在快速射电暴宿主星系中测量星际湍流

湍流是星系星际介质（ISM）的重要组成部分，对星系能量收支贡献显著，并作为恒星形成的调节器。尽管如此，从经验上对 ISM 湍流的了解仍然很少。在银河系中，使用多种示踪剂在极大的尺度范围内重建密度和速度涨落功率谱，但关于这些涨落在最小尺度上的性质仍然存在疑问。对于遥远星系的 ISM 了解更少，那里只有少数湍流示踪剂可用，例如光学复合线的非热展宽。我们探索使用快速射电暴（FRB）的射电波散射，在比发射线宽度所探测的尺度小许多个数量级的尺度上，为河外星系湍流增加第二个探针。我们首先发展了将 FRB 的散射度量与宿主星系 ISM 中密度和速度涨落的替代探针进行比较的理论形式。然后我们将这一形式应用于文献中有详细宿主星系分析的三个 FRB，主要动机是确定宿主星系内的 FRB 散射是否探测了与 H${\rm \alpha}$ 发射中看到的气体相同的湍流级联。在我们考虑的所有情况中，我们发现这种关联是合理的，尽管在其中一个源 FRB 20121102A 中，对湍流能量的射电散射限制比 H${\rm \alpha}$ 线宽的限制弱得多。我们预计未来的 FRB 巡天，特别是在 1 GHz 以下频率的巡天，将发现许多照亮河外 ISM 小尺度性质的 FRB。