快速射电暴的星系际介质散射：变化、强度及对色散量的依赖

利用宇宙学流体动力学模拟，探讨了快速射电暴（FRBs）在星系际介质（IGM）中的散射。我们确认成团IGM的散射具有显著的视线方向变化。我们证明宇宙网中空洞和墙体内的IGM散射较弱，但可被星系团和纤维中的气体显著增强。观测到的FRB宽度对色散量（DM）的非单调依赖无法确定IGM是否为重要的散射物质。IGM可能主导某些FRB的散射，而宿主星系主导另一些。对于前者，散射应主要由星系团中的介质引起。一个由500个源组成的模拟样本显示，在$z<1.5$时$\tau_{\rm{IGM}} \propto \rm{DM_{IGM}}^{1.6-2.1}$。假设湍流遵循Kolmogorov标度，我们发现需要外尺度$L_0\sim 5\,$pc才能使$\tau_{\rm{IGM}} \sim 1-10\,$ms在$\nu=1\,$GHz处成立。所需的$L_0\sim 5\,$pc可缓解湍流加热与冷却时标上的张力，但仍比IGM中假定的湍流注入尺度低约4个数量级。若进一步提高模拟分辨率，该差距有望被有效缩短。文中简要讨论了可能进一步缩小差距的机制。如果未来观测能证实IGM在FRB展宽中的作用，则有助于探测星系团和纤维中的气体。