[论文解读] The Second CHIME/FRB Catalog of Fast Radio Bursts

FRB Collaboration, T. D. Abbott+72 more|arXiv (Cornell University)|Jan 14, 2026

Pulsars and Gravitational Waves Research被引用 1

一句话总结

本文推出 Second CHIME/FRB Catalog（Catalog 2），包含来自3641个源的4539个 FRB（其中981个来自83个重复源），检测时间范围为2018-07-25至2023-09-15，使用改进且统一的分析框架进行处理。

ABSTRACT

We present a catalog of 4539 fast radio bursts (FRBs) observed with the Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) telescope between 25 July 2018 and 15 September 2023. These bursts originate from 3641 unique sources, including 981 bursts from 83 known repeating sources. For each FRB, the catalog provides a $O(10')$ estimate of sky location along with corresponding measurements of cumulative exposure time and survey sensitivity over the observing period. It includes a total-intensity dynamic spectrum between 400 and 800 MHz at 0.983 ms resolution. From this spectrum, we constrain a model of the burst morphology and measure key parameters such as arrival time, intrinsic temporal width, dispersion measure, scattering time, and flux density. This second catalog includes all FRBs from the first catalog, with every event reprocessed using a uniform and improved analysis framework. We show that previously published inferences remain valid under the updated measurements. We assess consistency of the detection rate across observational parameters, present initial distributions of burst properties, and outline ongoing and future studies that will use this catalog to investigate the nature of FRBs and their utility as astrophysical and cosmological probes.

研究动机与目标

• 提供来自 CHIME/FRB 的同质化、更新的 FRB 目录，采用统一的分析框架。
• 量化每个 FRB 的天空暴露、 survey 灵敏度与定位。
• 通过总强度动态谱表征脉冲形态、 DM、散射和通量。
• 评估检测率与总体人群推断在 Catalog 1 与扩展数据集上的一致性。
• 利用扩展样本进行人群研究以及 FRB 成因/宇宙学研究。

提出的方法

• 对所有 CHIME/FRB 事件使用更新后的分析框架进行统一再处理。
• 为每个脉冲提供 O(10^{ m \
• ） } 级别的天空定位估计与暴露图。
• 从 400–800 MHz 的动态谱以 0.983 ms 分辨率测量脉冲性质。
• 从谱中估计到达时间、固有宽度、色散量、散射时间和通量密度。
• 将脉冲与已知重复源相关联并计算带权曝光。
• 质量控制标准包括信噪比阈值、由两位评审者验证、并去重以形成最终目录。

Figure 1: Sky distributions of 3558 non-repeating sources and 83 repeating sources (Cook et al., in preparation) are shown as blue circles and red stars, respectively. Marker color indicates the extragalactic DM , obtained by subtracting the Galactic DM – estimated using the NE2001 model (Cordes and

实验结果

研究问题

• RQ1 Catalog 2 相对于 Catalog 1 在 FRB 属性分布（如 DM、宽度、散射）方面的更新是什么？
• RQ2 CHIME/FRB 的检测率在观测参数和时间上有多均一？
• RQ3 Catalog 2 中 FRB 的定位精度和暴露修正是多少？
• RQ4 在重新统一分析的前提下，新测量是否支持来自 Catalog 1 的人群推断？
• RQ5 如何利用 Catalog 2 在更大、更加完整的样本中探测 FRB 的成因与宇宙学？

主要发现

• Catalog 2 包含来自3641个唯一源的4539个 FRB，其中包括83个已知重复源的981个脉冲。
• Catalog 1 的所有脉冲都被包含在 Catalog 2 中，并以统一分析框架重新处理。
• 为每个事件提供全面的暴露图和带权定位暴露。
• 本调查提供 400–800 MHz 的总强度动态谱，分辨率为 0.983 ms，以推导形态和关键参数（到达时间、固有宽度、DM、散射、通量密度）。
• 内部一致性检验显示，在更新测量和扩展样本的条件下，先前的结论仍然成立。
• 系统性暴露评估考虑停机时间和灵敏度变化，观测期内有 76% 的天数处于完全运行状态；约 4.5% 的天数因高 RMS 噪声被排除。

Figure 2: Daily sensitivity variation from 4 September 2018 to 15 September 2023. The vertical axis represents the relative RMS noise, $\sigma_{\rm pulsar}(t)$ , computed from the S/N of individual pulses detected from a selection of known pulsars transiting overhead (​​CHIME/FRB Collaboration et al