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快闪频射的形成率与亮度函数

高能天体物理现象 2024-06-07 v1

摘要

快闪频射(FRB)是持续为毫秒级闪光,起源尚不明确。其形成率对于阐明其物理起源至关重要。然而,在直接拟合FRB红移分布时,亮度和形成率是互相混淆的。在与此不同,前人采用的方法需要做出假设。我们使用Lynden-Bell的cc^-方法推导FRB的亮度函数和形成率,且无需任何假设。利用来自首个CHIME/FRB目录的非重复FRB,我们发现亮度演化较强,亮度函数可由在1.33×1041 erg s11.33\times10^{41}\ \mathrm{erg}\ \mathrm{s}^{-1}处断裂的幂律模型拟合。形成率随红移快速下降为(1+z)4.9±0.3(1+z)^{-4.9\pm0.3},局部率为1.13×104 Gpc3 yr11.13\times10^4\ \mathrm{Gpc}^{-3}\ \mathrm{yr}^{-1}。这种单调下降类似于短伽马暴的速率。经过与星系形成率和恒星质量密度比较,我们得出结论,包括中子星和黑洞在内的旧天体 populations 与FRB的起源密切相关。采用蒙特卡罗模拟检验我们的结果。模拟样本的分布与观测数据一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.03672,
  title  = {The formation rate and luminosity function of fast radio bursts},
  author = {J. H. Chen and X. D. Jia and X. F. Dong and F. Y. Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03672},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 9 figures, submitted to AAS journal