Die Demografie, stellarischen Populationen und Sternentstehungsgeschichten der Wirtgalaxien von schnellen Radioausbrüchen: Implikationen für die Progenitoren

Zusammenfassung Wir präsentieren einen umfassenden Katalog von Beobachtungen und Eigenschaften stellarer Populationen für 23 hochsichere Wirtgalaxien von schnellen Radioausbrüchen (FRBs). Unsere Stichprobe umfasst 6 wiederholende FRBs und 17 scheinbare Nicht-Wiederholer. Wir präsentieren 82 neue photometrische und 8 neue spektroskopische Beobachtungen dieser Wirte. Durch die Verwendung von Modellen zur Synthese stellarer Populationen und unter Verwendung von nichtparametrischen Sternentstehungsgeschichten (SFHs) stellen wir fest, dass FRB-Wirte eine mediane stellare Masse von ≈10 9.9 M ⊙, ein massengewichtetem Alter von ≈5.1 Gyr und eine laufende Sternentstehungsrate von ≈1.3 M ⊙ yr −1 aufweisen, jedoch in allen Eigenschaften weite Bereiche abdecken. Bei der Klassifizierung der Wirte nach dem Grad der Sternentstehung finden wir, dass 87 % (20 von 23 Wirten) sternbildend sind, zwei im Übergang sind und eines ruhig ist. Die Mehrheit folgt der sternbildenden Hauptsequenz von Galaxien, aber mindestens drei FRBs in unserer Stichprobe stammen aus weniger aktiven Umgebungen (zwei Nicht-Wiederholer und ein Wiederholer). Bei allen modellierten Eigenschaften finden wir keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den Wirten von Wiederholern und Nicht-Wiederholern. Allerdings tendieren die Wirte von wiederholenden FRBs im Allgemeinen zu niedrigeren stellaren Massen, und die Wirte von Nicht-Wiederholern kommen in lichtstärkeren Galaxien vor. Während vier der Galaxien mit den klarsten und längsten Anstiegen in ihren SFHs alle wiederholende FRBs beherbergen und damit eine erhöhte Sternentstehungsaktivität in den letzten ≲100 Myr demonstrieren, zeigt ein Nicht-Wiederholer ebenfalls diese SFH. Unsere Ergebnisse unterstützen Progenitormodelle mit kurzen Verzögerungskanälen (d.h. Magnetare, die durch Kernkollaps-Supernovae gebildet wurden) für die meisten FRBs, aber die Anwesenheit einiger FRBs in weniger aktiven Umgebungen deutet darauf hin, dass ein Teil durch verzögerte Kanäle entsteht.