利用贝叶斯推断方法通过快速射电暴探测星系际介质中的重子质量分数及其红移演化

我们利用红移范围$z\in (0.0039,0.66)$内18个精确定位的FRB，研究星系际介质中的重子质量分数（$f_\mathrm{IGM}$）。我们构建了一个五参数贝叶斯推断模型，适当考虑了IGM与宿主星系的色散量（DM）概率分布。为检验可能的红移演化，我们将$f_\mathrm{IGM}$参数化为红移的轻微演化函数，$f_\mathrm{IGM}=f_\mathrm{IGM,0}[1+\alpha z/(1+z)]$。通过同时约束五个参数，我们得到$f_\mathrm{IGM,0} = 0.92^{+0.06}_{-0.12}$与$\alpha = 0.49^{+0.59}_{-0.47}$，且宿主星系DM中位数为$\exp(\mu)=72.49^{+33.31}_{-25.62}~{\rm pc ~ cm ^ {-3}}$。通过固定两个可由其他观测独立约束的参数，我们在三参数拟合中得到$\alpha =0.11^{+0.24}_{-0.27}$，其在$1\sigma$不确定度内与零一致。蒙特卡洛模拟表明，即便300个FRB也不足以同时紧约束五个参数。这主要由参数间相关性所致。仅当固定两个参数时，需要100个FRB才能对剩余参数实现无偏约束。