The radio to infrared emission of very high redshift gamma-ray bursts: Probing early star formation through molecular and atomic absorption lines

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Volumn 380, Issue 4, 2007, Pages 1715-1728

  Inoue, Susumu ^a,b,c   Omukai, Kazuyuki ^c   Ciardi, Benedetta ^b  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR KERNPHYSIK   (Germany)

^b MAX PLANCK INSTITUT FÜR ASTROPHYSIK   (Germany)

^c NATIONAL ASTRONOMICAL OBSERVATORY OF JAPAN   (Japan)

Author keywords

Galaxies: high redshift; Gamma rays: bursts; ISM: molecules; Radiation mechanisms: non thermal; Radio lines: general; Submillimetre

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; COSMOLOGY; GAMMA RAYS;

ABSORPTION LINES; ATOMIC ABSORPTION; GALAXIES:HIGH-REDSHIFT; GAMMA RAYS BURSTS; HIGH-REDSHIFT; ISM:MOLECULES; MOLECULAR ABSORPTION; RADIATION MECHANISMS: NONTHERMAL; RADIO LINES: GENERAL; SUBMILLIMETRE;

STARS;

EID: 34748873161     PISSN: 00358711     EISSN: 13652966     Source Type: Journal    
DOI: 10.1111/j.1365-2966.2007.12234.x     Document Type: Article

References (117)

1. Abel T., Bryan G. L., Norman M. L., 2002, Sci, 295, 93
2. Akerlof C. W. et al., 2000, ApJ, 532, L25
3. Amati L., 2003, Chin. J. Astron. Astrophys., 3, 455
4. Barkana R., Loeb A., 2001, Phys. Rep., 349, 125
5. Barkana R., Loeb A., 2003, ApJ, 601, 64
6. Berger E., 2004, in Feroci M., Frontera F., Masetti N., Piro L., eds, ASP Conf. Ser. Vol. 312, Third Rome Workshop on Gamma-Ray Bursts in the Afterglow Era. Astron. Soc. Pac. San Francisco, p. 163
7. Blain A. W., Carilli C., Darling J., 2004, New Astron. Rev., 48, 1247
8. Boër M., Atteia J. L., Damerdji Y., Gendre B., Klotz A., Stratta G., 2006, ApJ, 638, L71
9. Bromm V., Larson R. B., 2004, ARA&A, 42, 79
10. Bromm V., Loeb A., 2002, ApJ, 575, 111
11. Bromm V., Loeb A., 2003, Nat, 425, 812
12. Bromm V., Loeb A., 2006, ApJ, 642, 382
13. Bromm V., Ferrara A., Coppi P. S., Larson R. B., 2001, MNRAS, 328, 969
14. Bromm V., Coppi P. S., Larson R. B., 2002, ApJ, 564, 23
15. Bromm V., Yoshida N., Hernquist L., 2003, ApJ, 596, L135
16. Carilli C., Rawlings S., 2004, New Astron. Rev., 48, 979
17. Carilli C., Gnedin N. Y., Owen F., 2002, ApJ, 577, 22
18. Ciardi B., Ferrara A., 2001, MNRAS, 324, 648
19. Ciardi B., Ferrara A., 2005, Space Sci. Rev., 116, 625
20. Ciardi B., Loeb A., 2000, ApJ, 540, 687
21. Ciardi B., Ferrara A., Marri S., Raimondo G., 2001, MNRAS, 324, 381
22. Curran S. J., Murphy M. T., Pihlström Y. M., Webb J. K., Bolatto A. D., Bower G. C., 2004, MNRAS, 352, 563
23. Cusumano G. et al., 2006, Nat, 440, 164
24. Deharveng L., Lefloch B., Zavagno A., Caplan J., Whitworth A. P., Nadeau D., Martín S., 2003, A&A, 408, L25
25. Djorgovski S. G., 2005, in Novello M., Bergliaffa S. P., Ruffini R., eds, The Tenth Marcel Grossman Meeting. World Scientific, Singapore, p. 422
26. Draine B. T., 2000, ApJ, 532, 273
27. Draine B. T., Bertoldi F., 1996, ApJ, 468, 269
28. Draine B. T., Hao L., 2002, ApJ, 569, 780
29. Ferrara A., 1998, ApJ, 499, L7
30. Flower D. R., 2002, MNRAS, 333, 763
31. Frail D. A., 2005, in Marcaide J. M., Weiler K. W., eds, IAU Colloq. 192, Supernovae: 10 Years of SN1993J. Springer, Berlin, p. 421
32. Frail D. A. et al., 2006, ApJ, 646, L99
33. Furlanetto S., Loeb A., 2002, ApJ, 579, 1
34. Furlanetto S., Loeb A., 2003, ApJ, 588, 18
35. Fynbo J. P. U. et al., 2006, A&A, 451, L47
36. Gao L., Yoshida N., Abel T., Frenk C. S., Jenkins A., Springel V., 2007, MNRAS, 378, 449
37. Gehrels N. et al., 2004, ApJ, 611, 1005
38. Glover S. C. O., 2005, Space Sci. Rev., 117, 445
39. Glover S. C. O., Brand P. W. J. L., 2001, MNRAS, 321, 385
40. Gou L. J., Mészáros P., Abel T., Zhang B., 2004, ApJ, 604, 508
41. Granot J., Piran T., Sari R., 1999, ApJ, 527, 236
42. Haiman Z., Quataert E., Bower G. C., 2004, ApJ, 612, 698
43. Haislip J. B. et al., 2006, Nat, 440, 181
44. Heger A., Fryer C. L., Woosley S. E., Langer N., Hartmann D. H., 2003, ApJ, 591, 288
45. Hosokawa T., Inutsuka S., 2005, ApJ, 625, 917
46. Hurley K., Sari R., Djorgovski D. G., 2004, in Lewin W. H. G., van der Klis M., eds, Compact Stellar X-ray Sources. Cambridge Univ. Press, Cambridge
47. Inoue S., 2004, MNRAS, 348, 999
48. Ioka K., Mészáros P., 2005, ApJ, 619, 684
49. Jakobsson P. et al., 2006, A&A, 447, 897
50. Johnson J. L., Bromm V., 2006, MNRAS, 366, 247
51. Johnson J. L., Greif T. H., Bromm V., 2007, ApJ, 665, 85
52. Kawai N. et al., 2006, Nat, 440, 184
53. Kobayashi S., 2000, ApJ, 545, 807
54. Kobayashi S., Zhang B., 2003, ApJ, 582, L75
55. Kohno K. et al., 2005, PASJ, 57, 147
56. Kuno N., Sato N., Nakanishi H., Yamauchi A., Nakai N., Kawai N., 2004, PASJ, 56, L1
57. Lada C. J., Lada E. A., 2003, ARA&A, 41, 57
58. Lamb D. Q., Reichart D. E., 2000, ApJ, 536, 1
59. Ledoux C., Petitjean P., Srianand R., 2003, MNRAS, 346, 209
60. Lee H.-H., Herbst E., Pineau des Forêts G., Roueff E., Le Bourlot J., 1996, A&A, 311, 690
61. Loeb A., 2005, in Marcaide J. M., Weiler K. W., eds, IAU Colloq. 192, Supernovae: 10 Years of SN1993J. Springer, Berlin, p. 543
62. Mackey J., Bromm V., Hernquist L., 2003, ApJ, 586, 1
63. McMahon E., Kumar P., Piran T., 2006, MNRAS, 366, 575
64. Mészáros P., 2006, Rep. Prog. Phys., 69, 2259
65. Mészáros P., Rees M. J., 2003, ApJ, 591, L91
66. Miralda-Escudé J., 1998, ApJ, 501, 15
67. Miralda-Escudé J., 2003, Sci, 300, 1904
68. Mizusawa H., Omukai K., Nishi R., 2005, PASJ, 57, 951
69. Nagakura T., Omukai K., 2005, MNRAS, 364, 1378
70. Nakamura F., Umemura M., 2002, ApJ, 569, 549
71. Nakar E., Piran T., 2004, MNRAS, 353, 647
72. Natarajan P., Albanna B., Hjorth J., Ramirez-Ruiz E., Tanvir N., Wijers R., 2005, MNRAS, 364, L8
73. Oh S. P., 2002, MNRAS, 336, 1021
74. Oh S. P., Haiman Z., 2002, ApJ, 569, 558
75. Omukai K., 2000, ApJ, 534, 809
76. Omukai K., 2001, ApJ, 546, 635
77. Omukai K., Kitayama T., 2003, ApJ, 599, 738
78. Omukai K., Nishi R., 1998, ApJ, 546, 635
79. Omukai K., Nishi R., 1999, ApJ, 518, 64
80. Omukai K., Tsuribe T., Schneider R., Ferrara A., 2005, ApJ, 626, 627
81. Panaitescu A., Kumar P., 2000, ApJ, 543, 66
82. Panaitescu A., Kumar P., 2001, ApJ, 554, 667
83. Piran T., 2004, Rev. Mod. Phys., 76, 1143
84. Pollack J. B., Hollenbach D., Beckwith S., Simonelli D. P., Roush T., Fong W., 1994, ApJ, 421, 615
85. Reimers D., Baade R., Quast R., Levshakov S. A., 2003, A&A, 410, 785
86. Roming P. W. A. et al., 2006, ApJ, 652, 1416
87. Salvaterra R., Ferrara A., 2003, MNRAS, 339, 973
88. Salvaterra R., Ferrara A., 2006, MNRAS, 367, L11
89. Santos M. R., Bromm V., Kamionkowski M., 2002, MNRAS, 336, 1082
90. Sari R., Piran T., 1995, ApJ, 455, L143
91. Sari R., Piran T., 1999a, ApJ, 517, L109
92. Sari R., Piran T., 1999b, ApJ, 520, 641
93. Sari R., Piran T., Narayan R., 1998, ApJ, 497, L17
94. Scannapieco E., Schneider R., Ferrara A., 2003, ApJ, 589, 35
95. Schneider R., Ferrara A., Natarajan P., Omukai K., 2002a, ApJ, 571, 30
96. Schneider R., Guetta D., Ferrara A., 2002b, MNRAS, 334, 173
97. Schneider R., Ferrara A., Salvaterra R., Omukai K., Bromm V., 2003, Nat, 422, 869
98. Shapiro P. R., Kang H., 1987, ApJ, 318, 32
99. Smith I. A., Tilanus R. P. J., Tanvir N., Wijers R. A. M. J., Vreeswijk P., Rol P., Kouveliotou C., 2005a, A&A, 439, 981
100. Smith I. A. et al., 2005b, A&A, 439, 987
101. Spergel D. N. et al., 2003, ApJ, 148, 175
102. Spergel D. N. et al., 2007, ApJS, 170, 377
103. Stahler S. W., Palla F., 2004, The Formation of Stars. Wiley, New York
104. Totani T., Kawai N., Kosugi G., Aoki K., Yamada T., Iye M., Ohta K., Hattori T., 2006, PASJ, 58, 485
105. Uehara H., Inutsuka S., 2000, ApJ, 531, L91
106. van Paradijs J., Kouveliotou C., Wijers R. A. M. J., 2000, ARA&A, 38, 379
107. Varshalovich D. A., Ivanchik A. V., Petitjean P., Srianand R., Ledoux C., 2001, Astron. Lett., 27, 683
108. Walter F. et al., 2003, Nat, 424, 406
109. Watson D. et al., 2006, ApJ, 637, L69
110. Whalen D., Abel T., Norman M. L., 2004, ApJ, 610, 14
111. White R. L., Becker R. H., Fan X., Strauss M. A., 2003, AJ, 126, 1
112. Wiklind T., Combes F., 1999, in Carilli C., Radford S., Menton K., Langston G., eds, ASP Conf. Ser. Vol. 156, Highly Redshifted Radio Lines. Astron. Soc. Pac., San Francisco, p. 202
113. Wootten A., 2003, in Oschmann J. M., Stepp L. M., eds, SPIE Vol. 4837, Large Ground-Based Telescopes. SPIE, Bellingham WA, p. 110
114. Yoshida N., Omukai K., Hernquist L., Abel T., 2006, ApJ, 652, 6
115. Yost S. A., Harrison F. A., Sari R., Frail D. A., 2003, ApJ, 597, 459
116. Zhang B., Mészáros P., 2004, Int. J. Mod. Phys., A19, 2385
117. Zhang B., Kobayashi S., Mészáros P., 2003, ApJ, 595, 950