瞬变射电源被星系际介质的时间涂抹
宇宙学与河外天体物理
2015-06-16 v1
摘要
宇宙学红移处脉冲射电事件的时间涂抹可用来探测电离星系际介质（IGM）的性质。我们将时间涂抹的程度和散射源的轮廓与IGM中湍流结构的演化作为红移的函数联系起来。我们通过分析嵌入IGM中重子物质各组分对散射量（SM）的贡献，估算了预期的散射程度，这些组分包括弥散IGM、介入星系和团簇内气体。这些估算预测，在300\,MHz处预期的时间涂抹量通常低至~1 ms，并表明这些爆发可能被低频宽视场阵列探测到。将银河系散射观测到的DM-SM关系推广到与IGM相关的密度和湍流条件，表明在 z ~ 1 处预期散射量约为 10^{-6} kpc m {-20/3}。该散射足够低，以至于对于大多数视线方向，其影响不会在现有的河外致密源图像散射展宽观测中显现出来。时间涂抹的红移依赖性可以区分爆发宿主星系内发生的散射与IGM中发生的散射，如果散射探测的尺度小于湍流的内尺度，则 tau_host \propto (1+z)^{-3}；如果湍流遵循 Kolmogorov 谱，则 tau_host \propto (1+z)^{-17/5}。这与预期的IGM标度（对于 z < 1，tau_{IGM} ~ z^2；对于 z >> 1，tau_{IGM} ~ (1+z)^{0.2-0.5}）存在强烈差异。
引用
@article{arxiv.1308.4459,
title = {Temporal Smearing of Transient Radio Sources by the Intergalactic Medium},
author = {Jean-Pierre Macquart and Jun-Yi Koay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.4459},
year = {2015}
}
备注
ApJ accepted