Short Gamma-ray Bursts from dynamically assembled compact binaries in globular clusters: Pathways, rates, hydrodynamics, and cosmological setting

Astrophysical Journal

Volumn 720, Issue 1, 2010, Pages 953-975

  Lee, William H ^a   Ramirez Ruiz, Enrico ^b   De Van Ven, Glenn ^c,d  

^a UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO   (Mexico)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^c MAX PLANCK INSTITUT FÜR ASTRONOMIE   (Germany)

^d INSTITUTE FOR ADVANCED STUDY   (United States)

Author keywords

Accretion; Accretion disks; Gamma ray burst: general; Globular clusters: general

Indexed keywords

EID: 78149236098     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/720/1/953     Document Type: Article

References (138)

1. Backer, D. C., Kulkarni, S. R., Heiles, C., Davis, M. M., & Goss, W. M. 1982, Nature, 300, 615
2. Barthelmy, S. D., et al. 2005, Nature, 438, 994
3. Baumgardt, H., Heggie, D. C., Hut, P., & Makino, J. 2003, MNRAS, 341, 247
4. Baumgarte, T. W., Shapiro, S. L., & Shibata, M. 2000, ApJ, 528, L28
5. Belczynski, K., Bulik, T., & Kalogera, T. 2002, ApJ, 571, L147
6. Belczynski, K., Perna, R., Bulik, T., Kalogera, V., Ivanova, N., & Lamb, D. Q. 2006, ApJ, 648, 1110
7. Berger, E. 2007, ApJ, 670, 1254
8. Berger, E. 2009, ApJ, 690, 231
9. Berger, E., et al. 2005, Nature, 438, 988
10. Berger, E., et al. 2007, ApJ, 664, 1000
11. Bettwieser, E., & Sugimoto, D. 1984, MNRAS, 208, 493
12. Bloom, J. S., & Prochaska, J. X. 2006, in AIP Conf. Ser. 836, Gamma-ray Bursts in the Swift Era: 16th Maryland Astrophysics Conf., ed. S. S. Holt, N. Gehrels, & J. N. Nousek (Melville, NY: AIP), 473
13. Bloom, J. S., et al. 2006, ApJ, 638, 354
14. Böker, T. 2008, J. Phys. Conf. Ser., 131, 012043
15. Böker, T., Laine, S., van der Marel, R. P., Sarzi, M., Rix, H.-W., Ho, L. C., & Shields, J. C. 2002, AJ, 123, 1389
16. Carter, B., & Luminet, J. P. 1983, A&A, 121, 97
17. Cenko, S. B., et al. 2008, ApJ, submitted (arXiv:0802.0874v1)
18. Chandrasekhar, S. 1961, Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability (Oxford: Oxford Univ. Press)
19. Chernoff, D. F. 1993, in ASP Conf. Ser. 50, Structure and Dynamics of Globular Clusters, ed. S. G. Djorgovski & G. Meylan (San Francisco, CA: ASP), 245
20. Clark, G. W. 1975, ApJ, 199, L143
21. Cook, G. B., Shapiro, S. L., & Teukolsky, S. A. 1994, ApJ, 424, 823
22. Davis, D. S., Richer, H. B., Anderson, J., Brewer, J., Hurley, J., Kalirai, J. S., Rich, R. M., & Stetson, P. B. 2008, AJ, 135, 2155
23. De Marchi, G., Paresce, F., & Pulone, L. 2007, ApJ, 656, L65
24. Dokuchaev, V. I., & Ozernoi, L. M. 1985, Sov. Astron. Lett., 11, 139
25. Dull, J. D., Cohn, H. N., Lugger, P. M., Murphy, B. W., Seitzer, P. O., Callanan, P. J., Rutten, R. G. M., & Charles, P. A. 1997, ApJ, 481, 267
26. Duquennoy, A., & Mayor, M. 1991, A&A, 248, 485
27. Eichler, D., et al. 1989, Nature, 340, 126
28. Faber, J. A., Grandclément, P., & Rasio, F. A. 2002, Phys. Rev. Lett., 89, 231102
29. Faber, S. M., et al. 2007, ApJ, 665, 265
30. Fabian, A. C., Pringle, J. E., & Rees, M. J. 1975, MNRAS, 172, 15
31. Fox, D. B., et al. 2005, Nature, 437, 845
32. Frank, J. 1978, MNRAS, 184, 87
33. Fregeau, J. M. 2008, ApJ, 673, L25
34. Freiburgaus, C., Rosswog, S., & Thielemann, F.-K. 1999, ApJ, 525, L121
35. Fryer, C. L., Woosley, S. E., & Hartmann, D. H. 1999, ApJ, 526, 152
36. Gal-Yam, A., et al. 2008, ApJ, 686, 408
37. Gehrels, N., Ramirez-Ruiz, E., & Fox, D. B. 2009, ARA&A, 47, 567
38. Gehrels, N., et al. 2005, Nature, 437, 851
39. Georgiev, I. Y., Hilker, M., Puzia, T. H., Goudfrooij, P., & Baumgardt, H. 2009, MNRAS, 396, 1075
40. Giersz, M., & Heggie, D. C. 2009, MNRAS, 395, 1173
41. Gnedin, O. Y., Lee, H. M., & Ostriker, J. P. 1999, ApJ, 522, 935
42. Goodman, J. 1987, ApJ, 313, 576
43. Graham, J. F., et al. 2009, ApJ, 698, 1620
44. Grindlay, J., Portegies Zwart, S., & McMillan, S. 2006, Nature Phys., 2, 116
45. Guetta, D., & Piran, T. 2005, A&A, 435, 421
46. Guetta, D., & Piran, T. 2006, A&A, 453, 823
47. Hansen, B. M. S., & Murali, C. 1998, ApJ, 505, L15
48. Heggie, D. C. 1975, MNRAS, 173, 72
49. Heggie, D. C. 1985, in IAU Symp. 113, Dynamics of Star Clusters, ed. J. Goodman & P. Hut (Dordrecht: Reidel), 139
50. Heggie, D. C., & Giersz, M. 2008, MNRAS, 389, 1858
51. Heggie, D. C., & Giersz, M. 2009, MNRAS, 397, L46
52. Heggie, D. C., & Ramamani, N. 1989, MNRAS, 237, 757
53. Heggie, D. C., Trenti, M., & Hut, P. 2006, MNRAS, 368, 677
54. Heinke, C., et al. 2006, ApJ, 651, 1098
55. Hénon, M. 1965, Ann. Astrophys., 28, 62
56. Hessels, J. W. T., Ransom, S. M., Stairs, I. H., Freire, P. C. C., Kaspi, V. M., & Camilo, F. 2006, Science, 311, 1901
57. Hills, J. G. 1975, AJ, 80, 809
58. Hjorth, J., et al. 2005, Nature, 437, 859
59. Hopkins, A. M., & Beacom, J. F. 2006, ApJ, 651, 142
60. Hopman, C., Guetta, D., Waxman, E., & Portegies Zwart, S. 2006, ApJ, 643, L91
61. Hurley, J. R., Aarseth, S. J., & Shara, M. M. 2007, ApJ, 665, 707
62. Hut, P., & Verbunt, F. 1983, Nature, 301, 587
63. Hut, P., et al. 1992, PASP, 104, 981
64. Inagaki, S., & Lynden-Bell, D. 1983, MNRAS, 205, 913
65. Ivanova, N., Heinke, C. O., Rasio, F. A., Belczynski, K., & Fregeau, J. M. 2008, MNRAS, 386, 553
66. Janka, T., & Ruffert, M. 1996, A&A, 307, L33
67. Jordán, A., et al. 2005, ApJ, 634, 1002
68. Jordán, A., et al. 2006, ApJ, 651, L25
69. Kalogera, V., et al. 2004, ApJ, 601, L179
70. Kandrup, H. E. 1990, ApJ, 364, 100
71. Katz, J. I. 1975, Nature, 253, 698
72. Kim, S. S., & Lee, H. M. 1999, A&A, 347, 123
73. Kluźniak, W., & Ruderman, M. 1998, ApJ, 508, L113
74. Kochanek, C. S. 1992, ApJ, 385, 604
75. Lacy, J. H., Townes, C. H., & Hollenbach, D. K. 1982, ApJ, 262, 120
76. Lai, D., Rasio, F. A., & Shapiro, S. L. 1993a, ApJ, 406, L63
77. Lai, D., Rasio, F. A., & Shapiro, S. L. 1993b, ApJS, 88, 205
78. Lattimer, J. M., & Schramm, D. N. 1974, ApJ, 192, L145
79. Lattimer, J. M., & Schramm, D. N. 1976, ApJ, 210, 549
80. Lee, H. M., & Ostriker, J. P. 1986, ApJ, 310, 176
81. Lee, W. H. 2000, MNRAS, 318, 606
82. Lee, W. H. 2001, MNRAS, 328, 583
83. Lee, W. H., & Kluzniak, W. 1999, ApJ, 526, 178
84. Lee, W. H., & Ramirez-Ruiz, E. 2007, New. J. Phys., 9, 17
85. Lee, W. H., Ramirez-Ruiz, E., & Granot, J. 2005, ApJ, 630, L165
86. Lee, W. H., Ramirez-Ruiz, E., & Lopez-Camara, D. 2009, ApJ, 699, L93
87. Lynden-Bell, D., & Eggleton, P. P. 1980, MNRAS, 191, 483
88. McLaughlin, D. E. 1999, AJ, 117, 2389
89. McLaughlin, D. E. 2000, ApJ, 539, 618
90. McLaughlin, D. E., & Fall, S. M. 2008, ApJ, 679, 1272
91. McMillan, S. L. W., McDermott, P. N., & Taam, R. E. 1987, ApJ, 318, 261
92. McNamara, B. J., Harrison, T. E., & Baumgardt, H. 2004, ApJ, 602, 264
93. Merritt, D. 2009, ApJ, 694, 959
94. Metzger, B. D., Arcones, A., Quataert, E., & Martinez-Pinedo, G. 2010, MNRAS, 402, 2771
95. Monaghan, J. J. 1992, ARA&A, 30, 543
96. Moore, B., Diemand, J., Madau, P., Zemp, M., & Stadel, J. 2006, MNRAS, 368, 563
97. Nakar, E. 2007, Phys. Rep., 442, 166
98. Nakar, E., et al. 2006, ApJ, 650, 281
99. Narayan, R., Piran, T., & Shemi, A. 1991, ApJ, 379, L17
100. Noyola, E., & Gebhardt, K. 2006, AJ, 132, 447
101. O'Shaughnessy, R., Belczynski, K., & Kalogera, V. 2008, ApJ, 675, 566
102. O'Shaughnessy, R., Kalogera, V., & Belczynski, K. 2010, ApJ, 716, 615
103. O'Shaughnessy, R., Kim, C., Fragos, T., Kalogera, V., & Belczynski, K. 2005, ApJ, 633, 1076
104. Paczyński, B. 1971, ARA&A, 9, 183
105. Paczyński, B. 1986, ApJ, 308, L43
106. Paczyński, B., & Wiita, P. J. 1980, A&A, 88, 23
107. Parsons, R. K., Ramirez-Ruiz, E., & Lee, W. H. 2009, ApJ, submitted (arXiv:0904.1768)
108. Pedersen, K., et al. 2005, ApJ, 634, L17
109. Phinney, E. S. 1991, ApJ, 380, L17
110. Pooley, D., et al. 2003, ApJ, 591, L131
111. Press, W. H., & Teukolsky, S. A. 1977, ApJ, 213, 183
112. Price, D., & Rosswog, S. 2006, Science, 312, 719
113. Prochaska, J. X., et al. 2006, ApJ, 642, 989
114. Quinlan, G. D. 1996, New Astron., 1, 255
115. Rasio, F. A., & Shapiro, S. L. 1991, ApJ, 377, 559
116. Rasio, F. A., & Shapiro, S. L. 1992, ApJ, 401, 226
117. Rasio, F. A., & Shapiro, S. L. 1994, ApJ, 432, 242
118. Raskin, C., Timmes, F. X., Scannapieco, E., Diehl, S., & Fryer, C. 2009, MNRAS, 399, L159
119. Rauch, K. P., & Tremaine, S. 1996, New Astron., 1, 149
120. Rees, M. J. 1988, Nature, 333, 523
121. Rosswog, S. 2005, ApJ, 634, 1202
122. Rosswog, S. 2007, MNRAS, 376, L48
123. Rosswog, S., Kasen, D., Guillochon, J., & Ramirez-Ruiz, E. 2009, ApJ, 705, L128
124. Rosswog, S., Ramirez-Ruiz, E., & Davis, M. B. 2003, MNRAS, 345, 1077
125. Salvaterra, R., Cerutti, A., Chincarini, G., Colpi, M., Guidorzi, C., & Romano, P. 2008, MNRAS, 388, L6
126. Seth, A., Agüeros, M., Lee, D., & Basu-Zych, A. 2008, ApJ, 678, 116
127. Shapiro, S. L. 1977, ApJ, 217, 281
128. Shibata, M., & Taniguchi, K. 2006, Phys. Rev. D, 73, 064027
129. Sigurdsson, S., & Phinney, E. S. 1993, ApJ, 415, 631
130. Soderberg, A. M., et al. 2006, ApJ, 650, 261
131. Symbalisty, E. M. D., & Schramm, D. N. 1982, ApJ, 1982, 22, L143
132. Usov, V. V. 1992, Nature, 357, 472
133. van den Bosch, R., de Zeeuw, T., Gebhardt, K., Noyola, E., & van de Ven, G. 2006, ApJ, 641, 852
134. Vesperini, E., & Heggie, D. C. 1997, MNRAS, 289, 898
135. Walcher, C. J., Böker, T., Charlot, S., Ho, L. C., Rix, H.-W., Rossa, J., Shields, J. C., & van der Marel, R. P. 2006, ApJ, 649, 692
136. Walcher, C. J., et al. 2005, ApJ, 618, 237
137. Zemp, M., Ramirez-Ruiz, E., & Diemand, J. 2009, ApJ, 705, L186
138. Zheng, Z., & Ramirez-Ruiz, E. 2007, ApJ, 665, 1220