限制快速射电暴寄主星系的分子气体含量

我们利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)在第7和第8观测周期中的6和7波段，搜寻由 commensal real-time ASKAP fast transients (CRAFT) 巡天与 fast and fortunate for FRB follow-up (F$^4$) 团队发现的五个快速射电暴(FRB)寄主星系的 $\mathrm{CO}\,(3-2)$ 发射。这些星系的红移为 $z \approx 0.16-0.48$，质量 log$(M_{\rm star}/M_{\odot})\approx 9.30-10.4$，具有场星系特征，且发射线表明存在正在进行中的恒星形成。我们探测到五个星系中的三个，其光度 $L'(3-2)\approx0.2-4\times10^8\,\rm K\,km \, s^{-1}\,pc^2$，并对另外两个设定了上限。采用标准的依赖于金属丰度的 CO 到 H$_2$ 的转换因子，我们估计分子气体质量为 $M_{\rm gas}\approx 0.2-3\times 10^9 \, M_{\odot}$。作为一个群体，FRB 寄主星系追踪当今宇宙中恒星形成星系的主 $M_{\rm star}-M_{\rm gas}$ 轨迹，气体分数 $\mu_{\rm gas}\approx0.1$，气体耗尽时间 $t_{\rm dep} \gtrapprox 1\,$Gyr。我们采用 Kaplan-Meier 估计量，将所有已知 FRB 寄主星系(具有测量值或上限)的红移修正后的 $\mu_{\rm gas}$ 和 $t_{\rm dep}$ 与 xCOLD GASS 巡天的结果进行比较，发现气体分数存在统计显著差异。当我们仅考虑此处研究的、具有一致确定性质的五个寄主星系时，该差异在统计上不显著，表明需要更多具有测得分子气体质量的 FRB 寄主星系才能对该群体进行稳健研究。最后，我们对一个寄主星系(HG20180924B)进行了多波段分析，结合高空间分辨率成像与积分视场光谱，以展示未来的高分辨率观测将使我们能够研究 FRB 局地的寄主星系环境。