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深景阵列科学:一个 50 Mpc 的快速射电暴约束银河系环星系介质质量

星系天体物理 2023-01-04 v1 高能天体物理现象

摘要

我们展示了 Deep Synoptic Array(DSA-110)对迄今非重复 FRB 20220319D 的发现与干涉定位。该 FRB 起源于一个年仅、快速恒星形成、棒旋星系 IRAS 02044++7048,距离仅 50 Mpc。尽管 NE2001 和 YMW16 模型给出的银河系星际介质(ISM)对 FRB 20220319D 色散量(DM)的贡献超过其总观测 DM,我们表明这些模型的不确定性容纳了该暴的河外起源。我们推导出银河系环星系介质(CGM)贡献 DM 的保守上限:该上限为 28.7 pc cm3^{-3} 或 47.3 pc cm3^{-3},取决于使用天空中邻近 FRB 20220319D 的两颗脉冲星中的哪一颗来估计 ISM DM。这些限制均意味着总银河系 CGM 质量 <1011M<10^{11}M_{\odot},且给定总晕质量下银河系的重子质量 60%\lesssim60\% 宇宙学平均值。当额外考虑遥远球状星团 M53 中脉冲星的 DM 时,可能得到更严格但较不保守的约束。尽管我们的约束对 CGM 中可能的各向异性及假定的径向密度剖面形式敏感,但它们不受 CGM 化学与热学性质不确定性的影响。我们的结果强烈支持星系形成模拟普遍预测的情形,即反馈过程将重子物质从类似银河系的星系晕中排出。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.01000,
  title  = {Deep Synoptic Array science: a 50 Mpc fast radio burst constrains the mass of the Milky Way circumgalactic medium},
  author = {Vikram Ravi and Morgan Catha and Ge Chen and Liam Connor and James M. Cordes and Jakob T. Faber and James W. Lamb and Gregg Hallinan and Charlie Harnach and Greg Hellbourg and Rick Hobbs and David Hodge and Mark Hodges and Casey Law and Paul Rasmussen and Kritti Sharma and Myles B. Sherman and Jun Shi and Dana Simard and Jean J. Somalwar and Reynier Squillace and Sander Weinreb and David P. Woody and Nitika Yadlapalli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01000},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 8 figures, 3 tables, submitted to AAS Journals