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基于 IllustrisTNG 模拟的快速射电暴宿主星系色散量

高能天体物理现象 2020-07-29 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理

摘要

我们计算了快速射电暴(FRBs)宿主星系贡献的色散量(DMs)。基于少量宿主星系观测,我们从 IllustrisTNG 模拟中选取了与观测星系性质相似的大样本星系。它们被用于计算重复与非重复 FRB 的宿主星系 DM 分布。对于重复 FRB,我们通过假设暴发起源示踪宿主星系中的恒星形成率,推断类似 FRB 121102 和 FRB 180916 的 FRB 的 DMhost_{\mathrm{host}}。类似 FRB 121102 和 FRB 180916 的 FRB 的 DMhost_{\mathrm{host}} 中位数分别为 35(1+z)1.0835 (1+z)^{1.08}96(1+z)0.8396(1+z)^{0.83} pc cm3^{-3}。另一种情况下,假设暴发起源为双中子星并合位置,在非重复 FRB 红移范围 z=0.11.5z=0.1-1.5 内 DMhost_{\mathrm{host}} 中位数约为 307030 - 70 pc cm3^{-3}。此情形下,DMhost_{\mathrm{host}} 中位数演化可由 33(1+z)0.8433(1+z)^{0.84} pc cm3^{-3} 算出。重复与非重复 FRB 的 DMhost_{\mathrm{host}} 分布均可由对数正态函数很好拟合。我们的结果可用于推断未定位 FRB 的红移。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.13935,
  title  = {Dispersion measures of fast radio burst host galaxies derived from IllustrisTNG simulation},
  author = {G. Q. Zhang and Hai Yu and J. H. He and F. Y. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.13935},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 8 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ