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并合致密天体的寄主星系:质量、恒星形成率、金属丰度与颜色

星系天体物理 2019-05-29 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

刻画并合致密天体寄主星系的性质为解释当前与未来引力波探测提供了重要线索。在此,我们通过结合 MOBSE 星族合成模型与来自 EAGLE 模拟的星系星表,研究本地宇宙中双中子星(DNSs)、双黑洞(DBHs)与黑洞-中子星双星(BHNSs)并合致密天体寄主星系的恒星质量、恒星形成率(SFR)、金属丰度与颜色。我们预言寄主星系的恒星质量是每星系引力波并合率 nGW{\rm n}_{\rm GW} 的优良示踪量。我们发现 nGW{\rm n}_{\rm GW} 与 SFR 也显著相关。因此,nGW{\rm n}_{\rm GW} 也与寄主星系的 rr 波段光度及 grg-r 颜色相关。有趣的是,本地宇宙中并合的 DNSs、BHNSs 与 DBHs 中分别有 60\gtrsim{}60 %、64\gtrsim{}64 % 与 73\gtrsim{}73 % 位于早期型星系(如 NGC 4993)。我们预言本地 DNS 并合率密度为 238 Gpc3 yr 1\sim{}238~{\rm Gpc}^{-3}~{\rm yr}~^{-1},而类银河系星系的 DNS 并合率为 16121\sim{}16-121 Myr1^{-1}。因此,我们的结果与由 GW170817 推断的及由银河系 DNSs 推断的 DNS 并合率均一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.00083,
  title  = {Host galaxies of merging compact objects: mass, star formation rate, metallicity and colours},
  author = {M. Celeste Artale and Michela Mapelli and Nicola Giacobbo and Nadeen B. Sabha and Mario Spera and Filippo Santoliquido and Alessandro Bressan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00083},
  year   = {2019}
}

备注

14 pages, 10 figures. Accepted for publication in MNRAS. Comments welcome!