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天文学:高速電波バーストの発見を不明瞭にする選択バイアス

Nature 634, 8036 doi: 10.1038/s41586-024-08065-w

高速電波バースト(FRB)は、高いエネルギーと短い持続時間(マイクロ秒からミリ秒)を特徴とする、新しく発見された銀河系外電波トランジェントの一種である。これらのFRBの物理的な起源はいまだに解明されておらず、現在も研究が続けられているが、マグネターが有力な候補として浮上している。これまでの研究は、FRBの母銀河とそれらの局所的な環境の集団統計学的解析、FRB出現率の赤方偏移に伴う進化の評価、提案されているマルチメッセンジャー観測でのFRB対応天体の探査など、さまざまな方法論を用いてFRBの起源の問題に取り組んできた。しかし、これらの研究は、説明されていない電波および可視領域の選択効果に起因する、大きなバイアスの影響を受けやすい。本論文で我々は、対象を定めない探査で発見されたFRBについて特定された母銀河のサンプルを用い、大きな傾斜角を持った(エッジオン)銀河でのFRBの検出に対する大きな選択バイアスがあるとする、実験に基づいた証拠を示す。傾斜角に関係したこのバイアスは、おそらく文献で報告されているFRB出現率の著しい過小評価(およそ1/2)につながり、FRBの発生源の支配的な起源として以前から推測されていた球状星団を支持しない。これらの結論は、FRBの前駆天体モデルや、対象を定めたFRBの追跡戦略に対して、重要な意味を持つ。我々はさらに、このバイアスが、異なる母銀河の環境におけるFRBの相対出現率に及ぼす影響を調べた。解析の結果、おそらくFRBの母銀河におけるばらつきが、観測されたバイアスの原因である可能性が示唆された。しかし、傾斜角に関係した選択バイアスへのばらつきの寄与を確実に定量化するには、局所的なFRBのさらに大規模なサンプルが必要である。

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