在红移-色散度量建模中测量 Macquart 关系的方差

Macquart 关系描述了快速射电暴（FRBs）的色散度量（DM）与其宿主星系红移 $z$ 之间的相关性。Macquart 关系的弥散度对星系际介质（IGM）中重子的分布（包括通过反馈过程从星系晕中抛出的重子）十分敏感。宇宙网中 DM 分布（${\rm DM}_{\rm cosmic}$）的宽度由一个涨落参数 $F$ 参数化，该参数与宇宙 DM 方差的关系为 $\sigma_{\rm DM}= F z^{-0.5}$。在这项工作中，我们利用 78 个 FRB（其中 21 个已定位到宿主星系）给出了 $F$ 的新测量。我们的分析同时拟合了哈勃常数 $H_0$ 和由 FRB 宿主星系引起的 DM 分布。我们发现涨落参数与这些参数（尤其是 $H_0$）简并，并使用 $H_0$ 的均匀先验在 $3\sigma$ 置信区间测得 $\log_{10} F > -0.89$，以及对哈勃常数的新约束 $H_0 = 85.3_{-8.1}^{+9.4} \, {\rm km \, s^{-1} \, Mpc^{-1}}$。使用 100 个已定位 FRB 的模拟样本，对涨落参数的约束提高了约 $\sim 2$ 倍。将我们的 $F$ 测量与宇宙学模拟（IllustrisTNG）的预测进行比较，我们发现两者在 $0.4 < z < 2$ 之间一致。然而，在 $z < 0.4$ 时，模拟低估了 $F$，我们将其归因于低红移下快速变化的河外 DM 超出分布。