CHIME 重复快速射电暴的启示
高能天体物理现象
2020-09-09 v2 数据分析、统计与概率
摘要
CHIME 现已探测到 18 个重复快速射电暴（FRB）。我们通过将真实的 FRB 种群模型拟合到数据，探索关于重复暴的能量分布与活动水平能获知什么。对于重复暴的功率律能量分布 dN/dE ~ E，存在一个临界指数 \gamma_c 控制重复暴的色散量（DM，源距离的代理）分布是底部重还是顶部重。我们发现对于欧几里得空间中泊松等待时间分布的重复暴 \gamma_c = 7/4，并进一步展示其如何受重复的时间成簇和宇宙学效应影响。尤其有趣的是，两个 CHIME 重复暴（FRB 181017 与 190417）具有大 DM ~ 1000 pc/cm。若满足以下条件则可理解：（i）能量分布较平缓 \gamma = 1.7^{+0.3}_{-0.1}（68% 置信度），或（ii）一小部分源极度活跃。在第二种情形中，这两个高 DM 源重复频率应比 FRB 121102 高 100 倍以上，且能量指数受限为 \gamma = 1.9^{+0.3}_{-0.2}（68% 置信度）。无论哪种情形，该 \gamma 与非重复 ASKAP 样本的能量依赖性一致，表明它们来自同一种群。最后，我们的模型预测 CHIME 重复分数应如何随红移下降，这可与观测比较以推断整个种群中活动水平的分布。
引用
@article{arxiv.2003.12581,
title = {Implications of CHIME repeating fast radio bursts},
author = {Wenbin Lu and Anthony L. Piro and Eli Waxman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12581},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 5 figures, MNRAS accepted after moderate revision, conclusions unchanged