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快速射电暴的宿主星系性质与偏移分布:对其前身星的意义

星系天体物理 2020-11-18 v2

摘要

我们展示并详细表征了使用澳大利亚平方公里阵列探路者 (ASKAP) 发现并定位至 1\lesssim 1'' 的五个快速射电暴 (FRB) 的新宿主星系。将这些星系与文献中的 FRB 宿主结合,我们引入基于偶然重合概率的判据来定义包含 10 个高置信关联(红移 z=0.030.52z=0.03-0.52)的子样本,其中三个对应已知重复 FRB。总体而言,FRB 宿主星系展现出宽广且连续的颜色 (MuMr=0.92.0M_u-M_r = 0.9 - 2.0)、恒星质量 (M=1086×1010MM_\star = 10^{8} - 6\times 10^{10}\,M_{\odot}) 和恒星形成率 (SFR=0.0510Myr1{\rm SFR} = 0.05 - 10\,M_{\odot}\,{\rm yr}^{-1}) 范围,覆盖了 z<0.5z<0.5 星系的整个参数空间。然而,它们并未遵循在相似红移巡天中场星系的颜色-星等、SFR-MM_\star 或 BPT 图。存在“绿谷”星系的过量,以及指示比单纯恒星形成产生的更硬辐射场的发射线比值过量。根据观测到的恒星质量分布,我们排除了 FRB 严格追踪星系恒星质量的假设(>99%>99\% 置信度)。我们测得从 FRB 到宿主星系估计中心的中位偏移为 3.3 kpc,并将宿主-暴发的偏移分布及其他性质与长、短伽马射线暴 (LGRB 和 SGRB)、核坍缩超新星 (CC-SNe) 和 Ia 型超新星的分布比较。该分析排除了承载 LGRB(暗弱、恒星形成星系)的星系作为 FRB 常见宿主(>95%>95\% 置信度)。其他瞬变通道(SGRB、CC- 和 Ia 型 SNe)的宿主星系性质与偏移同 FRB 分布一致。所有数据和导出量均在专门网站和仓库中公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10747,
  title  = {Host Galaxy Properties and Offset Distributions of Fast Radio Bursts: Implications for their Progenitors},
  author = {Kasper E. Heintz and J. Xavier Prochaska and Sunil Simha and Emma Platts and Wen-fai Fong and Nicolas Tejos and Stuart D. Ryder and Kshitij Aggarwal and Shivani Bhandari and Cherie K. Day and Adam T. Deller and Charles D. Kilpatrick and Casey J. Law and Jean-Pierre Macquart and Alexandra Mannings and Lachlan J. Marnoch and Elaine M. Sadler and Ryan M. Shannon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10747},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. All data are publicly available at https://frbhosts.org and https://github.com/FRBs/FRB. Version 2 of manuscript includes updated FRB uncertainty estimates