Progress in Understanding the Enigmatic Fast Radio Bursts
在不到十年的时间里,快速射电暴已经从一个单一的有争议的好奇心发展成为一个具有确定的宿主星系和能量尺度的多样化的河外种群。虽然各种各样的模型仍然可行,但FRB的中心引擎很可能涉及充满活力的年轻磁星,最近发现的银河系类似于这些河外爆发。在这里,我们提供了一个简短的介绍性审查快速射电暴,集中在最近的快速进展,这些神秘的事件的观测,我们的理解,其中央引擎,以及它们作为探测器的星系际介质。我们警告不要急于对所有FRB的机制和分类做出判断:在这一点上,可能存在一个占主导地位的中央引擎,以及无线电爆发是由许多不同机制产生的通用特征的可能性。我们还强调了改进我们的银河系和星系晕的建模的重要性,否则会对每个FRB视线产生系统误差。快速射电暴的科学前景是光明的。
2020-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Use of Fast Radio Burst Dispersion Measures as Distance Measures
快速射电暴似乎是宇宙学信号,其频率-时间结构提供了一种色散度量。色散测度是宇宙距离元和电子密度的卷积,包含了使用这些事件作为新的宇宙学距离测度的可能性。我们探讨的挑战,提取的距离在一个强大的方式,并给出定量估计的系统控制所需的快速射电暴成为一个有竞争力的距离探测。该方法也可以应用于评估其用于映射电子密度波动或氦再电离。
2019-10-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Radio Bursts---A Brief Review: Some Questions, Fewer Answers
快速射电暴是最近在脉冲星巡天中发现的频率约为1 GHz的射电辐射毫秒级爆发。它们还没有被确定与任何其他天文物体或现象。爆发是强烈分散的,表明通过一个高柱密度的低密度等离子体。最经济的解释是这是星系间的介质,表明FRB处于宇宙学距离,红移范围在0.3- 1.3之间。推测它们的亮度温度高达$10^{37\,\circ}$ K,这意味着它们是由“聚束”电荷产生的相干发射,就像射电望远镜中的那样。我回顾了天文网站,对象和发射过程,已提出的起源FRB,特别注意软伽玛中继站和巨型脉冲星脉冲。
2016-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast radio bursts from axion stars moving through pulsar magnetospheres
我们研究了轴子星进入中子星磁层时产生的无线电信号。当轴子星移动通过共振区域时,等离子体诱导的光子质量变得等于轴子质量,轴子可以有效地转换为光子,产生强烈的瞬态无线电信号。我们表明,一个致密的轴子星的质量$\sim 10\: μ$ eV的轴子组成的$\sim 10\: μ$可以解释大多数神秘的快速射电暴。
2021-02-24 astro-ph.HE hep-ph
A luminous fast radio burst that probes the Universe at redshift 1
本文观测到位于红移1.016宿主星系中的明亮快速射电暴FRB 20220610A,证实其色散源于星际介质,并据此修订了FRB的最大能量。
2023-10-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray and Radio Bursts from the Magnetar 1E1547.0-5408
我们报告同时无线电和X射线观测的无线电发射磁星1E1547.0-5408 2009年1月25日和2月3日,与64米帕克斯射电望远镜和钱德拉和XMM-牛顿X射线天文台。磁星在一段强烈的X射线爆发活动和增强的X射线发射期间被观察到。我们在这里报告的两个无线电爆发的检测1E1547.0-5408,让人想起快速射电暴(FRB)。其中一个射电爆发被一个明亮的类SGR X射线爆发提前了约1秒(约为脉冲星自转周期的一半),导致F_radio/F_X ~ 10^-9。在观测期间没有检测到无线电脉动,显示FRB样无线电爆发,而在以前的无线电观测中检测到了它们。我们还发现,这两个无线电爆发既不与后者的无线电脉动,也不与X射线脉冲轮廓的峰值(相移~0.2)。比较这些FRB样爆发的光度和SGR 1935 +2154报道的那些,我们发现,在银河系中的磁星爆发的射电效率和/或光度的宽范围可能弥合“普通”脉冲星射电爆发和河外FRB现象之间的差距。
2020-11-12 astro-ph.HE
Joint inference on the redshift distribution of fast radio burst and on the intergalactic baryon content
背景:快速射电暴是起源于银河系外的瞬时射电脉冲。它们的色散度量是源和观测者之间电离星系际介质中重子含量的指示。然而,使用非定域快速射电暴的推论是退化到宿主星系的红移分布。方法:我们进行联合推断的星系际重子含量和快速射电暴红移分布与贝叶斯统计的使用,通过比较不同的模型的可能性,以重现所观察到的统计数据,以推断出最可能的模型。除了两种模型的星系际介质,我们认为从本地环境的源,假设是一个磁星,以及主机和干预星系的代表性合奏的贡献。结果如下:假设丢失的重子存在于电离的星系际介质中,我们的结果表明,观测到的快速射电暴的红移分布峰值在$z \lesssim 0.6$。然而,从不同的仪器关于星系际重子内容的结论分歧,因此需要额外的变化,观察到的主机红移分布,超出了望远镜的选择效应所造成的。
2021-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Physical Constraints On Fast Radio Burst
快速射电暴(FRB)是离散度(DM)为$10^3\DMunit$阶的孤立$\ms$射电脉冲。在$\GHz$频率上探测到的高纬度爆发DM的星系候选者很容易被排除。DM从恒星日冕中发出的爆发是有限的自由-自由吸收和那些从HII地区的无线电波长的相关的自由-自由发射的检测不到的限制。因此,如果是天文学的,FRB可能是银河系外的。FRB 110220的散射尾为$\sim 5.6\pm 0.1 \ms$。如果电子密度的波动是由湍流级联引起的,那么散射就不太可能是由于通过扩散的星系际等离子体的传播。一个更合理的解释是,这次爆发位于其宿主星系的中心区域。$\ms$阶的脉冲持续时间限制FRB源的大小,这意味着指示相干发射的高亮度温度。在宇宙学距离上,FRB附近的电场会非常强,以至于它们可以在单个波周期内将自由电子从静止加速到相对论能量。
2014-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Search for Fast Radio Bursts Associated with Gamma-Ray Bursts
最近报道了对六个快速射电暴(FRB)的探测。FRB是来自天文源的短持续时间($\sim$ 1 ms)、高度分散的无线电脉冲。FRB的物理解释仍然不清楚,但被认为涉及宇宙学距离上的高度紧凑的物体。有人认为,一小部分FRB可能与伽马射线暴(GRB)有物理联系。最近的伽玛暴射电观测报告,使用12米射电望远镜在1.4 GHz的两个高度分散的短持续时间的无线电脉冲的检测。基于这一结果,我们对与伽玛暴相关的FRB进行了系统而敏感的搜索。我们用霍巴特芒特普莱森特射电天文台的26米射电望远镜观测了5个2.3 GHz的伽玛暴。射电望远镜是自动化的,可以快速响应来自雨燕卫星的伽马射线协调网络通知,并在$\sim$ 140秒内转换到伽马射线暴位置。数据中搜索的脉冲高达5000 pc $\rm cm^{-3}$的分散措施和脉冲宽度范围从640 $\rm μ$ s到25.60 ms。我们没有检测到任何事件$\rm \geq 6 σ$。对我们的数据进行深入的统计分析表明,在$\rm 5 σ$以上检测到的事件仅与热噪声波动一致。我们的数据与以前的实验的联合分析表明,以前声称的从伽玛暴中检测到FRB不太可能是天体物理的。我们的研究结果与最近提出的FRB事件率和GRB事件率之间缺乏一致性一致。
2014-06-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from reconnection events in magnetar magnetospheres
Lyutikov(2002年)预测“软伽马射线中继器(SGR)在爆发活动期间的无线电发射”。在时间上与银河系磁星SGR 1935+2154的高能量爆发重合的Mega-Jansky射电爆发的检测证实了这一预测。这个射电事件与快速射电暴(FRB)的相似性表明FRB是在磁星磁层内产生的。我们证明了SGR 1935+2154满足先前推导出的对FRB轨迹处物理参数的约束。相干射电辐射产生于磁层内部的$r< 100 R_{\rm NS}$。无线电发射是由尚未确认的等离子体发射过程产生的,发生在重连事件的初始阶段。
2020-05-12 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
Galactic and cosmological fast radio bursts as scaled-up solar radio bursts
快速射电暴(FRB)是具有大色散的毫秒级射电瞬变现象。最近,FRB 200428与银河系磁星SGR 1935+2154的硬X射线耀斑在时间上重合,这支持至少有一些FRB来自磁星活动。有趣的是,来自磁星XTE J1810-197和太阳的一部分X射线耀斑也伴随着无线电爆发。银河系FRB 200428和宇宙学FRB的许多特征类似于太阳射电爆发。然而,FRB、磁星射电脉冲和太阳射电爆发之间的共同物理起源尚未确定。在这里,我们报告了太阳III型射电爆发,XTE J1810-197和银河系FRB 200428之间的X射线光度和射电光度超过20个数量级的普遍相关性。这种普遍的相关性揭示了产生X射线耀斑的高能电子和引起射电辐射的高能电子具有共同的起源,这可以对射电爆发的产生过程进行严格的限制。此外,我们发现太阳射电爆发,SGR 1935+2154和重复FRB 121102的能量,持续时间和等待时间的相似的发生频率分布,这也支持了紧密的相关性和X射线耀斑与射电爆发的时间相关。所有这些分布都可以用自组织临界性系统的雪崩模型来理解。普遍相关性和统计相似性表明,银河系FRB 200428和在宇宙学距离上看到的FRB可以被视为放大的太阳射电爆发。
2020-12-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unexpected emission pattern adds to the enigma of fast radio bursts
对来自银河系以外的毫秒长的射电爆发的观测揭示了一种大约16天周期的重复模式-这一发现增加了这些爆发起源的谜团。
2020-11-06 astro-ph.HE
The prevalence of repeating fast radio bursts
快速射电暴是银河系外的亚毫秒射电脉冲,起源不明[1,2]。他们的色散测量,量化了观察到的频率依赖的色散延迟的自由电子柱密度,显着超过银河系星际介质的模型[3]的预测。当快速射电暴通过其宿主星系、气态星系晕和星系际介质传播时,可能会产生过量的色散[4,5]。尽管对72个爆发源的已发表样本进行了广泛的随访观察[6],但仅观察到两个重复[7,8],并且尚不清楚其余事件是否真正为一次性事件。在这里,我表明,到目前为止,非重复的快速射电暴的体积发生率可能超过候选的灾难性的祖先事件的发生率,也可能超过候选的致密天体源的出生率。这一分析是基于加拿大氢强度测绘实验[9]对低弥散测量的高爆发检测率。在现有的一套天体物理方案的快速射电暴祖先,我的结论是,大多数观察到的情况下,起源于源,发射几个爆发在他们的生命周期。
2019-07-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A search for hard X-ray bursts occurring simultaneously to fast radio bursts in the repeating FRB 121102
快速射电暴(FRB)的性质目前还不清楚。重复FRB提供比非重复FRB更好的机会,因为它们的同时多波长对应物可以被识别。FRB的磁星耀斑模型是最有前途的模型之一,它除了预测射电爆发外,还预测高能辐射。为了研究这种可能性,我们利用BAT的arcmin水平空间分辨率和宽视场,在所有Swift/BAT事件模式数据中寻找同时和准同时的短期硬X射线爆发,这些数据覆盖了在重复的FRB 121102中报告检测到快速射电暴的时期。我们没有发现任何显著的硬X射线爆发,同时发生的无线电爆发。我们还研究了与这些射电爆发准同时发生的潜在短X射线爆发(发生时间从数百秒到数千秒不等),并得出结论,即使是最好的候选者也与背景波动一致。因此,我们的调查得出结论,没有硬X射线爆发检测斯威夫特/BAT发生在同一时间或准同时与这些快速射电暴在重复FRB 121102。
2020-12-28 astro-ph.HE
The Physical Mechanisms of Fast Radio Bursts
快速射电暴是无线电天空中普遍存在的神秘的毫秒级瞬变现象。近年来数据的快速积累促进了对这些事件的潜在物理机制的理解。从伽马射线暴和射电望远镜等邻近领域获得的知识也提供了见解。在这里,我回顾了在这个快速发展的领域的发展。两个通用类别的辐射模型调用无论是磁层的紧凑的对象(中子星或黑洞)或相对论冲击从这样的对象发射了很多争论。最近探测到的银河系快速射电暴与软伽马射线中继器有关,这表明磁星发动机至少可以产生一些,甚至可能是所有的快速射电暴。其他可以产生快速射电暴的发动机不是必需的,但也不是不可能的。
2020-11-06 astro-ph.HE
What it takes to measure Reionization with Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是近年来发现的河外射电瞬变现象,是一种新型的宇宙学探测器。我们展示了如何突发的色散测量可以独立于模型探测氢再电离的历史。使用FlexKnot自由形式参数化来重建再电离历史,我们预测CMB光学深度的精度约束为11%,再电离中点的精度约束为4%,这将通过100个来自红移z>5的FRB来实现。
2022-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Collision between Neutron Stars and Asteroids as a Mechanism for Fast Radio Bursts
快速射电暴是在$\sim 1.4$ GHz频段探测到的一种新的射电瞬变源,具有持续时间短、强度高的特点。虽然到目前为止只检测到十个事件,但快速射电暴实际上可能以$\sim 10^{3}$- $10^4~\rm{sky}^{-1}~\rm{day}^{-1}$的速率频繁发生。我们认为,中子星与小行星碰撞可以产生快速射电暴。这个模型可以很自然地解释快速射电暴的毫秒级持续时间。能量学和事件率也可以安全地解释。因此,快速射电暴可能是中子星多面性的一面--小天体碰撞事件,这在以前被认为会导致X射线/伽马射线暴或故障/反故障。
2015-12-21 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts and White Hole Signals
我们估计的原始黑洞爆炸今天通过白洞过渡的大小,并在由此产生的爆炸的力量,使用一个简单的模型。我们指出,快速射电暴是持续时间为毫秒的强信号,可能是河外的,来源不明,其波长与预期的爆洞大小相差不远。我们还讨论了信号的可能的更高能量分量。
2014-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The nature of fast radio bursts
对快速射电暴源的物理限制很少,因此可行的理论模型很多。然而,没有一个模型可以匹配所有可用的观测特征,这意味着这些射电暴仍然是天体物理学中最神秘的现象之一。
2018-11-01 astro-ph.HE
Millisecond extragalactic radio bursts as magnetar flares
Thornton等人(2013)发现的河外毫秒射电暴的总体特性与我们在Lorimer等人(2007)首次观测到河外毫秒射电暴后提出的假设(即此类事件与磁星的超耀斑有关)相一致。我们还指出,Rubio-Herrera等人(2013)发现的M31的一些多毫秒射电爆发也可能与较弱的磁星爆发有关。
2013-07-18 astro-ph.HE
Implications of fast radio bursts for superconducting cosmic strings
在宇宙磁场中振荡的超导宇宙弦环可以产生强波束、短持续时间的电磁暴。我们证明,SCS爆发的基本特征,如电磁频率和能量释放,可以一致地表现在最近发现的快速射电暴(FRB)。此外,还首次证明了FRB的红移分布也可以用SCS爆发模型很好地解释。FRB和SCS爆发之间的这种一致性表明FRB可能起源于SCS爆发,因此它们可以为研究SCS提供有效的探针。模型参数的计算结果表明,产生FRB的环具有较小的长度尺度,且主要形成于辐射主导的宇宙学时期。
2014-11-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
"Slow" Radio Bursts from Galactic Magnetars?
最近,在银河系磁星SGR J1935+2154的一次X射线爆发中,探测到了一次快速射电暴,FRB 200428。这表明磁星可以制造FRB。另一方面,来自SGR J1935+2154的大多数X射线爆发与FRB无关。FRB-SGR-突发关联的这种罕见性的一个可能原因是FRB发射比SGR突发发射的波束窄得多。如果这样的解释是正确的,那么人们就可以期望在狭窄的发射波束之外的视角探测到射电暴。由于多普勒因子较小,这些“慢”射电暴(SRB)将具有较宽的宽度和较低的通量密度。我们推导出两个“闭合关系”来判断一个长的、亮度较低的射电暴是否是SRB。BSA LPI射电望远镜在SGR J1935+2154上探测到的2.2秒、308 μ ms、111 MHz的射电爆发可能就是这样一个SRB。FAST从同一个源探测到的2-ms,60 mJ/ms微弱爆发也可能是SRB,如果相应的FRB具有窄光谱。如果FRB波束很窄,那么来自银河系磁星的SRB应该比FRB多得多。缺乏从磁星检测到丰富的SRB将不利于所有SGR爆发与窄波束FRB相关的假设。
2020-12-23 astro-ph.HE
Probing the Universe's baryons with fast radio bursts
快速射电暴是在十多年前才被发现的,它们的起源仍然是个谜。尽管如此,天文学家一直在用它们来研究它们明亮的脉冲辐射所穿过的物质。
2018-11-01 astro-ph.HE
One or several populations of fast radio burst sources?
迄今为止,已经探测到一个重复的和许多明显不重复的快速射电暴。这种二分法引发了关于快速射电暴是源于一个源群还是两个或多个不同源群的讨论。在这里,我们提出了赞成和反对的论点。
2018-11-01 astro-ph.HE
A peculiar hard X-ray counterpart of a Galactic fast radio burst
快速射电暴是明亮的毫秒级无线电闪光,其物理起源尚不清楚。最近,它们的河外性质已被证明,越来越多的来源已被发现重复。年轻、高磁化、孤立的中子星-磁星-由于其能量和高X射线耀斑活动,被认为是快速射电暴祖先最有希望的候选者。在这里,我们报告了2020年4月28日用Konus风探测到的硬X射线事件,该事件与银河系磁星SGR~1935+2154的明亮双峰射电爆发暂时重合,其性质与快速射电暴非常相似。我们发现双峰X射线爆发的两个峰值与射电峰值在时间上一致,证实了X射线和射电发射很可能有一个共同的起源。因此,这是第一次同时探测到来自银河系磁星及其高能对应物的快速射电暴。这次爆发中X射线发射的总能量是典型的明亮短磁星爆发,但其能谱的不寻常硬度强烈区分了4月28日事件与先前从SGR~1935+2154检测到的多个“普通”耀斑。这一点,以及最近没有探测到SGR 1935+2154的大约100个典型软爆发的无线电发射,支持了这样一种观点,即明亮的FRB状磁星信号与罕见的硬谱X射线爆发有关,隐含利率($\sim$ 0.04年$^{-1}$磁星$^{-1}$)似乎与SGR 1935+2154类射电爆发的速率估计一致(0.007 - 0.04年$^{-1}$磁星$^{-1}$)。
2021-03-02 astro-ph.HE
The birth of black holes: neutron star collapse times, gamma-ray bursts and fast radio bursts
最近对短伽马射线暴(SGRB)的观测表明,双中子星(NS)合并可以产生高度磁化的毫秒级NS。一些SGRB的X射线余辉平台的尖锐截止暗示了这些残余NS到黑洞的引力坍缩。这种“超大质量”NS的坍缩也描述了闪电模型,闪电模型是快速射电暴(FRB)前身的主要候选者。与SGRB相关的FRB的观测将为闪电战模型和SGRB的二元NS合并情景提供令人信服的证据,并导致对NS状态方程的有趣约束。我们预测的超大质量NS的崩溃时间创建的二进制NS合并,发现这样的恒星崩溃$\sim10\,{\rm s}$ - $4.4\times10^{4}\,{\rm s}$(95%的信心)合并后。这直接影响到观测目标的NS残余的二进制NS合并,提供了最佳的窗口,高时间分辨率的无线电和X射线后续的SGRB和引力波爆发。
2014-04-10 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Fast Radio Bursts' emission mechanism: implication from localization
我们认为,在$\sim 1$ Gpc的重复FRB的本地化排除了旋转供电类型的无线电发射(例如,类似于来自非常年轻的高能恒星的蟹状星云的巨大脉冲)作为FRB的起源。
2017-01-08 astro-ph.HE
A new fast radio burst in the datasets containing the Lorimer burst
利用Parkes 64 m口径射电望远镜的多波束接收机,在1.4GHz的麦哲伦云观测资料中,发现了一个新的快速射电暴(FRB~010312)。这些数据集包括洛里默爆发(FRB~010724),它早于日期,我们也重新检测。新的爆发具有更高的色散测量值1187 cm $^{-3}$ pc。该爆发是迄今为止发现的最广泛的爆发之一,是已知的第二早的FRB,也是第九个发现的分散测量值大于1000 cm $^{-3}\,$ pc的FRB。我们的发现表明,在现有的帕克斯数据档案中可能还有更多的爆发事件。
2019-02-15 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
A search for dispersed radio bursts in archival Parkes Multibeam Pulsar Survey data
在帕克斯64米射电望远镜的观测中,观测到了一些不同类型的潜在地外射电爆发,包括“旋转射电瞬变”、“洛里默爆发”和“佩里顿”。旋转无线电瞬变是在单脉冲搜索中最容易探测到的无线电脉冲。洛里默爆发是一个高度分散的孤立的射电爆发,其性质暗示着河外起源。佩里顿与旋转射电瞬变和洛里默爆发具有相同的扫频性质,但与这些事件不同的是,它出现在帕克斯多波束接收器的所有13个波束中,可能是一种特殊的射频干扰形式。为了进一步限制这些和其他射电源群,我们搜索了档案帕克斯多波束脉冲星调查数据的事件类似于任何这些。我们没有发现任何新的旋转射电瞬变或像洛里默爆发那样的爆发。然而,我们确实发现了四个类似佩里顿的事件。与佩里顿类似,这四个爆发是高度分散的,在帕克斯多波束接收器的所有13个波束中都能检测到,脉冲宽度在20- 30 ms之间。这些事实可能表明,闪电不是造成佩里顿现象的原因。此外,缺乏高度分散的天体信号是洛里默爆发不太可能属于宇宙学源种群的证据。
2012-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetar-like X-ray bursts suppress pulsar radio emission
旋转动力中子星和磁星是中子星的两种不同的观测表现:旋转动力中子星是快速旋转的天体,大多数被观测为脉动射电源,而磁星是已知磁场最高的中子星,经常发射短持续时间的X射线爆发。在这里,我们报告的同时观测的高磁场射电脉冲星PSR J 1119 -6127在X射线,与XMM-牛顿和NuSTAR,并在无线电能量与帕克斯射电望远镜,在一个时期的磁星般的爆发。旋转供电的无线电发射与多个X射线爆发的发生同时关闭,并在约70秒的时间尺度上恢复。这些相关的射电和X射线现象的观测进一步巩固了射电暴和磁星之间的联系,并表明爆发中产生的成对等离子体可以破坏射电发射粒子的加速机制。
2017-10-10 astro-ph.HE
Circularly polarized radio emission from the repeating fast radio burst source FRB 20201124A
产生快速射电暴(FRB)辐射的机制还知之甚少。有针对性地监测重复FRB源提供了机会,以一次性突发不可能的方式充分表征发射特性。在这里,我们报告了FRB 20201124 A源的观测结果,澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)和帕克斯64米射电望远镜(Murriyang)的超宽带低(UWL)接收器。该源在2021年4月初进入了一个发射明亮爆发的时期。我们已经探测到了16个来自这个源的爆发。ASKAP探测到的爆发之一是从重复FRB源观测到的最亮爆发,推断通量为$640\pm70$ μ ms。在Parkes UWL探测到的五个爆发中,没有一个显示出1.1- 4 GHz范围内的任何发射。所有的UWL爆发都是高度极化的,它们的法拉第旋转测量(RM)显示出明显的变化。我们得到了一个平均RM的$-614$ rad m $^{-2}$的FRB源的$16$ rad m $^{-2}$在UWL爆发的标准偏差。在其中一个UWL爆发中,我们看到了显著的圆偏振发射的证据,其分数范围为$47\pm1$ %。如此高的圆偏振度在重复FRB源的爆发中从未见过。我们还看到了在这个UWL重复突发脉冲轮廓中的线性偏振位置角的显著变化的证据。重复脉冲群发射的模型需要考虑脉冲群极化特性的多样性。
2022-03-31 astro-ph.HE
Telescope Array Bursts, Radio Pulses and Axion Quark Nuggets
望远镜阵列(TA)实验记录了\cite{Abbasi:2017rvx,Okuda_2019}几次短时间的空气簇射事件。这些爆发与传统的单一阵雨非常不同,并且被发现与闪电密切相关。在我们以前的工作\cite{Zhitnitsky:2020shd}中,我们提出这些爆发代表了在所谓的轴子夸克块金(AQN)模型中暗物质(DM)湮灭事件的直接表现。在目前的工作中,我们建议测试这个建议,以搜索频带$ν\in (0.5-200)$ MHz的无线电信号,必须与TA突发同步。我们认为,传统的闪电引起的无线电发射可以很容易地区分从AQN引起的无线电脉冲在这项工作中讨论。
2022-03-15 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Simultaneous X-ray, gamma-ray, and Radio Observations of the repeating Fast Radio Burst FRB 121102
在钱德拉X射线天文台和XMM-牛顿观测重复的快速射电暴FRB 121102期间,我们与绿岸、Effelsberg和Arecibo射电望远镜进行了协调活动,以寻找同时发生的射电和X射线暴。在总共70 k的X射线观测中,我们发现了12个来自FRB 121102的射电爆发。我们在FRB 121102的射电爆发时没有探测到X射线光子,并且在任何时候都没有探测到高于测量背景的X射线爆发。我们在持续时间为$<700$ ms的无线电爆发时,将$3\times10^{-11}$ erg cm $^{-2}$的5 $σ$上限置于X射线爆发的0.5- 10 keV注量上,这对应于在FRB 121102的测量距离处的$4\times10^{45}$ erg的爆发能量。我们还分别对XMM-牛顿和钱德拉观测期间任何时间发射的爆发的$5\times10^{-10}$ erg cm $^{-2}$和$1\times10^{-9}$ erg cm $^{-2}$的0.5- 10 keV注量进行了限制,假设典型的X射线爆发持续时间为5 ms。我们分析了费米伽马射线太空望远镜伽马射线爆发监测器的数据,并将5 $σ$上限设置为10--射电暴时伽马射线暴的$4\times10^{-9}$ erg cm $^{-2}$($5\times10^{47}$ erg在FRB 121102的距离)的100 keV注量。我们还提出了…
2017-09-11 astro-ph.HE
Persistent Radio Emission from Synchrotron Heating by a Repeating Fast Radio Burst Source in a Nebula
第一个重复的快速射电暴(FRB),FRB 121102,被发现与一个空间重合的,持续的非热射电源,但持续发射的起源仍然未知。在本文中,我们提出持续辐射是由FRB 121102在自吸收同步加速器星云中的多次爆发通过同步加热过程产生的。当重复FRB爆发的电子群被同步加速器星云吸收后,星云中电子的能量分布会发生显著的变化。结果,星云的光谱将稳定地呈现出一个驼峰。对于FRB 121102的持续发射,要求注入星云的爆发总能量约为$3.3\times10^{49}\,\unit{erg}$,爆发注入年龄超过$6.7\times 10^4\,\unit{yr}$,星云大小为$\sim0.02\,\unit{pc}$,电子数约为$3.2\times10^{55}$。我们预测,随着更多的爆发注入,星云的亮度将比目前的观测更亮,同时,峰值频率将变得更高。由于星云的同步辐射吸收,一些低频爆发会被吸收,这可能解释了为什么大多数爆发都是在$\sim1~\unit{GHz}$以上探测到的。
2020-04-27 astro-ph.HE
On the Lack of a Radio Afterglow from Some Gamma-ray Bursts - Insight into Their Progenitors?
我们研究了一个明亮的(E_iso > 10^52 erg)伽马射线暴样本的内禀性质,比较了有和没有射电余辉的情况。我们发现,没有射电余辉的爆发样本具有显着较短的瞬发γ射线辐射的平均固有持续时间,并且该持续时间的分布与具有射电余辉的爆发显著不同。虽然没有无线电余辉的样品平均具有较低的各向同性能量,但无线电余辉的缺乏似乎不是简单的能量学的结果,而是可能与环暴密度分布有关的单独物理现象的反映。我们还发现,在没有射电余辉的样品中,各向同性伽马射线能量和固有持续时间之间存在弱相关性,而在观测到射电余辉的样品中则没有。我们给出了可能的解释,为什么可能存在一个样本的伽玛暴没有无线电余辉取决于无线电发射是否来自前向或反向冲击,以及为什么这些突发似乎有本质上较短的即时发射持续时间。我们讨论了我们的研究结果可能对GRB的祖先模型产生的影响。
2017-03-13 astro-ph.HE
Multi-wavelength afterglow emission from bursts associated with magnetar flares and fast radio bursts
本文基于气泡内爆发模型计算磁星巨耀发和快速射电暴产生的多波段余辉辐射,扫描参数空间评估射电可探测性,并估算了可探测事件数量。
2023-07-09 astro-ph.HE
Nanolensed fast Radio Bursts
这表明,快速射电暴可以探测质量范围从$10^{-3}M_{\odot}$到$10^2 M_{\odot}$的暗物质天体的引力透镜效应。它们可能提供比观测麦哲伦星云中物体的透镜效应更灵敏的探测器,并且可以通过扩展的质谱发现或排除星团暗物质。
2017-11-13 astro-ph.HE
Gamma-ray and Optical Observations of Repeating Fast Radio Bursts with VERITAS
快速射电暴(FRB)是一类令人兴奋的明亮、河外毫秒级射电瞬变现象。近年来,大视场射电望远镜的发展,使得单次爆发和重复爆发的数量迅速增加。这使得广泛的多波长后续行动,以寻找理论模型预测的潜在对应物。在银河系磁星(如SGR 1935+2154)中对类似射电瞬变的新观测继续激励着对快速光学和甚高能(VHE,>100 GeV)对应物的搜索。自2016年以来,VERITAS参与了FRB观测活动,以寻找多个重复FRB的即时光学和VHE发射。我们提出了这些新的结果,从VERITAS观测的五个重复源,包括同时采取的数据与CHIME射电望远镜观测到的爆发。
2021-08-20 astro-ph.HE
Low-energy Radio Bursts from Magnetar XTE J1810$-$197: Implications for Fast Radio Bursts
National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(国家射电天文中心,塔塔基础研究所);Center for Astrophysics & Space Science (CASS), NYU Abu Dhabi(天体物理学与空间科学中心,纽约大学阿布扎比分校);Department of Physics, New York University(物理系,纽约大学);Center for Cosmology and Particle Physics (CCPP, Affiliate), New York University(宇宙学与粒子物理中心(附属),纽约大学)
研究通过分析磁星XTE J1810$-$197的低能射电爆发,揭示其可能通过巨脉冲形式发射与FRB能量相当的射电爆发。
2025-12-02 astro-ph.HE
A bright wideband radio burst from the isolated neutron star 2XMM J104608.7$-$594306
The University of Manchester(曼彻斯特大学);The University of Oxford(牛津大学);ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克研究所);Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, The University of Sydney(悉尼大学物理学院天体物理学研究所);ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)(引力波发现卓越研究中心)
研究发现2XMM J104608.7$-$594306发出第二个相干无线电脉冲,具有复杂形态和宽频带发射,极化分析显示高极化率,表明该中子星可能偶发无线电爆发。
2026-05-01 astro-ph.HE
A search for optical bursts from the repeating fast radio burst FRB 121102
我们提出了一个搜索的光学爆发,从重复的快速射电暴FRB 121102使用同时观测与高速光学相机ULTRASPEC的2.4米泰国国家望远镜和无线电观测与100米Effelsberg射电望远镜。总共检测到13个无线电爆发,但我们在70.7毫秒的帧中没有发现相应的光学爆发的证据。在我们的观测过程中,光通量密度的5 σ上限为0.33 mJy(767 nm)。这给出了0.046Jy ms的光突发通量的上限,其将突发发射的宽带光谱指数约束为α <-0.2。其中两个无线电脉冲仅相隔34毫秒,这可能代表了潜在周期性的上限(卫星的典型旋转周期),或者这些脉冲可能来自一个单一的发射窗口,这是一个可能周期的一小部分。
2017-08-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Fast Radio Bursts
天文学上的快速射电暴在发现十多年后仍然是个谜。它们被认为发生在“宇宙学”的距离上,意味着巨大的能量和辐射功率,非常高的亮度和相干发射。然而,它们的源物体,能量释放的方式及其辐射过程仍然未知。这篇评论围绕着这些未回答的问题展开。
2018-08-21 astro-ph.HE
A brief review on Fast Radio Bursts
本文简要综述河外起源的快速射电暴(FRB),梳理其观测特性、科学应用及法国学界相关研究,并展望FRB科学的未来。
2023-11-03 astro-ph.HE
Radio Loud vs. Radio Quiet Gamma-ray Bursts: the Role of Binary Progenitors
我们探讨了射电响亮的伽马射线暴(GRB)的可能性,在相互作用的双星系统中的大质量恒星的崩溃,而射电安静的GRB产生的单个大质量恒星的崩溃。一个双星系统可以有必要的角动量和能量预算来解释较长的即时伽马射线持续时间和较高的各向同性能量在射电大声子样本的长伽玛暴。此外,双星系统可以导致丰富和扩展的星周环境,允许在射电大声系统中看到的长寿命射电余辉的存在。最后,双星系统与单星系统中恒星的相对比例似乎与射电强暴与射电静暴的比例一致。
2022-02-12 astro-ph.HE
A mechanism for fast radio bursts
快速射电暴是一种神秘的瞬变源,可能位于宇宙学距离上。导出的亮度温度超过了许多数量级的非相干同步辐射的自吸收限制,这意味着一个相干发射过程的操作。我们提出了一种快速射电暴的辐射机制,其中辐射来自于相对论电子束激发的强等离子体湍流中的无碰撞韧致辐射。我们讨论可能的天体物理方案中,这一过程可能会运作。发射区域是由相对论性喷流击中的湍流等离子体,其中朗缪尔等离子体波产生强烈的静电孤子状区域(空穴)的浓度。由此产生的辐射是相干的,在某些物理条件下,可以被极化,并具有能量的幂律分布。我们得到的射电光度与快速射电暴的推断值一致。在某些情况下,射电耀斑的时间尺度可以非常快,大约为$10^{-3}$ s。我们提出的机制可以解释快速射电暴的主要特征,并且在不同的天体物理源,如伽马射线暴和一些活动星系核中是合理的。
2015-12-11 astro-ph.HE
Periodic Fast Radio Bursts with Neutron Star Free/Radiative Precession
CHIME/FRB合作最近报告了从FRB 180916.J0158+65的无线电爆发到达时间中检测到16天的周期性。我们研究了观测到的周期性来自磁化中子星自由进动的可能性,并对中子星磁场的不同分量施加了约束。使用一个简单的几何模型,无线电爆发从旋转的中子星磁层发射,我们表明,作为时间的函数的发射模式可以匹配从FRB 180916.J0158+65观察到的。
2020-05-05 astro-ph.HE
The variable radio jet of the accreting neutron star the Rapid Burster
本文通过VLA、Swift和INTEGRAL同步观测吸积中子星Rapid Burster,发现其射电对应体在II型X射线暴期间显著变化,探讨了暴与射电喷流之间可能存在的初步联系。
2024-07-24 astro-ph.HE
Are Fast Radio Bursts Made By Neutron Stars?
重复性快速射电暴的流行模型(也许是所有快速射电暴的模型)涉及中子星,因为它们具有高的旋转或静磁能量密度。这些模型采取两种形式之一:巨大但罕见的脉冲星般的脉冲,如旋转无线电瞬变和爆发,如软伽马中继器。在这里,我整理的证据,最近加强,反对这些模型,包括银河系micro-FRB的缺乏,并归因于FRB 180916.J0158+65的16天周期的大质量黑洞的吸积盘产生的喷流的进动。
2020-02-23 astro-ph.HE
Fast Radio Burst Breakouts from Magnetar Burst Fireballs
最近发现的Mega-Jansky射电爆发与来自银河系磁星(强磁化中子星(NS))SGR 1935+2154的短X射线爆发同时发生,这为一些宇宙学快速射电暴(FRB)起源于磁星爆发的假设提供了确凿的证据。我们认为,高温$T \gtrsim 30$ keV的X射线爆发需要一个电子-正电子($e^{\pm}$)从一个被困-膨胀火球流出,污染前FRB排放NS磁层。$e^{\pm}$流出物对FRB光子是不透明的,并且被X射线爆发强烈地康普顿拖曳。然而,如果FRB发射半径大于几十个NS半径,FRB光子可以在辐射力的作用下从$e^{\pm}$流出。如果FRB较弱或X射线爆发较强,则FRB被阻塞,这可能解释了为什么没有具有巨大耀斑的FRB,也没有可检测到的X射线爆发。我们还推测,$e^{\pm}$外流可能是不可避免的FRB,解决的问题,为什么FRB只发生与高$T$ X射线爆发。突破物理是重要的约束发射机制和电磁对应未来FRB。
2020-11-20 astro-ph.HE
Detection of two bright radio bursts from magnetar SGR 1935+2154
快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)是一种毫秒级的明亮无线电信号(注量$\mathrm{0.1 - 100\,Jy\,ms}$),由未知物理来源的河外源发出。最近CHIME/FRB和STARE 2检测到来自银河系磁星SGR~1935 $+$ 2154的极亮(通量$\sim$ MJy $\,$ ms)无线电爆发,支持(至少一些)FRB是由磁星在宇宙学距离上发射的假设。在对源的522.7 $\,$小时的跟踪观测中,我们探测到两个明亮的射电爆发,其注量分别为$112\pm22\mathrm{\,Jy\,ms}$和$24\pm5\mathrm{\,Jy\,ms}$。这两个爆发出现星际散射的影响,我们测量显着的线性和圆偏振较暗的爆发。这些爆发在时间上相隔$\sim$ 1.4 $\,$ s,表明这是一个非泊松的聚集发射过程--类似于在一些重复的FRB中所看到的。结合CHIME/FRB和STARE 2报告的爆发,以及FAST(通量60 $\mathrm{\,mJy\,ms}$)观察到的更微弱的爆发,我们的观测表明SGR 1935+2154可以产生表观能量跨越大约7个数量级的爆发,并且爆发率在这个范围内是相当的。这就提出了一个问题,这四个爆发是否产生于类似的物理过程,以及FRB的人口分布是否延伸到非常低的能量($\sim10^{30}\,$ erg,各向同性等效)。
2020-10-09 astro-ph.HE
Constraints on the acceleration region of type III radio bursts from decimetric radio spikes and faint X-ray bursts
我们研究的能量释放过程中的耀斑,其特征是微弱的爆发的非热硬X射线(HXR)发射与分米波无线电尖峰和III型无线电爆发开始在高频率和延伸到日光层的渐进阶段。我们描述了日冕中电子加速的位置,并研究了高日冕中射电源大小的径向演化。费米和RHESSI的HXR发射的成像和光谱学提供了日冕中加速电子的诊断以及加速区域高度的下限。使用ORFEES频谱仪在分米范围内进行的射电观测提供了接近加速区域的射电诊断。用LOFAR在米范围内进行的射电光谱成像提供了高日冕中射电源大小随其距太阳距离的演变。非热HXR爆发和无线电尖峰在短时间尺度上有很好的相关性。非热HXR发射电子的光谱指数为-4,其数目约为$2\times 10^{33}$电子/s。加速区域的密度被约束在$1-5 \times 10^9$ cm $^{-3}$之间。快速向上加速的电子变得不稳定,产生朗缪尔波,导致III型射电爆发的高起始频率,并且射束在其源处的伸长在0.5和11.4 μ m之间。用LOFAR观测到的射电源尺寸和它们的梯度大于预期的电子束尺寸和梯度,假设它跟随磁通量管的膨胀。这些观测结果支持了这样一种观点,即无线电发射分裂成尖峰与加速过程本身的分裂有关。HXR和日冕中的无线电诊断的组合提供了对电子加速的位置的强约束。
2021-01-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Statistical similarity between soft gamma repeaters and the repeating fast radio bursts
我们研究了软γ中继站SGR 1935+2154的统计性质。我们发现,持续时间,等待时间,注量和通量的累积分布可以很好地拟合弯曲幂律。此外,持续时间,等待时间,通量和通量的起伏的概率密度函数很好地遵循Tsallis $q$ -高斯分布。$q$值在不同的时间尺度区间内保持稳定,表明爆发具有尺度不变的结构。这些特征与重复快速射电暴FRB 121102的性质非常相似,表明软伽马重复源和重复快速射电暴之间存在潜在的联系。
2021-12-24 astro-ph.HE