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快速射电暴的红移-色散量分布

高能天体物理现象 2024-06-05 v3

摘要

我们发展了精细的 FRB 观测模型,计入内禀宇宙学气体分布与宿主星系贡献,并给出迄今最详尽的由爆发宽度、色散量及精确望远镜波束形状导致的观测偏差说明。我们的结果在精度与准确度上均较先前获得者显著提升。利用 ASKAP 与 Parkes 的结果,我们在 companion paper 中给出最优拟合 FRB 族群参数。本文中,我们详细考量红移、色散量与信噪比的期望与拟合分布。我们估计未定位 ASKAP FRB 源于 z<0.5z<0.5,其中三分之一至一半位于 z<0.1z<0.1。我们预测的来源计数("logN-logS")分布证实了先前关于在 Parkes 探测阈值 11 Jy ms 附近陡化指数的指示。我们未发现 FRB 最小能量的证据,并在 90% 置信度下排除 Emin>1039.0E_{\rm min} > 10^{39.0} erg。重要的是,我们发现高于某 DM 时,观测偏差致 Macquart(DM-z)关系反转,意味着在未定位 Parkes 与 ASKAP 样本中探测到的最高 DM 事件不太可能是最遥远的。需更多定位 FRB 以定量估计此效应,尽管其成因为充分理解的观测偏差。因此,假定 1-1 DM-z 关系的工作可能得出错误结果。我们的误差分析表明,分析中的限制因素为对 FRB 频谱行为的理解、搜寻实验的灵敏度响应,以及重复族群与光度函数的处理。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.08005,
  title  = {The z-DM distribution of fast radio bursts},
  author = {C. W. James and J. X. Prochaska and J. -P. Macquart and F. North-Hickey and K. W. Bannister and A. Dunning},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.08005},
  year   = {2024}
}

备注

29 pages, 20 figures, 12 tables