星族的红移z、恒星质量M*、恒星形成率SFR和V波段衰减Av与GRB主星表的关系,发现红外亮星族偏向于低z、高M* 和高Av。这自然来自于它们最初的选择-本地和尘埃星系更有可能具有WISE所需的红外通量。我们的结论是,虽然IR明亮的伽玛射线暴主机是不是一个物理上不同的类,它们是有用的限制现有的伽玛射线暴主机人口,特别是长伽玛射线暴。
2018-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Luminous Infrared Host Galaxy of Short-Duration GRB 100206A
迄今为止,已知的短硬伽马射线暴(GRB)的宿主星系的特征是低到中等的恒星形成率和广泛的恒星质量。在本文中,我们的位置相关联的最近明确的短硬雨燕GRB 100206 A与一个磁盘星系在红移z=0.4068,是快速形成的恒星在30 M太阳/年的速度,几乎一个数量级高于任何以前确定的短GRB主机。利用Gemini、Keck、PAIRITEL和WISE的光度测量,我们发现该星系非常红(g-K = 4.3 AB等),非常模糊(A_V ~ 2等),并且具有迄今为止所有GRB宿主中最高的金属丰度(12 + log[O/H]_KD02 = 9.2):它是一个经典的亮红外星系(LIRG),L_IR ~ 4 x 10^11 L_sun。虽然这些属性可以解释为支持协会的伽玛射线暴与最近的恒星形成,宽带光谱能量分布的建模也表明,一个相当大的恒星质量的大多数老恒星是存在的。目前的恒星形成比速率是适度的(比SFR约为0.5 Gyr^-1),目前的恒星形成比速率并未显著高于长期平均值,宿主形态也没有显示出近期合并活动的迹象。因此,我们的观测结果与较老的祖先一致,类似于对其他短硬伽玛暴的推断。鉴于先前短伽玛射线暴宿主建立的先例,以及在z >~0.3的LIRG类系统中宇宙恒星质量的重要部分,一个更古老的祖先代表了这一事件最有可能的起源。
2011-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Population of Massive, Luminous Galaxies Hosting Heavily Dust-Obscured Gamma-Ray Bursts: Implications for the Use of GRBs as Tracers of Cosmic Star Formation
本文对2005-2009年期间雨燕卫星观测到的23个严重尘埃遮蔽的伽马射线暴(GRB)的宿主星系进行了观测和分析,代表了这一时期所有具有明确的A_V>1等主框架消光的GRB。Keck,Gemini,VLT,HST和Spitzer的深度观测成功地检测到了宿主星系,并为所有23个事件建立了光谱或光度红移,使我们能够提供内在宿主恒星形成率,恒星质量和平均折射率的测量。与具有相似红移的未被遮蔽的伽玛暴相比,我们发现被尘埃遮蔽的伽玛暴的质量(平均而言)要大一个数量级,而且恒星形成和尘埃遮蔽的速度也更快。虽然这表明伽玛暴存在于所有类型的恒星形成星系中,包括z~2处质量最大、最明亮的系统,但在红移低于1.5时,总体伽玛暴人口继续显示出对大质量星系的高度显着厌恶,并且相对于纯粹的SFR选择的星系样本,对低质量系统的偏好。这支持了GRB速率强烈依赖于金属丰度的观点,并可能表明宇宙中最大质量的星系在大约9 Gyr前经历了化学性质的转变。基于大质量星系中不存在未遮蔽的伽玛暴和低质量星系中不存在遮蔽的伽玛暴,我们还得出结论,最低质量和最高质量星系的尘埃分布相对均匀,而中等质量星系(~10^9 Msun)具有不同的内部性质。
2013-10-30 astro-ph.CO astro-ph.HE