快速射电脉冲主机星系无金属度偏好
高能天体物理现象
2025-12-11 v2 星系天体物理
摘要
快速射电脉冲 (FRB) 是持续时间为毫秒级的外星天体射电瞬时现象，起源未知。研究其主机星系可提供线索，以限定起源模型。就主机属性而言，气相金属度是影响星演化和瞬时产生的关键因素。我们分析了最大统一选取的 FRB 主机样本，对 31 个主机测量氧元素丰度 (12+log(O/H)=8.04-8.85)，红移范围为 z=0.04-0.98，使用一致的发射线诊断方法。利用体积限制性子样本，我们将星质量、星形成率 (SFR) 和金属度分布与以相同标准选取的对照星系群比较。我们发现 FRB 主机星系覆盖宽广的金属度范围，与星系形成的 SFR 加权质量-金属度关系一致。我们发现没有明确的下限金属度，表明 FRB 起源器可以在任何金属度环境中形成，其通道对金属丰度不敏感。鼓励的是的是，FRB 即使在低金属度、高红移星系中也能发生，这表明它们可作为探测宇宙时代物质分布的潜在手段。此外，我们发现约 2σ 的证据表明金属度有 -0.09±0.04 dex 的偏移。如果这些偏移是真实的，可能反映了在固定质量和金属度下 SFr 的抑制，而非金属不足。类似的偏移在本地后合并星系中也 observed，可能反映了星系相互作用后短暂的 starburst 相位。此类系统可能主机 FRB 起源器，这些起源器是在 starburst 期间形成的，随后在 100-500 Myr 的延迟后产生 FRB，与观察到的延迟时间分布一致，尽管需要更多数据来确认此解释。
引用
@article{arxiv.2508.07688,
title = {No Metallicity Preference in Fast Radio Burst Host Galaxies},
author = {Shotaro Yamasaki and Tetsuya Hashimoto and Haruka Kusakabe and Tomotsugu Goto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07688},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 7 figures, 2 table, accepted for publication in ApJL, updated to match the accepted version