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Wandering Massive Black Holes or Analogs of the First Repeating Fast Radio Burst?
The Astrophysical Journal ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-06-02 , DOI: 10.3847/1538-4357/ab9015
T. Eftekhari 1 , E. Berger 1 , B. Margalit 2 , B. D. Metzger 3 , P. K. G. Williams 1, 4
Affiliation  

The discovery of a persistent radio source coincident with the first repeating fast radio burst, FRB 121102, and offset from the center of its dwarf host galaxy has been used as evidence for a link with young millisecond magnetars born in superluminous supernovae (SLSNe) or long-duration gamma-ray bursts (LGRBs). A prediction of this scenario is that compact radio sources offset from the centers of dwarf galaxies may serve as signposts for at least some FRBs. Recently, Reines et al. 2019 presented the discovery of 20 such radio sources in nearby ($z\lesssim 0.055$) dwarf galaxies, and argued that these cannot be explained by emission from HII regions, normal supernova remnants, or normal radio supernovae. Instead, they attribute the emission to accreting wandering massive black holes. Here, we explore the alternative possibility that these sources are analogs of FRB 121102. We compare their properties -- radio luminosities, spectral energy distributions, light curves, ratios of radio-to-optical flux, and spatial offsets -- to FRB 121102, a few other well-localized FRBs, and potentially related systems, and find that these are all consistent as arising from the same population. We further compare their properties to the magnetar nebula model used to explain FRB 121102, as well as to theoretical off-axis LGRB light curves, and find overall consistency. Finally, we find a consistent occurrence rate relative to repeating FRBs and LGRBs. We outline key follow-up observations to further test these possible connections.

中文翻译:

徘徊的大质量黑洞或第一次重复快速射电爆发的类似物?

持续射电源的发现与第一次重复快速射电暴 FRB 121102 相吻合,并从其矮宿主星系的中心偏移,已被用作证据,证明与诞生于超发光超新星 (SLSN) 或长-持续时间伽马射线暴 (LGRB)。对这种情况的预测是,从矮星系中心偏移的紧凑型射电源至少可以作为某些 FRB 的路标。最近,Reines 等人。2019 年在附近 ($z\lesssim 0.055$) 矮星系中发现了 20 个这样的射电源,并认为这些无法用 HII 区域的发射、正常的超新星遗迹或正常的射电超新星来解释。相反,他们将发射归因于吸积游荡的大质量黑洞。这里,我们探索了这些源是 FRB 121102 类似物的替代可能性。我们将它们的特性——射电光度、光谱能量分布、光变曲线、射电光通量比和空间偏移——与 FRB 121102 进行了比较,一些其他定位良好的 FRB 和可能相关的系统,并发现这些都是一致的,因为它们来自同一种群。我们进一步将它们的特性与用于解释 FRB 121102 的磁星云模型以及理论离轴 LGRB 光变曲线进行比较,并找到整体一致性。最后,我们发现相对于重复 FRB 和 LGRB 的发生率一致。我们概述了关键的后续观察,以进一步测试这些可能的联系。无线电与光通量的比率和空间偏移 - 到 FRB 121102、其他一些定位良好的 FRB 和可能相关的系统,并发现这些都是一致的,因为它们来自相同的种群。我们进一步将它们的特性与用于解释 FRB 121102 的磁星云模型以及理论离轴 LGRB 光变曲线进行比较,并找到整体一致性。最后,我们发现相对于重复 FRB 和 LGRB 的发生率一致。我们概述了关键的后续观察,以进一步测试这些可能的联系。无线电与光通量的比率和空间偏移 - 到 FRB 121102、其他一些定位良好的 FRB 和可能相关的系统,并发现这些都是一致的,因为它们来自相同的种群。我们进一步将它们的特性与用于解释 FRB 121102 的磁星云模型以及理论离轴 LGRB 光变曲线进行比较,并找到整体一致性。最后,我们发现相对于重复 FRB 和 LGRB 的发生率一致。我们概述了关键的后续观察,以进一步测试这些可能的联系。我们进一步将它们的特性与用于解释 FRB 121102 的磁星云模型以及理论离轴 LGRB 光变曲线进行比较,并找到整体一致性。最后,我们发现相对于重复 FRB 和 LGRB 的发生率一致。我们概述了关键的后续观察,以进一步测试这些可能的联系。我们进一步将它们的特性与用于解释 FRB 121102 的磁星云模型以及理论离轴 LGRB 光变曲线进行比较,并找到整体一致性。最后,我们发现相对于重复 FRB 和 LGRB 的发生率一致。我们概述了关键的后续观察,以进一步测试这些可能的联系。
更新日期:2020-06-02
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