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应用于快速射电暴的稀有事件统计学

天体物理仪器与方法 2016-12-06 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

对稀疏采样事件率的统计解释对于新的暂现源巡天至关重要,特别是那些旨在探测快速射电暴(FRB)的巡天。我们针对当前暂现源和 FRB 研究中相关的一些简单但关键的统计问题提供了一份易懂的参考,并利用负二项模型进行计数,其中计数率参数在不同研究之间是不确定的或随机偏倚的。我们应用这些方法重新评估并更新了以往 FRB 巡天的结果,发现如下。1) 在五次高银纬(> 30^\circ)巡天中探测到的 13 个 FRB 是相对于四次低银纬(< 5^\circ)巡天中探测到的单个 FRB 具有更高事件率的高度显著(p=5×105p = 5\times 10^{-5})证据,即使在考虑了削弱银道面灵敏度的效应之后也是如此。高纬度与中纬度(5 至 15^\circ)相比具有边际显著性(p=0.03p = 0.03)。2) 对 12 次异构巡天的荟萃分析表明,在高银纬度地区,1 Jy 以上的 FRB 事件率为 2866 sky1^{-1} day1^{-1}(95% 置信区间为 1121 至 7328),而在低/中纬度地区为 285 sky1^{-1} day1^{-1}(95% 置信区间为 48 至 1701)。3) 基于(Champion et al. 2016)的十次探测并适当考虑了未知泊松率的不确定性,使用 Parkes HTRU 高纬度设置需要 193 个观测小时才能达到 50% 探测到 FRB 的概率,需要 937 小时才能达到 95% 的概率。4) 在 Parkes 从少量高纬度视场中获得的两次快速探测(Ravi et al. 2015; Petroff et al. 2015)初步倾向于支持“长时间凝视”的巡天模式,而非“大范围扫描”的 HTRU 巡天,但显著性仅为 p=0.07p = 0.07

关键词

引用

@article{arxiv.1612.00896,
  title  = {Rare Event Statistics Applied to Fast Radio Bursts},
  author = {Scott Vander Wiel and Sarah Burke-Spolaor and Earl Lawrence and Casey J. Law and Geoffrey C. Bower},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.00896},
  year   = {2016}
}