Utilizing localized fast radio bursts to constrain their progenitors and the expansion history of the Universe
本研究利用110个局域化快速射电暴样本,通过色散量测量同时约束哈勃常数与宿主星系DM分布,发现年轻前身星(<1 Myr)符合观测,并预计约200个样本可区分不同宇宙学模型。
2025-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Is GRB 110715A the progenitor of FRB 171209?
快速射电暴(FRB)的物理起源是未知的。由伽马射线暴(GRB)产生的年轻磁星被认为可能是FRB的核心引擎。我们通过系统地从110个FRB和1440个GRB中搜索GRB-FRB空间关联来检验这样的假设。我们发现,一个FRB事件,FRB 171209,由帕克斯望远镜发现的是与历史上的长持续时间GRB 110715 A在$z=0.82$空间重合。GRB 110715 A的余辉与毫秒磁星的动力一致。FRB 171209的河外色散测量值超过了星系际介质的贡献,这可以解释为与GRB相关的年轻超新星遗迹的贡献。总体而言,该关联的显著性为$(2.28 - 2.55) σ$。如果这种关联确实是物理的,我们的结果表明,与长伽玛暴相关的磁星可能是至少一些FRB的祖先。
2020-04-25 astro-ph.HE
The observed properties of Fast Radio Bursts
我提出了一个经验研究的性质的快速射电暴(FRB):千兆赫兹频率,分散脉冲的河外起源。我把我的调查集中在样本的17个FRB在帕克斯射电望远镜检测到很大程度上是自洽的仪器。在这个样本中,六个是暂时无法解决的,八个表现出在不均匀等离子体中散射的证据,五个显示潜在的内在时间结构。特征散射时间尺度在1 GHz的频率范围在0.005 ms和32 ms之间;适度的证据存在FRB散射时间尺度和分散措施之间的关系。此外,我提出了对Parkes FRB的注量的限制,考虑到它们的不确定天空位置,并使用FRB 010724的多波束检测(Lorimer爆发)以测量其通量为$800\pm400$ μ ms。FRB,包括重复的FRB 121102,似乎表现出过多的特征,目前还不能确定它们是否具有共同的祖先对象,或者是从独立祖先的选择中产生的。
2017-10-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Luminosity-duration relations and luminosity functions of repeating and non-repeating fast radio bursts
快速射电暴(FRB)是一种时间尺度约为毫秒的神秘射电暴。两个人口的FRB,即重复和非重复FRB,观测确定。然而,这两者之间的差异和它们的起源仍然笼罩在神秘之中。本文给出了FRB星表计划中重复和非重复FRB的时间积分亮度-持续时间($L_ν$ - $w_{\rm int,rest}$)关系和光度函数(LF)。这两个群体在具有不同LF的$L_ν$ - $w_{\rm int,rest}$平面中明显分离,即,重复的FRB具有相对较弱的$L_ν$和较长的$w_{\rm int,rest}$以及低得多的LF。与非重复FRB相反,重复FRB在$L_ν$和$w_{\rm int,rest}$之间不显示任何明确的相关性。这些结果表明,两者的物理起源本质上是不同的。重复和非重复FRB的LF的暗端高于中子星合并和白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)的体积发生率,并与软伽马射线中继器(SGR),Ia型超新星,磁星和白矮星合并的一致。这表明了两种可能性:要么(i)微弱的非重复FRB起源于中子星合并或AIC,并且实际上在祖星的寿命期间重复,要么(ii)微弱的非重复FRB起源于SGR、Ia型超新星、磁星和白矮星合并中的任何一种。重复和非重复FRB的LF的亮端低于任何候选的祖细胞,这表明亮FRB是由非常小部分的祖细胞产生的,而不管重复如何。否则,它们可能起源于未知的祖先。
2020-04-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-Wave Constraints on the Progenitors of Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的本质至今仍是个谜。持续时间为毫秒的高能无线电脉冲,FRB被观察到与河外源一致的色散措施。人们提出了各种各样的模型来解释它们的起源。一种流行的理论上的FRB祖先是由中子星和/或黑洞组成的紧凑双星的合并。这种合并事件是强引力波发射器。我们证明了LIGO和Virgo引力波天文台的测量可以用来严重限制FRB二元合并模型的有效性。现有的测量约束的双黑洞率约$5\%$的FRB率,并从先进的LIGO的O 1和O2观测运行的结果可能会对FRB的分数,由于双中子星和中子星-黑洞的祖先类似的强约束。
2016-07-07 astro-ph.HE gr-qc
Comprehensive analysis of the Apertif Fast Radio Burst sample: similarities with young, energetic neutron stars
基于Apertif巡天数据的24个FRB样本分析,揭示了其在偏振、散射和磁场环境等方面与年轻高能磁化中子星高度相似。
2024-10-31 astro-ph.HE
Fast radio bursts at the dawn of the 2020s
自从2007年发现第一个快速射电暴(FRB),并在2013年确认其为丰富的河外星系群以来,对这些来源的研究以令人难以置信的速度扩展。在我们2019年对这个主题的评论中,我们提出了一个不断增长但仍然神秘的FRB群体- 60个独特的来源,2个重复的FRB,只有1个确定的宿主星系。然而,在短短几年内,新的观察和发现为我们提供了有关这些来源的丰富信息。FRB的总人口现在超过600个已公布的来源,24个中继站和19个宿主星系。更高的时间分辨率的数据,持续的监测和精确的定位给了我们深入了解中继器,宿主星系,爆发形态,源活动,祖模型,并使用FRB作为宇宙学探针。最近从银河系磁星SGR~1935+2154探测到的明亮的FRB样爆发提供了FRB和磁星之间的重要联系。还有一些令人惊讶的发现,比如中继站活动的周期性调制,以及一个FRB源定位于与M81星系相关的相对较近的球状星团。在这篇综述中,我们总结了过去几年令人兴奋的观测结果。我们还强调了它们对我们理解FRB群体和提出的祖细胞模型的影响。我们在早期综述中介绍了FRB,更新了我们的读者最近的结果,并讨论了有趣的探索途径,因为该领域进入了一个新的制度,每年将发现和报告数百到数千个新的FRB。
2022-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmological Fast Radio Bursts from Binary White Dwarf Mergers
最近,Thornton等人报道了四个快速射电暴(FRB)的探测。色散测量表明,这些FRB的来源是在宇宙学距离。由于FRB的全天大事件发生率约为10^4天^-1天^-1,因此FRB是多信使天文学的一个有希望的目标。在这里,我们提出双简并,二进制白矮星(WD)合并作为FRB的来源,这是由相干发射从极地地区的快速旋转,磁化大规模WD合并后形成的。FRB的基本特征,如能量,发射持续时间和事件率,可以在这个场景中得到一致的解释。因此,我们预测,一些FRB可以伴随Ia型超新星(SNe Ia)或X射线碎片盘。同时检测可以测试我们的方案和探测超新星Ia的祖先,而且将提供一个新的宇宙学参数的约束。我们强烈鼓励未来的SN和X射线调查,跟进FRB。
2013-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
Dispersion measure components within host galaxies of Fast Radio Bursts: observational constraints from statistical properties of FRBs
快速射电暴(FRB)的色散测度(DM)通常被用作距离的指示器,假设在每个FRB方向上银河系内DM超过预期量主要来自星系间介质。然而,假设可能不是真的,例如,大多数FRB的祖先是嵌入在电离的拱星物质(CSM,例如超新星遗迹)。在这项研究中,我们共同分析的DM,通量密度和通量的分布的FRB样品所观察到的帕克斯望远镜和澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)使用FRB的分析模型,以约束分数的各种DM组件形状的整体DM分布和FRB的发射特性。比较模型的预测与观测结果,我们发现,DM在每个FRB宿主星系的典型量是$\sim 120$ cm $^{-3}$ pc,这是自然解释为一个普通星系的星际介质(ISM)和晕的组合,没有额外的贡献,从电离CSM是直接与FRB的祖先。此外,我们还发现FRB的观测通量密度在统计上不受强的$K$修正,即FRB的典型光度密度在发射频率$ν_{\rm rest} \sim$ 1- 4 GHz范围内没有显著变化。
2020-05-26 astro-ph.HE
Constraining Redshifts of Unlocalised Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的数量将继续根据其发现方法分为两类:一类可以定位,另一类不能定位。由于有限的定位,对天文学和宇宙学目的可能不太有用的事件将随着新设施的出现和持续的努力而积累,例如,SUPERB合作,可能需要余辉或多波长对应物进行亚弧秒定位。必须最大限度地利用这些资源的科学潜力。我们进行FRB色散措施(DM)的分析,考虑不同的理论FRB的祖先,以期放置更严格的限制FRB红移,特别是对于大的统计样本,通过他们的DM。我们审查FRB DM组件,并建立红移可扩展的概率分布对应于不同的祖先的情况。我们结合这些组件到一个框架,获得FRB DM概率给出它们的红移。考虑到不同的可能性,在整个宇宙时间的祖先的演变,我们反转这个模型,从而得出红移的限制。不同的FRB祖细胞模型的影响进行了说明。虽然,正如预期的那样,宿主星系DM的贡献随着红移的增加而变得越来越重要,但对于类活动星系核的祖先场景,它们可能在红移3之前仍然很重要。约束被放置在不同的模型和越来越现实的模型可能会采用的FRB的一般理解的FRB的红移。对于本地化的FRB,我们强调未来的前景解开主机和星系际介质DM组件使用各自的红移标度。我们确定了一个使用的大样本的未本地化FRB导致即将到来的通量有限的调查,如CHIME,在绘制银河系的贡献DM。
2018-04-04 astro-ph.HE
The host galaxies and progenitors of Fast Radio Bursts localized with the Australian Square Kilometre Array Pathfinder
澳大利亚SKA探路者(ASKAP)望远镜已经开始从单个脉冲的检测中将快速射电暴(FRB)定位到角秒精度,从而能够可靠地识别其宿主星系。我们讨论了ASKAP定域的前四个FRB的宿主星系的整体性质,它们位于红移范围$0.11<z<0.48$。这四个星系都是大质量星系(log($M_{*}/ M_{\odot}$)$\sim 9.4 -10.4$),恒星形成率最高可达$2M_{\odot}$/年$^{-1}$ --与第一个重复的FRB 121102的宿主星系非常不同,后者是一个矮星系,恒星形成率很高。ASKAP定位的FRB通常位于其宿主星系的外围,这似乎排除了FRB祖先模型,调用活动星系核(AGN)或自由浮动的宇宙弦。在这些宿主星系中看到的恒星星族也不利于所有FRB都是由超亮超新星(SLSNe)产生的年轻磁星产生的模型,就像FRB 121102的祖先一样。一系列其他的祖先模型(包括致密天体合并和由正常的核心坍缩超新星产生的磁星)仍然是可信的。
2020-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dispersion and Rotation Measures from the Ejecta of Compact Binary Mergers: Clue to the Progenitors of Fast Radio Bursts
自从发现与银河SGR 1935+2154相关的FRB 200428以来,磁星被认为是快速射电暴(FRB)的动力。人们普遍认为磁星可以通过核心坍缩(CC)爆炸和致密的双星合并形成,例如双星中子星(BNS),双星白矮星(BWD)和中子星-白矮星(NSWD)合并。因此,重要的是要区分不同的祖细胞。并合喷出物的膨胀产生了随时间演化的色散测度(DM)和旋转测度(RM),可以探测FRB的局部环境。在本文中,我们推导出的DM和RM的标度律不同的动力学结构(质量和能量分布)的喷出物在均匀的环境介质(合并的情况下)和风环境(CC的情况下)。我们发现,在合并的早期阶段,DM和RM将增加,而DM将继续缓慢增长,但RM将减少在合并的情况下,在后期阶段。在BNS合并情景下,我们首次同时拟合了FRB 121102的DM和RM演化,发现它在2012年首次被探测时的源年龄为$ \sim9-10 $ yr,周围介质密度为$ \sim 2.5-3.1 $ cm $ ^{-3} $ .一些FRB的大偏移与BNS/NSWD信道一致。用总体合成方法估计了紧二进制合并率。BWD合并率接近观察到的FRB率。因此,FRB的祖细胞可能不是唯一的。
2020-12-14 astro-ph.HE
A Delayed Multi-channel Progenitor for Apparently Nonrepeating Fast Radio Bursts
School of Physics Science and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院)
通过统计种群方法研究表观非重复FRB的红移演化,发现其本征事件率密度不直接遵循恒星形成历史,最优模型为混合模型,有效平均延迟时间约1.426 Gyr,支持延迟多通道前身星演化。
2026-06-12 astro-ph.HE
No redshift evolution of non-repeating fast radio-burst rates
快速射电暴(FRB)是发生在宇宙学距离上的未知起源的毫秒级瞬变。在这里,我们第一次,显示时间积分光度函数和体积发生率的非重复和重复FRB对红移。非重复FRB的时间积分光度函数没有显示出任何显著的红移演化。在过去的$\sim$ 10 Gyr期间,体积发生率几乎恒定。这种近乎恒定的速率与古老的恒星星族所追踪到的宇宙恒星质量密度的平坦趋势相一致。我们的研究结果表明,非重复FRB的发生率遵循$\sim$ Gyr时间尺度的长寿天体的恒星质量演化,有利于例如白矮星,中子星和黑洞,作为非重复FRB的可能祖先。相反,重复FRB的发生率可能会以类似于宇宙恒星形成率密度或黑洞吸积率密度的方式向更高的红移增加,如果它们的光度函数的斜率不随红移而演变。$\lesssim$ Myr时间尺度的短寿命天体与年轻恒星星族(或其残余物,例如,超新星遗迹,年轻的恒星和磁星)或活动星系核可能是重复FRB的祖先候选者。
2020-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the progenitor models of fast radio bursts from population synthesis with the first CHIME/FRB catalog
本研究利用首个CHIME/FRB星表开展蒙特卡罗模拟,检验快速射电暴星族与恒星形成历史的关联,发现小幅延迟情形更受青睐,且仅核心坍缩磁星前身星通道无法解释观测到的高体积发生率,需探索其他前身星通道。
2025-06-12 astro-ph.HE
Classifying RRATs and FRBs
在本文中,我们考虑的事实是,简单的标准,用于标记快速无线电瞬变事件,无论是快速射电暴(FRB,被认为是银河系外的未知祖先)或旋转无线电瞬变(RRAT,被认为是银河系中子星)是不确定的。我们确定了文献中报道的单脉冲事件,这些事件从未重复出现过,并且被标记为RRAT,但可能是错误标记的FRB。我们研究的概率,这种“灰色区域”的事件是在银河系。RRAT/FRB标记标准的不确定性,以及银河系纬度相关的报告偏差可能有助于观察到的FRB率的纬度依赖性,除了由于闪烁引起的爱丁顿偏差等影响。
2016-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining a neutron star merger origin for localized fast radio bursts
快速射电暴(FRB)的前身是什么,以及是否存在多种类型的前身是一个悬而未决的问题。具有宿主星系红移的局部FRB的出现允许首次直接测试各种发射模型。鉴于最近本地化的两个非重复FRB(FRB 180924和FRB 190523),我们讨论了选择FRB发射模型,并演示了我们如何可以把约束的关键模型参数,如磁场强度和年龄的推定FRB发射中子星。特别是,我们专注于紧凑的二元合并事件,涉及至少一个中子星,由FRB的宿主星系和主机之间的共性,这样的合并事件/短伽马射线暴(SGRB)的动机模型。我们排除的可能性,无论是FRB的合并双星系统的最后inspiral阶段期间产生。在可能的情况下,我们预测与给定模型相关的电磁发射的光变曲线,并使用它来推荐多波长后续策略,这些策略可能有助于确认或排除未来FRB的模型。此外,我们进行了有针对性的亚阈值搜索费米伽马射线暴监视器数据的潜在SGRB候选人与FRB,并显示什么是非检测手段相关的模型。在这项研究中提出的方法可以很容易地应用到未来本地化的FRB,并适应可能的核心坍缩超新星祖先的来源,以帮助限制FRB人口的潜在模型。
2020-08-19 astro-ph.HE
A population analysis of pulse broadening in ASKAP Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的脉冲形态为理解其前身物理和传播介质提供了重要信息。我们提出了一个研究的轮廓33个明亮的FRB检测到的澳大利亚平方公里阵列探路者。我们确定了七个FRB与可测量的内在脉冲宽度,包括两个FRB已被视为重复。在我们的适度样本中,我们没有看到脉冲宽度分布双峰的证据。我们还确定了五个FRB的毫秒时间尺度脉冲展宽的证据所造成的散射在不均匀的等离子体。我们没有发现脉冲展宽和河外色散测量之间的关系的证据。散射可能是由宿主星系中的极端湍流或通过前景星系的偶然传播引起的。随着未来的高时间分辨率观测和对宿主星系特性的详细研究,我们可能能够探测千兆秒差距尺度的视线湍流。
2020-07-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Searching for the spectral depolarisation of ASKAP one-off FRB sources
本研究分析ASKAP探测的5个一次性FRB和1个重复FRB的频谱偏振特性,搜寻去极化证据,未发现相关信号,为两类FRB的环境与源差异提供了进一步支撑。
2023-08-28 astro-ph.HE
FRBs and dark matter axions
我们提出了一个快速射电暴(FRB)的起源模型:当中子星与暗物质轴子星碰撞时,中子星大气中的电子发射出FRB。考虑到中子星的潮汐力,我们重新检验了这个模型。轴子星被这些力扭曲,当它们靠近中子星时,就变成了长棍。虽然潮汐力相当扭曲的轴子星,我们的模型仍然是与目前的观察。我们解释了我们的模型的一个显着特点,FRB不是宽带,但窄带。我们还发现,当轴子星与双星中子星碰撞时,可能会产生双分量FRB。FRB最常出现在星系的中心,因为暗物质集中在中心。
2015-12-19 astro-ph.HE hep-ph
Probing the Metallicity Dependence of Fast Radio Burst Progenitors with CHIME/FRB Outrigger Dwarf Host Galaxies
Northwestern University(西北大学);Princeton University(普林斯顿大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
利用CHIME/FRB Outrigger定位的FRB样本,发现重复暴与非重复暴的宿主星系金属丰度分布显著不同,重复暴偏好贫金属矮星系,且与持续射电源相关,暗示金属丰度依赖的前身星演化路径。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Energy functions of fast radio bursts derived from the first CHIME/FRB catalogue
快速射电暴(FRB)是射电中神秘的毫秒级脉冲,大部分起源于遥远的星系。揭示FRB的起源正在成为天文学的核心。FRB能量函数的红移演化,FRB源的数量密度作为能量的函数,为FRB祖细胞提供了重要的意义。在这里,我们显示的能量函数的FRB选择从最近发布的加拿大氢强度测绘实验(CHIME)目录使用$V_{\rm max}$方法。$V_{\rm max}$方法允许我们测量能量函数的红移演化,因为它是没有任何事先假设的演变。我们使用164个非重复FRB源的均匀样本,这是约一个数量级大于以前调查的样本。非重复FRB的能量函数在$z\lesssim1$处呈现Schechter函数形状。非重复FRB的能量函数和体积速率向更高的红移方向减小,类似于宇宙恒星质量密度演化:非重复FRB速率和宇宙恒星质量密度演化之间没有显著差异,显著性阈值为1%,而宇宙恒星形成速率假设被拒绝,置信度超过99%。我们的研究结果表明,非重复FRB的事件率可能是由老年人口,而不是年轻的人口,这是由宇宙恒星形成率密度跟踪控制。这表明,老的人口,如老中子星和黑洞更可能是不重复的FRB的祖先。
2022-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The luminosity--volume test for cosmological Fast Radio Bursts
我们对快速射电暴(FRB)进行了光度-体积测试,也称为$\langle V/V_{MAX}\rangle$.我们将ASKAP最近发现的23个FRB与Parkes发现的20个FRB进行比较。这些样品具有不同的通量极限,对应于不同的勘探体积。我们假设它们的色散测度表示它们的红移,并对光谱和速率应用适当的宇宙学修正,以计算ASKAP和Parkes样品的$\langle V/V_{MAX}\rangle$。对于FRB $F_ν\propto ν^{-1.6}$的无线电频谱,我们发现ASKAP样本的$\langle V/V_{MAX}\rangle=0.66\pm 0.05$(包括高达$z=0.7$的FRB)和Parkes样本的0.52 $\pm 0.04$(延伸至$z=2.1$)。ASKAP值表明FRB祖先的演化速度快于恒星形成速率,而Parkes值与之一致,即使是延迟的(幂律或高斯)恒星形成速率也不能再现两个样本的$\langle V/V_{MAX}\rangle$。如果FRB的光度不演化,ASKAP和Parkes样品的$\langle V/V_{MAX}\rangle$值与其密度随红移强烈演化为$\sim z^{2.8}$直到$z \sim 0.7$的祖先种群一致。我们讨论可能的情况下占我们的结果。
2019-04-03 astro-ph.HE
Fast radio bursts: recent discoveries and future prospects
快速射电暴(FRB)正迅速成为时域天文学中的一个热门课题。FRB的祖先仍然未知,但存在各种各样的模型,从灾难到重复的场景。使用当前和下一代射电望远镜进行FRB探测的进展将使人口在未来几年内增长。在过去的2年里,帕克斯望远镜实时探测到了6个FRB源,现在可以实时发现FRB。在这里,我们讨论的发展战略,最大限度地提高实时科学与FRB,包括偏振捕获和多波长的后续行动,特别注重实时检测与帕克斯望远镜作为一个试验台的快速射电暴科学。我们还讨论了我们对这些事件的反应如何为下一代FRB搜索宽视场干涉仪铺平道路。
2017-09-07 astro-ph.HE
Multiple messengers of fast radio bursts
本文综述了快速射电暴(FRB)的多波长多信使探测所能获得的潜在信息。在FRB定位之后,这种检测的主要功能将是揭示FRB事件的祖细胞。然而,这些观测服务于一个更基本的功能,在主机星系识别,随后的红移测量,并在解开的各种视线的贡献,在无线电波长测量的FRB的属性的贡献。
2018-11-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-time-resolution properties of 35 fast radio bursts detected by the Commensal Real-time ASKAP Fast Transients Survey
利用CRAFT巡天数据,对35个FRB进行微秒级偏振分析,发现散射时标受仪器限制、无DM相关性、多分量及PA微结构,并揭示圆偏振分布断裂,暗示离散子群。
2025-09-29 astro-ph.HE
The FRB 121102 host is atypical among nearby FRBs
我们寻找邻近快速射电暴(FRB)的宿主星系候选者:FRB 180729.J1316+55、FRB 171020、FRB 171213、FRB 180810.J1159+83和FRB 180814.J0422+73(第二个重复FRB)。我们比较的绝对幅度和预期的主机色散措施$\rm DM_{host}$,这些候选人的第一个重复的FRB,FRB 121102,以及那些长伽马射线暴(LGRB)和超亮超新星(SLSNe),FRB 121102的祖先系统。我们发现,虽然FRB 121102的宿主与LGRB和SLSNe的宿主一致,但附近的FRB宿主候选者,至少对于FRB 180729.J1316+55,FRB 171020和FRB 180814.J0422 +73,要么具有较小的$\rm DM_{host}$,要么比FRB 121102宿主以及LGRB和SLSNe的宿主更暗。为了避免在估计$\rm DM_{host}$由于视线效应的不确定性,我们提出了一种基于星系群的方法来估计在星系际区域的电子密度,因此,$\rm DM_{IGM}$。结果加强了我们的结论。我们的结论是FRB 121102的宿主星系是非典型的,LGRB和SLSNe可能不是至少大多数附近FRB源的祖先系统。{The最近报道的两个FRB宿主不同于FRB 121102的宿主,也不同于本文提出的宿主候选者。这与我们论文的结论一致,表明…
2019-08-24 astro-ph.HE
CRAFT HTR2: Polarimetry of 64 non-repeating fast radio bursts from the updated CRAFT catalogue
Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Curtin University(科廷大学);University of Cape Town(开普敦大学);ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所)
本研究利用CRAFT/CRACO系统新增34个FRB偏振数据,使样本翻倍,发现河外RM分布与CHIME不同,但偏振分数无显著差异,且宽而暗弱的暴偏振分数更低。
2026-09-21 astro-ph.HE
Constraints on fast radio burst emission in the aftermath of gamma-ray bursts
本研究通过交叉匹配Swift GRBs与FRBSTATS星表中的FRBs,并模拟合成FRB群体,评估了两者之间的物理关联,发现现有观测数据尚不足以证实或排除GRBs与FRBs存在共同起源的假设,未来新一代探测器将提供更严格的限制。
2024-09-20 astro-ph.HE
Gertsenshtein-Zel$'$dovich effect: A plausible explanation for fast radio bursts?
本文提出一种基于Gertsenshtein-Zel'dovich效应的模型,解释非重复快速射电暴,认为引力波在致密天体磁层中转化为电磁波,并指出中子星/磁星可能是其前身星。
2023-11-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
On the radiation mechanism of repeating fast radio bursts
最近的观测表明,快速射电暴(FRB)是发生在宇宙学距离上的高能但可能是非灾难性的事件。它们的祖先的属性在很大程度上是未知的,尽管许多尝试来确定它们使用的事件率,持续时间和能量。了解FRB的辐射机制应该提供关于其祖细胞的缺失的见解,这是本文研究的。FRB的高亮度温度(>10^{35} K)意味着发射过程必须是相干的。两个一般类的相干辐射机制被认为是-微波激射器和天线机制。我们使用所观察到的中继器FRB 121102的属性来约束这两种机制所需的等离子体条件。我们已经研究了各种各样的微波激射机制,无论是在真空或等离子体中工作,发现没有一个可以解释的FRB的高亮度,而不调用不切实际的或微调等离子体条件。最有利的机制是相干电荷束的天线曲率发射,其中爆发由磁星表面附近的磁重联提供动力(B > 10^{14} G)。我们证明了磁星扭曲磁层中的等离子体可能是由于双流不稳定性而产生的。当发生磁重联时,预先存在的密度团块可以为天线机构提供电荷聚束以进行操作。这个模型应该适用于所有像FRB 121102这样有多个爆发的FRB。
2018-03-21 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts: Collisions between Neutron Stars and Asteroids/Comets
快速射电暴(FRB)是新近发现的射电瞬变源。他们的高分散措施表明银河系外的起源。但由于缺乏其他波长的观测数据,它们的祖先仍然不清楚。在这里,我们建议中子星和小行星/彗星之间的碰撞作为一个有前途的机制FRB。在撞击过程中,小天体的物质穿入中子星表面后会形成一个热等离子体火球。火球内部的电离物质将沿着磁场线膨胀。来自火球顶部薄壳的相干辐射将解释所观察到的FRB。我们的方案可以合理地解释FRB的主要特征,如它们的持续时间,光度和事件率。我们认为,对于一个单一的中子星,FRB是不可能重复发生在一个可预见的时间跨度,因为这样的影响是低概率的。我们预测微弱的残余X射线辐射应该与FRB有关,但它可能太微弱而无法被工作中的探测器探测到。
2015-07-07 astro-ph.HE
Irregularity in Active Fast Radio Burst Repeaters and Magnetar Periodic Radio Pulses: Time, Energy, and Frequency Analyses
National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);National Chung Hsing University(国立中兴大学);National Tsing Hua University(国立清华大学)
本研究通过分析快速射电暴重复源和磁星周期性无线电脉冲的时间、能量和频率特征,发现两者在随机性和混沌性上相似,可能共享相同触发机制,但能量波动表现不同。
2025-12-11 astro-ph.HE
Constraining FRB progenitors from flux distribution
我们提出了一个通用的形式主义约束宇宙率密度的历史和FRB祖先的源光度函数的统计特性的非重复FRB检测与帕克斯的视通量密度。我们包括脉冲多径传播效应来评估广义空间密度模型和光度函数的通量密度分布。我们进行模拟研究的望远镜光束模式和时间分辨率上观测到的通量密度的影响。我们发现,FRB的祖先很可能是年轻的恒星,具有相对平坦的能谱和宿主星系DM的贡献类似的MW。我们的分析可以扩展到更大的FRB样本检测与多个调查放置更强的约束FRB祖属性。
2019-07-28 astro-ph.HE
General Relativistic Considerations of the Field Shedding Model of Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的流行模型涉及中子星祖先到黑洞的引力坍缩。有人认为,塌缩过程中中子星强磁场($B$)的脱落是射电辐射的动力源。以前,这些模型已经利用史瓦西度规的简单性,史瓦西度规具有磁通量是在最终坍缩之前必须脱落的磁性“毛发”的限制。但是,中子星具有角动量和电荷,并且存在完全相对论性的克尔纽曼解,其中$B$的源在事件视界内。本文考虑Kerr Newman黑洞亚稳态坍缩放电产生的磁通量。也有人认为,脱落模型将不会运作,由于对创建。通过考虑脉冲星的死亡线,我们发现,对于一个中子星与$B = 10^{11} - 10^{13}$ G和一个长的旋转周期,$>1$ s这是不是一个问题。我们还讨论了观测证据支持的磁通量脱落模型的快速旋转的祖先所产生的FRB的可解释性。
2016-03-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Periodic Fast Radio Bursts from Young Neutron Stars
快速射电暴(FRB)是起源于宇宙学的高能射电脉冲。尽管探测到了大量此类事件,但其性质仍然难以捉摸。预计至少有一部分FRB会重复发生,因为FRB的日发生率超过了任何已知的灾难性事件,这已经被观测所证实。产生重复FRB的机制之一是来自年轻和高度旋转的NS的超巨星脉冲,在这种情况下,FRB可以继承其母NS的周期性。在这里,我们研究这样一个人口的周期性快速射电暴(PFRB)的后果。我们计算了PFRB祖先的速率和寿命,发现每个新生的高自旋NS在其$τ\sim 100$年的活跃寿命期间必须发射许多$N_{\rm PFRB}\sim 10^2$爆发,之后它变得太暗,并越过类似于脉冲星的PFRB“死亡线”。我们提出了这个假设的几个测试。首先,PFRB的周期会随着时间的推移而增加,由于NS自旋下降,它们的光度会下降。第二,PFRB可能会显示出适度的旋转测量,考虑到缺乏从脉冲星喷出的物质,而不是磁星源FRB来解释第一个中继器FRB 121102。作为一个例子,我们研究第二个确认的中继器(FRB 180814)是否是PFRB,给定的偏好,在其子突发脉冲间隔为13毫秒。我们表明,如果得到证实,这一时期将把FRB 180814放在与FRB 121102不同的类别中。我们开发的测试,将确定-和表征-未来人口的PFRB。
2019-08-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Collapsing supra-massive magnetars: FRBs, the repeating FRB121102 and GRBs
快速射电暴(FRB)持续$\sim $几毫秒,因此,很可能是由超大质量旋转中子星失去离心力支撑后的引力坍缩引起的(Falcke \& Rezzolla 2014)。在本文中,我们提供的参数表明,重复爆发,FRB 121102,也可以在崩溃框架中建模提供超大质量的对象内爆成克尔黑洞包围的高磁化等离子体或成一个奇怪的夸克星。由于FRB和SN Ib/c的估计率是可比的,我们提出了一个共同的祖先的FRB和长GRB的情况下,只有那些紧凑的残留物需要即时的$γ$ -排放,其反冲速度几乎对齐或反对齐的恒星自旋轴。在这样的情况下,可探测到的引力辐射和可能的中微子的发射预计将发生在SN Ib/c爆炸期间,以及后来的磁星内爆时。
2017-10-02 astro-ph.HE gr-qc
Synchrotron maser from weakly magnetised neutron stars as the emission mechanism of fast radio bursts
快速射电暴(FRB)的起源至今仍是个谜。迄今为止,所有FRB都显示出极高的亮度温度,需要相干发射机制。使用来自这些机制之一,同步微波激射器,以及观测的物理约束,我们表明,吸积引起的爆炸的中子星与表面磁场的$B_*\lesssim10^{11}$ G的FRB的祖先是有利的。
2018-08-15 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts: Electromagnetic Counterparts to Extreme Mass Ratio Inspirals
本文研究超大质量黑洞-中子星双星系统中与快速射电暴相关联的极端质量比旋近引力波信号,提出FRB可作为EMRI的电磁对应体,并可用作独立宇宙学探针。
2023-09-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Possible Four-Month Periodicity in the Activity of FRB 20240209A
本研究通过自相关与Lomb-Scargle周期图分析发现FRB 20240209A可能具有约126天活动周期,并据此推测其起源于致密双星或年老中子星。
2025-03-17 astro-ph.HE
Exploring the connection between Fast Radio Bursts and binary neutron star mergers
University of Pisa(比萨大学);INFN - Pisa(意大利国家核物理研究所-比萨分部);INAF - Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布里埃拉天文台);Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所);Universität Heidelberg, Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen(海德堡大学跨学科科学计算中心);University of Padova(帕多瓦大学);INFN, Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本研究通过对比合成双中子星并合及相关快速射电暴群体的探测率与CHIME观测率,发现双中子星并合及其中产生的磁星可解释部分快速射电暴,为多信使天文学提供了支撑。
2026-10-23 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts - implications and future prospects for Fermi
近年来,射电望远镜上高灵敏度、高时间分辨率仪器的发展使得毫秒级快速射电暴(FRB)的发现成为可能。FRB类包含许多单脉冲,许多以自己的方式独特,到目前为止阻碍了对其起源的共识的发展。揭开FRB神秘面纱的关键在于实时发现其中的许多,以便将它们本地化并识别共性。尽管进行了严格的随访,但只有一个FRB被发现重复,这表明可能存在两类独立的FRB,因此可能存在两类可能的祖先。本文讨论了该领域的最新发展,FRB-GRB连接,FRB天文学中的一些开放性问题,以及下一代望远镜如何在寻求了解这个神秘的人口中至关重要。
2017-11-14 astro-ph.HE
Probing the maximum energy of fast radio bursts using thousands of sources from the Second CHIME/FRB Catalog
McGill University(麦吉尔大学);Trottier Space Institute, McGill University(特罗蒂尔空间研究所,麦吉尔大学);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所);ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所 ASTRON);School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University(特拉维夫大学物理与天文学学院);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院卡弗里天体物理学与空间研究研究所);Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院物理系)
利用第二CHIME/FRB目录中的FRB样本,推导出FRB最大能量下限,并支持磁星作为FRB前身的可能性。
2026-02-22 astro-ph.HE
Population modelling of FRBs from intrinsic properties
我们提出了一种方法来估计FRB的源属性的观测假设一个固定的DM从MW类宿主星系的贡献,脉冲时间展宽模型湍流等离子体和平坦的FRB能谱。然后,我们进行蒙特卡罗模拟约束的FRB源的属性,它的宿主星系和散射的干扰等离子体从观测数据的FRB检测与帕克斯。典型的散射展宽的内在脉冲被发现是相当小的$\lesssim 10^{-2}-1\ {\rm ms}$从物理模型,与ISM的贡献抑制显着相对于IGM。非重复FRB的本征宽度平均加宽了$\sim 2-3$倍,这主要是由于色散拖尾。从模拟中,我们发现,宿主星系DM的贡献很可能是可比的银河系的贡献和FRB的能量显着下降,在高频率与负的光谱指数。FRB的空间密度增加到红移$\sim 2.0$,然后在更大的距离显着下降。我们得到的能量分布FRB 121102与重复率$\sim 0.1-0.3\ {\rm hr^{-1}}$和指数能量截止,这是显着小于典型的FRB能量。我们发现,观察到没有其他FRB在帕克斯重复的概率是$\sim 0.8-0.9$,目前的后续数据不足以表明一个以上的FRB祖细胞。
2020-08-07 astro-ph.HE
A fast radio burst source at a complex magnetised site in a barred galaxy
快速射电暴(FRB)是高度分散的毫秒级射电暴。最近对银河系FRB的观测表明,至少有一些FRB起源于磁星,但宇宙学FRB的起源仍然没有解决。在这里,我们报告的1863爆发的检测82小时内超过54天的重复源FRB~ 20201124 A。这些观测结果表明,法拉第旋转测量(RM),探测密度加权线的视线磁场强度,在第一个36天的个别爆发,随后是一个常数RM的不规则的短期变化。我们在超过一半的突发样本中检测到圆偏振,包括一个突发达到75%的高分数圆偏振。在分数线性和圆偏振以及偏振角作为波长的函数的振荡进行了检测。所有这些特征都为一个复杂的,动态演变的,磁化的直接环境提供了证据,该环境位于源的一个天文单位(au;地球-太阳距离)内。我们的光学观测银河大小,富含金属的宿主星系揭示了一个棒旋,与FRB源居住在一个低恒星密度,interarm区域在一个中间的银河系中心距离。这种环境与大质量恒星极端爆炸期间形成的年轻磁星引擎不一致,这种爆炸导致了长时间的伽马射线暴或超亮超新星。
2022-09-14 astro-ph.HE
A Search for High-Energy Counterparts to Fast Radio Bursts
我们报告了用费米伽马射线暴监测器(GBM)、费米大面积望远镜(LAT)和尼尔·盖雷尔斯·斯威夫特天文台暴警报望远镜(BAT)寻找快速射电暴(FRB)的高能对应物。我们发现在我们的样本中,23个FRB中的任何一个都没有显着的关联,但是报告了每个在0.1,1,10和100 s的时间尺度上的高能注量的上限。我们报告的无线电高能量注量,$\frac{f_{r}}{f_γ}$,为0.1和100秒的时间尺度的比率的下限。我们讨论了我们的非检测的各种建议的祖先模型FRB的影响,包括类似物的巨型脉冲从螃蟹脉冲星和超耀斑磁星。这项工作表明了FRB的高能量数据分析在追踪这些难以捉摸的来源的性质的效用。
2019-05-16 astro-ph.HE
The Host Galaxies of Fast Radio Bursts Track a Combination of Stellar Mass and Star Formation, Similar to Type Ia Supernovae
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of Minnesota(明尼苏达大学)
本研究开发新统计框架以研究FRB宿主星系,排除其仅追踪恒星形成率、依赖金属丰度或球状星团质量的模型,发现其追踪恒星质量与形成率的组合,与Ia型超新星相似,为前身星研究提供线索。
2025-11-13 astro-ph.HE
Empirical constraints on the origin of fast radio bursts: volumetric rates and host galaxy demographics as a test of millisecond magnetar connection
重复的FRB 121102定位于$z=0.193$的低金属丰度矮星系,以及它与静止射电源的联系,表明FRB可能起源于磁星,由这些星系中不寻常的超新星形成。我们通过比较磁星出生率、FRB体积率和宿主星系的人口统计来调查这一点。我们计算可能的毫秒磁星生产渠道,如超亮超新星(SLSNe),长和短的伽马射线暴(GRB),和一般磁星生产通过核心坍缩超新星的平均体积率。对于每个通道,我们还探索了预期的主机星系人口使用其已知的属性。我们第一次确定FRB发射器的数量密度(其体积出生率和寿命的乘积),$R_{\rm FRB}τ\approx 10^4$ Gpc $^{-3}$,假设FRB主要是从类似于FRB 121102的重复源发射,并采用0.1的聚束因子。通过比较率,我们发现,通过罕见的渠道(SLSNe,伽玛暴)的生产意味着一个典型的FRB寿命为$\approx$ 30-300年,在很好的协议与其他路线的论点。在这段时间内发射的总能量与存储在磁场中的可用能量一致。另一方面,任何与正常核心坍缩超新星产生的磁星的关系都会导致$\approx$的寿命非常短,只有0.5年,这与理论和观测都相矛盾。我们表明,由于不同的宿主星系分布的不同祖通道,许多可能的来源FRB出生可以排除与$\lesssim 10$宿主星系的标识。相反,有针对性地搜索先前拥有数十年历史的SLSNe和GRB的星系可能是发现新的FRB和相关…
2017-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Effects of Selection Biases on the Analysis of Localised Fast Radio Bursts
发射星系外快速射电暴(FRB)的天体仍然没有被确认。对精确定位的($\lesssim1$ arcsec)FRB的宿主星系和环境的研究有望提供对其祖先性质的重要见解。在这里,我们展示了观测选择偏差的影响分析的FRB主机星系的属性(包括恒星形成率,SFR,和恒星质量,$M_{*}$)的分布,并从他们的主机中心的FRB偏移量的分布。我们认为“无线电选择”的影响,其中FRB与较大的色散措施和散射时间尺度是不太可能被检测到,和“光学选择”的影响,其中FRB与较暗的主机星系更有可能有身份不明或错误识别的主机。我们开发了一个合理的,说明性的模型相结合的半解析星系形成模型与最近开发的算法相关联的FRB与宿主星系(PATH)的输出目录FRB和它们的宿主星系的观测这些影响。我们发现,光学选择偏置是最重要的主机星系$M_{*}$和SFR分布,和无线电选择偏置是最重要的FRB投影物理偏移的分布。对于我们在$z<0.5$上对FRB的基准模拟,选择偏差导致宿主星系SFR的中位数增加了$\sim0.3$ dex,$M_{*}$的中位数增加了$\sim0.5$ dex。中位预计物理偏移增加$\sim2$ kpc($\sim0.25$ dex)。这些影响是足够大的,以值得仔细考虑的本地化FRB的研究,我们的模拟提供了一个指南,对他们的缓解。
2021-12-14 astro-ph.HE
A Unified Volumetric Rate-Energy Relation from Magnetar Radio Bursts to Fast Radio Bursts
本文利用CHIME均匀样本研究磁星暴、非重复FRB和FRB 20180916B的体积率-能量关系,发现三者遵循统一的幂律关系,支持重复与非重复FRB均起源于磁星。
2025-07-22 astro-ph.HE
Spectropolarimetry of Wolf-Rayet Stars in the Magellanic Clouds: Constraining the Progenitors of Gamma-ray Bursts
沃尔夫-拉叶星被认为是大质量恒星演化的最后阶段。有人认为沃尔夫-拉叶星是低金属丰度环境中长持续时间伽马射线暴的祖先。然而,这一推论还有待证实。在这里,我们报告我们的初步结果,从VLT/FORS线性光谱偏振测量调查的沃尔夫-拉叶星在麦哲伦云,这是为了约束的物理标准-如较弱的恒星风,快速旋转,和相关的不对称性-的Mesosar模型。最后,我们提供了一个展望偏振研究与一个非常大的望远镜。
2010-07-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Highly polarised microstructure from the repeating FRB 20180916B
快速射电暴(FRB)是一种明亮、相干、持续时间短的射电瞬变现象,起源于河外星系,至今还不清楚。FRB表现出广泛的光谱,时间和偏振特性,这可以揭示他们的发射物理和传播效应在本地介质中的线索。在这里,我们提出了高的时间分辨率(下至1 $μ$ s)的偏振特性的四个1.7 GHz的爆发,从重复的FRB 20180916 B,这是检测到的电压数据在观测期间与欧洲VLBI网络(EVN)。我们观察到的范围内的发射时间尺度跨越三个数量级,最短的组件宽度达到3-4 $μ$ s(以下,我们是有限的散射)。这是迄今为止在任何FRB中测量的最短时间尺度。我们证明,所有四个突发高度线性极化($\gtrsim 80\%$),没有证据表明显着的圆极化($\lesssim 15\%$),并表现出恒定的偏振位置角(PPA)期间和突发之间。然而,在短时间尺度($\lesssim 100$ $μ$)上,爆发曲线上的PPA似乎存在细微(几度)变化。这些观测结果是最自然的解释在FRB模型的发射是磁层的起源,而不是模型的发射起源于更大的距离在一个相对论冲击。
2021-01-05 astro-ph.HE
Evidence for Enhancement in the Rate of Fast Radio Bursts Toward Galaxy Clusters
McGill University(麦吉尔大学);Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
该研究发现CHIME/FRB基带第二星表中与星系团关联的FRB数量呈3σ增强,占该星表FRB的1.4±0.4%,或由成员星系FRB与引力透镜共同导致,为研究FRB前身星及高红移演化提供新途径。
2026-08-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Repeating fast radio bursts with WSRT/Apertif
重复的快速射电暴(FRB)提供了极好的机会,以确定FRB的祖先和宿主环境,以及破译潜在的发射机制。对重复FRB的详细研究也可能为FRB作为一个种群的起源提供线索。我们的目标是检测前两个重复的FRB:FRB 121102(R1)和FRB 180814.J0422+73(R2),并分析其重复统计。我们还希望显著改善R2的天空定位。我们使用韦斯特博克综合射电望远镜对这两个重复的FRB进行了广泛的跟踪。新的相控阵馈电系统,AZTIF,允许覆盖整个天空的位置不确定性的R2与精细的空间分辨率在一个指向。我们研究了检测到的R1爆发的能量分布和聚类。我们检测到R1有30次爆发我们的测量结果表明,离散度为563.5(2)pc cm $^{-3}$,表明过去几年DM显著增加。我们把最亮的爆发的线性偏振分数的上限为8%。我们没有检测到R2的任何脉冲。单一的幂律可能不适合R1爆发能量分布在整个能量范围或广泛分离的检测。我们的观察提供了改进的R1突发的聚类约束。我们严格的上限的线性极化分数意味着一个显着的去极化,无论是固有的发射机制,或由居间介质,在1400 MHz,这是没有观察到在更高的频率。未检测到来自R2的任何脉冲串意味着脉冲串的高度聚集性质、陡峭的频谱指数或两者的组合。或者,R2已经完全关闭,或者永久关闭,或者关闭一段时间。
2020-01-28 astro-ph.HE