Orbit-induced spin precession as an origin of periodicity in periodically-repeating fast radio bursts
FRB 180916.J0158+65被发现重复发射快速射电暴,周期约为16天。我们认为,这种周期性来自轨道诱导,自旋进动的发射极,这可能是一个中子星。根据伴星的质量,双星的周期从几百秒到几千秒不等。这样的紧联星的寿命相对较短,不太可能来自宽联星的引力衰变。我们评论的关系,GW190425和LISA和LIGO探测的可能性。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
Revisit the periodicity of SGR J1935+2154 bursts with updated sample
该研究重新分析SGR J1935+2154爆发的周期性,发现现有周期可能为假,提出126.88天的周期可能与磁星自转有关,但整体爆发历史复杂,需进一步观测验证。
2025-12-19 astro-ph.HE
A Thorough Search for Short Timescale Periodicity in Four Active Repeating Fast Radio Bursts
本研究针对四个活跃重复快速射电暴,采用三种方法结合多爆发特性搜寻短时标周期性,未在0.001-1000秒范围发现明确周期,为FRB起源理论提供约束。
2024-12-12 astro-ph.HE
Searching for Periodicity in FRB 20240114A
Washington University, St. Louis(华盛顿大学)
针对快速射电暴20240114A,通过观测11553次爆发寻找周期性,在15628秒内的爆发周期图未发现显著峰值,分析了周期与时间关系,还通过人工引入调制得出幅度0.15能被可靠检测,为相关研究提供了数据和结论。
2026-07-09 astro-ph.HE
Constraining the origin of the long term periodicity of FRB 20180916B with Polarization Position Angle
本研究利用uGMRT观测的FRB 20180916B偏振位置角数据,约束其长周期起源,排除了各类进动模型,发现其与X射线双星Her X 1的偏振变化特征相似。
2025-07-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
Are FRBs emitted from rotating magnetospheres? Searching for periodicity in polarized bursts
本文提出基于偏振角时间序列周期图的新方法,用于检验重复快速射电暴是否源自具有稳定旋转周期的磁层,该方法在大占空比下比传统到达时间搜索更灵敏。
2025-07-10 astro-ph.HE
Repeating behaviour of FRB 121102: periodicity, waiting times and energy distribution
来自重复的快速射电暴FRB 121102的检测在时间上是聚集的,即使在最早的重复脉冲中也是明显的。最近,有人认为,源活动是周期性的,这表明集群反映了一个尚未确定的周期性。我们使用Effelsberg望远镜,Green Bank望远镜和Arecibo天文台进行了广泛的多波长活动,以遮蔽Gran望远镜Canaria(光学),NuSTAR(X射线)和INTEGRAL(伽马射线)。我们用Effelsberg探测到了36个爆发,其中一个脉冲宽度为39 ms,是FRB 121102探测到的最宽的爆发。在同步NuSTAR观测期间检测到一个爆发时,我们将5- $σ$上限$5\times10^{47}$ erg置于3- 79 keV能量的X射线爆发对应物上。我们使用165小时的Effelsberg观测结果检验了周期性假设,发现周期为161 $\pm$ 5天。我们预测该源将在2020-07-09至2020-10-14期间活跃,随后在2020-12-17至2021-03-24期间活跃。我们比较了在一个单一的观察,威布尔和泊松分布的连续突发之间的等待时间。我们的结论是,强大的集群确实是一个周期性的活动的后果,并表明,如果几个事件与毫秒间隔被排除在外,到达时间是泊松分布。我们用${\sim}10^{38}$ - $10^{39}$ erg的能量来模拟爆发的累积能量分布,发现它很好地用斜率为$γ=-1.1\p…
2020-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Periodic Fast Radio Bursts with Neutron Star Free/Radiative Precession
CHIME/FRB合作最近报告了从FRB 180916.J0158+65的无线电爆发到达时间中检测到16天的周期性。我们研究了观测到的周期性来自磁化中子星自由进动的可能性,并对中子星磁场的不同分量施加了约束。使用一个简单的几何模型,无线电爆发从旋转的中子星磁层发射,我们表明,作为时间的函数的发射模式可以匹配从FRB 180916.J0158+65观察到的。
2020-05-05 astro-ph.HE
Periodic variation of magnetoionic environment of a fast radio burst source
研究利用FAST对FRB 20201124A的3,106次爆发观测,发现其RM存在26.24天周期,支持该重复暴源位于双星系统并暗示此类现象可能普遍。
2025-05-14 astro-ph.HE
Unveiling the Origin of GRB 090709A: Lack of Periodicity in a Reddened Cosmological Long-Duration Gamma-Ray Burst
我们目前的宽带(伽马射线,X射线,近红外,光学和无线电)观测的伽马射线暴(GRB)090709 A和它的余辉,努力确定这种高能量瞬态的起源。先前的分析表明,GRB 090709A表现出准周期振荡,周期为8.06秒,这是长持续时间GRB中未知的特征,但典型的软伽马射线中继器耀斑。当正确解释GRB 090709A功率密度谱的基本形状时,我们没有发现报告周期性的决定性(> 3 sigma)证据。结合瞬变的位置(远离银河平面,在本地宇宙中没有任何邻近的宿主星系)和超过银河值的灭绝证据,我们认为磁星起源相对不太可能。然而,长持续时间的伽玛射线暴可以解释该源的大部分观测特性。GRB 090709A与其他长持续时间GRB的区别主要在于其宿主星系的大量遮蔽(A_K,obs>~2等)。
2009-11-16 astro-ph.HE
How Pulses in Short Gamma-Ray Bursts Constrain HMXRB Evolution
我们演示了如何在短伽马射线暴(SGRB)的脉冲结构,再加上GRB/GW 170817 A的观测,约束的几何形状垂死的HMXRB系统合并中子星组成。
2019-05-31 astro-ph.HE
Detection of 15 bursts from FRB 180916.J0158+65 with the uGMRT
我们报告了最近发现的FRB 180916.J0158+65的uGMRT观测活动的结果,显示其活动周期为16.35天。我们在550-750 MHz频率下观测了该源,每次观测时间为$\sim 2$小时,观测周期为三个连续周期,处于其预期活动期的峰值。我们发现0,12,和3爆发分别,这意味着一个高度可变的爆发率,即使在活跃期。我们始终检测到微弱的爆发,光谱能量只有一个数量级高于银河系爆发源SGR~1935+2154。探测到的爆发的到达时间排除了许多可能的混叠解,加强了16.35天周期的发现。短时间尺度的周期性搜索没有返回高度重要的候选者。两个波束形成器检测到的脉冲串足够明亮,可以在成像数据中清晰地检测到,实现了亚弧秒定位,并证明了使用GMRT进行FRB成像的概念验证。我们提供了一个$3σ$上限的持续无线电通量密度在650兆赫的$66~μ{\rm Jy}$,结合EVN和VLA限制在1.6~GHz,进一步限制任何潜在的无线电对应。这些结果证明了uGMRT用于目标观测以检测和定位已知重复FRB的能力。
2020-08-24 astro-ph.HE
VLA/Realfast Detection of a Burst from FRB180916.J0158+65 and Tests for Periodic Activity
我们报告的检测从FRB 180916的爆发realfast/VLA和目前的软件解释快速射电暴(FRB)的周期性。我们展示了一系列的周期性分析与突发从FRB 180916,FRB 121102和FRB 180814。我们对FRB 180916和FRB 121102的结果与已发表的结果一致。对于FRB 180814,我们未检测到任何显著的周期性发作。FRB 180916的实时快速检测和其他高频爆发往往位于活动窗口的开始,表明可能的相位-频率关系。python包$\texttt{frbpa}$可用于复制和扩展此分析,以测试重复FRB的模型。
2020-06-26 astro-ph.HE
Periodicity of sub-pulses in a radio pulsar
该研究利用小波分析FAST望远镜数据,发现PSR J1926-0652的亚脉冲具有周期性(约17.11P)和漂移(每P递减1.04°),并揭示亚脉冲周期与漂移率强负相关(-0.98)。
2024-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A second-scale periodicity in an active repeating fast radio burst source
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(现代天体学与天体物理学教育部重点实验室(南京大学));Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Physics and Astromoy, Anqing Normal University(安庆师范大学物理与天文学院);Institute of Astronomy and Astrophysics, Anqing Normal University(安庆师范大学天体物理研究所);Guizhou Provincial Laboratory of Big Data, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University(贵州大学大数据与信息工程学院贵州省大数据重点实验室);Xinjiang Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院新疆天文台);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院射电天文与技术国家重点实验室);Xinjiang Key Laboratory of Radio Astrophysics(新疆射电天文重点实验室);College of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院)
研究在快速射电暴20201124A的重复源中发现约1.7秒周期,采用相位折叠法分析,通过全局蒙特卡罗分析得出周期性显著性水平为5.5σ,推导出相关参数,表明该快速射电暴与年轻磁星有关。
2026-07-09 astro-ph.HE
Periodicity in recurrent fast radio bursts and the origin of ultra long period magnetars
最近的研究表明,周期性的快速射电暴FRB 180916在其爆发活动中表现出16天的周期(可能存在混叠)。鉴于磁星被广泛认为是FRB源,这一时期被归因于磁星自旋轴或联星伴星轨道的岁差。在这里,我们做了一个简单的连接到{ \it旋转周期},一个想法的观测动机的6.7小时周期的银河系磁星候选人,1 E 161348- 5055。我们探讨了三种可能导致超长周期磁星产生的物理机制:(一)由于情节性的质量负载带电粒子风(例如,可能伴随着巨大的耀斑),(二)角动量踢从巨大的耀斑和(iii)回落导致长期持久的吸积盘。我们表明,粒子风和回退吸积可能会导致一个子集的磁星人口与超长周期,足够长,以适应FRB 180916或1 E 161348- 5055。如果得到证实,这些时期意味着磁星处于相对成熟的状态(年龄为$1-10$ kyr),并且在出生时拥有大的内部磁场$B_{\rm int}\gtrsim 10^{16}$ G。在FRB的低扭曲磁星模型中,这种长周期磁星可能在较低的各向同性等效能量下主导中继器的FRB产生,并使能量分布扩大到超出规范磁星群体的预期,这些磁星在较短的周期$P \lesssim 10$ s终止其磁活动。
2020-06-19 astro-ph.HE
Testing the Gamma-Ray Burst Pulse Start Conjecture
我们测试的假设,提示伽马射线暴脉冲发射同时开始在所有的能量(脉冲开始猜想)。我们的分析,使用的样本BATSE突发观察到的四个通道,64毫秒的数据和使用脉冲拟合模型,一般支持这一假设的长伽玛射线暴类,虽然少数不一致的脉冲属于突发期间观察到的低信噪比,隐藏的脉冲,和/或显着的脉冲重叠。这种说法的典型不确定性是长伽玛暴脉冲< 0.4 s(40%的脉冲< 0.2 s),短伽玛暴脉冲可能< 0.1 s。当考虑随着Epk下降发现在伽玛射线暴脉冲的演变,这一结果意味着,能量注入在每个伽玛射线暴脉冲的开始,和随后的光谱演变,包括脉冲峰值强度,表示辐射能量损失从这个初始注入。
2009-09-03 astro-ph.HE
Properties of Short Gamma-Ray Burst Pulses from A BATSE TTE GRB Pulse Catalog
我们分析了一个新的包含来自387个BATSE时间标记事件(TTE)GRB的434个脉冲的短伽马射线暴(GRB)的脉冲特性。短伽玛射线暴脉冲表现出相关的持续时间,通量,硬度和振幅的属性,他们的发展硬软,同时经历类似的三峰光变曲线中发现的长/中爆发。我们分类脉冲光变曲线使用它们的时间复杂性,表明短伽玛暴脉冲表现出一系列的复杂性,从光滑的高度可变的。在复杂脉冲中看到的大多数明亮、坚硬、混乱的发射似乎代表了一个独立的高度可变的发射成分。与长/中等暴不同,多达90%的短伽玛暴是单脉冲的。然而,短多脉冲群中的发射被耦合,使得第一脉冲的持续时间是脉冲间间隔和后续脉冲持续时间两者的预测器。这些结果有力地支持了外部冲击产生短伽玛暴中所见的瞬发辐射的观点。长、短和中间GRB的三峰结构和光谱演化之间的相似性表明,外部冲击是所有GRB类中观察到的瞬时发射的原因。除了这些发现,我们确定了一种新的类型的伽马射线瞬态峰值振幅发生在年底的爆发,而不是在较早的时间。其中一些“渐强”爆发之前是快速发射的“断奏”脉冲,而其余的则是一个可变的插曲,可能是未解决的断奏脉冲。
2018-01-02 astro-ph.HE
Sub-second periodicity in a fast radio burst
快速射电暴(FRB)是一种毫秒级的无线电波闪光,在数十亿光年的距离上都可以看到。它们的祖先的性质和发射机制仍然是天体物理学的一个悬而未决的问题。在这里,我们报告了多分量FRB 20191221 A的检测,并确定了其分量之间的216.8(1)ms周期性间隔,其显著性为6.5 sigmas。长(~3 s)持续时间和形成脉冲轮廓的9个或更多个分量使该源成为FRB群体中的离群值。如此短的周期性为该事件的中子星起源提供了强有力的证据。此外,我们的探测有利于从中子星磁层产生的发射,而不是发射区域位于更远离恒星,如一些模型所预测的。
2022-07-13 astro-ph.HE
A bimodal burst energy distribution of a repeating fast radio burst source
重复快速射电暴(FRB)的事件率、能量分布和时域行为包含了关于其物理性质和中心引擎的重要信息,这些信息至今仍是未知的。作为第一个精确定位的源,FRB 121102已被广泛观察到,并显示出随时间的非泊松集群的爆发和幂律能量分布。然而,能量向暗端的分布程度尚不清楚。在这里,我们报告了1652个独立的突发检测的峰值突发率为122小时^{-1},在59.5小时跨越47天。在各向同性的等效能量分布的峰值被发现在1.25~GHz处为~4.8 × 10^{37} erg,低于该峰值,爆发的检测被抑制。爆发的能量分布是双峰的,以及其特征在于由一个对数正态函数和广义柯西函数的组合。在长达一小时的跨度内的大量突发允许在1 ms和1000 s之间进行敏感的周期性搜索。没有检测到任何周期性或准周期性的模型,涉及一个单一的旋转紧凑的对象提出了挑战。高爆发率还意味着FRB必须以高辐射效率产生,不利于具有大能量需求或人为触发条件的发射机制。
2021-10-14 astro-ph.HE
Detection of a Millisecond Periodicity in BATSE Short Gamma-Ray Bursts
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education, China(教育部现代天文学与天体物理重点实验室(南京大学));Institute for Astrophysics, School of Physics, Zhengzhou University(郑州大学物理学院天体物理研究所);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学香港天文学与天体物理研究所)
研究通过分析532个短伽马射线暴的数据,发现GRB 960616存在1100Hz的周期性调制,支持毫秒周期性可能源于致密双星合并后的磁星自转。
2026-01-17 astro-ph.HE
Very Long Baseline Interferometry Experiment on Giant Radio Pulses of Crab Pulsar toward Fast Radio Burst Detection
本文报道了一个对蟹状星云脉冲星射电1.4 ~ 1.7 GHz巨射电脉冲进行甚长基线干涉测量(VLBI)的实验,以演示一种寻找快速射电暴(FRB)的VLBI技术。我们于2014年7月26日使用日本VLBI网络的鹿岛34米和Usuda 64米射电望远镜进行了实验,基线约为200公里。在大约1小时的观测中,我们可以通过高时间分辨率VLBI探测到35个GP。此外,我们确定的分散措施(DM)为56.7585 +/- 0.0025的基础上,平均DM的VLBI检测到的35个GP。我们证实,使用我们的技术检测GPS的灵敏度优于使用相同的望远镜的单碟模式检测。
2016-05-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Heterogeneity in Short Gamma-ray Bursts
我们分析了短伽马射线暴的Swift/BAT样本,使用一个客观的贝叶斯块过程来提取暴的初始脉冲复合体(IPC)的时间描述符。该样品包括12个和41个突发,分别与和没有扩展发射(EE)的组件。非EE爆发的IPC以单脉冲结构为主,而EE爆发倾向于具有两个或多个脉冲结构。EE爆发的特征时间尺度(持续时间、脉冲结构宽度和峰值间期)的中位数比非EE爆发长约2-3倍。Hakkila及其同事先前报告的一种统一长爆发和短爆发的趋势-脉冲强度和宽度的反相关性-在两个短爆发组中继续存在,非EE爆发扩展到更强烈,更窄的脉冲。此外,我们还发现前后脉冲强度与脉冲间隔呈反相关关系。我们还研究了短爆发X射线余辉所观察到的雨燕/XRT。EE爆发的初始XRT探测的中位通量(~ 6 x 10^-10 erg cm^-2 s^-1)比非EE爆发的亮度高~> 20倍,EE爆发的中位X射线余辉持续时间(~ 60,000 s)比非EE爆发的长~ 30倍。EE爆发的趋势,朝着更长的发射时间尺度和更高的初始X射线余辉通量意味着更大的能量注入供电的余辉。EE爆发的X射线余辉持续时间更长,这可能表明有很大一部分爆炸到比非EE爆发更密集的环境中,或者有时占主导地位的EE成分有效地为余辉提供动力。结合起来,这些结果有利于EE和非EE短爆发的不同祖细胞。
2011-04-12 astro-ph.HE
Hybrid Pulsar-Magnetar Model for FRB 20191221A
我们发现,216.8 $\pm$ 0.1 ms的周期性报告的快速射电暴(FRB)20191221 A是非常约束的突发模型。高精度的爆发周期性(优于1/10 $^3$)和2\%的占空比(爆发持续时间和爆发间隔的比率),建议一个脉冲星样的旋转光束模型的观察活动;无线电波产生沿开放领域线内$\sim 10^7$厘米的中子星表面,和光束周期性地扫过观察者作为恒星旋转。根据这张照片,FRB 20191221 A是一个因子$\sim 10^{12}$放大版的银河系恒星,有一个主要的区别:而恒星将旋转动能转换为电磁波,20191221 A的爆发需要将磁能转换为辐射。
2023-01-05 astro-ph.HE
The Integrated Pulse Profiles of Fast Radio Bursts
在2.5 GHz以下观测到的快速射电暴的积分脉冲轮廓和在4 ~ 8 GHz观测到的许多快速射电暴的瞬时谱上出现多峰特征。脉冲或频谱整形的机制很少引起注意。本文指出,这些类干涉脉冲轮廓主要是快速射电暴源区附近的瞬时谱。相应的瞬时谱与单个电子通过锥形波荡器的谱是一致的。在4和8 GHz之间观察到的多峰频谱也可以用这种类型的频谱来解释。光谱是看不见的,除非辐射束中的粒子是聚束的。聚束效应可能是由于粒子在等离子体尾场中的加速。
2020-07-31 astro-ph.HE
The Temporal and Spectral Characteristics of "Fast Rise and Exponential Decay" Gamma-Ray Burst Pulses
本文分别采用两个形状参数的脉冲模型和三个形状参数的带模型,分析了CGRO/BATSE观测到的48个长持续时间伽马射线暴(GRB)中52个FRED脉冲的时间和光谱行为。结果发现,这些FRED脉冲在时间和光谱上都区别于长滞后脉冲。与这些长滞后脉冲不同的是,只有一个参数对指示五个参数之间的明显相关性,这表明至少需要$\sim$ 4个参数来模拟突发时间和频谱行为。此外,我们的研究还揭示了这些FRED脉冲具有以下相关性质:(i)长脉冲具有较硬的光谱,并且比短脉冲的亮度低;(ii)脉冲越不对称,脉冲衰减相内$νf_ν$谱中的峰值能量($E_{p}$)的演化曲线越陡峭。我们的统计结果给出了一些限制目前的伽玛暴模型。
2010-06-08 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
Gamma-Ray Burst Pulses and Lateral Jet Motion
本文提出伽马射线暴脉冲由相对论性喷流扫过视线产生,通过轴对称轮廓与相对论效应解释脉冲特性,并比较两种侧向运动模型,认为弹道喷流模型更优。
2024-03-18 astro-ph.HE
How Temporal Symmetry Defines Morphology in BATSE Gamma-Ray Burst Pulse Light Curves
我们提出了令人信服的证据,大多数伽马射线暴(GRB)脉冲光变曲线的特点是一个光滑的单峰组件加上一个更复杂的发射结构,是时间对称的脉冲峰值的时间。该模型成功地拟合了86%的BATSE GRB脉冲,其亮度足以测量结构特性。令人惊讶的是,一个伽玛射线暴脉冲的光变曲线形态可以准确地预测脉冲的不对称性和拉伸/压缩需要对齐的结构组件之前的时间反射镜的时间反转组件之后,这样的预测是唯一可能的,因为伽玛射线暴脉冲表现出时间对称性。时间非对称脉冲包括FRED、过山车脉冲和非对称u脉冲,而时间对称脉冲包括u脉冲和冠。每种形态类型的特征在于特定的不对称性,拉伸参数,持续时间,以及平滑和结构化组件之间的对齐,并且不对称/拉伸分布中的描绘表明对称脉冲和不对称脉冲可能属于单独的群体。此外,属于短伽玛射线暴类的脉冲表现出类似的形态的长伽玛射线暴类,但似乎只是发生在较短的时间尺度。
2021-08-31 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
Periodic activity from a fast radio burst source
快速射电暴(FRB)是来自河外距离的明亮的毫秒级射电瞬变。它们的来源不明。一些FRB源发出重复爆发,排除了这些事件的灾难性起源。尽管在从毫秒到许多天的时间尺度上搜索重复突发到达时间的周期性,但迄今为止观察到这些突发零星地出现,并且尽管是聚集的,但没有规则的模式。在这里,我们报告的$16.35\pm0.15$天周期性(或可能是一个更高的频率的周期性的别名)从加拿大氢强度测绘实验快速射电暴项目(CHIME/FRB)检测到的重复FRB 180916.J0158+65的检测。在2018年9月16日至2020年2月4日记录的38个爆发中,我们发现所有爆发都在5天的相位窗口内到达,50%的爆发在0.6天的相位窗口内到达。我们的研究结果表明,周期性调制的突发发射本身,或通过外部放大或吸收的机制,并不赞成模型调用纯粹的零星过程。
2020-06-18 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Pulse Shapes: Evidence for Embedded Shock Signatures?
对长、中伽马射线暴光变曲线中一组孤立脉冲的研究表明,具有平滑单调脉冲上升和衰减区的简单脉冲模型是不够的。检查脉冲与这些模型的拟合残差,可以发现以下偏离平滑脉冲的模式:在每个脉冲的残差中发现的三个独立的波状峰(前兆峰,中心峰和衰减峰)与基础的诺里斯等人(2005)脉冲模型相结合,在每个脉冲的时间演化中产生五个不同的区域。前体陆架发生在指数快速上升之前或同时。脉冲在峰值平台达到最大强度,然后经历快速衰减。衰减逐渐减缓,形成一个延伸的尾巴。尽管有这些不同的时间段,研究的脉冲几乎普遍的特点是硬到软的频谱演变,认为新的脉冲功能反映了一个单一的演变,而不是脉冲重叠的文物。波动可以使单个脉冲具有多达三个不同的局部峰值的外观,如果使用不正确的脉冲模型,则导致脉冲拟合中的模糊性。该方法表明,复杂的伽玛暴可能是由更少的脉冲比所示的峰的数量。伽马射线暴脉冲内相似的光谱-时间行为表明,一个单一的过程是负责产生脉冲跨越巨大的范围内的持续时间,亮度和光谱硬度,和相关的特征的波形峰与脉冲的不对称性,建议运动学的起源,似乎支持相对论冲击。
2014-01-16 astro-ph.HE
Pulse-resolved Classification and Characteristics of Long-duration GRBs with \emph{Swift}-BAT Data.I. Precursors versus Main Bursts
Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究院);School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学物理科学与技术学院);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院)
本文通过Swift-BAT数据研究长持续时间GRB的前兆与主爆发特性,发现前兆具有更长的MVT和零中位延迟,可能源于不同的喷流形成机制。
2026-01-29 astro-ph.HE
Single-Pulse Gamma-Ray Bursts have Prevalent Hard-to-Soft Spectral Evolution
分析了62个Fermi伽马射线暴的谱演化,发现单脉冲暴普遍呈现硬到软的谱演化,而多脉冲暴则不同,该结果与高密度环境下的内部/外部激波理论相符。
2024-07-17 astro-ph.HE
A Comprehensive Study of Bright Fermi-GBM Short Gamma-Ray Bursts: I. Multi-Pulse Lightcurves and Multi-Component Spectra
根据费米-伽马射线暴监测仪(GBM)探测到的短伽马射线暴(SGRB)的光子注量,选取了9个最亮的暴进行综合分析。所有的伽玛暴光变曲线都能很好地拟合1 ~ 3个脉冲,这些脉冲由快速上升的指数衰减剖面(FRED)模拟,其中产生的上升时间与半峰全时宽(FWHM)强正相关。一个光子光谱模型,包括一个截止的幂律函数和一个标准的黑体函数(CPL + BB)可以重现这些SGRB的光谱能量分布以及在爆发阶段。CPL的峰值能量与BB的温度有很强的正相关,这表明它们可能来自同一个物理起源。可能的物理起源进行了讨论,这些相关性。
2022-03-08 astro-ph.HE
Unification of Pulses in Long and Short Gamma-Ray Bursts: Evidence from Pulse Properties and their Correlations
我们证明,可区分的伽马射线暴脉冲表现出类似的行为,证明了可观察到的脉冲的持续时间,峰值亮度,通量,光谱硬度,能量依赖的滞后和不对称性之间的相关性。长和短爆发脉冲表现出这些行为,这表明一个类似的过程是负责产生所有的伽玛暴脉冲。这些性质在观测者的坐标系中相互关联,这表明内在的相关性足够强,不会被距离和红移的色散冲淡。我们展示了所有相关的脉冲特性可以解释由硬到软的脉冲演变,我们证明了“强度跟踪”脉冲不具有这些属性不是单一的脉冲,而是出现由两个或更多的重叠的硬到软的脉冲。为了更好地理解脉冲特性,我们认识到,硬到软的演变提供了一个更准确的定义比其强度变化的脉冲。这一认识,再加上脉冲几乎同时在很宽的能量范围内开始的观察,使我们得出结论,所观察到的脉冲发射代表了初始注入导致的能量衰减,并且一个简单且尚未确定的物理机制可能是所有伽马射线暴脉冲的原因,而不管它们形成的环境如何,如果伽玛射线暴起源于不同的祖先,那么为它们提供能量的祖先。
2011-07-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supergiant Pulses from Extragalactic Neutron Stars
我们认为无线电爆发,起源于河外中子星(NS)解决三个问题的源距离。在GHz频率上相干辐射的物理限制是什么?它们允许在宇宙学距离上进行探测吗?每个NS需要多少个突发来产生推断的突发速率$\sim 10^3$ - $10^4 $天空$^{-1}$天$^{-1}$?爆发率与哈勃体积中的NS形成率相当,如果它们足够明亮,每NS只需要一个。然而,辐射物理学使我们倾向于更接近的人群。每NS需要更多的爆发,但在10至100年的重复仍然可以忽略不计。突发被建模为亚纳秒,相干射击脉冲叠加不相干产生毫秒持续时间$\sim 1$ Jy幅度;每个射击脉冲可以比突发幅度弱得多,对发射过程的限制性要求较少。尽管如此,Single Shot脉冲类似于蟹状星云脉冲星的极端未解析($< 0.4$ ns)MJ y脉冲,这与光柱附近由具有净电荷$\sim \pm 10^{21}e$和总能量$\gtrsim 10^{23}$尔格的几乎中性的团块发出的相干曲率辐射一致。来自Gpc距离的爆发需要$\sim 10^{12}d_{\rm Gpc}^2$激发脉冲的非相干叠加或总能量$\gtrsim 10^{35} d_{\rm Gpc}^2$ erg。光柱附近的能量库将通量为$\sim 1$ Jy ms的探测距离限制为$\lesssim {\rm few} \times 100$ Mpc,除非条件比蟹状星云脉冲星更极端。同样地,来…
2015-11-12 astro-ph.HE
Gamma-Ray Burst Pulse Correlations as Redshift Indicators
长伽玛暴瞬发过程中脉冲性质之间的相关性可以作为宇宙学距离的指标,用来估计这些脉冲所属的伽玛暴的红移。我们演示了这种技术的应用程序的样本的伽玛暴的红移是未知的。我们还研究了预测的红移脉冲内发现个别爆发的散射。我们探索这种分散的特点,希望确定系统的校正和/或脉冲子集,可用于增加该技术的可靠性。
2009-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
Light curves and spectra from off-axis gamma-ray bursts
如果伽马射线暴的瞬发辐射起源于一个典型的半径,并且如果产生辐射的物质以相对论速度移动,那么所产生的光变曲线的可变性取决于视角。这是由于脉冲演化时间尺度是多普勒收缩的,而脉冲间隔不是。对于离轴视角$θ_{\rm view} \gtrsim θ_{\rm jet} + Γ^{-1}$,脉冲展宽显著地模糊了光变曲线的可变性。这在很大程度上与几何形状和发射过程无关。为了探讨一个具体的情况下,我们建立了一个简单的单脉冲模型的假设下,脉冲的上升和衰减是由壳曲率效应。我们发现,这样的脉冲观察离轴是(i)更广泛,(ii)软,(iii)显示不同的硬度强度相关性相对于相同的脉冲上看到的轴。对于每一种效应,我们都提供了直观的物理解释。然后,我们展示了如何合成光曲线的脉冲的叠加随视角的增加而变化。我们发现,一个高度可变的光变曲线,(如轴上看到)变得光滑,显然单脉冲(离轴时看到),因为脉冲重叠。为了测试这一事实的相关性,我们估计了\textit{Swift}可检测到的离轴伽马射线暴的分数作为红移的函数,发现用$θ_{\rm view} \gtrsim θ_{\rm jet} + Γ^{-1}$观察到了相当大的分数(10%到80%)的附近($z<0.1$)暴。基于这些结果,我们认为,低光度伽马射线暴是一致的,被视为离轴的普通爆发。
2016-06-23 astro-ph.HE
Empirical Assessment of Aperiodic and Periodic Radio Bursts from Young Precessing Magnetars
我们分析了从FRB 121102和FRB 180916的爆发序列中确定的慢周期性,周期分别为16和160 d,同时还解决了可能与底层致密物体的自旋相关的任何快速周期性的缺乏。这两种现象都可以用一颗年轻的、高度磁化的、进动的中子星来解释,它发出的波束辐射具有明显的相位抖动。进入整体宽立体角的零星窄光束发射可以解释必要的相位抖动,但是具有25%至55%占空比的缓慢周期性将光束遍历约束为显著更小。相反,相位抖动可由产生大的延迟和像差延迟的可变发射高度引起。三轴进动的详细到达时间分析包括无线电波束的摆动和由自旋-磁矩角变化引起的可能更大的周期性扭矩。这些影响将混淆识别的快速周期性的稀疏数据集长于约四分之一的岁差周期,除非适合和删除的轨道拟合。随机自旋噪声可能比射电望远镜中的噪声大得多,可能会阻碍对数据跨度超过几天的任何快速周期性的检测。这些退相干效应会随着FRB源的老化而消失,因此它们可能会演变成具有类似银河系磁星性质的物体。
2022-04-20 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts counterparts in the scenario of supergiant pulses
我们讨论了识别可能的对应物和持久源的快速射电暴(FRB)的框架下的超巨星脉冲的年轻中子星与大自旋下的光度。特别是,我们证明了至少有一些FRB源可以被观察到作为超亮X射线源(ULX)。目前,没有ULX已知与FRB的定位区域重合。我们在2 MASS红移巡天星表中寻找FRB位置与星系的相关性。我们的分析产生了统计学上不显著的过剩($p$ -值$\approx 4\%$)的错误框FRB的星系。在不久的将来,随着FRB的统计数据的适度增加,以及专门的X射线观测和全天X射线巡天的帮助,将有可能决定性地证明或证伪超巨星脉冲模型。
2016-05-06 astro-ph.HE
Swift Observations of Gamma-Ray Burst Pulse Shapes: GRB Pulse Spectral Evolution Clarified
孤立的雨燕伽马射线暴(GRB)脉冲,就像它们的高能BATSE对应物一样,将它们的脉冲发射的大部分作为硬到软的分量发射,可以用诺里斯等人(2005)的经验脉冲模型拟合。这个信号被一个较弱的三峰信号覆盖,可以通过经验波形函数建模(Hakkila和Preece,2014):两个拟合结合起来再现具有独特的三峰形状的GRB脉冲。前体峰出现在脉冲上升或之前,通常是最硬的成分,中心峰是最亮的,衰减峰将指数衰减的发射转换为长的,软的,幂律的尾部。考虑到系统的仪器差异,拟合脉冲的一般特征非常相似。孤立的伽玛射线暴脉冲占主导地位的硬到软的演变,这是更明显的非对称脉冲比对称的。孤立的伽玛射线暴脉冲也可以表现出强度跟踪行为,当观察到时,与三个峰值的定时有关:具有最大最大硬度的脉冲在前体期间最硬,具有较小最大硬度的脉冲在中心峰值期间最硬,并且所有脉冲可以在中心峰值期间和/或在衰减峰值期间重新硬化。由于这些行为基本上在所有孤立脉冲中可见,因此“硬到软”和“强度跟踪”脉冲之间的区别实际上不再适用。此外,孤立的伽玛射线暴脉冲的三峰性质似乎表明,在脉冲持续时间内,能量在三个不同的场合注入:理论脉冲模型需要考虑到这一点。
2015-11-11 astro-ph.HE
FRB 121102 Bursts at a Constant Rate per Log Time
尽管对重复的快速射电暴FRB 121102的周期性进行了许多研究,但潜在的突发模式似乎不是周期性的。我们在FRB 121102中报告了一个对数重复模式,在这个意义上,速率与每组突发的时间成反比。这一结果意味着重复的FRB源不一定与脉冲星有关,而是可能由不同类型的现象引起的,这种现象涉及每对数时间的等量能量输出。
2020-09-22 astro-ph.HE
Development of the spectrum of gamma-ray burst pulses influenced by the intrinsic spectral evolution and the curvature effect
探讨了假设由火球发射产生的伽马射线暴脉冲的光谱演化。结果表明,在不考虑本征辐射和洛伦兹因子的情况下,在折射率约为3的脉冲衰减阶段,由于曲率效应,积分通量与峰值能量之间存在很好的幂律关系。对于不同的本征谱演化模式,脉冲在其衰减阶段的谱略有不同,这表明它是由曲率效应主导的。在上升阶段,当本征发射光谱不变时,积分通量保持增加,而峰值能量保持不变。在该阶段内,对于硬-软本征谱,通量随峰值能量的增加而减小;对于软-硬-软本征谱,通量一般随峰值能量的增加而增加。共同运动脉冲内的固有的软到硬到软的光谱演化将产生峰值能量的脉冲状演化曲线。
2009-02-16 astro-ph.HE
GRB 090618: different pulse temporal and spectral characteristics within a burst
GRB 090618同时被Swift-BAT和Fermi-GBM探测到。它的光变曲线显示了两个发射事件,由四个突出的脉冲组成。第一次发作(发作A)中的脉冲比第二次发作(发作B)中的三个脉冲具有更平滑的形态。利用脉冲峰值拟合方法,我们对这四个脉冲的时间和频谱特性进行了详细的分析,发现第一个脉冲(脉冲A)在以下方面表现出明显不同于事件B中的其他脉冲(脉冲B1,B2和B3)的特性。(i)发现GRB 090618的脉冲宽度($w$)和脉冲的上升衰减比($r/d$,脉冲不对称性)都与能量有关。B期脉冲的$w$和$E$之间的幂律相关指数大于A期。此外,脉冲B1、B2和B3在较高的能带处趋于更对称,而脉冲A显示相反的趋势。(ii)脉冲A表现出从硬到软的光谱演化模式,而B事件中的三个脉冲遵循光变曲线趋势。(iii)脉冲A具有比脉冲B1、B2和B3更长的滞后。引起单个伽玛暴不同脉冲特性的机制尚不清楚。
2012-01-07 astro-ph.HE
Pulse Profile Modeling of Thermonuclear Burst Oscillations I: The Effect of Neglecting Variability
本文研究热核暴时变特性对暴振荡脉冲轮廓建模的影响,发现忽略热区温度和大小变化会显著偏置中子星质量与半径推断,并强调需建立时变模型或分割数据。
2023-04-04 astro-ph.HE
Gamma-ray burst pulse structures and emission mechanisms
本研究通过分析22个GRBs的61个脉冲,引入新函数量化脉冲不对称性,发现脉冲随时间变不对称且光谱变软,揭示了辐射机制从光球辐射向非热辐射的转变。
2025-07-10 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
Bayesian Time-Resolved Spectroscopy of Multi-Pulsed GRBs: Variations of Emission Properties amongst Pulses
伽马射线暴(GRB)具有很强的光谱演化性和高度可变性。特别地,在多脉冲群中,发射特性从脉冲到脉冲变化。本文对{ \it Fermi}/伽马射线暴监测仪观测到的伽玛暴脉冲进行了时间分辨贝叶斯谱分析。脉冲被选择为具有至少四个具有高统计显著性的时元,这确保了频谱拟合被很好地确定并且频谱相关性可以被建立。样本由39个爆发,117个脉冲和1228个光谱组成。我们确认的一般趋势,随着时间的推移,脉冲变软,主要是低能量的幂律指数$α$变小。这种趋势存在一些例外,最硬的脉冲发生在较晚的时候。爆发中的第一个脉冲与后面的脉冲明显不同;其中四分之三的脉冲违反了同步加速器的死亡线,而大约一半的脉冲明显倾向于光球辐射。这些分数对于随后的脉冲减小。我们还发现,在三分之二的脉冲,光谱参数($α$和峰值能量)跟踪光变曲线的变化。这是一个更大的分数相比,发现在以前的样本。总之,与伽玛射线暴光球兼容的发射通常在接近触发时间时被发现,而检测到同步辐射的机会在晚些时候最大。这允许发射机制在后期共存。
2021-12-17 astro-ph.HE
MultiPulse {\it Fermi} Gamma-Ray Bursts. I. Evidence of the Transition from Fireball to Poynting-flux-dominated Outflow
在伽马射线暴(GRB)中,喷流的成分是一个尚未解决的问题。以前的一些研究表明,伽玛暴的瞬发发射光谱很可能是由几个成分,可能产生于不同的喷流成分。在这里,我们提出了一个系统的分析,以寻找伽玛暴,似乎显示过渡从火球之间的坡印廷通量主导的外流以及分离脉冲在一个单一的爆发,如伽玛暴160626 B,使用伽马射线暴监测数据的\emph{Fermi}卫星。我们获得了43个具有明显多脉冲的伽玛暴,通过时间积分谱分析,发现其中有9个(21%)暴可能存在这种跃迁。然后,我们选择了进一步的四个突发与足够的质量的数据进行详细的时间分辨光谱分析,我们发现,在三个突发的热脉冲是一个前兆。此外,基于时间分辨光谱,我们约束这些热脉冲的外流性质,并发现它们与光球发射的典型性质一致。此外,较软的低能量光谱指数的后期脉冲是兼容的光学薄同步辐射模型。我们的分析表明,多脉冲{ \it Fermi}爆发的一个很好的分数可以获得从火球到坡印廷通量主导流出的转变。
2019-11-08 astro-ph.HE
Repeating Fast Radio Bursts from Collapses of the Crust of a Strange Star
奇异星是由退禁闭夸克构成的致密天体。SS与中子星很难区分,因为可能存在由正常强子物质组成的薄壳,并掩盖了SS的整个表面。在这里,我们认为,有趣的重复快速射电暴(FRB)产生的间歇性分数崩溃的地壳的SS引起的吸积物质从其低质量的同伴再填充。在我们的场景中,可以很好地理解FRB的周期性/零星/集群的时间行为。特别是,周期性归因于通过盘不稳定性的吸积率的调制。为了解释重复FRB源180916.J0158+65的$\sim 16$ -天周期性,调用了具有$α\simeq 0.004$的粘性参数和低状态下的吸积速率为$\simeq 3 \times 10^{16}$ ~g~s $^{-1}$的Shakura-Sunyaev盘。如果我们的假设被未来的观测所支持,将成为奇异夸克物质假说的间接证据。
2021-07-30 astro-ph.HE
A comparison between repeating bursts of FRB 121102 and giant pulses from Crab pulsar and its applications
重复性快速射电暴(FRB)的爆发与双星的巨脉冲(GP)有一些相似之处。为了探索它们之间可能存在的联系,我们利用FRB 121102的重复观测和蟹状星云脉冲星的GPS观测研究了这两种现象的累积能量分布。我们发现GP(注量$\geq$ 130 μ ms)的幂律斜率为$2.85\pm0.10$。FRB 121102的能量分布可以很好地拟合一个光滑的破幂律函数。对于FRB 121102在断裂能(1.22 $\times 10^{37}$ erg)以上的爆发,最佳拟合斜率为$2.90_{-0.44}^{+0.55}$,类似于相同观测频率($\sim$ 1.4 GHz)下的GP指数。我们进一步讨论的物理起源的重复FRB 121102的超级GPS模型的框架。我们发现,尽管磁星暴模型更受欢迎,但包含毫秒脉冲星的超级GPS模型是可行的,并且更适合解释FRB 121102。
2020-12-14 astro-ph.HE
The pulse luminosity function of Swift gamma-ray bursts
利用Willingale等人的伽玛暴脉冲物理模型,对118个已知红移的伽马射线暴(GRB)的完整的雨燕暴警戒望远镜和X射线望远镜光变曲线进行了拟合,得到了总共607个脉冲。我们计算的脉冲光度函数,利用三个GRB形成率模型:一个祖先,跟踪宇宙恒星形成率密度(CSFRD)与一个单一的人口的GRB,再加上各种进化参数,或双峰人口的高和低光度GRB,和直接拟合的GRB形成率不包括任何先验假设。我们发现,一个单一的人口的伽玛射线暴脉冲与不断发展的光度函数是优于所有其他单变量不断发展的伽玛射线暴模型,或双峰光度函数在再现所观察到的伽玛射线暴脉冲的L-Z分布和亮度的演变的幅度是一致的研究,只利用最亮的伽玛射线暴脉冲。我们确定,伽玛暴的形成率密度演化组件的外观是一个工件的CSFRD在高红移参数化差,而不是指示早期时代伽玛暴的形成率的演变。我们的结论是,一个伽玛射线暴光变曲线的单一最亮的区域没有特殊的属性,通过将脉冲数据从伽玛射线暴的整体发射,我们提高了伽玛射线暴人口统计的一个因素5,排除了一些模型用于解释不足的伽玛射线暴形成率建模,并更严格地限制一些观测参数的伽玛射线暴行为。
2016-11-27 astro-ph.HE
Inferences from the Distributions of Fast Radio Burst Pulse Widths, Dispersion Measures and Fluences
快速射电暴(FRB)的宽度、频散测度、频散指数和注量是所有模型必须满足的耦合约束。观察色散指数接近其低密度极限$-2$设置一个模型无关的上限上的电子密度和下限上的任何色散等离子体云的大小。的非单调依赖的突发宽度(仪器效应反卷积后)的色散测量排除星系际介质的散射,扩大了FRB的时间的位置。在银河系高纬度地区,时间展宽远远大于类星体,这意味着散射发生在靠近源的地方,那里的高密度和强湍流是合理的。FRB能量学与宇宙学距离上年轻、快速、高场恒星的超巨星脉冲一致。FRB色散测量的分布与膨胀云(如SNR)不一致。它排除了空间有限的分布(如本地超星系团),但同意一个均匀的宇宙学分布与星系际色散。FRB $\log{N}$ - $\log{S}$关系也表明了宇宙学分布,除了非常明亮的洛里默爆发。
2016-01-17 astro-ph.HE