利用 JWST 比较 $z=2-4$ 的 GRB 宿主星系中基于发射与吸收的气相金属丰度
星系天体物理
2024-04-17 v3
摘要
关于宇宙化学组成的大部分认知基于恒星形成星系的发射线光谱。然而，基于发射的推断依赖于模型，且由明亮恒星形成区的光主导。探测星系金属丰度的另一种灵敏方法是利用长伽马射线暴 (GRB) 明亮余辉光谱上由其宿主星系内中性物质 imprint 的吸收线。我们展示了一个 JWST/NIRSpec 项目的结果，首次研究 GRB 余辉吸收探测的中性气体金属丰度与同一宿主星系样本恒星形成区金属丰度之间的关系。使用红移 z=2.1-4.7 的八个 GRB 宿主星系初始样本，我们发现当使用最近提出的 金属丰度诊断（+/-0.2dex）时，吸收与发射线金属丰度间存在紧密关系。这一一致暗示相对化学均匀的多相星际介质，并表明吸收与发射线探针可直接比较。然而，使用其他诊断如 R23 与 R3 时关系较不明晰。我们还发现 GRB090323 在 z=3.58 的宿主星系中 N/O 比升高的可能证据，与在其他 星系中所见一致。对增强 N/O 比及吸收与发射线金属丰度间关系的最终确认，将需要通过在我们 GRB 宿主星系样本中探测温度敏感的极光线来更直接地确定发射线金属丰度。
引用
@article{arxiv.2310.15967,
title = {Comparing emission- and absorption-based gas-phase metallicities in GRB host galaxies at $z=2-4$ using JWST},
author = {P. Schady and R. M. Yates and L. Christensen and A. De Cia and A. Rossi and V. D'Elia and K. E. Heintz and P. Jakobsson and T. Laskar and A. Levan and R. Salvaterra and R. L. C. Starling and N. R Tanvir and C. C. Thöne and S. Vergani and K. Wiersema and M . Arabsalmani and H. -W. Chen and M. De Pasquale and A. Fruchter and J. P. U. Fynbo and R. García-Benito and B. Gompertz and D. Hartmann and C. Kouveliotou and B. Milvang-Jensen and E. Palazzi and D. Perley and S. Piranomonte and G. Pugliese and S. Savaglio and B. Sbarufatti and S. Schulze and G. Tagliaferri and A. de Ugarte Postigo and D. Watson and P. Wiseman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15967},
year = {2024}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS; 24 pages, 15 figures