Chandra and Hubble Space Telescope observations of dark gamma-ray bursts and their host galaxies
我们提出了一个研究的21个黑暗的伽马射线暴(GRB)的主机星系,主要是使用X射线余辉获得的钱德拉X射线天文台(CXO),以精确地定位在深哈勃太空望远镜(HST)成像的爆发区域的爆发。在F160W中,除了一个案例外,所有案例都能很好地检测到宿主星系,在F606W成像中,大约60%的案例都能检测到宿主星系。我们测量星等并对每个星系进行形态分析。暗暴宿主的不对称性,浓度和椭圆率进行了比较,对宿主星系的光学明亮的伽玛暴。与其他研究一致,我们发现,黑暗的伽玛射线暴主机是更红,更明亮的伽玛射线暴主机人口的大部分。暗伽马射线暴从其宿主星系质心的投影空间偏移的分布与光学明亮的爆发相当。暗伽马射线暴的主体在物理上更大,更重,更红,但在浓度和不对称性方面与亮伽马射线暴的主体在形态上相似。我们的分析限制高红移(z大于5)的样本中的GRB的比例约为14%,这意味着整个长GRB人口的上限小于4.4%.If灰尘是余辉变暗之间的黑暗GRB的主要原因,测量的消光可能需要一个cluerical尘埃成分,以解释所观察到的偏移和椭圆率分布。
2019-04-23 astro-ph.GA
Similar star formation rate and metallicity evolution timescales drive the fundamental metallicity relation
基本金属丰度关系(FMR)是星系恒星质量、恒星形成速率(SFR)和气相金属丰度之间的一种假定相关性。在其核心,这个关系假设,从质量金属丰度关系(MZR)在一个固定的恒星质量的偏移与银河SFR相关。在这封信中,我们量化的时间尺度与银河SFR和金属丰度演变使用流体动力学模拟。我们发现,Illustris和IllustrisTNG预测,从恒星形成的主序列和MZR星系偏移演变在类似的时间尺度,往往是反相关的,在他们的演变,演变与晕动力学时间,并产生一个明显的FMR。事实上,对于FMR的存在,金属丰度和SFR必须在反相关的意义上演化,这要求它们以类似的时间变化性演化。与Illustris和IllustrisTNG相反,我们推测,在由全球爆发的SFR历史主导的星系形成模型中,SFR和金属丰度演化轨道可能会变得解耦,这可能会削弱FMR剩余相关强度。这开启了根据FMR的强度和持续性来区分突发和非突发反馈模型的可能性-特别是在高红移时。
2017-11-29 astro-ph.GA
The Chemical Evolution of Galaxies: The Stellar Mass-Metallicity Relation
的化学演化的多爆发吸积模型的预测相比,恒星质量和恒星形成星系的金属丰度的观测。通过增加一个参数,如果星系的观测与模型的恒星爆发行为一致,模型就可以解释恒星形成星系的观测。只有当假设星系缩小发生时,这种与模型的一致性才成立。
2016-04-26 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
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
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
The Host Galaxies of Gamma-Ray Bursts I: ISM Properties of Ten Nearby Long-Duration GRB Hosts
我们首次对附近(z < 1)长持续时间伽马射线暴(LGRB)宿主星系进行了大尺度观测,其中包括在凯克和麦哲伦观测到的8个静止坐标系光谱。随着两个主机星系的观测文献中,我们使用光发射线诊断,以确定金属丰度,电离参数,年轻的恒星星族年龄,和恒星形成率。我们比较的LGRB宿主环境的各种本地和中等红移星系的人口,以及最新的网格的恒星星族合成和光电离模型产生的Starburst 99/映射代码。通过这些比较,我们研究了GRB宿主星系是否与一般星系群的性质一致,因此它们是否可以用作恒星形成的可靠示踪剂。我们发现,LGRB宿主星系一般具有低金属丰度ISM环境的z ~ 1。我们的伽玛暴宿主的ISM属性,包括金属丰度,电离参数和年轻的恒星星族年龄,显着不同于一般的星系人口,附近的宽线Ic型超新星的宿主星系,和附近的贫金属星系。
2009-11-25 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
Modeling the host galaxies of long-duration gamma-ray bursts
我们提出的第一个结果,我们的调查ISM环境的长持续时间GRB(LGRB)的宿主星系。我们应用一套新的恒星星族合成和光电离模型的新的,统一的,休息帧光学观测的8个LGRB主机星系范围从z = 0.01到z = 0.81。我们还比较了这些主机的各种本地和中等红移星系的人口。我们发现,LGRB宿主星系一般具有低金属丰度ISM环境。总的来说,我们的LGRB宿主的ISM特性使它们与一般星系群、附近Ic型超新星的宿主星系和附近的贫金属星系区分开来。通过这些比较,我们研究了LGRB宿主星系是否可以作为遥远星系中恒星形成的精确示踪剂。
2009-12-11 astro-ph.GA
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
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
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
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 host galaxies and explosion sites of long-duration gamma ray bursts: Hubble Space Telescope near-infrared imaging
本文介绍了利用哈勃空间望远镜WFC 3/F160 W对39个z < 3的长持续时间伽马射线暴(LGRB)的主星系进行的快照观测结果。我们在4个突发的位置没有检测到主机。对于31/35个检测到的宿主,有足够的精度来对称地对准光学余辉图像并确定其宿主内的LGRB的位置。与其他研究结果一致,我们发现在相同的红移范围内,LGRB宿主的光度分布明显比恒星形成率加权场星系样本的光度分布要暗,这表明LGRB并不是无偏地追踪恒星形成率。从形态上看,LGRB宿主星系主要是螺旋状或不规则星系。我们发现证据的人口的LGRB主机向低光度,高浓度的主机在较低的红移的演变。它们的半光半径与其他LGRB宿主样品一致,其中测量是在静止帧UV观测上进行的。与最近的工作相一致,我们发现它们80%的封闭通量半径分布比以前认为的更广泛,使它们介于核心坍缩超新星(CCSN)和超亮超新星(SLSN)宿主之间。以银河系为中心的投影偏移分布证实了LGRB是集中的,比CCSNe更集中,与SLSNe相似。LGRB强烈偏向于其宿主光分布中的较亮区域,而不管其偏移量如何。我们发现LGRB爆发点的光度与爆发前的内禀柱密度N_H之间存在相关性。
2017-01-20 astro-ph.GA
Mass Metallicity Relationship of SDSS Star Forming Galaxies: Population Synthesis Analysis and Effects of Star Burst Length, Extinction Law, Initial Mass Function and Star Formation Rate
本文对SDSS约20万个恒星形成星系的吸收线光谱进行分质量叠加与星族合成,评估星暴时长、RV、IMF等因素,揭示质量–金属丰度关系及星系演化特征。
2023-03-20 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
N/O abundance ratios in gamma-ray burst and supernova host galaxies at z<4. Comparison with AGN, starburst and HII regions
本文研究了由详细模拟的z<4的不同星系光谱所计算的N/O丰度比的分布。超新星(SN)和长伽玛射线暴(LGRB)的宿主星系覆盖不同的红移域。SN宿主中的N/O随着活动星系(AGN,LINER)的增长趋势而增加,这是由于次级N产生朝向低z(0.01)。在z>1和z ~0.1之间,LGRB宿主中的N/O随N/H的趋势迅速减小,并达到了本星系和邻近星系HII区计算的特征N/O比。星系样本中的少数几个短周期伽玛暴(SGRB)宿主显示出N/H <0.04的太阳光和O/H的太阳光。它们似乎延续了SN宿主在z<0.3时的低结合N/H趋势。N/O的分布作为金属丰度的函数SN和LGRB主机进行了比较与恒星化学演化模型。结果表明,当12+log(O/H)<8.5时,几个LGRB宿主可以用恒星多次爆发模型来解释,而一些天体则遵循连续恒星形成模型的趋势。log(O/H)+12 <8.5时SN宿主的N/O不能用星暴星系的恒星化学演化模型很好地解释。当12+log(O/H)>8.5时,许多不同的天体都嵌套在O/H太阳附近,N/O介于对应于星暴星系和AGN的最大值和对应于HII区和SGRB的最小值之间。
2017-04-25 astro-ph.GA
Metallicity evolution of direct collapse black hole hosts: CR7 as a case study
在这项研究中,我们集中在$z\sim6.6$莱曼- $α$ CR 7组成的集群A是主机的潜在直接崩溃黑洞(DCBH),和两个金属富集的恒星形成集群B和C。与金属特征排除DCBH存在的说法相反,我们表明,来自恒星形成团块B和C的A的金属污染是不可避免的,并且A可以在其金属丰度超过$10^{-5}-10^{-6}\ \rm Z_{\odot}$的临界阈值之前形成DCBH。假设金属混合瞬间发生,我们根据B和C的恒星形成历史推导出A的金属丰度。我们发现,将A中$10^6-10^7\ \rm M_{\odot}$的最终吸积黑洞处理为星云发射已经将其$H_{160}$ - [3.6]和[3.6]-[4.5]色推到3 $σ$观测极限。因此,我们表明,在DCBH主机中的金属的存在是不可避免的,这是共同进化的LW辐射场和金属来自邻近星系,管辖DCBH形成在一个邻近的{最初}原始原子冷却晕。
2017-04-24 astro-ph.GA
Ultraviolet Compactness of High-Redshift Galaxies as a Tracer of Early-Stage Gas Infall, Bursty Star Formation, and Offset from the Fundamental Metallicity Relation
本文利用JWST数据研究3<z<10星系的紫外致密性,发现其与金属缺乏相关,并将偏离基本金属丰度关系归因于气体流入触发的爆发性恒星形成导致的化学非平衡状态。
2025-04-12 astro-ph.GA
Metallicity Measurements of Gamma-Ray Burst and Supernova Explosion Sites: Lessons from HII regions in M31
我们研究了如何小尺度($<$ \,kpc)变化的金属丰度在一个星系内,这是在附近的星系中发现的,影响的观测估计的金属丰度在爆炸现场的瞬态事件,如核心坍缩超新星(CC SNe)和伽马射线暴(GRB)。假设\ion{H}{ii} \区域(以下简称HIIR)的亮度、金属丰度和空间分布与M31中观测到的相同,我们计算出当目标区域的光谱与周围HIIR的光谱在典型空间分辨率的长度尺度内混合时,我们将获得的表观金属丰度。当光谱学的空间分辨率为$\lesssim$ 0. 5\,kpc时,我们发现表观金属丰度反映了目标区域的金属丰度,但在某些情况下存在显著的系统不确定性。当空间分辨率为$\gtrsim$ 1.0 kpc时,无论目标区域(其金属丰度范围很宽,M31 HIIR的金属丰度范围为$\sim$ 0.6 dex)如何,我们总是获得与M31 HIIR的平均金属丰度相似的表观金属丰度。考虑到用$\gtrsim$ \,kpc尺度分辨率测量的表观金属丰度并不一定反映恒星爆炸的直接环境,目前对某些长GRB宿主星系的高金属丰度的观测估计不排除长GRB只诞生于低金属丰度环境的假设。
2015-02-26 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
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
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
Accretion bursts in low-metallicity protostellar disks
研究了金属丰度在$Z=1.0-0.01~Z_\odot$范围内的原恒星盘的早期演化,特别强调了引力不稳定性的强度和低金属丰度系统中原恒星吸积的性质。数值流体动力学模拟在薄盘限制,功能单独的气体和尘埃温度,和磁盘的质量加载从下落的父母云核。模型的云核相似的初始质量和旋转模式,但不同的金属丰度被认为是区分金属丰度的初始条件的影响。在低金属丰度模型中,盘演化的早期阶段以剧烈的引力不稳定和碎裂为特征。盘的不稳定性是由来自坍缩核心的持续质量负荷维持的。与金属丰度较高的模型相比,$Z=0.01~Z_\odot$模型中不稳定阶段所涵盖的时间要短得多,这要归功于塌陷核心内部较高的气体温度(与较低的尘埃温度脱钩)导致的较高的质量下落率。原恒星吸积率是高度可变的低金属模型,反映了相应的原恒星盘的高度动态性质。低金属量系统的特点是短,但充满活力的事件所造成的质量吸积向内迁移的气体团块,形成通过引力破碎的原恒星盘的下落。与$Z=0.01~Z_\odot$病例相比,$Z=0.1~Z_\odot$模型中的这些爆发似乎更多,持续时间更长。变易的原恒星吸积并不是太阳金属丰度盘的一个特殊特征。它也是引力不稳定盘所固有的,金属丰度比太阳低100倍。
2020-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Host Galaxy Dispersion Measure of Fast Radio Burst
本文通过已知物理模型扣除银河系和星系际介质贡献,计算了22个快速射电暴的宿主星系色散量,发现其随红移增加而增加,且在重复暴与非重复暴间分布不同,差异源于局部环境。
2023-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Unveiling the Secrets of Metallicity and Massive Star Formation Using DLAs along Gamma-ray Bursts
为了研究$z=1.8-6$红移范围内长伽玛暴的环境性质,我们在伽马射线暴(GRB)的观测线上展示了最大的、公开可用的阻尼莱曼- $α$系统(DLAs)样品。与最近的类星体DLAs样品(QSO-DLA)相比,我们的分析表明,GRB-DLAs探测到$z\gtrsim3$更富金属的环境,直到$[X/H]\sim-0.5$。在$z=2-3$红移范围内,尽管有大量的下限,但有迹象表明两个群体可能更相似(仅在90\%的显著性水平上)。同样在\hiz,GRB-DLA的平均金属丰度似乎以比类星体-DLA更浅的速度下降:GRB-DLA主体可能被金属污染,至少在距离GRB爆炸地点$\sim 2$ kpc的地方,可能是由于以前的恒星形成事件和/或超新星爆炸。这种浅金属丰度的趋势,现在扩展到$z\sim5$,证实了以前的结果,伽玛射线暴的主机是恒星形成,平均而言,比一般的类星体-DLA人口更高的金属丰度。最后,我们的金属丰度测量结果与GRB祖细胞的两个通道的假设基本一致,其中一个通道受到金属丰度偏差的轻微影响。模拟的伽玛暴宿主的金属丰度演化与我们的数据相当吻合,直到中间红移,而更多的数据需要约束模型在$z\gtrsim 4$。
2015-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Another short-burst host galaxy with an optically obscured high star formation rate: The case of GRB 071227
利用澳大利亚望远镜紧凑阵(ATCA)对短伽马射线暴071227(z = 0.381)的宿主星系进行了射电连续观测。我们在5.5 GHz波段探测到该星系,其积分通量密度为Fnu = 43 +/-11 microJy,对应于约24 Msun/年的无遮挡恒星形成率(SFR),比光发射线高40倍。在~30个已被确认和研究的短爆发宿主星系中,这是第三个发现宿主星系经历强烈恒星形成的案例。这表明,在恒星形成星系中的所有短爆发祖先中,有一小部分可能与最近的恒星形成活动有关,这意味着合并时间相对较短。
2014-05-21 astro-ph.GA 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
The metallicity dependence of long-duration gamma-ray bursts
该研究通过建模恒星形成历史和LGRB效率函数,发现高金属丰度阈值(接近太阳值)能最好解释观测到的LGRB数据。
2025-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Search for the correlations between host properties and ${\rm DM_{host}}$ of fast radio bursts: constraints on the baryon mass fraction in IGM
快速射电暴(FRB)作为天体物理和宇宙学研究的探针,需要对银河系(${\rm DM_{MW}}$)和宿主星系(${\rm DM_{host}}$)的色散测度进行适当的模拟。${\rm DM_{MW}}$可以用银河系电子模型(如NE 2001模型和YMW 16模型)进行估算。然而,${\rm DM_{host}}$是很难建模,由于有限的信息的本地环境的FRB。本文利用17个定位良好的FRB,寻找${\rm DM_{host}}$与宿主星系红移、恒星质量、恒星形成率、星系年龄、FRB位置距银河系中心的偏移量和半光半径等性质之间可能存在的相关性。我们没有发现${\rm DM_{host}}$和任何主机属性之间的强相关性。假设${\rm DM_{host}}$对所有宿主星系都是常数,我们将今天星系际介质中重子质量的分数限定为$f_{\rm IGM,0}=0.78_{-0.19}^{+0.15}$。然而,如果我们将${\rm DM_{host}}$建模为对数正态分布,则会获得更大的值$f_{\rm IGM,0}=0.83_{-0.17}^{+0.12}$。基于有限的FRB数目,没有发现$f_{\rm IGM}$红移演化的有力证据。
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Galactic dust-to-metals ratio and metallicity using gamma-ray bursts
银河系的金属丰度和尘埃与金属的比例是理解ISM的基本参数,但围绕这些参数仍然存在不确定性。本文利用几百个伽马射线暴(GRB)样品的X射线余辉的光电吸收来确定金属柱密度,结合银河系尘埃图来确定GRB方向上通过银河系的视线尘埃消光,从而确定银河系中的尘埃-金属比。伽玛射线暴的余辉通常有很大的河外软X射线吸收,因此伽玛射线暴样本的上限将定义银河系尘埃与金属的关系。使用一个二维的两个样本KS测试,我们确定这个上限,从而得出银河系的尘埃金属比。我们发现N_H = 2.2^{+0.3}_{-0.4} e21 cm^-2 A_V,假设太阳能,Anders & Grevesse(1989),金属丰度。这一结果与先前使用银河系中明亮X射线源的发现一致。使用同样的技术,但取代HI地图从莱顿阿根廷波恩调查的尘埃地图,使我们能够把一个限制在银河系的金属丰度。我们发现金属丰度与Anders & Grevesse(1989)太阳值一致,通常用于X射线拟合。基于这一点和以前的研究,我们认为,一个典型的ISM视线通过银河系的金属丰度是~0.25德克斯高于目前最好的估计太阳金属丰度。我们进一步表明,尘埃-气体比似乎与总气柱密度相关,这可能是由于朝向银河系中心观察到的金属丰度梯度。基于尘气比的非常数性质,我们提出,在N_H = 2.2e21 cm^-2 A_V处的尘柱密度比HI图更能代表软X射线吸收柱密度。
2011-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Dispersion measures of fast radio burst host galaxies derived from IllustrisTNG simulation
本文计算了快射电爆发(FRB)主星系的色散测度(DM)。基于对几个宿主星系的观测,从IllustrisTNG模拟中选择了一个与观测星系具有相似性质的大样本星系。它们被用来计算主星系DM的分布,重复和非重复的FRB。对于重复的FRB,我们推断DM $ _{\mathrm{host}} $ FRB 121102和FRB 180916通过假设的爆发网站跟踪恒星形成率在宿主星系。对于FRB 121102和FRB 180916,中位DM $_{\mathrm{host}}$分别为$35 (1+z)^{1.08}$和$96(1+z)^{0.83}$ pc cm $^{-3}$。在另一种情况下,对于红移范围$z=0.1-1.5$的非重复FRB,DM $_{\mathrm{host}}$的中值约为$30 - 70$ pc cm $^{-3}$,假设爆发点是双星合并的位置。在这种情况下,可以通过$33(1+z)^{0.84}$ pc cm $^{-3}$计算中值DM $_{\mathrm{host}}$的演变。重复和非重复FRB的DM $_{\mathrm{host}}$的分布可以很好地拟合对数正态函数。我们的结果可用于推断非定域FRB的红移。
2020-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Asymmetric HI 21 cm lines of fast radio burst hosts: connection with galaxy interaction
快速射电暴(FRB)是一种具有极短射电辐射的神秘瞬变现象。它们的性质仍有广泛的争论。我提供了一个小样本的FRB主机的原子气体性质的第一次分析,以约束其性质。HI观测存在于FRB 181030 A的宿主NGC 3252,FRB 200120 E的宿主M81和FRB 200428的宿主银河系。我报告三个观察结果:i)所有三个FRB主机是相互作用的星系; ii)的Hi光谱的两个FRB主机与这样的数据是高度不对称的,几个标准偏差以上的一般人口的星系; iii)两个FRB主机有正常的原子气体性质和一个是强烈缺乏原子气体。这表明,附近和重复的FRB与最近由于相互作用而增强的恒星形成有关。这支持快速的FRB通道,例如具有短延迟时间的大质量恒星,使得引起祖先诞生的相互作用签名仍然可见。长伽马射线暴(GRB)和宽线Ic型超新星(SN)的宿主具有更对称的光谱,尽管它们被认为经历了来自星系际介质的气体流入。这种差异可以解释为FRB主体所经历的相互作用比这些气体流入更具破坏性,或者质量效应,GRB/SN主体在较低质量下具有较少的组织气体运动,因此HI线更接近对称高斯。这也表明FRB和GRB的发射机制是不同的。
2021-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
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 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
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 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 dispersion measure of Fast Radio Bursts host galaxies: estimation from cosmological simulations
快速射电暴的色散测度(DM)包含了快速射电暴的距离、干扰介质的性质等重要信息。基于Illustris和IllustrisTNG计划的模拟结果,分析了主星系$\rm{DM_{host}}$中星际介质和环星系介质对FRB的贡献。我们探讨了两种人口模型-跟踪恒星形成率(SFR),和恒星质量,即年轻和年老的祖先分别。$\rm{DM_{host}}$的分布在两个群体之间的$z=0$显示出显着的差异:恒星质量模型表现出过剩的低DM端相对于SFR模型。对于TNG 100 -1中具有$M_*=10^{8-13}\,M_{\odot}$的星系,SFR(恒星质量)模型的中值为$\rm{DM_{host}}$ =179(63)$\rm{pc\, cm^{-3}}$。Illustris-1中的Galerkin具有小得多的$\rm{DM_{host}}$。两种模型的$\rm{DM_{host}}$分布均偏离对数正态函数。此外,两个人口适度不同的空间偏离宿主星系的中心,在恒星质量函数的主机。当$M_*<10^{10.5}\,M_{\odot}$时,$\rm{DM_{host}}$随宿主恒星质量的增加而增加,并在较高质量处波动.在$0<z<2$处,$\rm{DM_{host}}$随红移而增加。随着红移的增加,两个种群之间的$\rm{DM_{host}}$的差异减小。随着更多的局部事件的出现,诸如$\rm{DM_…
2022-10-25 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
Confronting the Magnetar Interpretation of Fast Radio Bursts Through Their Host Galaxy Demographics
我们探讨的背景下,快速射电暴(FRB)的宿主星系的人口统计和偏移分布的提示磁星祖的情况。磁星是一种中子星,具有$10^{15}$ G量级的强磁场,衰变寿命短于$10^4$年。由于它们的寿命极短,磁星应该根据它们目前的恒星形成率(SFR)遵循星系的人口统计。此外,我们假设磁星应该遵循SFR配置文件内的星系,我们假设遵循指数配置文件。我们构建了一个简单的模型,假设这些事件跟踪SFR在所有星系的磁星的宿主星系,并将其与观察到的属性从一个样本的\nsecure \安全FRB主机。我们发现在$>95\%$ c. l.处观测到的SFR的分布与模型不一致。偏移分布与这种情况是一致的,然而,这可能是由于有限的样本大小和有限的估计FRB宿主星系的有效半径。尽管最近在银河系中发现了FRB与磁星的关联,但磁星可能不是宇宙中FRB的唯一来源,但任何其他成功的模型都必须考虑到SFR中FRB宿主的人口统计及其观测到的银河系中心偏移。
2020-12-07 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
Unveiling the distribution and redshift dependence of host galaxy dispersion measures using localized fast radio bursts
本研究通过分析117个定位FRBs,揭示宿主星系色散测量分布及其红移依赖性,发现DM_host符合对数正态分布,并与红移存在正相关。
2025-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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