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快速射电暴的诞生与演化:中子星起源的强有力群体证据

高能天体物理现象 2024-10-23 v2

摘要

尽管快速射电暴(FRBs)非凡的射电光度对我们的好奇心吸引力不减,但其本质仍不清楚。这一挑战部分源于样本量小以及对望远镜选择效应的理解有限。我们在此首次将CHIME/FRB Catalog 1中的全部单次快速射电暴纳入frbpoppy。以往的工作必须筛选此数据集,并拟合少数模型参数,而我们为frbpoppy——这个全面的、开放科学的FRB群体合成代码——开发了完整的多维马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)能力,使我们能够包含所有单次CHIME爆发。通过这两项进展的结合,我们现在以比以往更高的置信度找到了对真实、潜在的FRB群体的最佳描述。我们表明,在地球与zz=1之间,每秒有4±3×1034\pm3\times10^{3}个单次FRB爆发;并且我们基于最佳模型提供了一个模拟目录,以便直接纳入其他研究。我们研究了CHIME旁瓣探测比例和FRB光度特性,以表明一些明亮、局域的FRB仍被遗漏。我们发现强有力的证据表明FRB诞生率随宇宙的恒星形成率演化,甚至暗示存在一个短暂(0.1-1 Gyr)的延迟时间。宿主星系对FRB色散量的首选贡献与起源于宿主星系盘的祖源位置一致。这一基于群体的证据有力地与类磁星爆发源相符,我们得出结论:FRB是由中子星发射的。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06281,
  title  = {Birth and Evolution of Fast Radio Bursts: Strong Population-Based Evidence for a Neutron-Star Origin},
  author = {Yuyang Wang and Joeri van Leeuwen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06281},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 15 figures. Accepted by A&A