光学无偏GRB宿主星系（TOUGH）巡天。I. 巡天设计与星表

长伽马暴（GRB）是恒星形成星系的有力示踪物。我们定义了一个由69个Swift GRB选择的星系组成的均匀子样本，覆盖了非常宽的红移范围。通过基于暴的高能特性及其在天球上的位置的简单且定义明确的选择标准，我们特别关注使样本在光学上无偏。得益于我们广泛的后续观测，该样本现在已达到相对较高的红移完备性，因此提供了一个可用于GRB及其宿主星系统计研究的遗产样本。在本文中，我们介绍了巡天设计，并总结了我们在ESO甚大望远镜（VLT）上进行的观测计划的结果，该计划旨在获取该样本中星系的最基本性质，包括R和Ks星等以及红移的星表。我们探测到了样本中80%的GRB的宿主星系，但只有42%有Ks波段探测，这证实了GRB选择的宿主星系通常是蓝色的。然而，样本并非均匀蓝色，探测到了两个极红的天体。此外，没有光学/近红外余辉的GRB的宿主星系（其识别因此依赖于X射线定位）明显比有光学/近红外余辉的宿主星系更亮更红。我们的光谱观测活动已使77%的GRB有了红移测量，中值红移为2.14 ± 0.18。仅TOUGH就包含了17个探测到的z > 2的Swift GRB宿主星系，适合进行个体和统计研究。七个宿主星系探测到了莱曼α发射线，我们可以排除早期关于莱曼α发射在GRB宿主星系中普遍存在的迹象，但确认莱曼α在GRB选择的星系中比在通量限制的莱曼断裂星系样本中更强。