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从二进制黑洞观察预测 globular 集群中快速射电脑冲击事件的发生率

高能天体物理现象 2025-01-22 v2

摘要

来自旧 globular 集群(GC)中的一个重复快速射电脉冲(FRB)源证明了 FRB——通常与年轻磁星关联——也可在旧恒星群体中发生。一种可能的解释是产生 FRB 发射中子星的超托尔赫鲁斯二进制白矆星(BWD)聚合。GC 也可能产生可通过引力波探测到的二进制黑洞(BBH) mergers,且 BWD 聚合率与 BBH 合并率相关。首次将引力波和 FRB 的独立观测相结合,以推断 FRB 来源的起源。我们利用来自 BBH 观察推断的 GC 形成历史,预测由 GC 产生的超托尔赫鲁斯 BWD 聚合率随红移变化的规律。我们探讨了 BWD 聚合的质量损失和质量守恒情景,发现这两种情形下聚合率随红移演化差异显著。质量损失情景下,BWD 聚合率随红移增加而减小,类似于最近对 FRB 红移函数率测量结果。我们指出,GC 在局部宇宙中可能贡献不足 1%\lesssim 1\% 的总 FRB 源形成率。我们的方法也为利用 FRB 和引力波观测更好地约束 GC 群体提供了一种新方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.20564,
  title  = {Predicting the rate of fast radio bursts in globular clusters from binary black hole observations},
  author = {Aryamann Rao and Claire S. Ye and Maya Fishbach},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.20564},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 4 figures, 1 table. Published in ApJL