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使用实时软件后端 ARTEMIS 在 145 MHz 上对快速射电暴的限制

天体物理仪器与方法 2015-08-06 v1 高能天体物理现象

摘要

快速射电暴(FRBs)是毫秒级射电信号,其表现出的色散大于银河系电子密度所能解释的范围。我们在 145~MHz 开展了为期 1446 小时的快速射电暴(FRBs)巡天,覆盖天区总面积 4193 平方度。我们使用了 LOFAR 射电望远镜的英国站——Rawlings 阵列——,且在大部分时间与位于 Nan\c{c}ay 的 LOFAR 站一同观测相同天区与相同频率。我们的实时搜索后端 ARTEMIS 利用图形处理单元搜索色散量高达 320 cm3^{-3} pc 的脉冲。先前从约 1.4~GHz 巡天推导出的 FRB 速率以及受青睐的 FRB 解释促成了本次巡天,尽管此前所有探测均发生在更高的色散量处。我们在信噪比阈值 10 以上未探测到新的 FRB,从而给出了这些频率上 FRB 事件率迄今最严格的上限:对于高于 62~Jy 的 5~ms 持续时间脉冲为 29 sky1^{-1} day1^{-1}。未探测到信号可能源于散射展宽、搜索体积与时间的限制,或 FRB 流量密度谱的形状。假设后者且 FRB 为标准烛光,若其谱随频率服从幂律(να\propto \nu^{\alpha}),且 α+0.1\alpha\gtrsim+0.1,则未探测与已发表的 FRB 天区速率相容,这显示出与脉冲星谱的显著差异。我们的结果表明,更高频率的巡天,包括平方公里阵列的低频组件,将有更好的机会探测、估计速率并理解 FRB 的起源与性质。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.03370,
  title  = {Limits on Fast Radio Bursts at 145 MHz with ARTEMIS, a real-time software backend},
  author = {A. Karastergiou and J. Chennamangalam and W. Armour and C. Williams and B. Mort and F. Dulwich and S. Salvini and A. Magro and S. Roberts and M. Serylak and A. Doo and A. V. Bilous and R. P. Breton and H. Falcke and J. -M. Griessmeier and J. W. T. Hessels and E. F. Keane and V. I. Kondratiev and M. Kramer and J. van Leeuwen and A. Noutsos and S. Oslowski and C. Sobey and B. W. Stappers and P. Weltevrede},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.03370},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS