高质量 X 射线二元组作为遥远星系星形成率指示器

基于对近距离星际爆发星系的 CHANDRA 观测，以及对银河系和银河云中高质量 X 射线二元组(HMXB) 群体的 RXTE/ASM、ASCA 和 MIR-KVANT/TTM 研究，我们提出 HMXB 的数量和/或集体 X 射线亮度可用于衡量星系的星形成率(SFR)。我们指出，在目前数据精度下，HMXB 数量与星形成率之间存在线性关系。SFR 与 HMXB 集体亮度之间的关系在低 SFR 区域是非线性的，$L_x\propto \SFR^{\approx 1.7}$，仅在星形成率足够大时才趋于线性，当时 HMXB 总数足够大。这种行为是由于我们测量的是离散源群体的集体亮度造成的。尽管更细致的 SFR 依赖效应可能存在，但数据广泛与存在 HMXB 普遍亮度函数的假说相符，该假说可大致描述为斜率约为 1.6 的幂律分布，截止于 $L_X \sim 几 \times 10^{40}$ erg/s，归一化与星形成率成正比。我们将结果应用于 CHANDRA 在 Hubble Deep Field North 的红移至 $z\sim 1$ 的（空间上未分辨的）星际爆发星系，显示基于当地样本所建立的 HMXB 集体亮度校准，与这些遥远星系常规方法获得的 SFR 估计良好一致。