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将快速射电暴与其宿主星系关联

高能天体物理现象 2017-11-15 v3

摘要

快速射电暴(FRB)的首次精确定位,使其与一个红移为 z=0.193z=0.193 的低金属丰度矮星系相关联,这开始揭示这些神秘暴的本质及其驱动物理机制。增加具有可靠宿主星系关联的 FRB 样本,是正在进行和即将开展的搜索及设施建设的关键动力。在此,我们量化了 FRB-宿主星系关联的可靠性作为定位面积和星系视星等的函数。我们还探讨了利用 FRB 色散量来限制源红移,从而减少候选宿主星系的数量。我们进一步利用这些结果表明,即使不存在可靠的唯一关联,也可以将宿主星系的最大光度作为定位面积和 DM 的函数加以限制。我们在现有和未来 FRB 设施的背景下审视这些结果。我们发现,对于红移 z0.1z\gtrsim 0.1 的矮星系,需要 0.5\lesssim 0.5'' 的定位精度才能使偶然重合概率 1%\lesssim 1\%;如果某些宿主星系的光度为 L\sim L^*,则在 z0.1z\sim 0.1 时高达 3\approx 3'' 的定位精度可能已足够(但在 z1z\approx 1 时需要 1\lesssim 1'')。来自 DM 的红移约束仅能略微提高关联概率,除非 DM 很低,400\lesssim 400 pc cm3^{-3}z0.5z\lesssim 0.5)。这种方法还依赖于星系红移的确定,如果宿主星系普遍是矮星系,在 z0.5z\gtrsim 0.5 时这具有挑战性。最后,对最大宿主光度的有意义限制(例如,足以证明宿主星系普遍是矮星系)要求在 z0.1z\gtrsim 0.1 时定位精度为 5\lesssim 5''。即使只有少数这样的定位,也将揭示 FRB 前身天体的本质、其可能的多样性,以及它们作为宇宙学工具的用途。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.02998,
  title  = {Associating Fast Radio Bursts with Their Host Galaxies},
  author = {T. Eftekhari and E. Berger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02998},
  year   = {2017}
}

备注

8 Pages, 3 Figures, Accepted for publication in ApJ