Constraining primordial black holes using fast radio burst gravitational-lens interferometry with CHIME/FRB
Notice bibliographique
Résumé
Fast radio bursts (FRBs) represent an exciting frontier in the study of gravitational lensing, due to their brightness, extragalactic nature, and the compact, coherent characteristics of their emission. In a companion work [Z. Kader and C. Leung, Phys. Rev. D 106, 043016 (2022).], we use a novel interferometric method to search for gravitationally lensed FRBs in the time domain using bursts detected by CHIME/FRB. There, we dechannelize and autocorrelate electric field data at a time resolution of 1.25 ns. This enables a search for FRBs whose emission is coherently deflected by gravitational lensing around a foreground compact object such as a primordial black hole (PBH). Here, we use our nondetection of lensed FRBs to place novel constraints on the PBH abundance outside the Local Group. We use a novel two-screen model to take into account decoherence from scattering screens in our constraints. Our constraints are subject to a single astrophysical model parameter---the effective distance between an FRB source and the scattering screen, for which we adopt a fiducial distance of 1 pc. We find that coherent FRB lensing is a sensitive probe of sub-solar mass compact objects. Having observed no lenses in 172 bursts from 114 independent sightlines through the cosmic web, we constrain the fraction of dark matter made of compact objects, such as PBHs, to be $f\ensuremath{\lesssim}0.8$, if their masses are $\ensuremath{\sim}{10}^{\ensuremath{-}3}\text{ }\text{ }{M}_{\ensuremath{\bigodot}}$.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».