Properties of the Intergalactic Magnetic Field Constrained by Gamma-ray Observations of Gamma-Ray Bursts
星系际空间的磁场提供了有关早期宇宙磁成因的重要信息。这个场的性质可以通过寻找由TeV光子产生的次级e $^+ $ e $^-$对的辐射来探测,这些光子通过康普顿散射宇宙微波背景(CMB)光子产生GeV范围的辐射。GeV“回波”光子的到达时间强烈依赖于磁场强度和相干长度。一个蒙特卡罗代码,准确地对待对创建的回波辐射的频谱和时间依赖性的模拟。用GRB 130427 A等强伽马射线暴的谱外推到TeV的能量来说明如果IGMF落在$10^{-21}$ - $10^{-17}$ G范围内,相干长度为1 Mpc,它是如何被约束的。
2017-05-23 astro-ph.HE
Probing Intergalactic Neutral Hydrogen by the Lyman Alpha Red Damping Wing of Gamma-Ray Burst 130606A Afterglow Spectrum at z = 5.913
GRB 130606 A的光学余辉是雨燕观测到的,其红移值接近再电离年代(z = 5.913),这为探测星系际介质的电离状态提供了新的机会。在这里,我们提出了一个分析的红色Ly α阻尼翼的余辉光谱斯巴鲁/FOCAS在10.4-13.2小时后爆发。我们发现,极小模型只包括基线幂律和HI吸收在宿主星系没有得到一个很好的拟合,留下的残差显示凹曲率在8400-8900 A的振幅约0.6%的流量。在短波长范围内的这种曲率不能被解释为消光在主机与标准消光曲线,余辉光谱的固有曲率,或由已知的系统的不确定性,在所观察到的光谱。通过在宿主外部介入HI气体的红色阻尼翼可以使残差减少约3 σ统计显著性。我们发现,阻尼Ly α系统是不赞成的起源,这种干预HI吸收,从观察到的Ly β和金属吸收功能。因此,弥漫性IGM的吸收仍然是一个合理的解释。用一个简单的均匀IGM模型进行拟合,需要HI中性分数fHI ~ 0.1-0.5,这取决于到GRB宿主的距离,意味着高fHI IGM与观测到的暗Gunn-Peterson(GP)槽有关。这为再电离在z ~ 6处尚未完成提供了新的证据。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
An 8.0\% Determination of the Baryon Fraction in the Intergalactic Medium from Localized Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的色散测度(DM)-红移关系被认为是探测星系际介质(IGM)和研究宇宙学的一个潜在的新工具。然而,对IGM中重子分数($f_{\mathrm{IGM}}$)及其与宇宙学参数的简并性的认识不足限制了FRB的宇宙学应用。此外,IGM($\mathrm{DM_{IGM}}$)和宿主星系($\mathrm{DM_{host}}$)贡献的DMs是重要的宇宙学量,无法从观测中精确提取,这将给FRB宇宙学带来不可控制的系统不确定性。在这项工作中,我们使用17个定域FRB来约束$f_{\mathrm{IGM}}$及其可能的红移演化。其他宇宙学探测,如Ia型超新星,重子声学振荡,和宇宙微波背景辐射相结合,打破参数简并。考虑到$\mathrm{DM_{IGM}}$和$\mathrm{DM_{host}}$的概率分布从IllustrisTNG模拟,我们得到了一个强大的测量$f_{\mathrm{IGM}}=0.927\pm0.075$,代表8.0\%的精度。我们发现,在目前的观测数据水平上,没有强有力的证据证明$f_{\mathrm{IGM}}$的红移依赖性。FRB本地化的快速进展将显著改善对$f_{\mathrm{IGM}}$的约束。
2023-02-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Expected Constraints on the Intergalactic Magnetic Field using Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
利用CTAO观测GRBs,通过联合能谱和时间拟合研究星际磁场,探测其强度下限可达$10^{-15}\;\mathrm{G}$。
2025-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Reconstructing the Fraction of Baryons in the Intergalactic Medium with Fast Radio Bursts via Gaussian Processes
快速射电暴(FRB)是天文学和宇宙学研究的一个新的热点。由于FRB的河外起源和宇宙起源,它可以用来研究星系际介质(IGM)和宇宙膨胀。预计在不久的将来,通过识别它们的宿主星系或对应星系,将可以获得许多具有确定红移的FRB。$\rm DM_{IGM}$是IGM对FRB观测色散测度的贡献,它承载着IGM和宇宙膨胀历史的关键信息。因此,我们可以通过使用具有确定红移的FRB来研究宇宙的演化。在本工作中,我们对IGM中的重子质量分数$f_{\rm IGM}$感兴趣,它对研究宇宙膨胀和“重子丢失”问题是有用的。我们建议通过一个完全与模型无关的方法,即高斯过程,重建作为红移$z$与FRB的函数的$f_{\rm IGM}$的演化。由于没有大样本的FRB与确定的红移,我们使用模拟FRB代替。通过各种模拟,我们表明,这种方法效果良好。
2020-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Intergalactic medium dispersion measures of fast radio bursts estimated from IllustrisTNG simulation and their cosmological applications
快速射电暴(FRB)是持续时间为毫秒的无线电瞬变,可用作宇宙学探测器。然而,星系际介质(IGM)贡献的色散测度(DM)很难与其他成分区分开来。在本文中,我们使用IllustrisTNG模拟来实际估计$DM_{\rm IGM}$到$z\sim 9$。我们在$z=1$中找到了$DM_{\rm IGM} = 892^{+721}_{-270}$ pc cm $^{-3}$。$DM_{\rm IGM}$的概率分布可以很好地拟合一个准高斯函数的长尾。在IGM中,尾翼是由沿视线方向的结构引起的。减去银河系和宿主星系的DM贡献的本地化FRB,$DM_{\rm IGM}$值接近派生的$DM_{\rm IGM}-z$关系。我们还显示了约束宇宙再电离历史的能力与$DM_{\rm IGM}$的高红移FRB在IllustrisTNG宇宙。推导出的$DM_{\rm IGM}-z$关系在高红移下可以很好地用具有再电离红移$z=5.95$的$tanh$再电离模型来拟合,这与IllustrisTNG模拟所使用的再电离模型是兼容的。高红移FRB的$DM_{\rm IGM}$也提供了一种独立的测量宇宙微波背景光深的方法。我们的结果可以用来计算$DM_{\rm IGM}<4000$ \ \ pc cm $^{-3}$的非定域FRB的赝红移.
2020-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: The missing baryons and the warm-hot intergalactic medium
宇宙大尺度结构的主干是由宇宙尺度上的过程和占主导地位的暗物质的引力相互作用决定的。然而,移动的重子群体塑造了这些结构的外观。理论预测,大多数重子存在于连接星系群和星系团的巨大的非维里化结构中,但目前缺乏观测证据。由于大多数重子都被认为存在于大尺度、热而稀的气相中,X射线为我们提供了理想的工具来推进我们的理解。雅典娜+X射线积分场装置的观测将揭示重子活跃种群的位置、化学成分、物理状态和动力学。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Intergalactic Magnetic Field constraints from detected very high-energy Gamma-Ray Bursts using the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能与替代能源委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与仪器研究所)
本文通过模拟CTAO观测数据,利用光谱-时间拟合方法,研究CTAO在完全部署后对星际磁场强度的约束,显示其可探测至10^-15 G量级,并基于GRB 221009A观测支持3×10^-17 G的磁场强度。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray absorption evolution in Gamma-Ray Bursts: intergalactic medium or evolutionary signature of their host galaxies?
伽马射线暴(GRB)的固有X射线辐射经常被我们自己的星系吸收,超过或超过柱密度。额外的成分通常被认为是由于吸收了位于GRB本身的宿主星系内的气体。氢的等效柱密度N(H,本征)(假设它在伽玛暴红移处)和红移z之间有明显的相关性,少数z>6的伽玛暴显示出最大的本征柱密度。我们调查的N(H,内禀)- z关系使用大样本的雨燕伽玛暴,以及活动星系核(AGN)和类星体的样本,特别注意的光谱能量分布的两个最高的红移伽玛暴。各种可能的样本偏差和系统,可能会产生这样的相关性被认为是,我们的结论是,相关性很可能是真实的。这可能表明宿主星系性质的演化效应,或者来自扩散星系际介质(IGM)或中间吸收云中沿视线的气体的贡献。采用一个比以前的工作更现实的IGM吸收模型,我们发现这可以解释在z>~3处观察到的不透明度,只要它不是太热,可能在10^5 K和10^6.5 K之间,并且适度富集金属,Z~0.2 Z_sun。因此,这种物质可能构成温暖的热星系际介质。然而,从介入的冷气体云的累积效应中也可以预计到相当的吸收水平,并且鉴于目前的不确定性,不可能说哪一个占主导地位。在较低的红移,我们得出结论,在宿主星系的气体必须是所观察到的X射线吸收的主要贡献者。
2013-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Redshift Estimation and Constraints on Intergalactic and Interstellar Media from Dispersion and Scattering of Fast Radio Bursts
一个样本的14个FRB测量的红移和散射时间被用来评估的贡献,从星系际介质(IGM),星系晕,和磁盘的宿主星系的色散和散射。IGM和星系晕对色散测量有显着贡献,但显然对散射没有贡献,散射则由宿主星系主导。这使得使用的散射时间估计DM的贡献,从主机星系,也为组合的散射色散红移估计。考虑到不同的散射几何形状的银河系和星系际视线后,使用银河系的散射红移估计校准。对于主星系DM贡献的50 pc cm $^{-3}$的假设ad-hoc值,仅DM估计器在红移估计中具有偏差$\sim 0.1$和RMS误差$\sim 0.15$。组合的红移估计量显示出4到10倍的较小偏差和20到40%的较小RMS误差。我们发现,电离IGM的重子分数的值$f_{\rm igm} \sim 0.85 \pm 0.05$优化使用色散和散射的红移估计。我们的研究表明,14个候选星系协会中的两个(FRB 20190523和FRB~ 20190611 B)应该重新考虑。
2022-04-20 astro-ph.HE
Locating the missing baryons in the warm-hot intergalactic medium with fast radio bursts and the Sunyaev-Zel'dovich effect
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文与天体物理重点实验室(南京大学));Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院天文学系);Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Zhejiang University(浙江大学宇宙学与计算天体物理中心)
该研究通过CHIME/FRB目录的FRB色散量与普朗克卫星的tSZ图交叉相关检测,定位到宇宙网中温热星系际介质的缺失重子,测得其重子分数为0.48,填补了本地宇宙重子预算缺口。
2026-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1
本文观测到位于红移1.016宿主星系中的明亮快速射电暴FRB 20220610A,证实其色散源于星际介质,并据此修订了FRB的最大能量。
2023-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
A stochastic forward model for the intergalactic dispersion-measure distribution of Fast Radio Bursts
University of Cape Town(开普敦大学);African Institute for Mathematical Sciences(非洲数学科学研究所);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(国家理论与计算科学研究所);Universidade Federal de Ouro Preto(欧罗普雷图联邦大学);INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学)
针对快速射电暴的星系际色散量分布,提出半解析随机前向模型\turbofrb,经IllustrisTNG基准校准,匹配度高,可用于量化FRB宿主超出事件并恢复$H_0$。
2026-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Missing Gamma-ray Halos and the Need for New Physics in the Gamma-ray Sky
一个比$3\times10^{-13}$ ~G更强的星系际磁场可以解释TeV耀变体的伽马射线谱中缺少明亮的、扩展度标度的、GeV能量的逆康普顿分量。一个强有力的预测结果存在这样一个领域是度尺度的GeV能量的伽马射线晕-伽马射线领结-TeV明亮的活动星系核,对应于超过一半的所有射电星系的存在。然而,这些晕的发射区域被限制在与伽马射线源相关的相对论喷流的方向上并与之对齐。基于无线电喷流的方向,我们对齐和堆叠相应的度尺度的伽马射线图像孤立的Fanaroff-莱利I类和II类对象,并排除这些晕的存在在压倒性的信心,限制星系间的磁场强度$<10^{-15}$ ~G的大规模的领域和扩散制度时,该领域的相关长度变得很小,相比1兆秒差距逐渐增大。当结合先前对星系际磁场强度的限制时,这就排除了对没有晕的纯磁性解释。因此,它需要存在新的物理过程,预先建立晕,例如,在星系际介质中存在束等离子体不稳定性或这些源的非常高的能量谱的急剧截止。
2018-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Impact of Observational and Modelling Assumptions on Intergalactic Magnetic Field Constraints from TeV Gamma-Ray Bursts with the Cherenkov Telescope Array Observatory
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学,巴黎西岱大学,法国原子能委员会,法国国家科学研究中心,天体物理学与宇宙微波背景研究组)
本文研究了CTAO观测GRB 190114C和221009A对IGMF约束的影响,发现对于常规源,IGMF下限为2×10^-16 G,极端事件下可探测至10^-16 G,提升了当前约束水平。
2026-04-11 astro-ph.HE
X-Ray Absorption by the Warm-Hot Intergalactic Medium in the Hercules Supercluster
“失踪重子”,在温暖的热星系际介质(WHIM)的形式,预计将驻留在宇宙的附属结构,可以跟踪的路标,如大规模的星系超级结构。在雕塑者墙中清晰地探测到X射线吸收线,证明了利用星系上层结构作为寻找WHIM的路标的成功。在这里,我们提出了一个XMM-牛顿反射光栅光谱仪(RGS)观测的耀变体MKN 501,位于武仙座超星系团。我们在前景武仙座超星系团的红移处探测到一条O VII K $α$吸收线($2.5σ$),能级为98.7%.所得到的吸收体的性质与WHIM的理论预期是一致的。我们讨论的含义,我们的检测寻找“失踪的重子”。虽然这一检测再次表明,使用路标是一个非常有效的策略来搜索WHIM,后续观察是至关重要的,既要加强检测的统计意义,并排除其他解释。一个本地的,$z\sim0$ O VII K $α$吸收线也清楚地检测到在$4σ$水平,我们讨论了它的影响,我们的理解我们的银河系的热气含量。
2014-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Searching for the warm-hot intergalactic medium using XMM-Newton high-resolution X-ray spectra
局域宇宙中重子的缺失问题仍然是一个悬而未决的问题。另一种建议是,在低红移时,失踪的重子是以温暖的热星系际介质(WHIM)的形式存在。为了验证这一观点,我们对Mrk 421、1 ES 1028+511、1 ES 1553+113、H2356-309、PKS 0558-504和PG 1116+215等6个河外源的X射线高分辨谱进行了详细的分析,并对它们的X射线谱进行了比较。利用XMM-牛顿反射光栅光谱仪获得的X射线谱图来搜索WHIM和/或环星系介质(CGM)X射线吸收气体的信号。我们用IONeq模型拟合X射线吸收,使我们能够考虑到由于局部ISM的多相分量而存在的X射线光谱特征。包括一个额外的IONeq组件来模拟WHIM吸收,而不是传统的高斯吸收线建模。当在任何源中包括这样的分量时,我们没有发现拟合的统计改进,得出的结论是,我们可以安全地拒绝对这些视线的WHIM吸收体的成功检测。我们的模拟表明,多相ISM吸收特征的存在阻止了使用高分辨率光谱进行中等曝光时在17 A光谱区域中检测到低红移WHIM吸收特征。
2023-03-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Radio Burst Tomography of the Unseen Universe
在宇宙学距离上发现的快速射电暴(FRB)为我们打开了一扇强有力的窗口,让我们了解宇宙中其他不可见的物质。在21世纪20年代,对$>10^{4}$ FRB的观测将评估热/弥散环星系、团内和星系际介质中的重子含量和物理条件,并测试现存的致密天体暗物质模型。
2019-03-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Neutral Fraction of Hydrogen in the Intergalactic Medium Surrounding High-Redshift Gamma-Ray Burst 210905A
本研究通过分析高红移GRB 210905A的X-shooter光谱,拟合莱曼α阻尼翼估算其宿主星系周围IGM的中性氢丰度,得出3σ上限低于0.23、周围IGM大多已电离的结论,为EoR研究提供了观测约束。
2024-12-12 astro-ph.HE
Finding the Missing Baryons with Fast Radio Bursts and Sunyaev-Zeldovich Maps
几乎有三分之一的宇宙重子在低红移时“失踪”,因为它们存在于不可见的温暖的星系际介质(WHIM)中。测量等离子体压力的视线积分的热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)效应可以潜在地检测到这种WHIM,尽管其预期的信号隐藏在噪声之下。通过观测快速射电暴(FRB)获得的河外色散测量(DM)是WHIM的极好示踪剂,因为它们测量等离子体的柱密度,而不管其温度如何。在这里,我们提出了交叉关联DM和tSZ地图作为一种新的方式来寻找和表征失踪的重子在WHIM。我们的方法依赖于FRB的精确($\sim$弧分)角定位,为每个突发分配DM和$y$参数。我们预测,来自WHIM的信号应该在$\sim10^4$ FRB的互相关分析中被自信地检测到,预计将在即将到来的CHIME和HIRAX无线电阵列的一年操作中收集,证实了最近对非正式WHIM的试探性检测。使用这种技术,未来的CMB探测器(可能会降低tSZ噪声)可以确定WHIM的温度及其演变,误差在百分之几十以内。总而言之,DM-tSZ交叉关联对于研究局域宇宙中的重子具有很大的希望。
2018-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inferences from the Distributions of Fast Radio Burst Pulse Widths, Dispersion Measures and Fluences
快速射电暴(FRB)的宽度、频散测度、频散指数和注量是所有模型必须满足的耦合约束。观察色散指数接近其低密度极限$-2$设置一个模型无关的上限上的电子密度和下限上的任何色散等离子体云的大小。的非单调依赖的突发宽度(仪器效应反卷积后)的色散测量排除星系际介质的散射,扩大了FRB的时间的位置。在银河系高纬度地区,时间展宽远远大于类星体,这意味着散射发生在靠近源的地方,那里的高密度和强湍流是合理的。FRB能量学与宇宙学距离上年轻、快速、高场恒星的超巨星脉冲一致。FRB色散测量的分布与膨胀云(如SNR)不一致。它排除了空间有限的分布(如本地超星系团),但同意一个均匀的宇宙学分布与星系际色散。FRB $\log{N}$ - $\log{S}$关系也表明了宇宙学分布,除了非常明亮的洛里默爆发。
2016-01-17 astro-ph.HE
Detection capabilities of the Athena X-IFU for the warm-hot intergalactic medium using gamma-ray burst X-ray afterglows
在低红移时,观测到的重子密度远远低于预测的重子总数。宇宙学模拟表明,这些重子存在于被称为温热星系际介质(WHIM)的无定形气体结构中。由于这些灯丝的高温,物质被高度电离,从而吸收并发射远紫外和软X射线光子。雅典娜是拟议中的欧洲空间局X射线天文台,其目的是通过活动星系核的吸收和伽马射线暴余辉光谱,探测WHIM中“失踪”的重子,直至$z=1$的红移,从而能够研究宇宙这些大尺度结构的演变。本文利用SIXTE(SIMulationofX射线Telescopes)框架模拟了GRB X射线余辉谱中的WHIM灯丝。我们调查的可行性,他们的检测与X-IFU仪器,通过O VII($E=573$ eV)和O VIII($E=674$ eV)的吸收功能,为一系列的等效宽度印到GRB余辉光谱观察到的起始通量范围之间的$10^{-12}$和$10^{-10}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,在0.3-10千电子伏的能带。用盲线搜索法对X-IFU谱进行分析表明,Athena能探测到具有EW $_\mathrm{O VII} > 0.13$ eV和EW $_\mathrm{O VIII} > 0.09$ eV的O VII-O VIII吸收对,余辉具有$F>2 \times 10^{-11}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。这使得在四年飞行任务寿命期间能够探测到$\appr…
2020-07-20 astro-ph.HE astro-ph.IM
Implications of Fast Radio Burst Pulse Widths
快速射电暴(FRB)的脉冲宽度、色散度量和色散指数等因素对FRB的物理模型提出了耦合约束。我们表明,如果分散措施导致通过星系际介质在宇宙学距离的传播和脉冲宽度是由单个薄屏幕散射的结果,那么屏幕的电子密度是$\gtrsim 20$ /cm $^3$,$10^8$倍的平均星系际密度。如果辐射在其源附近散射,这个问题就解决了,在那里高密度是可能的。观测色散指数接近它们的低密度极限$-2$设置一个独立于模型的电子密度上限和色散等离子体云的大小下限,不包括地球或太阳系的起源。散射和大部分的分散措施可以归因于散射区约1 AU的来源,与电子密度$\sim 3 \times 10^8$ /cm $^3$。推断的参数只是勉强一致,重新检查的假设之间的关系的分散措施和距离是必要的。起源于电离星暴或原星系的建议,但统计参数排除紧凑的年轻SNR在银河系附近。附录将这些论点应用于银河系中心的PSR J1745-2900。我们认为,它的脉冲宽度和角展宽可以调和,如果我们是由折射产生的焦散或焦点附近,而不是由经典的薄片散射模型。
2015-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
The dependence of gamma-ray burst X-ray column densities on the model for Galactic hydrogen
我们研究了99个明亮的雨燕伽马射线暴的完整样品的X射线吸收。近几年来,人们发现内禀X射线吸收柱密度(N_H(z))与红移有很强的相关性,现在认为高z伽玛暴的这种吸收过剩是由于忽略了沿星系际介质的吸收贡献,即通过沿视线的干涉天体和弥散的暖热星系际介质的吸收。在这项工作中,我们忽略了沿IGM的吸收,因为我们的目的是研究银河系吸收模型的根本变化对N_H(z)分布的最终影响。因此,我们得出的固有吸收柱密度使用两种不同的银河系吸收模型,莱顿阿根廷波恩HI调查和最近的模型,包括分子氢。我们发现,如果一方面新的银河系模型相当大地影响了单柱密度值,另一方面在整个分布中没有剧烈的变化。很明显,单独的银河柱密度的贡献,无论如何改善,都不足以改变观察到的总趋势,它必须被视为二阶修正。N_H(z)作为红移函数的宇宙学增加仍然存在,为了解释观测到的分布,有必要考虑沿伽玛暴视线的弥散星系际介质和居间系统的贡献。
2016-04-05 astro-ph.HE
A model of neutron-star--white-dwarf collision for fast radio bursts
起源不明的快速射电暴(FRB)在河外距离上发射出巨大的光度(在1 GHz时约为1 Jy),持续时间为毫秒或更短,这是由它们的大色散测度(DM)估计的。本文提出了一个假设,即中子星(NS)和白矮星(WD)之间的碰撞是FRB的起源,考虑到爆发持续时间与碰撞时间成比例,射电光度与碰撞的动能成比例。从模型中导出了观测到的磁通密度、脉冲宽度和DM之间的关系,并与观测到的FRB的统计结果进行了比较。虽然样本是相当小的,我们暂时报告的观测峰值通量密度和DM过剩,这是一个假设的DM过剩(即不是由于我们的银河系)是由星系际介质为主的后果之间的近平方反比相关性。我们还初步注意到FRB的持续时间和DM过量之间的相关性(可能被解释为由于星系际介质中的信号的加宽)和FRB的持续时间和通量密度之间的相关性(短爆发应该更亮),两者大致与所提出的模型一致。
2018-10-29 astro-ph.HE
Dense magnetized plasma associated with a fast radio burst
快速射电暴是明亮的、无法分辨的、不重复的、宽带的毫秒级闪光,主要在银河系高纬度地区发现,其色散测量值比银河系源的预期值大得多。推测的全天爆发率与红移0.5的核心坍缩超新星率相当。如果观测到的色散测量被假设为主要由星系际介质,则源位于宇宙学距离,红移为0.2至1。这些参数与广泛的源模型一致。一个快速射电暴显示出射电辐射的圆偏振[21(7)%],但没有检测到线性偏振,因此无法确定法拉第旋转测量。在这里,我们报告的审查档案数据揭示法拉第旋转在一个新检测到的爆发- FRB 110523。它的无线电通量至少为0.6 Jy,色散测量值为623.30(5)pc cm $^{-3}$。使用银河系的贡献45 pc cm $^{-3}$和星系际电子密度的模型,我们把源的最大红移为0.5。这个爆发的旋转测量值为-186.1(1.4)rad m $^{-2}$,比通过银河系和星系际介质的这条视线所预期的要高得多,表明在源本身附近或在宿主星系内有磁化。脉冲在传播过程中被两个不同的等离子体屏幕散射,这需要与源相关的致密星云或其宿主星系中心区域内的位置。请记住,可能有不止一种类型的快速射电暴源,在这种情况下,源局部磁化和散射的检测有利于涉及年轻的恒星星族,如磁星的模型,涉及合并的老中子星,这是更有可能位于低密度区域的主星系的模型。
2015-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Estimates of Fast Radio Burst Dispersion Measures from Cosmological Simulations
本文计算了星系际介质对快速射电暴(FRB)色散测度的贡献。我们使用MareNostrum Instituto de Ciencias del Espacio(MICE)Onion Universe模拟(Fosalba et al. 2008)来跟踪暗物质粒子密度在大范围红移上的演化。我们将暗物质粒子数密度转换为相应的自由电子密度,然后将其积分,以找到作为红移函数的DM。这种方法得到的星系际DM为$\rm DM_{\rm IGM}(z = 1) = 800^{+7000}_{-170}$ pc cm $^{-3}$,大的误差代表IGM中的结构。我们对当前观测到的FRB的红移进行了限制。我们还使用我们的结果来估计第一个中继器FRB 121102的宿主星系对DM的贡献,并表明最可能的宿主星系DM贡献$\rm DM_{\rm host} \approx 310$ pc cm $^{-3}$与使用宿主星系光谱中的巴耳末发射线$\rm DM_{\rm Balmer} = 324$ pc cm $^{-3}$(Tendulkar et al. 2017)的估计一致。我们还比较了我们对FRB 180924(Bannister et al. 2019)和FRB 190523(Ravi et al. 2019)观测的宿主星系对DM贡献的预测,这两个星系都被定位到宿主星系。
2019-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
The magnetic field and turbulence of the cosmic web measured using a brilliant fast radio burst
快速射电暴(FRB)是毫秒级的事件,被认为起源于银河系之外。围绕着爆发源的不确定性,以及它们通过介入等离子体的传播,限制了它们作为宇宙学探测器的用途。我们报道了一个中等色散(色散测量值为266.5 ± 0.1 pc cm^-3)、异常强烈(120 ± 30 Jy)、线偏振的双折射爆发(FRB 150807),我们直接将其定位在9弧分^[2]。基于较低的法拉第旋转(12.0 ± 0.7 rad m^-2),我们推断环爆等离子体中的磁化强度可以忽略不计,并将沿这条视线的宇宙网的净磁化强度限制在<21 nG,即平行于视线。爆发闪烁表明电离星系际介质中的弱湍流。
2016-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Physical Constraints On Fast Radio Burst
快速射电暴(FRB)是离散度(DM)为$10^3\DMunit$阶的孤立$\ms$射电脉冲。在$\GHz$频率上探测到的高纬度爆发DM的星系候选者很容易被排除。DM从恒星日冕中发出的爆发是有限的自由-自由吸收和那些从HII地区的无线电波长的相关的自由-自由发射的检测不到的限制。因此,如果是天文学的,FRB可能是银河系外的。FRB 110220的散射尾为$\sim 5.6\pm 0.1 \ms$。如果电子密度的波动是由湍流级联引起的,那么散射就不太可能是由于通过扩散的星系际等离子体的传播。一个更合理的解释是,这次爆发位于其宿主星系的中心区域。$\ms$阶的脉冲持续时间限制FRB源的大小,这意味着指示相干发射的高亮度温度。在宇宙学距离上,FRB附近的电场会非常强,以至于它们可以在单个波周期内将自由电子从静止加速到相对论能量。
2014-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Progress in Understanding the Enigmatic Fast Radio Bursts
在不到十年的时间里,快速射电暴已经从一个单一的有争议的好奇心发展成为一个具有确定的宿主星系和能量尺度的多样化的河外种群。虽然各种各样的模型仍然可行,但FRB的中心引擎很可能涉及充满活力的年轻磁星,最近发现的银河系类似于这些河外爆发。在这里,我们提供了一个简短的介绍性审查快速射电暴,集中在最近的快速进展,这些神秘的事件的观测,我们的理解,其中央引擎,以及它们作为探测器的星系际介质。我们警告不要急于对所有FRB的机制和分类做出判断:在这一点上,可能存在一个占主导地位的中央引擎,以及无线电爆发是由许多不同机制产生的通用特征的可能性。我们还强调了改进我们的银河系和星系晕的建模的重要性,否则会对每个FRB视线产生系统误差。快速射电暴的科学前景是光明的。
2020-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on the Intergalactic and Local Dispersion Measure of Fast Radio Bursts with the CHIME/FRB far side-lobe events
本研究利用CHIME望远镜远旁瓣探测到的10次FRB事件,通过对比其与主瓣样本的色散量超出,统计约束了主瓣FRB的局部和星系际DM贡献及中位红移,为缺失重子定位提供依据。
2024-08-25 astro-ph.HE
Host Galaxy Dispersion Measure of Fast Radio Burst
本文通过已知物理模型扣除银河系和星系际介质贡献,计算了22个快速射电暴的宿主星系色散量,发现其随红移增加而增加,且在重复暴与非重复暴间分布不同,差异源于局部环境。
2023-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on Axion-Photon Mixing from Fast Radio Burst Dispersion Measures
Vellore Institute of Technology(维洛尔理工学院)
通过分析快速射电暴的色散测量,限制了轴子-光子混合的参数,探讨了高磁场中子星作为FRB起源的可能性。
2026-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revised constraints on the photon mass from well-localized fast radio bursts
本文利用 17 个精确定位快速射电暴的色散量数据,通过贝叶斯推断给出光子质量严格上限,并指出样本扩大难以显著提升约束能力。
2023-01-28 astro-ph.HE gr-qc
H$α$ intensity map of the repeating fast radio burst FRB 121102 host galaxy from Subaru/Kyoto 3DII AO-assisted optical integral-field spectroscopy
我们提出的H $α$强度图的主机星系的重复快速射电暴FRB 121102在红移z=0.193获得的AO辅助京都3DII光学积分场单元安装在8.2米斯巴鲁望远镜。我们检测到一个紧凑的H $α$发射(即,该区域的角尺寸[ $< 0".57$(1.9 kpc)在半高宽(FWHM)处]比双子座/GMOS z '波段图像确定的扩展恒星连续辐射区域[ $\simeq 1".4$(4.6 kpc)在半高宽处,椭圆率b/a=0.45]小得多。H $α$发射区的质心和射电爆发的位置之间的空间偏移量为$0".08 \pm 0".02$($0.26 \pm 0.07$ kpc),表明FRB 121102位于恒星形成区内。FRB 121102与恒星形成区的这种紧密空间关联与FRB 121102的年轻脉冲星/磁星模型的预期一致,它也表明观测到的H $α$发射区可以对FRB 121102的宿主星系DM分量做出主要的色散测量(DM)贡献。尽管如此,根据我们的观测结果推断的H $α$发射区的DM贡献的最大可能值仍然需要星系际介质中有大量的电离重子(所谓的“失踪”重子)作为FRB 121102的DM源,得到了低红移宇宙星系际介质中宇宙重子密度的90%置信下限值$Ω_{IGM} > 0.012$ .
2017-06-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Predicting Missing Light Curves of Gamma-Ray Bursts with Bidirectional-LSTM: An Approach for Enhanced Analysis
针对伽马射线暴光变曲线观测间隔不均、存在缺口导致分类与表征困难的问题,提出基于双向LSTM的光变曲线重建方法,效果优于传统方法,重建结果更平滑可信。
2023-10-04 astro-ph.HE
Cosmography from well-localized Fast Radio Bursts
本文利用23个精确定位的快速射电暴,通过宇宙纪年学方法模型无关地展开DM-z关系,约束哈勃常数等宇宙学参数,并估计宇宙中82%的重子物质位于星系际介质,为解决“缺失重子”问题提供了新途径。
2023-10-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio transients from neutron stars binary mergers
我们讨论了可能的无线电爆发,可以产生在双中子星合并与短伽马射线暴。由于无线电信号在星系间介质中传播的时间延迟,低频无线电波段似乎是有利的,这使得有可能使用短伽马射线暴警报,通过低频无线电仪器,特别是LOFAR搜索天空中的特定区域。LOFAR的灵敏度将允许以每年约25个事件的速率显著检测到红移z~0.3的此类爆发。
2010-04-29 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The Arecibo Fast Radio Burst: Dense Circum-burst Medium
快速射电暴(FRB)的性质一直是人们争论的焦点。在这里,我们研究FRB 121102,在阿雷西博望远镜发现,并以其异常大的光谱指数而闻名。经过广泛的研究,我们得出结论,光谱指数是由一个星云与自由-自由吸收。我们发现这个假定的星云一定位于银河系之外。我们的结论是,FRB是银河系外的起源,它们出现在密集的恒星形成区域。银河系外模型的挑战是FRB的高体积率。如此高的速率使我们能够排除所有灾难性恒星死亡的模型。来自年轻磁星的超巨型耀斑是最有可能的祖先。一些结果是:(i)星系间FRB模型可以安全地忽略。(ii)年轻磁星丰富的ISM环境可以对DM,旋转测量(RM)以及在某些情况下对重要的自由光学深度做出重要贡献。(iii)宿主星系中的恒星形成区对DM的贡献很大。包括这一贡献减少了到FRB的推断距离,并相应地增加了FRB的体积速率(并且,反过来,可能需要巨大的耀斑也可以产生FRB)。(iv)FRB可能在较低频率下被抑制。相反,在较高频率(2- 5GHz)下搜索FRB将是有吸引力的。(v)如果环爆介质密度很大(可能是FRB 121102的情况),产生无线电辐射的冲击波会经历快速减速,导致X射线、无线电和可能的伽马射线辐射。(vi)恒星形成率高的星系将有更高的FRB率。然而,由于当地的贡献不同,这些财务报告机构将有不同的模式草案。(vi)FRB的DM和RM将被证明是星系际介质(密度,磁场)和宇宙学的…
2015-11-30 astro-ph.HE
Missing cosmic metals revealed by X-ray absorption towards distant sources
到目前为止,所有恒星在宇宙时代产生的重元素(金属)的普查仅限于~50%;其中只有一半仍然在它们的母星系中发现。大多数金属被强大的星系风从星系驱逐到环星系(甚至更遥远的星系间)空间,留下了这些关键化学物质的数量,热性质和分布的不确定性。这些分散的金属可吸收来自遥远光源的软X射线光子。我们发现,它们的综合贡献可以检测的形式增加X射线吸收的距离,为各种高能宇宙源。基于广泛的宇宙学模拟,我们评估所有宇宙金属的$\sim$ 10%存在于星系际介质中。大部分的X射线吸收反而来自沿着视线的一些离散结构。这些延伸的结构,可能是精确定位的星系群,含有百万度,富含金属的气体,比宇宙平均密度高100- 1000倍。另外约10%的宇宙金属可能存在于这个阶段。
2015-01-05 astro-ph.HE
A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source
快速射电暴(FRB)的色散扫描被用来探测星系际介质中的电离重子含量,它被认为是控制总的河外色散的主要因素。虽然主星系的色散措施(DM)的贡献似乎是最FRB的小,在至少一种情况下,有极端的磁离子局部环境和紧凑的持久性射电源的证据。在这里,我们报告的检测和定位的重复FRB 20190520 B,这是一个紧凑的,持久的无线电源,并与矮宿主星系的高比恒星形成率在红移$z=0.241\pm0.001$。估计的宿主星系DM $\approx 903^{+72}_{-111}$ pc cm $^{-3}$,近一个数量级高于平均的FRB宿主星系,远远超过DM的星系际介质的贡献。因此,在没有准确的宿主星系识别的情况下,推断FRB的红移是有必要的。
2022-04-20 astro-ph.HE
Looking for the Signals of the Missing Baryons in the Extragalactic Background Light
本文提出甚高能电子/正电子射线可通过反常轫致辐射照亮温热星际介质,从而在河外背景光中产生可观测过量,为探测失踪重子提供了新途径。
2023-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
A New Method to Measure Hubble Parameter $H(z)$ using Fast Radio Bursts
哈勃参数$H(z)$与我们宇宙的膨胀直接相关。它可以用来研究暗能量和约束宇宙学模型。在本文中,我们提出了$H(z)$可以使用具有红移测量的快速射电暴(FRB)来测量。我们利用星系际介质的色散测度来测量哈勃参数,它与$H(z)$有关。通过蒙特卡罗模拟,我们发现500个具有色散和红移信息的模拟FRB可以准确地测量哈勃参数。在红移$z= 2.4$处,$H(z)$与标准$Λ$ CDM模型的最大偏差约为6%.我们还使用蒙特卡罗模拟测试我们的方法。采用Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验对仿真结果进行了检验。K-S检验的$p$ -值为0.23,证实了模拟的内在一致性。在未来,更多的FRB的本地化,使它成为一个有吸引力的宇宙学探测。
2020-04-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Population of Fast Radio Bursts at Cosmological Distances
瞬变天体物理源的探测经常揭示出一些意想不到的天体,这些天体是有用的物理实验室。在最近的一次对射电星和快速瞬变的调查中,我们发现了4个毫秒持续时间的射电瞬变,所有这些都与银河平面成40°以上。爆发的性质表明它们是天体而不是地球起源的。宿主星系和星系际介质模型表明,它们的宇宙学红移为0.5到1,距离可达3千兆秒差距。没有时间一致的X射线或伽马射线签名被确定与爆发。源人口的特性和主机星系的识别提供了一个机会,以确定重子的宇宙内容。
2013-07-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The missing link: Merging neutron stars naturally produce jet-like structures and can power short Gamma-Ray Bursts
短伽马射线暴(SGRB)是宇宙中最明亮的爆炸之一,在不到一秒的时间内释放出我们银河系一年多所释放的能量。尽管经过几十年的观察,它们的“中央引擎”的性质仍然未知。考虑磁化中子星的双星系统,通过求解爱因斯坦方程,我们证明了它们的合并导致了一个被高温和高磁化环面包围的快速旋转的黑洞。持续时间超过35 ms,比以前的模拟时间长得多,我们的研究表明,磁流体动力学不稳定性放大了一个初始湍流磁场~ 10 ^{12} G,产生一个有序的极向场~ 10^{15} G沿黑洞的自旋轴,在一个半开角~ 30度,这可能会自然地推出一个相对论性喷流。我们的从头计算结果与SGRB观测结果的一致性表明磁化中子星的合并为SGRB的中心引擎提供了基本的物理条件。
2011-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark Matter-induced Collapse of Neutron Stars: A Possible Link Between Fast Radio Bursts and the Missing Pulsar Problem
快速射电暴(FRB)是一种新兴的短而亮的射电瞬变现象,其来源至今仍是个谜。在银河系中心,内部$\sim \!10\,{\rm pc}$内未检测到脉冲星,造成了脉冲星缺失问题,该问题随着时间的推移而加剧。尽管有所保留,但我们提出了这样一个概念,即这两个问题可以通过一个共同的解决方案联系起来:中子星(NS)的坍缩是由于暗物质(DM)在其核心内的捕获和沉积。Bramante \& Linden(2014),Phys.\修订版本\ Lett.~ 191301表明,某些DM属性允许NS在银河系中心附近的高DM密度环境中快速崩溃,同时允许NS在其他地方生存。每一次DM引起的坍缩都可能产生一次FRB,因为NS磁层突然被驱逐。这种情况可以解释FRB的几个特征:它们的时间尺度短,能量大,局部产生的散射尾,以及高事件率。我们预测FRB位于银河系中心,而我们自己的银河系中心拥有大量NS质量($M\sim1.4 M_\odot$)黑洞。DM诱导的崩溃方案本质上是不可能的,因为它只能发生在一个小区域的允许DM参数空间。然而,如果观察到发生,它将对DM属性施加严格的限制。
2015-04-29 astro-ph.HE
The prevalence of repeating fast radio bursts
快速射电暴是银河系外的亚毫秒射电脉冲,起源不明[1,2]。他们的色散测量,量化了观察到的频率依赖的色散延迟的自由电子柱密度,显着超过银河系星际介质的模型[3]的预测。当快速射电暴通过其宿主星系、气态星系晕和星系际介质传播时,可能会产生过量的色散[4,5]。尽管对72个爆发源的已发表样本进行了广泛的随访观察[6],但仅观察到两个重复[7,8],并且尚不清楚其余事件是否真正为一次性事件。在这里,我表明,到目前为止,非重复的快速射电暴的体积发生率可能超过候选的灾难性的祖先事件的发生率,也可能超过候选的致密天体源的出生率。这一分析是基于加拿大氢强度测绘实验[9]对低弥散测量的高爆发检测率。在现有的一套天体物理方案的快速射电暴祖先,我的结论是,大多数观察到的情况下,起源于源,发射几个爆发在他们的生命周期。
2019-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the era of helium reionization using fast radio bursts
大约十年前快速射电暴(FRB)的发现为探测星系际介质(IGM)的电离历史开辟了新的可能性。在本文中,我们研究使用FRB跟踪时代的HeII再电离,使用模拟其色散措施。我们的模型色散测量贡献银河系,IGM(均匀和不均匀)和一个可能的宿主星系的红移和恒星形成率的函数。我们估计的FRB的数量需要区分的宇宙模型中,氦再电离发生在z = 3的模型中,它发生在z = 6,使用2样本Kolmogorov-Smirnoff测试。我们发现,如果IGM是均匀的,则需要>1100个FRB,并且在非均匀模型中,FRB脉冲穿过星系晕适度地增加FRB的数量,达到>1600个。我们还发现,为了区分在z = 3或z = 3.5处发生的再电离,在3 < z < 5的范围内需要约5700个FRB。
2019-02-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detecting Helium Reionization with Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)探测宇宙中沿传播路径的电子密度,使得高红移FRB对氦再电离时期敏感。我们分析的信号噪声与检测的幅度的再电离,它的红移,为未来FRB调查样本的各种情况下,评估调查的特点,包括总数,红移分布,峰值红移,红移深度,和数量以上的再电离红移,以及依赖于再电离红移。我们考虑到分散的色散措施,由于一个不均匀的星系际介质(IGM)和不确定性的FRB主机和环境的色散措施,以及宇宙学。对于未来的调查与500 FRB延伸到$z=5$,突然再电离,氦再电离的检测可以接近$5σ$水平和再电离红移被确定为$σ(z_r)\approx0.24$在一个乐观的情况下,或$2σ$和$σ(z_r)\approx0.34$考虑进一步的不确定性IGM分数演变和红移的不确定性。
2020-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological implications of Fast Radio Burst / Gamma-Ray Burst Associations
如果一小部分快速射电暴(FRB)与伽马射线暴(GRB)有关,那么GRB的红移测量和FRB的色散测量(DM)的结合将为研究宇宙学打开一扇新的窗口。在宇宙基本上完全电离的$z<2$,FRB/GRB对的探测可以给出宇宙的重子质量分数$Ω_b f_{\rm IGM}$的星系际介质部分的独立测量。如果在更高的红移处发现FRB/GRB关联的好样本,则可以绘制自由电子柱密度历史,这可以用于探测宇宙中氢和氦的再电离历史。我们将我们的公式应用于伽玛暴101011 A和100704 A,每个伽玛暴都可能有一个相关的FRB,并约束$Ω_b f_{\rm IGM}$与其他方法得出的值一致。如果与伽玛暴无关的FRB的红移可以用其他方法测量,这里提出的方法也是适用的。
2014-01-30 astro-ph.HE
GRB 200826A: A Precursor of a Long GRB with Missing Main Emission
最近发现的奇特的伽马射线暴GRB 200826 A给Bracksar模型带来了一个难题。尽管突发的所有其他特征与其为II型一致(即,大质量恒星的坍缩)事件,观测到的事件持续时间仅约为1秒,这与预测的双星事件允许的时间尺度范围不一致。为了解决这一难题,这封{ \it Letter}提出,原始爆发可能是一个由前兆和主发射(ME)相组成的固有长GRB。然而,由于喷流的进动或伴星的阻挡,主发射阶段被错过了,只留下了短持续时间的GRB 200826 A。有趣的是,我们发现GRB 200826 A的时间和光谱特性与GRB 160625 B中观察到的明亮前体非常相似。此外,假设GRB 200826 A的原型爆发与GRB 160625 B的原型爆发相似,我们发现观测者可能确实错过了它的主要发射,这是因为喷流进动或伴随障碍模型引起的几何效应。我们的方法提供了一个自然的解释GRB 200826 A类爆发,并同意这些事件的罕见性。
2022-05-15 astro-ph.HE
Extragalactic dispersion measures of fast radio bursts
快速射电暴显示出大的色散测量,比银河色散测量前景大得多。因此,它们显然有着银河系外的起源。我们调查可能的贡献,从宿主星系的色散措施。利用定标的NE 2001热电子密度分布模型,模拟了快速射电暴的空间分布,计算了从快速射电暴到宿主星系边缘视线方向上的色散测度。我们发现,从宿主星系的快速射电暴的色散测量的贡献遵循斜高斯分布。旋涡星系色散测度分布的峰值和半峰宽随星系倾角的增大而增大,当倾角大于$70\degr$时,色散测度分布的峰值和半峰宽都增大。边缘旋涡星系产生的最大色散量可达几千pc~cm $^{-3}$,而矮星系和椭圆星系产生的最大色散量仅为几十pc~cm $^{-3}$。然而,请注意,宿主星系中的高密度团块可以产生数十到数百pc~cm $^{-3}$的额外色散测量。模拟,包括色散措施的贡献,从大麦云和仙女座星系的例子来演示如何提取的星系际介质的色散措施。
2015-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the physical properties of the intergalactic medium using blazars
我们使用雨燕耀变体光谱估计的关键星系际介质(IGM)的氢柱密度(Nhxigm),金属丰度和温度在红移范围为0.03 leq z leq 4.7,使用碰撞电离平衡(CIE)模型的电离等离子体。我们采用了一种保守的方法,blazar连续体模型,其固有的可变性,并使用一系列的幂律模型。我们对我们的结果进行了多次测试,发现Nhxigm参数对于每个源的单独暴露数据和共同添加的光谱以及Swift和XMM-Newton源数据之间是稳健的。我们也没有发现Nhxigm和源通量或内在幂律的变化之间的关系。虽然有些物体可能有大量的康普顿化成分,可以模仿吸收,但它并没有改变我们的整体结果。合并后的耀变体样本的Nhxigm尺度为(1+z)^1.8 +\-0.2。z = 0时的平均氢密度为n 0 =(3.2+ 1 -0.5)x 10^-7 cm^-3。在整个红移范围内的平均IGM温度为log(T \K)= 6.1+\-0.1,平均金属丰度为[X \H ] = -1.62+\-0.04(Z sim0.02)。当结合伽马射线暴(GRB)样品的结果时,我们发现在0.03 leq z leq 6.3的扩展红移范围内,结果是一致的。使用我们的模型为耀变体和GRB,我们得出结论,IGM贡献显着的耀变体和GRB光谱中看到的总吸收。
2021-09-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Probing WHIM around Galaxy Clusters with Fast Radio Bursts and the Sunyaev-Zel'dovich effect
我们提出了一种新的方法来探测星系团维里半径(R_200)以外的温暖的热星系际介质(WHIM),在那里X射线观测是不容易实现的。在该方法中,我们使用的色散措施(DM)的快速射电暴(FRB),出现在集群和Sunyaev-Zel'dovich(SZ)对集群的影响。DM反映了包括WHIM在内的簇内介质(ICM)的密度。如果我们在集群的方向上观察到足够数量的FRB,我们可以从DM中导出密度分布。同样,我们可以从SZ效应推导出压力分布。通过结合密度和压力分布,可以获得温度分布。通过对邻近星系团的模拟观测,我们发现当FRB的SKA观测可用时,即使在距离星系团中心大于2R_200的地方,也可以确定WHIM的密度。温度可导出到r~ 1.5R_200,半径受SZ观测电流灵敏度的限制。
2016-11-08 astro-ph.GA astro-ph.HE