Cosmologie des sursauts radio rapides grâce à la corrélation entre la mesure de rotation et la luminosité des sources radio persistantes

Résumé Les sursauts radio rapides (FRBs) se sont imposés comme un outil puissant pour les études cosmologiques, en particulier à travers la relation entre la mesure de dispersion et le décalage vers le rouge (DM–z). Ce travail propose une nouvelle méthode de calibration des FRBs utilisant la relation empirique Yang–Li–Zhang (YLZ), qui lie la mesure de rotation des FRBs à la luminosité de leurs sources radio persistantes associées (PRS). Nous démontrons que cette approche fournit des contraintes indépendantes sur les paramètres cosmologiques, contournant les limitations inhérentes à la méthode traditionnelle DM–z. En utilisant l'échantillon actuel de quatre FRBs calibrés par YLZ, nous dérivons une mesure de la constante de Hubble de H₀ = 86,1⁻¹⁴,⁹⁹⁺¹⁸,⁰³ km s⁻¹ Mpc⁻¹ (CL à 68 %). Des simulations de Monte Carlo indiquent qu'un futur catalogue de 400 systèmes FRB-PSR pourrait réduire l'incertitude relative de H₀ à 4,5 %. La combinaison des FRBs calibrés par YLZ avec l'échantillon DM–z révèle des synergies critiques : l'analyse conjointe d'échantillons égalisés (N = 100 pour les deux méthodes) réduit l'incertitude relative de H₀ à 2,9 %, principalement parce que l'incorporation des observations de PRS atténue considérablement la dégénérescence entre les paramètres tels que la fraction de masse des baryons du milieu intergalactique (f IGM) et d'autres paramètres cosmologiques inhérents à la relation DM–z.