| 高红移爆发源作为早期宇宙和第一代天体的探针 |
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| 引用本文： | 魏俊杰,吴雪峰,王发印,刘柱,戴子高,张冰.高红移爆发源作为早期宇宙和第一代天体的探针[J].中国科学:物理学 力学 天文学,2018(3). |
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| 作者姓名： | 魏俊杰 吴雪峰 王发印 刘柱 戴子高 张冰 |
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| 作者单位： | 中国科学院紫金山天文台;广西相对论天体物理重点实验室;南京大学天文与空间科学学院;中国科学院国家天文台;北京大学物理学院天文系及科维里天文与天体物理研究所;美国内华达大学拉斯维加斯分校物理天文系; |
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| 摘 要： | 伽玛暴是宇宙中最为明亮的爆发现象,由于它们的高光度,人们可探测到发生在极早期宇宙处的伽玛暴.高红移伽玛暴可作为宇宙深处的灯塔,它们是探索早期宇宙性质的理想工具.利用高红移伽玛暴可以限制暗能量和宇宙学参数,测量高红移的恒星形成率,揭示第一代天体的性质,研究宇宙再电离和金属增丰历史.因此,高红移伽玛暴的观测具有重要的科学意义.相比目前的探测卫星,爱因斯坦探针(EP)拥有更高的灵敏度和更宽的观测视场,且主要观测能段为软X射线波段(0.5–4 keV),非常适合高红移伽玛暴的观测.考虑EP的能力和观测模式,并且借助能够很好解释目前Swift卫星的伽玛暴观测样本的理论模型,详细计算了未来EP对高红移伽玛暴的可能探测率.我们预测EP对z6伽玛暴的探测率约为20 events yr~(-1) sr~(-1),对z8伽玛暴的探测率约为6 events yr~(-1) sr~(-1),对z12伽玛暴的探测率约为1 events yr~(-1) sr~(-1).估计在3年的运行时间内,EP将能探测到约65个z6的伽玛暴,其中包括~20个z8的伽玛暴和~3个z12的伽玛暴.总之,EP有望显著提高高红移伽玛暴的观测能力,这些丰富的观测信息将很有可能揭开早期宇宙的部分科学谜团.
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