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基于 CHIME/FRB 首个目录对快速射电暴种群的修正约束

高能天体物理现象 2024-02-20 v2

摘要

本文利用 CHIME/FRB 首个目录研究 FRB 种群。我们首先从精确定位的 FRB 重建河外色散量—红移关系(DMEz\mathrm{DM_E} - z 关系),再用其推断 CHIME/FRB 首个目录的红移与各向同性能量。内禀能量分布由带指数截断的幂律建模,CHIME 望远镜的选择效应由特定流量的双参数函数建模。对于内禀红移分布,考虑了恒星形成历史(SFH)模型及其他五种 SFH 相关模型。我们构建了流量、能量与红移的联合似然,并使用贝叶斯推断方法同时约束所有自由参数。采用贝叶斯信息准则(BIC)选择最匹配观测数据的模型。为比较,我们用两个数据样本(即 Full 样本与 Gold 样本)拟合模型。幂律指数与截断能量被严格约束为 1.8α1.91.8 \lesssim \alpha \lesssim 1.9log(Ec/erg)42\mathrm{log}(E_c/{\rm erg}) \approx 42,且几乎独立于我们所选的红移分布模型与数据样本。涉及选择效应的参数强烈依赖于数据样本,但对红移分布模型不敏感。根据 BIC,纯 SFH 模型被 Full 样本与 Gold 样本强烈排斥。对其余五种 SFH 相关红移分布模型,若参数选取恰当,多数能很好地匹配数据。因此,基于现有数据,对 FRB 种群得出确定性结论仍为时过早。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.02907,
  title  = {Revised Constraints on the fast radio burst population from the first CHIME/FRB catalog},
  author = {Hai-Nan Lin and Rui Zou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.02907},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 5 figures