The internal metallicity distributions of simulated galaxies from EAGLE, Illustris, and IllustrisTNG at z=1.8-4 as probed by Gamma Ray Burst hosts
大质量恒星被认为是长伽马射线暴(GRB)的祖先,很可能偏向于低金属量的祖先。由于星系没有一个恒定的金属丰度,从GRB余辉光谱推断的视线吸收金属丰度和来自发射线诊断的宿主星系全球金属丰度的组合代表了一个强大的方式来探测GRB祖细胞的偏置函数,和恒星形成区域的化学不均匀性。在这项研究中,我们预测Zabs和Zem之间的关系,使用三种不同的流体动力学宇宙学模拟:Illustris,EAGLE和IllustrisTNG。我们发现,虽然有关发射与吸收金属丰度的曲线的定性形状保持不变,这两个观测值之间的预测关系是显着不同的模拟。使用GRB 121024 A的宿主星系的数据,其中Zabs和Zem已被测量,我们发现边际支持的Illustris模拟产生最现实的内部金属丰度分布内恒星形成的星系在宇宙中午。总的来说,所有的模拟都预测了大部分GRB宿主星系的类似性质,但每个都在Zabs-Zem分布的尾部有不同的特征,原则上允许在足够大的观测样本可用的情况下区分模型(即平均N>11)。预计在不久的将来会取得实质性进展,即将到来的JWST/NIRspec观测10个伽玛暴宿主星系,其中存在从余辉光谱吸收金属丰度。
2023-01-17 astro-ph.GA
The metallicity and star formation activity of long gamma-ray burst hosts for z$<$3: insights from the Illustris simulation
我们利用大尺度流体动力学宇宙学模拟--Illustris模拟研究了长伽马射线暴(LGRB)的性质。我们确定的LGRB宿主种群下的LGRB祖金属丰度的不同阈值,根据Bullsar模型。我们比较了LGRB主机的模拟样本与最近的,很大程度上是无偏的,主机样本:BAT 6和浅滩。我们发现,在$z<1$模拟主机遵循的质量金属丰度关系和基本金属丰度关系,但缺乏高金属丰度主机,根据观测。我们还发现了一个明显的增量的平均恒星质量的LGRB主机和它们的SFR的红移高达$z<3$的考虑的金属丰度的祖先。我们探讨了富金属星系中LGRB的可能起源,发现星系中的内禀金属丰度色散可以解释它们的存在。与正常的恒星形成星系相比,LGRB宿主星系金属丰度和内部金属丰度分散之间存在更紧密的相关性。我们发现,在0.3 - 0.6 Z $_\odot$范围内,LGRB祖先的金属丰度存在一个阈值
2019-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Surprising Lack of Metallicity Evolution with Redshift in the Long Gamma-Ray Burst Host Galaxy Population
长持续时间的伽马射线暴(LGRB)的主机星系的测量金属丰度和主机质量的数量现在已经增长到一百多个,使我们能够调查如何分布这两个属性的变化与红移。使用Graham & Fruchter(2013)和Krühler et al.(2015)的合并宿主星系金属丰度样本,我们发现不同红移的LGRB金属丰度分布惊人地缺乏演化。特别地,具有相对高的金属丰度(12+log(O/H)$\geq$ 8.4)的LGRB主体的分数基本上保持恒定直到z = 2.5。这一结果与典型星系的质量-金属丰度关系的演化不一致,典型星系随着红移的增加而逐渐变得更加贫金属。类似的结果被发现时转换的LGRB主机星系质量分布取自SHOALS(雨燕GRB主机星系遗产调查)样本到相应的金属丰度分布通过应用红移依赖的质量-金属丰度关系。SHOALS样本是使用无偏选择函数编制的,这意味着所观察到的宿主星系高金属丰度分布缺乏演化不是由选择效应引起的。然而,从恒星质量估计的LGRB宿主星系的金属丰度通常比我们用光谱测量的金属丰度高出四分之一。这意味着使用质量-金属丰度关系来估计宿主金属丰度将因此产生实质性的系统偏差。
2023-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Superluminous supernova progenitors have a half-solar metallicity threshold
宿主星系的性质对超亮超新星的恒星祖先提供了强有力的限制。通过比较19个低红移(z < 0.3)超亮超新星宿主与本地宇宙中星系群的样本,我们发现亚太阳金属丰度似乎是一个要求。所有的超亮超新星在高测量气相金属丰度的主机被发现在大的银河中心半径爆炸,这表明在爆炸现场的金属丰度可能低于综合主机值。我们发现,超亮超新星宿主的恒星形成率并不总是高于相同质量的典型恒星形成星系。然而,我们确认,高的绝对比恒星形成率是超亮超新星宿主星系的一个特征,但解释这仅仅是一个结果的反相关性气相金属丰度和特定的恒星形成率和正在进行的恒星形成的要求,以产生年轻的,大质量的恒星大于~ 10-20 M_sol。基于我们的样本,我们提出了形成超亮超新星祖先的上限为~ 0.5 Z_sol(假设N2金属丰度诊断和太阳氧丰度为8.69)。最后,我们表明,如果磁星供电的极端亮度的来源,那么所需的初始自旋似乎与宿主星系的金属丰度。这种相关性需要进一步的研究,但如果它成立,它将是超新星参数和祖先人口性质之间的有力联系。
2017-05-23 astro-ph.GA
Comparing metallicity correlations in nearby non-AGN and AGN-host galaxies
本研究利用CALIFA巡天数据,通过新颖贝叶斯方法测量并比较非AGN与AGN宿主星系的气相金属丰度两点相关函数,发现AGN通过降低恒星形成率抑制相关长度,且恒星形成率对相关长度的影响更基础。
2024-11-28 astro-ph.GA
The luminous, massive and solar metallicity galaxy hosting the Swift gamma-ray burst, GRB 160804A at z = 0.737
本文介绍了用VLT/X-shooter对z = 0.737的雨燕长时伽马射线暴GRB 160804 A的光谱跟踪观测。一般来说,伽玛暴存在于低质量、贫金属的星系中,这些星系构成了恒星形成星系的亚发光群体。对于这里提出的伽玛暴的宿主星系,我们推导出恒星质量为$\log(M_*/M_{\odot}) = 9.80\pm 0.07$,基于发射线诊断的大致太阳金属丰度(12+log(O/H)= $8.74\pm 0.12$),红外光度为$M_{3.6/(1+z)} = -21.94$ mag,但发现它是尘埃贫($E(B-V) < 0.05$ mag)。这表明GRB 160804 A所在的星系是z < 1.5时最明亮、质量最大、金属含量最丰富的GRB宿主之一。此外,气相金属丰度被认为是代表的物理条件的气体接近爆炸现场的爆裂。在吸收中也观察到宿主星系的高金属丰度,在那里我们检测到几个强大的FeII转换以及MgII和MgI。虽然宿主星系的吸收特征在GRB余辉光谱中很常见,但我们直接在宿主连续谱中检测到来自强金属线的吸收(当时余辉贡献< 15%)。最后,我们讨论的可能性,吸收和发射气体的几何形状和状态是指示的星系尺度外流驱逐在两个合并星系的最后阶段。
2017-11-07 astro-ph.GA
Type II supernovae as probes of environment metallicity: observations of host HII regions
SNII大气的光谱模型表明,金属线强度对母体金属丰度有明显的依赖性。这促使进一步的工作,以评估这些SNe可用作金属丰度指标的准确性。为了评估这种准确性,我们提出了一个样本的SNII HII区光谱,从环境丰度。这些环境的丰度相比,观察到的SN光谱中的金属线的强度。结合我们的样品与测量从文献中,我们提出了119主机HII地区的氧丰度,通过提取发射线通量和使用丰度诊断。然后,继Dessart等人之后,将这些丰度与Fe 5018 A在不同时间和颜色时期的等效宽度进行比较。我们推断的SNII宿主HII区丰度的分布范围为~0.6 dex。我们确认SNeII爆炸的金属丰度低于那些发现(平均)在大麦云云。爆炸后50天的Fe 5018 A的等效宽度显示出与宿主HII区氧丰度的统计学显著相关性。如果排除远离SN爆炸地点的丰度测量值,这种相关性的强度就会增加。如果我们只分析“黄金”IIP样本,并且如果使用颜色历元代替时间,则相关性显著性也会增加。此外,没有证据表明祖金属丰度和SN光变曲线或光谱特性之间的相关性-除了上述关于Fe 5018 A等效宽度-表明祖金属丰度不是产生我们样品中观察到的多样性的驱动因素。这项研究提供了SNII作为金属丰度指标的有用性的观测证据。最后,我们讨论了在整个宇宙中使用SN光谱作为独立的金属丰度诊断所需的方法。
2016-03-04 astro-ph.GA
Gravitational collapse and the thermal evolution of low-metallicity gas clouds in the early Universe
我们用三维流体力学模拟研究了低金属含量气体云的引力坍缩和原恒星的形成。晶粒生长,非平衡化学,分子冷却和化学加热解决了自洽的方式为第一次。我们采用了现实的初始条件的金属和尘埃的丰度,和尘埃的大小分布从最近的第三人口超新星计算。我们还介绍了最先进的粒子分裂的Voronoi镶嵌的基础上的方法,并实现了一个非常高的质量分辨率~10^{-5} Msun(10个地球质量)的中心区域。我们遵循的热演化的几个早期云与各种金属丰度。我们表明,云破碎的条件不仅取决于气体的金属丰度,但也崩溃的时间尺度。在许多情况下,即使尘埃冷却变得有效,由于分子氢的形成而产生的化学加热也阻止了云的破碎。同时,在某些情况下,有效的OH和H2O冷却促进云的伸长,然后云的“膨胀”驱动的尘埃热发射作为最终的分裂的前兆。虽然灯丝碎裂是由大于10^{-5} Zsun的快速气体冷却驱动的,但碎裂是由小于10^{-5} Zsun的星周盘的自引力以不同的方式发生的。我们用一个半解析模式估计了经历暗条碎裂的云的数量分数为几个常数,其值为10^{-5}-10 ^{-4} Zsun。总的来说,我们的模拟显示了一个可行的形成路径,最近发现的银河系低质量恒星的金属丰度极小。
2018-08-28 astro-ph.GA
The Host Galaxies of Gamma-Ray Bursts II: A Mass-Metallicity Relation for Long-Duration Gamma-Ray Burst Host Galaxies
本文给出了z < 1时长持续时间伽马射线暴(LGRB)宿主星系的质量-金属丰度(M-Z)关系。通过比较LGRB宿主星系的M-Z关系和一般恒星形成星系的样本,我们得出结论,LGRB发生在金属丰度比一般星系低的宿主星系中,并且这种趋势延伸到z ~ 1,与恒星形成星系的M-Z关系的平均偏移量为-0.42 +/-0.18。我们在这项工作中的样本包括在凯克和麦哲伦望远镜获得的6个LGRB宿主星系的新光谱数据,以及文献中的2个新宿主星系。结合我们以前工作的数据,这产生了6个z < 0.3的LGRB宿主星系和10个z <0.3 < z < 1的宿主星系的样本。我们已经确定了一些星际介质的性质,我们的宿主星系使用光学发射线诊断,包括金属丰度,电离参数,年轻的恒星星族年龄,和恒星形成率。在我们的16个LGRB宿主的完整样本中,我们发现平均金属丰度为log(O/H)+ 12 = 8.4 +/- 0.3。值得注意的是,我们还测量了相对较高的金属丰度log(O/H)+ 12 = 8.83 +/- 0.1的z = 0.296的GRB 050826的宿主星系。我们还确定了LGRB宿主星系样本的恒星质量(M*),发现平均恒星质量log(M*/Msun)= 9.25(+0.19,-0.23)。
2010-09-21 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
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
Stellar Populations in type Ia supernova host galaxies at intermediate-high redshift: Star formation and metallicity enrichment histories
我们提出了一个总结我们的项目,研究星系托管Ia型超新星(SN Ia)在不同的红移。我们提出了大加那利望远镜(GTC)光谱的六个SN Ia宿主星系在红移$z\sim 0.4-0.5$。它们加入了一组中高红移的Ia型超新星宿主星系,其中包括来自SDSS和COSMOS巡天的星系。最后的样本,在选择星系光谱的信噪比和其他特征,包括680个星系的红移范围$0.04 < z < 1$。我们执行逆恒星星族合成的代码{ \sc fado},估计这组星系的恒星形成和富集的历史,同时获得它们的平均恒星年龄和金属丰度和恒星质量。在分析了这些特征之间的相关性后,我们寻找哈勃图残差和超新星特征(光度,颜色和强度参数)对这些恒星参数的可能依赖关系。我们发现哈勃残差对恒星金属丰度有明显的依赖性,当用对数尺度表示时,斜率为-0.061\,mag\,dex $^{-1}$,$\log{ \langle Z_{M}/Z_{\odot}\rangle }$ .这一结果支持了我们以前从本地和SDSS调查星系的气体氧丰度获得的发现。与文献中使用恒星金属丰度的其他工作相比,我们发现了类似的值,但具有更高的精度和更好的显著性(2.08 vs $\sim$ 1.1),这是由于我们样本的对象数量更多,红移范围更广。
2022-09-21 astro-ph.GA
Metallicity beats sSFR: The connection between superluminous supernova host galaxy environments and the importance of metallicity for their production
本研究通过分析ZTF亮瞬变巡天的33颗I型超亮超新星宿主星系环境,结合SDSS观测样本与Illustris-TNG模拟,发现低金属丰度是超亮超新星形成的最关键制约因素,打破了低金属丰度与高比恒星形成率的驱动因素简并性。
2023-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Photometric Analysis of the Relationship Between Type Ia Supernova UV Flux and Host Galaxy Metallicity
Ia型超新星(SNe Ia)的母星金属丰度的影响具有重要的宇宙学意义,因为需要在大的宇宙时间跨度内比较这些可测量的蜡烛,其中母星可能具有不同的性质。关于金属丰度差异影响的波长范围,理论模型得出了不同的结论,导致对紫外线观测样本的不同解释。最近的工作声称,从雨燕棱镜光谱测量的超新星Ia的中紫外线通量与其宿主星系的气相金属丰度之间存在相关性。在这里,我们检查紫外光度相同的对象。我们没有发现显着的相关性之间的紫外光学颜色(或紫外/光学计数率比)的超新星Ia和宿主星系的质量或金属丰度的属性。缺乏一个显着的相关性与宿主星系金属丰度意味着另一个物理差异以外的祖先金属丰度占主导地位的紫外线通量的差异。我们不再受到缺乏紫外线观测的限制。相反,理解现有的观测结果需要改进的理论模型和更大的物理差异参数空间。
2019-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supernovae SDSS Host Metallicity Catalog and Resulting Metallicity Distributions by SNe Type
为了支持正在进行的项目,我们已经编制了一个超新星数据库,其主金属丰度由斯隆数字巡天(SDSS)中的光谱学确定,我们将其作为社区一般使用的目录提供。在这里,我们提供了KK 04(Kobulnicky & Kewley 2004),T04(Tremonti et al. 2004)和D16(Dopita et al. 2016)诊断中的金属丰度值以及相关线通量的汇编,以允许用户计算自己的金属丰度。这里提供的样本有大约1700个物体的金属丰度至少在一个诊断中,KK 04中大约有1200个物体,其中300多个是核心塌陷SNe,或者是Kelly & Kirshner(2012)汇编中核心塌陷物体数量的两倍,反映了最近SNe探测能力的显著改善。我们发现一些差异的金属丰度分布的亚型的II型和Ia型SNe和推测,金属丰度可能发挥作用,如果发生II型SNe事件IIb和IIn或作为标准的II型。
2019-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
A headless tadpole galaxy: the high gas-phase metallicity of the ultra-diffuse galaxy UGC 2162
宇宙学数值模拟结果表明,星系盘中贫金属气体的吸积驱动了恒星的形成。支持这一预测的最佳观测证据之一是在相对高金属丰度的宿主星系中存在低金属丰度的恒星形成区。SF被认为是由最近吸积的贫金属气体提供的。由于气体吸积是随机的,应该有星系的所有性质的主机,但没有低金属丰度星暴。这些星系尚未被发现。UGC 2162可能是个例外,它是一个附近的超漫射星系(UDG),结合了低表面亮度和相对高的金属丰度。我们用10米GTC望远镜拍摄的光谱证实了UGC 2162的高金属丰度(12 + log(O/H)= 8.52+0.27-0.24)。GC 2162具有恒星质量、金属丰度和恒星形成率(SFR)表面密度,这些都是爆发之间的宿主星系所期望的。这一事实表明,一些UDG和贫金属星系之间存在物理联系,它们可能是SF周期不同阶段的同一类型物体。UGC 2162是质量-金属丰度关系的高金属丰度异常值,这是少数具有已知气相金属丰度的UDG所共有的属性。
2018-10-19 astro-ph.GA
First joint absorption and T$_e$-based metallicity measured in a GRB host galaxy at $z=4.28$ using JWST/NIRSpec
利用 JWST/NIRSpec 首次在 z=4.28 的 GRB 050505 宿主星系中同时测量吸收线和基于电子温度的金属丰度,验证了 GRB 余辉吸收线可作为星系金属丰度的可靠示踪剂,并有望用于追踪极早期宇宙化学演化。
2025-06-09 astro-ph.GA
The redshift selected sample of long gamma-ray burst host galaxies: the overall metallicity distribution at $z < 0.4$
本文讨论了所有红移为$< 0.4$的长伽马射线暴(GRB)的主星系金属丰度分布,包括新获得的GRB 060614、090417 B和130427 A主星系的光谱数据。我们比较了低红移样品的金属丰度分布模型的预测,并限制金属丰度和伽玛暴发生之间的关系。我们考虑到星系内恒星形成区域之间金属丰度的空间变化。我们发现,只有低金属丰度恒星产生的伽玛暴,其产生效率的临界值约为12+log(O/H)$\sim$ 8.3,这些模型能很好地再现观测到的分布,而不依赖于金属丰度的模型则与观测结果不一致。我们还讨论了可能的采样偏差,我们可能会遭受收集长的伽玛暴的红移是已知的,提出的光度观测伽玛暴111225 A的宿主星系在$z = 0.297$的红移一直未确定,直到$\sim$ 2.3年后的爆发。
2017-01-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Mass and metallicity scaling relations of high redshift star-forming galaxies selected by GRBs
我们提出了一个全面的研究气体运动学,金属丰度和恒星质量之间的关系,在一个样本的82 GRB选择星系使用吸收和发射方法。我们发现的速度宽度的发射和吸收配置文件是恒星质量的代理。我们还研究了速度金属丰度的相关性及其与红移的演变,并发现来自发射线的相关性有一个显着较小的散射相比,发现使用吸收线。利用33个已测得恒星质量和金属丰度的GRB宿主星系,研究了恒星质量范围为$10^{8.2} M_{\odot}$ ~ $10^{11.1} M_{\odot}$,红移范围为$ z\sim 0.3-3.4$的GRB宿主星系的质量-金属丰度关系。GRB选择的星系似乎跟踪恒星形成星系的质量-金属丰度关系,但对低金属丰度的偏移为0.15。这个偏移量与伽玛暴样品金属丰度测量的平均误差棒以及一般人群MZ关系的分散度相当。很难确定这种相对较小的偏移是由于系统效应还是伽玛射线暴宿主的内在性质。我们还探讨了利用吸收线测量伽玛暴宿主的金属丰度来研究高红移下的质量-金属丰度关系的可能性。我们的分析表明,从吸收方法的金属丰度测量可以显着不同的发射金属丰度和假设相同的测量从两种方法可能会导致错误的结论。
2017-09-19 astro-ph.GA
No Metallicity Preference in Fast Radio Burst Host Galaxies
研究发现快速射电暴宿主星系的金属丰度无明显偏好,且发现金属丰度偏移可能反映恒星形成率抑制。
2025-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the mass-metallicity relation, velocity dispersion and gravitational well depth of GRB host galaxies
我们分析了一个样本的16个吸收系统固有的长持续时间GRB宿主星系在$z \gtrsim 2$的金属丰度是已知的。我们比较了这个样品的金属丰度和冷气体速度宽度之间的关系,类星体-DLAs,并找到完全一致。然后,我们比较了我们的样品的质量-金属丰度关系的红移演化的类星体-DLAs,发现也伽玛射线暴主机有利于这种演化的晚发,周围的红移$\approx 2.6$。我们计算预测的恒星质量的伽玛射线暴宿主星系使用的处方确定从类星体-DLA样品和比较恒星质量已确定从SED适合的四个主机的恒星质量的测量。我们发现很好的协议,并得出结论,所有可用的数据和测试的基础上,长时间GRB-DLA主机和干预类星体-DLA是一致的,从相同的底层人口。发现GRB宿主星系和类星体-DLAs具有不同的碰撞参量分布,我们简要地讨论了这可能会影响统计样本。碰撞参量分布有两个影响。首先,任何金属丰度梯度都会使测量的金属丰度偏离星系中心的金属丰度,其次,视线通过暗物质晕势阱不同部分的路径会导致不同的速度场被采样。我们报告的证据表明,这第二个影响可能已经被检测到。
2014-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The luminosity and stellar mass functions of GRB host galaxies: Insight into the metallicity bias
长持续时间伽马射线暴(GRB)是宇宙恒星形成历史的有力探测器,但两者之间的相关性取决于备受争议的金属丰度偏差的存在/强度。为了研究这种相关性,我们使用的现象学模型,成功地描述了恒星形成率,光度和恒星质量的恒星形成星系,应用它的伽玛射线暴生产。我们预测的光度,恒星质量,和宿主星系的金属丰度依赖于金属丰度偏差。我们的最佳拟合模型包括一个中等的金属丰度偏差,大致符合绝大多数长持续时间的伽玛暴在贫金属环境中起源于类星体(概率约83%),但与金属无关的生产渠道,如二进制进化的次要贡献(约17%)。由于星系的质量-金属丰度关系,极大似然模型预测,在z<2时,不依赖于金属的通道占主导地位,在那里,宿主具有较高的金属丰度,而双星系受到抑制。这可能解释了为什么一些研究没有发现基于低z样品的金属偏置的明确证据。然而,虽然金属丰度预测在高红移时与观测结果匹配良好,但在低红移观测中存在张力,因为预测有相当一部分GRB宿主具有(近)太阳金属丰度。这与观测结果相反,除非被遮蔽,否则在当前数据集中优先错过富含金属的宿主,并表明在从完整样品进行全面拟合后,金属独立的GRB通道的较低效率可能是优选的。总的来说,我们能够建立一个金属丰度偏差的伽玛射线暴生产的存在下,但持续的伽玛射线暴宿主星系的特性需要量化其强度。
2015-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Cepheid distance to the maser-host galaxy NGC 4258: Studying systematics with the Large Binocular Telescope
我们确定和阶段的样本81造父变星在脉泽主星系NGC 4258使用大双筒望远镜(LBT),并获得校准的平均星等在4个过滤器的子集43造父变星使用档案HST数据。我们采用3个模型来研究灭绝的系统性影响,假设的灭绝定律,和金属丰度的造父变星距离NGC 4258。我们发现,与银河系($R_V =4.9$)相比,NGC 4258中的造父变星颜色与更灰色的消光定律相一致,尽管我们认为这表明了其他系统效应。如果我们将我们的造父变星样本与先前已知的造父变星相结合,我们发现Zaritsky等人(1994)的金属丰度尺度对$γ_1 = -0.61 \pm 0.21$ mag/dex的距离模量有显著的调整,造父变星颜色与金属丰度的趋势也很弱。关于金属丰度对造父变星平均星等的绝对影响的结论似乎受到NGC 4258中金属丰度梯度的可用数据的限制,但我们的造父变星数据至少需要一些金属丰度调整,以使造父变星距离与LMC和NGC 4258的独立距离一致。根据我们的模型系综和NGC 4258的脉泽几何距离($μ_{N4258} = 29.40 \pm 0.06$等),我们估计了$μ_{LMC} = 18.57 \pm 0.14$等($51.82 \pm 3.23$ kpc)。
2015-05-05 astro-ph.GA
Metallicity Estimation of Core-Collapse Supernova HII Regions in Galaxies within 30 Mpc
本文介绍了在30 Mpc的光度距离内对核塌缩超新星(SNe)的局部HII环境金属丰度进行测量。在艾萨克牛顿望远镜上观测到76个目标,使用N2和O3 N2强发射线方法可以测量65个目标的环境金属丰度。Ib型和Ic型SNe的环境金属丰度的累积分布函数(CDF)比IIP型更倾向于高金属丰度,但Ic型也存在于低金属丰度,而Ib型则不存在。Ib型的频率分布比Ic和IIP分布窄(标准差$\sim$ 0.06 dex)(标准差$\sim$ 0.15 dex),这为大质量单祖星的存在提供了一些证据; Ic型的低金属丰度意味着大部分的致密双星祖星。然而,Kolmogorov-Smirnov检验和Anderson-Darling检验均表明三种SN类型的局部金属丰度差异无统计学意义。蒙特卡罗模拟揭示了这些测试的不确定性的派生金属丰度的强烈敏感性。鉴于强排放方法的不确定性,测试的适用性似乎有限。我们使用Galbany等人(2018)的Ib/Ic/IIP型SN样本数据扩展了我们的分析。使用他们的样本创建的CDF非常好地证实了我们的CDF。结合我们的样本和Galbany等人(2018)的样本进行的统计检验表明,Ib型和IIP型之间存在显著差异,它们来自同一亲本群体的概率<5%。
2022-03-28 astro-ph.GA
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
The Evolution of Chemical Abundance in Quasar Broad Line Region
利用斯隆数字巡天(SDSS)数据发布12号(DR 12)的$2.25\leq z\leq 5.25$上的$\sim$ 130,000类星体样品,研究了类星体宽线区(BLR)金属丰度与黑洞质量($10^{7.5}M_{\odot} \sim 10^{10}M_{\odot}$)和类星体热光度($10^{44.6}erg/s \sim 10^{48} erg/s$)之间的关系.我们产生的复合光谱堆叠在同一BH质量(热光度)和红移箱的个人光谱,然后估计金属性的类星体BLR使用金属敏感的宽发射线通量比的基础上的光电离模型。我们发现类星体BLR金属丰度和BH质量(测热光度)之间有显着的相关性,但类星体BLR金属丰度和红移之间没有相关性。我们还比较了类星体BLR的金属丰度和由$z\sim2.3$和$z\sim3.5$的成星星系质量-金属丰度关系推断的宿主星系的金属丰度。我们发现类星体BLR的金属丰度比它们的宿主星系高0.3 $\sim$ 1.0 dex。这种差异不能解释的不确定性,由于不同的金属丰度诊断方法,星系的质量-金属丰度关系,类星体宿主星系的金属丰度梯度,BH质量估计,不同的光谱能量分布(SED)模型的影响,和其他一些潜在的不确定性来源。我们提出类星体BLR中的高金属丰度可能是由于大质量恒星形成过程中在类星体核区甚至是吸积盘中的金属富集而引起的。
2018-07-07 astro-ph.GA
One star, two stars, or both? Investigating metallicity-dependant models for Gamma-Ray Burst progenitors with the IllustrisTNG simulation
长持续时间的伽马射线暴(GRB)的速率已经被确定为一个潜在的代理的恒星形成率(SFR)在整个红移,但确切的关系取决于GRB的祖先模型(单或双)。单祖星模型解释了对低金属量GRB祖星的偏好,但与一些高金属量GRB宿主星系的测量存在明显的紧张关系。作为一个可能的解决方案,我们考虑的情况下,高金属丰度的GRB主机港口低金属丰度的GRB祖细胞形成的地区。为此,我们使用的IllustrisTNG宇宙流体动力学模拟调查的内部金属丰度分布的GRB主机,实施后处理不同的GRB形成模型。预测(GRB率,主机金属丰度和恒星质量)进行比较,高完整性GRB遗产调查BAT 6和浅滩和高红移GRB-DLA金属丰度的样本,使我们能够计算它们的相对可能性。当忽略星系的内部金属丰度分布时,最佳拟合模型需要一个与金属丰度无关的通道,正如Trenti,Perna和Jimenez先前提出的那样。然而,当考虑内部金属丰度分布时,截止值为$Z_{max}=0.35Z_\odot$的基本金属丰度偏差模型是最佳拟合模型。目前的数据不足以区分更详细的金属丰度偏差模型,如弱金属丰度依赖的大质量双星与较强的金属丰度偏差的双星。增加天体的样本,并直接测量红移$z>2$的宿主恒星质量,将进一步限制长伽玛暴的起源。
2020-05-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Young star cluster evolution and metallicity
年轻星团是恒星的摇篮,也是重要动力学过程的发生地。我们提出了N体模拟年轻的SC,包括食谱金属依赖的恒星演化和质量损失的恒星风。我们发现,金属丰度影响显着的崩溃和后核心崩溃阶段,提供的核心崩溃的时间尺度是相同的数量级的大质量恒星的寿命。特别是,核心崩溃的逆转是更快的富含金属的SC,那里的恒星风更强。因此,贫金属SC的半质量半径比富金属SC的半质量半径扩大得更多。
2013-02-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of anomalous globular clusters with metallicity spreads: A unified picture
最近的观测表明,银河系中至少有8个球状星团(GC)在[Fe/H]上表现出内部丰度分布。我们调查的起源,这些“异常”GC使用的GC在围绕银河系的轨道和化学演化模型的矮星托管GC的矮星的数值模拟。主要结果如下。在一个总质量约为10^10 M_sun的宿主矮星系中形成的GC,如果它们的质量大于3*10^5 M_sun,并且形成于内部区域(R<400 pc),那么它们可以在宿主被银河系完全摧毁之前合并形成一个核GC。GC合并的残余物可以在其螺旋进入核区域的过程中捕获场星。如果两个GC是由其宿主矮星中相隔约3亿年的恒星形成事件形成的,那么由GC合并形成的新GC可以有0.2 dex的[Fe/H]扩展和0.3 dex的[Ba/Fe]扩展。由GC合并形成的GC可以根据其宿主化学演化的细节而显示出各种内部丰度分布。我们认为,异常GC形成GC合并之前发生的GC主机矮星的破坏,但负责观察到的轻元素的化学丰度之间的反相关的自富集过程后。我们还认为,在银河系GC M22中观察到的[Eu/Fe]对[Fe/H]的依赖性是大质量矮星系托管这些异常GC的证据。
2016-08-29 astro-ph.GA
A metallicity study of 1987A-like supernova host galaxies
超新星(SN)1987 A的蓝超巨星(BSG)祖先的起源长期以来一直存在争议,以及其太阳下金属丰度所扮演的角色。我们现在有一个1987年的样本,类似SNe的核心崩溃(CC)的BSG。研究了已知BSG SNe爆炸地点的金属丰度,以及它们与恒星形成区的关系。介绍了13个BSG SN宿主星系的间接和直接金属丰度测量结果,并与其他CC SN类型的测量结果进行了比较。间接测量是基于已知的光度-金属丰度关系和公布的螺旋星系的金属丰度梯度。为了提供基于强线诊断的直接估计,我们获得了每个BSG SN主机在SN爆炸现场和其他HII区域的位置的光谱。连续减Ha图像使我们能够量化BSG SNe和恒星形成区域之间的关联。BSG SNe要么在低光度星系中爆炸,要么在离发光宿主核很远的地方爆炸。因此,其间接测量的金属丰度通常低于SNe IIP和Ibc。这一点得到了直接估计的证实,它显示出轻微的太阳下值(12+log(O/H)=8.3-8.4 dex),类似于SN 1987 A爆炸的大麦云云(LMC)。然而,在太阳附近发现了两个SNe(1998 A和2004 em)。SNe IIb的金属量分布与BSG SNe相似。最后,BSG SNe、SNe IIP和IIn与恒星形成区的关联是相似的。我们的研究结果表明,LMC金属丰度发挥了作用,在形成一些1987年A样SNe。这自然符合始祖一星的情况。然而,在接近太阳金属丰度…
2013-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial stellar populations of AGN-host dwarf galaxies in SDSS-IV MaNGA survey
基于MaNGA积分场单元(IFU)谱,我们搜索了60个具有恒星质量$M_{\star}\leqslant5\times10^{9}$ $M_{\odot}$的活动星系核候选体,并在BPT图上显示出活动星系核的电离特征。对于这些候选活动星系核,我们用恒星星族合成程序STARLIGHT计算了空间分辨的恒星星族,并测量了恒星平均年龄和金属丰度的梯度。我们发现,在0- 0.5Re、0.5-1 Re和0-1 Re范围内,单个活动星系核主星矮星的平均恒星年龄(金属丰度)梯度是不同的。然而,平均恒星年龄(金属丰度)剖面的整体行为趋于平坦,因为梯度的中值接近于零。我们进一步研究的总体行为的平均恒星年龄(金属丰度)绘制的共同添加的径向配置文件的AGN样品和比较与控制样品具有类似的恒星质量。结果表明,AGN样品的轻权平均年龄中值为2- 3Gyr,约为对照样品的4-7倍。同时,大部分候选活动星系核都是低层活动星系核,只有8个源的L[OIII]> $10^{39.5}$ ~erg~s $^{-1}$。因此,矮星系中的活动星系核可能通过加速气体的消耗来加速星系的演化,导致矮星系的整体猝灭,活动星系核也会因缺乏气体而变得虚弱。在2 $Re$范围内,两个样品的质量加权平均恒星年龄的中值相近,年龄均在10 Gyr左右,表明恒星质量主要由古老的恒星星族贡献。两个样品相似的平均恒星金属丰度剖面表明,活动星系核对宿主星…
2021-03-31 astro-ph.GA
Magellan LDSS3 emission confirmation of galaxies hosting metal-rich Lyman-alpha absorption systems
使用麦哲伦II粘土望远镜的低色散巡天摄谱仪3,我们的目标是在深层光学成像中探测到的{候选吸收宿主星系}。(在$g, r, i,$和$z$滤波器中达到23.0-26.5的极限视星等),在三个类星体的场中,每个类星体的光谱中都显示出高金属丰度、高$N_{\rm HI}$吸收系统的存在(Q0826-2230:$z_{abs}$ =0.9110,Q1323-0021:$z_{abs}=0.7160$,Q1436-0051:$z_{abs}=0.7377, 0.9281$)我们确认了两个Lyman-$α$吸收系统(一个有两个星系相互作用)的三个宿主星系{在红移0.7387,0.7401和0.9286}。对于这些系统,我们能够确定恒星形成率(SFR);撞击参数(来自先前的成像检测);吸收和发射红移之间的速度偏移;对于一个系统,还可以确定发射金属丰度。根据以前的测光结果,我们发现这些星系有L $>$ L $^{\ast}$。这些星系的[O II] SFR在$11-25$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ {(未进行尘埃校正)}范围内,而撞击参数在$35-54$ kpc范围内。{尽管我们已经确认了距离类星体50千秒差距的星系,但在类星体视线上的吸收金属丰度和星系中的发射线金属丰度之间没有显示出金属丰度的梯度。}从文献中证实了碰撞参数与$N_{\rm HI}$之间的反相关性。我们还报告…
2016-03-01 astro-ph.GA
Nearby supernova host galaxies from the CALIFA Survey: II. SN environmental metallicity
超新星(SN)祖先的金属丰度及其质量是决定其结果的主要参数之一。利用CALIFA巡天的积分场光谱(IFS)对115个近SN主星系(0.005<z<0.03)的金属丰度进行了研究。使用O3 N2,我们发现在三种主要SN类型(Ia,Ib/c和II)的位置处的气相金属丰度之间没有统计学显著差异,所有SN类型都具有~8.50 $\pm$ 0.02 dex。总的星系金属丰度也非常相似,我们认为这是因为我们的样本只包括在大质量星系(log(M/Msun)>10 dex)中通过有针对性的搜索发现的SNe。我们也没有发现任何证据表明,在SN位置的金属丰度不同的平均金属丰度在GCD的SNe。通过扩展我们的SN样本与SN位置的已发表金属丰度,我们研究了在靶向和非靶向搜索中发现的所有SN亚型的金属丰度分布。我们证实了偏向于更高的主机质量和金属在有针对性的搜索。结合靶向和非靶向搜索的数据,我们发现了一个从高到低的局部金属丰度序列:SN Ia、Ic和II显示出最高的金属丰度,显著高于SN Ib、IIb和Ic-BL。我们的研究结果支持的图片SN Ib产生的二进制的祖先,至少有一部分,SN Ic是单一的大质量恒星剥离其外层的金属驱动风的结果。我们研究了文献中经常使用的当地金属丰度的几个代理,发现总的主机金属丰度允许估计的金属丰度在SN位置的精度优于0.08 dex和非常小的偏差。此外,在总光谱中看不到的弱活动星…
2016-04-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The WFC3 Galactic Bulge Treasury Program: Metallicity Estimates for the Stellar Population and Exoplanet Hosts
我们提出了新的紫外到红外恒星测光的四个低消光窗口在银河系的隆起,获得了与宽视场相机3的哈勃太空望远镜(HST)。使用我们的五个带通,我们已经定义了红自由光度指数恒星有效温度和金属丰度敏感。我们发现,隆起人口类似于通过经典耗散崩溃形成的:每个领域是由一个老(~10 Gyr)人口占主导地位,表现出广泛的金属丰度范围(-1.5 < [Fe/H] < 0.5)。我们检测到的凸出人口的金属丰度梯度,与恒星的比例在超太阳金属丰度下降从41%到35%,从银河系中心的距离从0.3到1.2千秒差距。一个领域包括在SWEEPS HST过境调查中发现的候选系外行星宿主。我们对其中11个宿主的测量表明,在不同的凸起环境中的系外行星优先在高金属量恒星周围发现,就像在太阳附近一样,支持行星在富含金属的环境中更容易形成的观点。
2010-11-01 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Negative gas-phase metallicity gradients in the narrow line region and galactic disc of local AGN-host galaxies
研究发现局部AGN宿主星系中存在负气体相金属度梯度,表明金属分布可能遵循内向外恒星形成模式。
2025-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the Metallicity Dependence of Fast Radio Burst Progenitors with CHIME/FRB Outrigger Dwarf Host Galaxies
Northwestern University(西北大学);Princeton University(普林斯顿大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
利用CHIME/FRB Outrigger定位的FRB样本,发现重复暴与非重复暴的宿主星系金属丰度分布显著不同,重复暴偏好贫金属矮星系,且与持续射电源相关,暗示金属丰度依赖的前身星演化路径。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The chemical enrichment of long-GRB nurseries up to z=2
研究了长伽马射线暴(LGRB)产生的金属丰度阈值。我们使用的宿主星系的雨燕/BAT 6样本的LGRB。我们认为,恒星质量,恒星形成率(SFR),和金属丰度确定从宿主星系光度和光谱z = 2,并用它们来比较分布的宿主星系的场星系的质量金属丰度和基本金属丰度关系平面。我们发现,虽然LGRB也形成于恒星质量相对较大的星系中,但绝大多数宿主星系的金属丰度低于log(O=H)~8.6。扩展到z = 2的结果在一个很好的采样的恒星质量也高于Log(Mstar/Msun)~9.5,并提供证据,LGRB宿主星系不遵循基本的金属丰度关系。通过与LGRB宿主星系人口的专用数值模拟的比较,这些结果自然地解释了LGRB形成的温和(~0.7 Zsun)阈值的存在。目前的统计数据不允许我们区分不同形状的金属丰度截止值,但在这项工作中发现的相对较高的金属丰度阈值是有点不同意大多数标准的单星模型的LGRB祖先。
2017-01-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
The host of the Type I SLSN 2017egm: A young, sub-solar metallicity environment in a massive spiral galaxy
在这里,我们提出了一个大规模的,高金属丰度的螺旋NGC 3191,SN 2017 egm的主机,最接近SLSN I型迄今的积分场研究。我们使用的数据从PMAS/CAHA和公共的MANGA调查揭示SLSN网站的属性和恒星形成的起源在这个非星爆螺旋星系。我们绘制了整个星系不同\ion{H}{II}区域的物理特性,并使用STARLIGHT拟合代码表征了它们的恒星星族。运动学信息允许研究与邻近星系的可能相互作用,作为可能导致SLSN的最近恒星形成活动的起源。NGC 3191的西部有强烈的恒星形成,有三个大的低金属量SF区域。主恒星的中心区域具有较高的金属丰度,较低的比恒星形成率和较低的电离。对恒星星族的建模给出了一个不同的图景:SLSN区域有两个年龄不同的主要恒星星族,最年轻的一个年龄为2-10百万年,金属丰度较低,可能是SN祖先的起源。NGC 3191的发射线运动学表明,它与其邻近的MCG+08-19-017在$\sim$ 45 kpc处相互作用,这可能是最近星暴的原因。事实上,这对星系总共拥有4个SNe,1988 B(Ia型),SN 2003 ds(MCG+08-19-017中的Ic型),PTF 10 bgl(SLSN-II型)和2017 egm,这是由于相互作用导致两个星系中增强的SF的基础。我们的研究表明,人们必须仔细解释全球主机,甚至气体属性,而不看该地区的恒星星族历史。SLSN…
2017-10-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Swift GRB Host Galaxy Legacy Survey - II. Rest-Frame NIR Luminosity Distribution and Evidence for a Near-Solar Metallicity Threshold
我们使用斯皮策太空望远镜对雨燕GRB宿主星系遗产巡天中跨度为0.03 < z < 6.3的119个目标进行了深空成像,为大量均匀选择的GRB宿主星系提供了静止帧近红外光度和恒星质量,并确定了星系演化和化学富集对整个宇宙历史中GRB宿主星系质量分布的影响。我们发现宿主光度分布在z~0.5之间(中位绝对近红外AB星等~-18.5,对应于M* ~ 3x10^8 M_sun和z~1.5)有很强的演化,但在z~1.5和z~5之间(中位星等~-21.2,对应于M* ~ 5x10^9 M_sun)的变化可以忽略不计。尘埃遮蔽的伽玛暴在大质量宿主中占主导地位,但很少与低质量宿主相关联,这表明大质量恒星形成星系在高红移时普遍存在(在某种程度上)均匀的尘埃,而低质量恒星形成星系在其ISM中保留很少的尘埃。比较我们的光度分布的实地调查和测量的高Z质量金属丰度的关系,我们的结果有很好的一致性与模型中,每单位恒星形成的GRB率是恒定的,在星系的气相金属丰度低于约太阳的值,但严重抑制在更丰富的金属环境。这个模型也自然地解释了先前报道的超过z>2的GRB率的“过剩”;在大多数星系中,金属在z<1.5时抑制GRB的产生,但在更高的红移时只有很小的影响。我们推断的金属丰度阈值比单星模型预测的要高得多,并且有利于二元祖先。我们的观测也限制了斯皮策探测不到的低质量星系中的宇宙恒星形成的比例,在最大的红移(z~2时~10…
2016-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
A novel approach to investigate chemical inhomogeneities in GRB host galaxies: The $Z_{\rm abs} - Z_{\rm emiss}$ relation
高红移星系中的化学富集和不均匀性模型在观测上具有挑战性。在这项工作中,我们讨论了一种新的方法来探测长伽马射线暴(GRB)宿主星系内的化学不均匀性,通过比较吸收金属丰度,Z_abs,从伽玛射线暴余辉(沿视线探测环境)与发射线金属丰度,Z_emiss,通过狭缝光谱测量。使用的IllustrisTNG模拟,这些金属丰度指标之间的理论关系进行了探讨,为一系列的GRB形成模型,不同的GRB祖金属丰度阈值。对于具有固定Z_emiss的星系,Z_abs的中值强烈地依赖于GRB祖先阈值金属丰度,对于高金属丰度宿主,Z_abs显著低于Z_emiss。相反,在固定的Z_abs,Z_emiss的中值主要取决于星系的金属丰度分布在IllustrisTNG和它们的化学不均匀性,提供了一个GRB模型独立的方式来约束这些过程的观测。目前,只有一个宿主星系(GRB 121014 A)同时拥有吸收和发射金属丰度的数据。我们重新分析了发射光谱,并将推断的金属丰度Z_emiss与最近贝叶斯确定的Z_abs进行了比较,发现$\log(Z_{\rm emiss}/Z_{\odot}) = \log(Z_{\rm abs}/Z_{\odot}) +0.35^{+ 0.14}_{- 0.25}$在IllustrisTNG模拟预测的~2个标准差范围内。詹姆斯·韦伯太空望远镜的未来观测将能够测量其他4个具有已知Z_abs值的GRB…
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
A spatially resolved view of Fast Radio Burst host metallicities with Integral-field Spectroscopy
Northwestern University(西北大学);University of Chicago(芝加哥大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
利用积分场光谱空间分辨五个FRB宿主星系的金属丰度,发现宿主内部及爆发位置存在显著变化,表明长缝整体估计不能代表真实爆发环境。
2026-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
A statistical study of the metallicity of core-collapse supernovae based on VLT/MUSE integral-field-unit spectroscopy
本研究基于VLT/MUSE观测构建了166个近邻核心坍缩超新星的大样本,通过强线法测量其宿主星系空间分辨金属丰度,发现不同类型超新星的金属丰度分布无显著差异,表明金属丰度对超新星类型的影响较小,双星相互作用等过程可能起主导作用。
2025-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A metallicity dependence on the occurrence of core-collapse supernovae
本研究利用ASAS-SN巡天的近邻核心坍缩超新星样本及VLT/MUSE积分场光谱数据,发现核心坍缩超新星发生率随氧丰度升高而显著下降,首次量化了其金属丰度依赖性,为大质量恒星演化研究提供关键约束。
2023-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Bright Type IIP Supernovae in Low-Metallicity Galaxies
本文测量了低光度($M>-17$)矮宿主星系中12颗IIP型超新星(SNe II)光谱中Fe II,$λ$ 5018吸收特征的伪等效宽度。Fe II,$λ$ 5018线被认为是SN型祖星金属丰度的一个有用的诊断。我们样本中的事件是由泛星瞬变巡天(PSST)通过光度测量发现的,并由我们通过光谱进行分类。比较我们的样本24文献SNe II,我们发现,那些在低光度主机有显着较弱的Fe II功能,与概率$10^{-4}$,这两个样本是从相同的分布。由于低质量星系预计将包含较低比例的金属,我们的研究结果是一致的铁II,$λ$ 5018的金属丰度的依赖,因此支持使用这条线作为金属丰度探针,在最近的一些工作,在协议。此外,我们发现,在微弱的(低金属丰度)主机的SNe可能是更明亮的平均比那些在文献中的样本,这表明可能的物理差异类型IIP SNe在低和高金属丰度。然而,需要对宿主星系灭绝的精确测定来量化这种影响。
2018-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the dependence of the type Ia SNe luminosities on the metallicity of their host galaxies
正如理论预测所表明的那样,产生Ia型超新星(SN Ia)的祖先系统的金属丰度可能在其最大光度中发挥作用。我们提出了一项观察性研究,以调查是否存在这种关系。使用4.2米的WHT,我们已经获得了中等分辨率的光谱数据的28个本地星系的样本托管超新星Ia,其距离已经推导出使用的方法独立于那些基于自己的超新星Ia参数。从观测到的光谱发射谱线,我们得出了每个Ia超新星爆炸区域的气相氧丰度。我们的数据显示了一种趋势,有80%的机会不是由于随机波动,超新星Ia绝对星等和宿主星系的氧丰度之间,在这个意义上说,光度往往是更高的星系与较低的金属。这一结果似乎与理论预期的行为以及其他观测结果一致。在推导Ia超新星光度和用它们推导宇宙学距离时,如果不考虑这种$M_{B}$ -Z的依赖关系,可能会引起系统误差。
2015-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Super-solar metallicity at the position of the ultra-long GRB130925A
在过去的十年里,在短和长伽玛暴的后续工作方面取得了巨大的进展,导致X射线和光学余辉的探测率,伽玛暴红移的确定以及对潜在宿主星系的识别的显着上升。然而,我们对这些巨大爆炸的祖先和中央发动机的理论理解是落后的,新发现的一类“超长”GRB引发了对GRB形成新通道存在的猜测。在本文中,我们提出了高信噪比的X射线观测的宿主星系GRB 130925 A,这是第四个明确确定的超长伽玛射线暴,与即时伽玛射线辐射检测约20千秒。GRB的视线接近宿主星系核,我们的光谱观测覆盖了沿着星系凸起/盘的这一区域,以及星系外围的明亮恒星形成区域。从我们广泛的波长覆盖范围,我们获得准确的金属丰度和尘埃消光测量在星系核和外部恒星形成区域,并测量超太阳金属丰度在这两个位置,将这个星系内的10-20%最富金属的伽玛射线暴宿主星系。如此高的金属富集对长和超长GRB的祖先模型都有影响,尽管宿主星系的边缘方向不允许我们排除沿着我们视线的大金属丰度变化。本文提出的空间分辨光谱数据提供了重要的洞察伽玛暴宿主星系内的金属和尘埃丰度的变化。它们还说明了需要在不同金属丰度的GRB宿主星系的更大样本上进行IFU观测,以提供更定量的GRB环暴和星系整体性质之间的关系。
2015-06-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Are LGRBs biased tracers of star formation? Clues from the host galaxies of the $Swift$/BAT6 complete sample of bright LGRBs III: Stellar masses, star formation rates and metallicities at $z>1$
长伽马射线暴(LGRB)由于与大质量恒星的核心坍缩有关,被认为是恒星形成的有希望的示踪物。这项工作的目标是确定在1 < z < 2的LGRB的宿主星系的数量,研究在这些红移下LGRB形成的条件,并评估它们作为恒星形成示踪剂的作用。我们进行分光光度分析,以确定恒星质量,恒星形成率,比恒星形成率和金属丰度的完整的,公正的宿主星系样本的斯威夫特/BAT 6 LGRB样本在1 < z < 2。我们将这些属性的分布与来自MOSDEF和COSMOS 2015 Ultra Deep调查的典型恒星形成星系的分布进行了比较,在相同的红移范围内。我们发现,类似于z < 1,LGRB在1 < z < 2时并不直接追踪恒星形成,它们倾向于避开高质量、高金属丰度的宿主星系。我们还发现证据的增强分数之间的LGRB主机样本恒星形成的星系人口的星爆。尽管如此,我们表明,驱动因素统治的LGRB效率是金属。LGRB的宿主分布可以通过施加12+logOH ~ 8.55的金属丰度上限来与星系巡天的预期分布相协调。金属丰度决定了LGRB的产生效率,在Z > 0.7 Zsun时受到抑制。在这个假设下,我们可以预期LGRB在z > 3时追踪恒星形成,一旦大部分恒星形成星系的特征是金属丰度低于这个极限。发现的适度高的金属丰度阈值与在密近双星系统中快速产生快速旋转的沃尔夫-拉叶星a所需的条件一致,并且可以通过具有非常快速旋转和弱磁…
2019-01-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Host galaxies of merging compact objects: mass, star formation rate, metallicity and colours
描述合并致密天体的宿主星系的特性为解释当前和未来的引力波探测提供了重要线索。在这里,我们调查的恒星质量,恒星形成率(SFR),金属丰度和合并的紧凑对象在本地宇宙的宿主星系的颜色,通过结合MOBSE人口合成模型的结果与星系目录从EAGLE模拟。我们预言,宿主星系的恒星质量是双中子星(DNSs)、双黑洞(DBHs)和黑洞-中子星双星(BHNSs)合并率${\rm n}_{\rm GW}$的一个很好的示踪剂。我们发现${\rm n}_{\rm GW}$和SFR之间也存在显著相关性。因此,${\rm n}_{\rm GW}$也与$r-$带光度和宿主星系的$g-r$颜色相关。有趣的是,在本宇宙中所有的DNS、BHNS和DBH合并中,$\gtrsim{}60$ %、$\gtrsim{}64$ %和$\gtrsim{}73$ %都位于早型星系中,如NGC 4993。我们预测类银河系的局域DNS合并率密度为$\sim{}238~{\rm Gpc}^{-3}~{\rm yr}~^{-1}$,DNS合并率为$\sim{}16-121$ Myr $^{-1}$.因此,我们的结果与从GW 170817推断的DNS合并率和从银河系DNS推断的DNS合并率一致。
2019-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Are LGRBs biased tracers of star formation? Clues from the host galaxies of the Swift/BAT6 complete sample of bright LGRBs. II: star formation rates and metallicities at z < 1
长伽马射线暴(LGRB)与大质量恒星的死亡有关,因此可能是追踪宇宙恒星形成的潜在有力工具。然而,特别是在低红移(z < 1.5)的LGRB似乎更喜欢特定类型的环境。我们的目标是研究一个完整的明亮的LGRB样本的宿主星系,以调查环境对GRB形成的影响。我们研究了Swift/BAT 6完整样本的14个z < 1亮LGRB的主星系光谱。我们使用探测到的星云发射线测量尘埃消光,恒星形成率(SFR)和星云金属丰度(Z)的主机和补充数据集与以前测量的恒星质量M $_{\star}$。将所得性质的分布及其相互关系(如质量-金属丰度和SFR-M $_{\star}$关系)与场成星星系的样品进行了比较,发现z < 1的LGRB宿主的平均SFR比直接成星示踪物的低。通过直接比较LGRB宿主星系和恒星形成星系的金属丰度分布,我们发现在Z $\sim 8.4-8.5$之前,两个群体之间有很好的匹配,之后富含金属的LGRB宿主星系的缺乏变得明显。我们完整样本的LGRB宿主星系在相似的平均红移和恒星质量下与质量-金属丰度关系并不矛盾。高金属丰度(和高质量)的截止值可以解释LGRB宿主的低SFR值。我们发现一个提示,在雨燕/BAT 6 z < 1的样本相对于场恒星形成人口的星暴星系的发生率增加。由于SFR的平均值很低,后者被归因于低恒星质量。然而,目前的调查的完整性和金属丰度的可用性的限制,再加上有限的LGRB…
2016-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Impact of metallicity on the evolution of young star clusters
讨论了三种不同金属丰度(Z=0.01,0.1和1 Zsun)的中等质量年轻星团的N体模拟结果,包括与金属丰度相关的恒星演化公式和与金属丰度相关的恒星风和残余物形成公式.模拟的年轻SC的初始半质量弛豫时间(~ 1000万年)与大质量恒星的寿命相当。我们表明,恒星风的质量损失影响的核心崩溃的逆转和半质量半径的扩大。特别是,坍缩后的再膨胀的核心是弱的金属贫SC比富金属的SC,因为前者失去的质量(通过恒星风)比后者。因此,半质量半径在贫金属SC中扩展得更快。贫金属SC和富金属SC之间的半光半径的差异(高达两倍)大于半质量半径的差异。
2013-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Using realistic host galaxy metallicities to improve the GRB X-ray equivalent total hydrogen column density and constrain the intergalactic medium density
已知GRB等效氢柱密度(NHX)随红移而变化,并且通常NHX大于GRB宿主中性氢柱密度。我们编制了大量GRB NHX和金属丰度[X/H]的数据样本。本文的主要目的是通过使用实际的金属丰度为我们的样本生成改进的NHX,在可用于检测的情况下进行了尘埃校正,并且对于剩余的GRB,使用太阳标准调整的更现实的平均固有金属丰度。然后,通过近似的伽玛射线暴主机固有的氢柱密度使用测量的中性柱(NHI,IC)调整的电离分数,我们隔离星系际介质(IGM)的贡献更准确的估计。从36个GRB样本中,GRB样本的平均金属丰度为= -1.17+/-0.09 rms(或0.07+/-0.05 Z/Zsol),红移为1.76 < z < 5.91,大大低于用作许多拟合NHX标准的太阳金属丰度假设。较低的伽玛射线暴宿主平均金属丰度导致NHX估计值增加,其红移校正标度为log(NHX cm-2)=(0.59+/-0.04)log(1+z)+ 0.18+/-0.02。在我们的样本中,在128个具有NHX和NHI,IC数据的GRB中,只有6个具有NHI,IC > NHX,当根据实际金属丰度进行修正时,与假设太阳金属丰度时的32个相比。修正后的NHX-NHI,IC的下包络线与红移的关系可用log(NHX-NHI,IC cm-2)=20.3 + 2.4log(1+z)拟合.这被认为是最大IGM氢柱密度作为红移的函数的估计。使…
2020-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Hubble Space Telescope Survey of the Host Galaxies of Superluminous Supernovae
我们目前的哈勃太空望远镜(HST)的WFC 3紫外和近红外(nIR)成像的21个超亮超新星(SLSNe)的主机星系,提供了一个敏感的探头的恒星形成和恒星质量的主机。通过与核塌缩超新星(CCSNe)和长时伽马射线暴(LGRB)的光度和形态特征比较,我们发现SLSN宿主星系在紫外和近红外波段都更暗、更致密,在某些情况下我们几乎不能恢复MV ~-14附近的绝对星等。此外,地面光学观测和档案的结果,我们产生的光谱能量分布(SED)适合这些主机,并表明SLSN主机具有较低的恒星质量和恒星形成率。这在缺乏氢的I型SLSN宿主星系中最为明显,尽管II型富氢SLSN宿主星系与CCSNe的主体星系仍然不同,跨越了非常宽的绝对星等范围,其中约30%的SLSNe-II来自比Mn I R ~-14更暗的星系。我们最微弱的SLSN主机的检测增加的信心,SLSNe-I主机是不同的LGRB的恒星形成率和恒星质量,并表明,金属丰度的明显相似性可能是由于有限的部分主机的发射线金属丰度测量是可行的。SLSN-II宿主的广泛光度范围很难通过金属丰度削减来描述,并且与任何合理的紫外加权光度函数的预期不匹配,这表明可能需要额外的环境限制来产生富含氢的SLSNe。
2016-01-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spatially resolved MaNGA observations of the host galaxy of superluminous supernova 2017egm
超亮超新星(SLSNe)主要在矮星系中发现,这表明它们的祖先具有低金属丰度。然而,到目前为止,最近的SLSN SN SN 2017 egm发生在螺旋星系NGC 3191中,它具有相对较高的恒星质量和相应的高金属丰度。在本文中,我们提出了详细的分析SN 2017 egm使用MaNGA IFU数据,它提供了千秒差距尺度的光谱数据的附近环境。从速度图中我们没有发现SN 2017 egm发生在中间卫星星系中的证据,在SN位置,大多数金属丰度诊断结果都是太阳和太阳以上的金属丰度(12 + log(O/H)= 8.8-9.1)。此外,我们在SN位置测量到一个小的H-α等效宽度(EW),仅为34 Angs,这是在任何SLSN或伽马射线暴位置测量到的最低EW之一,表明祖星相对较老。我们还比较了NGC 3191与其他SLSN宿主星系的观测性质。SN 2017 egm位置的太阳金属丰度环境对我们的理论理解提出了挑战,我们的空间分辨光谱分析对SLSNe的祖先提供了进一步的限制。
2017-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Core-collapse, superluminous, and gamma-ray burst supernova host galaxy populations at low redshift: the importance of dwarf and starbursting galaxies
我们提出了一个全面的研究的一个公正的样本150附近(<z>= 0.014)核心坍缩超新星(CCSN)的主机星系绘制的超新星的全天自动巡天(ASAS-SN)直接比较最近的LGRB和SLSN主机。我们使用公共成像调查收集所有CCSN宿主星系的多波长测光,并拟合其光谱能量分布(SED),以获得恒星质量和综合恒星形成率。CCSNe分布在各种恒星质量的星系中,从蓝色和紧凑的矮星系到大型螺旋星系。我们发现33%(+4,-4)的CCSNe位于矮星系(M < 10^9 M_Sun)中,2%(+2,-1)位于矮星暴星系(sSFR > 10^-8 yr^-1)中。我们重新分析低红移SLSN和LGRB主机从文献(出$z<0.3$)在一个均匀的方式,并与CCSN主机样品进行比较。在低质量星系和高比恒星形成率下,SLSN与CCSN超新星的相对速率增加。这些参数是强协变的,我们无法用我们当前的样本打破它们之间的简并性,尽管有一些证据表明这两个因素都可能起作用。来自ZTF和LSST等项目的CCSNe的更大的无偏样本将需要确定宿主星系质量(金属丰度的代理)或特定的恒星形成率(恒星形成强度和潜在IMF变化的代理)是否更基本地驱动SLSNe和LGRB在不寻常的星系环境中的偏好。
2021-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE