Emission Properties of Periodic Fast Radio Bursts from the Motion of Magnetars: Testing Dynamical Models
最近对周期性快速射电暴源180916.J0158+65(FRB 180916)的观测发现,在爆发期间和爆发之间存在小的线性偏振位置角摆动,爆发活动窗口在较高频率下变得更窄和更早。虽然观测到的色活动窗口不利于FRB 180916中的周期性模型,该模型是由来自恒星伴星的光学厚风遮蔽中子星驱动的,但与周期性来自爆发磁星运动的理论的联系仍然不清楚。在本文中,我们展示了如何高度依赖的无线电发射磁星曲率辐射,与爆发发射的区域是不对称的磁偶极子轴,可以导致爆发活动窗口和极化与最近的观测结果一致。特别是,爆发在更高频率下系统性地提前到达的事实不利于FRB周期性来自伴星或后备磁盘的磁星强制进动的理论,但与周期性来自缓慢旋转或自由进动的磁星的理论一致。提出了几个观测测试来验证/区分其余的理论,并确定哪个理论解释了FRB 180916中的周期性。
2021-01-14 astro-ph.HE
FRB 121102 Bursts Show Complex Time-Frequency Structure
FRB 121102是唯一已知的重复快速射电暴源。在这里,我们分析了一个宽频率范围(1-8 GHz)的高信号噪声,相干去色散突发使用阿雷西博和绿银行望远镜检测到的样本。这些突发揭示了复杂的时频结构,包括具有有限带宽的子突发。频率相关的突发结构复杂的色散测量(DM)的确定,我们认为,它是适当的使用DM度量,最大限度地提高频率平均脉冲结构,而不是峰值信噪比,并找到DM = 560.57 +/- 0.07 pc/cc在MJD 57644。在校正色散延迟后,我们发现子突发具有在总突发包络中的稍后时间通常漂移较低的特征频率。在1.1-1.7 GHz频带中,~ 0.5-1-ms子突发具有范围从100-400 MHz的典型带宽,以及朝向较低频率的~ 200 MHz/ms的特征漂移速率。在较高的射频下,平均而言,子突发带宽和漂移率较大。虽然这些特征可能是突发发射机制所固有的,但它们也可能是由源本地介质中的传播效应所赋予的。突发DM与文献中先前值的比较表明,Delta(DM)在4年内增加了约1-3 pc/cc,尽管这可能是一种随机变化,而不是长期趋势。这意味着局部介质的变化或频率相关延迟的附加源。总的来说,结果与先前提出的FRB 121102嵌入致密星云的情况一致。
2018-11-26 astro-ph.HE
Comparative Analysis of the Observational Properties of Fast Radio Bursts at the Frequencies of 111 and 1400 MHz
本文对111和1400兆赫频率的快射电爆发的观测特征进行了比较分析。利用频散测度构造了射电爆发的分布。在这两个频率下,它们由对数正态分布描述,参数为$μ=6.2$ $σ= 0.7$。在111 MHz和1400 MHz的色散测量的散射值的依赖$τ_{sc}(DM)$也被构造。这种依赖性与对电子货币的依赖性有着根本的不同。在1400 MHz和111 MHz下对脉冲散射和色散测量之间关系的比较分析表明,对于两个频率,它都具有$τ_{sc}(DM)\sim DM^k$的形式,其中$k = 0.49 \pm 0.18$和$k = 0.43 \pm 0.15$分别用于111和1400 MHz。所获得的依赖性的框架内的快速射电爆发和星系际空间中的物质几乎均匀分布的假设发生的河外解释。从$τ_{sc}(DM)$的依赖关系出发,得到了我们星系和宿主星系的晕对$DM$的贡献的总估计值$DM_{halo} + \frac{DM_{host}}{1+z}\approx 60\;{\rm pc/cm}^3$。基于LogN-LogS关系,在111和1400 MHz采样点的统计特性相同的条件下,得到了射电爆发的平均谱指数$α= - 0.63 \pm 0.20$。
2021-09-24 astro-ph.HE astro-ph.IM
Propagation effects at low frequencies seen in the LOFAR long-term monitoring of the periodically active FRB 20180916B
本研究利用LOFAR对FRB 20180916B开展额外223小时低频监测,发现11个新暴,约束了其活动窗口与相位中心,分析了法拉第旋转、散射、去极化等传播效应,为其周期性活动的相关模型提供观测依据。
2023-08-28 astro-ph.HE
Dark gamma-ray bursts: possible role of multiphoton processes
在某些伽马射线暴(所谓的暗暴)中没有光学余辉,这就需要对这种现象的物理特征进行分析。结果表明,这种奇异性可以连接到多光子过程的频率总和的瑞利-金斯部分的光谱,其泵到更高的频率。最有可能的是,在没有进一步热化的情况下,即在爆炸活动迅速开始后不久,在具有仍然很薄的等离子体涂层的年轻物体上记录到这种辐射。
2009-07-27 astro-ph.HE quant-ph
Chromatic activity window of periodic fast radio bursts: FRB 20121102A and FRB 20180916B
Universidad de Chile(智利大学);Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学);Joint ALMA Observatory(ALMA联合天文台);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Instituto de Astrofísica, Facultad de Física, Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教 Pontificia 大学物理学院天体物理研究所)
研究周期快射电暴的色度活动窗口,通过分析两个源的周期性活动,探讨其色度行为及模型改进。
2026-02-02 astro-ph.HE
Multiwavelength Radio Observations of Two Repeating Fast Radio Burst Sources: FRB 121102 and FRB 180916.J0158+65
快速射电暴(FRB)的频谱编码了关于源的局部环境、潜在的发射机制以及沿视线的介入介质的有价值的信息。我们提出了两个重复FRB源,FRB 121102和FRB 180916.J0158+65,与美国宇航局深空网络(DSN)70米射电望远镜(DSS-63和DSS-14)的长期多波长无线电监测活动的结果。FRB 121102的观测是在2.3和8.4 GHz同时进行的,在2019年9月19日至2020年2月11日之间总共持续了27.3小时。我们在FRB 121102的2.3 GHz频段探测到2个射电爆发,但在我们的任何观测中都没有发现8.4 GHz的射电发射证据。我们在2.3和8.4 GHz同时观察到FRB 180916.J0158+65,并在1.5 GHz频段分别观察到FRB 180916.J0158+65,在2019年9月19日至2020年5月14日期间共观察了101.8小时。我们对FRB 180916.J0158+65的观测跨越了多个活动周期,在此期间,该源被认为是活跃的,并覆盖了广泛的活动阶段。我们的几次观测发生在用加拿大氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜从400-800 MHz之间的源检测到爆发的时候。然而,在我们使用DSN射电望远镜观测期间使用的任何频率下,都没有从FRB 180916.J0158+65中检测到射电暴。我们发现,FRB 180916.J0158+65的表观活…
2020-11-18 astro-ph.HE
Periodic Emission Frequency Modulation in a Hyperactive Fast Radio Burst
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(中国教育部现代天体物理学与天文学重点实验室(南京大学));Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文系)
研究发现FRB 20240114A的中心发射频率存在周期性调制,周期约112天,通过统计显著性超过6σ的分析,揭示了快速射电暴辐射机制和传播效应的新复杂性。
2026-05-12 astro-ph.HE
Detection of Repeating FRB 180916.J0158+65 Down to Frequencies of 300 MHz
本文报道用绿岸望远镜(GBT)在300-400 MHz频率范围内探测到周期性活动重复快速射电暴(FRB)源FRB 180916.J0158+65的七个射电暴。在GBT波段的底部可以看到多个突发的发射,这表明FRB发射的截止频率(如果存在的话)低于300 MHz。观测是在预测的源活动期间进行的,并与低频阵列(LOFAR)和加拿大氢强度测绘实验(CHIME)望远镜上的FRB后端同时覆盖。我们发现,GBT检测到的爆发之一,有潜在的相关发射的CHIME波段(400-800 MHz),但我们没有检测到爆发的LOFAR波段(110-190 MHz),放置一个限制$α> -1.0$的宽带发射源的频谱指数。我们还发现,从源的发射是严重的突发带宽低至$\sim$ 40 MHz的频带限制。此外,我们把最严格的约束可观察到的散射源,$<$ 1.7毫秒,在350 MHz,这表明环暴环境没有很强的散射特性。此外,知道环暴环境是光学薄,在300 MHz的自由-自由吸收,我们发现的证据对超紧凑的HII区域或年轻的超新星遗迹(年龄$<$ 50岁)与源的关联。
2020-05-31 astro-ph.HE
Distinct properties of the radio burst emission from the magnetar XTE J1810-197
XTE J1810-197(PSR J1809-1943)是有史以来第一颗被发现发射瞬态无线电辐射的磁星。它最近经历了另一次无线电和高能爆发。这只是从这个来源观察到的第二次无线电爆发。我们使用巨型米波射电望远镜在J1810-197最近的低射频射电爆发后不久对其进行了观测。我们提出了650 MHz的流量密度演化的源在爆发的早期阶段,其无线电频谱低至300 MHz的频率。磁星也以强烈、狭窄的爆发形式展示无线电发射。我们发现,爆发有一个特征的内在宽度的顺序为0.5-0.7毫秒,并讨论其性质的背景下,巨脉冲和巨微脉冲从其他恒星。我们还表明,爆发表现出的光谱结构,不能解释的星际传播效应。这些结构可能表明与重复的快速射电暴的现象学联系,这也显示了有趣的,更详细的频率结构。虽然光谱结构在爆发的早期阶段特别明显,但在后期阶段似乎不那么突出,也不那么频繁,这表明这些光谱结构的根本原因正在演变。
2019-09-09 astro-ph.HE
Detecting fast radio bursts at decametric wavelengths
快速射电暴(FRB)是一种高度分散的、零星的射电脉冲,可能是银河系外的自然现象。在这里,我们调查的源人口进行调查的频率$<1$ ~GHz的约束。到目前为止,除了一个FRB之外,所有的FRB都是在1- 2 ~GHz频段被发现的,但是新的和新兴的仪器看起来将在不久的将来成为亚GHz频率下FRB种群的有价值的探针。在本文中,我们考虑了自由-自由吸收和多径散射的影响,在我们的分析通过一些不同的假设干预介质。我们考虑以前的低频调查以及正在进行的调查与科技大学的数字后端的莫隆格洛天文台合成望远镜(UTMOST),以及未来的观测与加拿大氢强度测绘实验(CHIME)和氢强度和实时分析实验(HIRAX)。我们预测CHIME和HIRAX将能够每天观测到$\sim$ 30个或更多的FRB,即使在最极端的情况下,自由自由吸收和散射可以显着影响1~GHz以下的通量。我们还表明,UTMOST将检测1- 2 FRB每个月的观察。对于CHIME和HIRAX,检测率也很大程度上取决于假设的FRB距离尺度。我们研究的一些模型预测,在FRB流量增加的红移在低频率的函数。如果FRB是真正的宇宙学来源,这种效应可能会影响未来在这个波段的调查,特别是如果FRB人口跟踪宇宙恒星形成率。
2016-11-07 astro-ph.HE
Blast Waves from Magnetar Flares and Fast Radio Bursts
年龄小于一个世纪的磁星预计会非常活跃。除了由旋转驱动的风,它们还产生频繁的磁耀斑,向风中发射强大的冲击波。这些内部的冲击波就像脉泽一样,产生具有以下性质的快速(毫秒)射电暴(FRB)。(1)GHz无线电发射发生在半径$r\sim 10^{14}$ cm处,并在观察者的时间内持续$\lesssim 1$ ms。(2)周围风中的感应散射并不能抑制射电爆发。(3)发射具有由磁星旋转轴设置的线性偏振。(4)在爆发期间,发射漂移到较低的频率,并且其持续时间在较低的频率处变宽。(5)不均匀风中的冲击波可能会发出不同的爆发;如果磁星以$\sim 1$的周期旋转,周期性可能会出现在亚毫秒的时间尺度上。然而,所观察到的FRB结构可能会在通过宿主星系的传播过程中因透镜效应而改变。(6)来自磁星的FRB预计会重复出现,只有罕见的强爆发(高达$\sim 10^{43}$ erg)或更频繁的弱爆发。(7)当一个重复的耀斑撞击到前一个耀斑尾部的风泡时,FRB就会变成明亮的闪光。它的光度可能接近超新星Ia,并持续数秒。宇宙中这些光学闪光的速率比FRB的速率低得多,但它可能超过超新星的速率。超活跃磁星在其宿主星系中的位置取决于它们的形成方式:超新星爆炸中产生的磁星将追踪恒星形成区域,而紧凑物体合并中形成的磁星将被抵消。合并磁星预计是最有活力的,特别是超活跃。
2020-03-28 astro-ph.HE
Probing X-ray burst -- accretion disk interaction in low mass X-ray binaries through kilohertz quasiperiodic oscillations
I型X射线爆发的强辐射通量与中子星周围的吸积流相互作用。高频准周期振荡(kHz QPO),在几十个引力半径的轨道频率匹配的频率观察,提供了一个独特的探测盘最里面的区域。在本文中,我们跟踪低kHz QPO,响应于I型X射线爆发,在两个原型QPO源,即4U 1636-536和4U 1608-522,所观察到的罗西X射线定时探测器的正比计数器阵列。我们已经选择了一个样本的15个突发的kHz QPO频率可以跟踪的时间尺度与突发的持续时间(几十秒)。我们发现的证据表明,QPO的影响超过200秒,在一个非常长的爆发和100秒,在其他两个(虽然在一个不太重要的水平),而爆发的排放已经衰减到一个水平,将使预爆发QPO被检测到。另一方面,对于大多数我们的突发kHz QPO样本,我们表明,一旦检测到的QPO的统计允许,在最好的情况下,我们能够设置一个上限为20秒的恢复时间的QPO。这种行为的多样性与爆发峰值亮度的差异无关。我们讨论了这些结果的框架内,最近的发现,吸积到中子星可能会加强在I型X射线爆发。随后的磁盘耗尽可以解释QPO的消失约100秒,可能在两个事件中观察到。然而,必须援引其他设想来解释从大多数突发中推断出的恢复时间短的原因。显然,I型X射线爆发的快速计时和光谱信息的组合在中子星周围的内部吸积流动力学的研究中具有巨大的潜力。
2014-08-20 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from non-resonant Alfvén waves and synchrotron maser emission in the magnetar wind
磁星风中非共振阿尔芬波与同步辐射微波发射机制可解释快速射电暴的特征频率和能量学,需高洛伦兹因子和低温度条件。
2025-10-29 astro-ph.HE
Are fast radio bursts the birthmark of magnetars?
本文提出了一个快速射电暴模型,它以满足$B/P > 2 \times 10^{16}$ ~G $^{-1}$(1~G = 1~statvolt~cm $^{-1}$)的年轻短周期河外磁星为源。当这种类星体表面电场的平行分量$\bE_\parallel$(在真空磁层的情况下)接近临界场$E_c = m_e^2 c^3/(e\hbar)$的5 \%时,场可以容易地通过Schwinger机制衰减成电子-正电子对,其反反应导致$\bE_\parallel$在小于火花隙发展的特征时间尺度上振荡。因此,在这种情况下,脉冲星磁层的开放场线区域由Schwinger对控制,它们的大创建和加速率使逃逸对能够直接从极冠相干发射无线电波。大部分能量以相干辐射最高的频率$\lesssim 1$ ~GHz发射,其速率足以使磁星在几个$\times 10^{-3}$ ~s的时间尺度$\ap$上显著地失去自旋,$\times 10^{-3}$ ~s是快速射电暴的持续时间。然而,由于年轻磁星的星周环境,$\lesssim 1$ ~GHz辐射很可能被上覆物质吸收或反射。结果表明,$\ap 1$ ~GHz及以上的剩余(可观测)频率的亮度与典型的快速射电暴相当。除非有某种加速旋转的机制可以用来恢复触发施温格机制的原始高旋转速率,否则快速射电暴不会在同一颗磁星中再次重复。
2016-11-09 astro-ph.HE
The Arecibo Fast Radio Burst: Dense Circum-burst Medium
快速射电暴(FRB)的性质一直是人们争论的焦点。在这里,我们研究FRB 121102,在阿雷西博望远镜发现,并以其异常大的光谱指数而闻名。经过广泛的研究,我们得出结论,光谱指数是由一个星云与自由-自由吸收。我们发现这个假定的星云一定位于银河系之外。我们的结论是,FRB是银河系外的起源,它们出现在密集的恒星形成区域。银河系外模型的挑战是FRB的高体积率。如此高的速率使我们能够排除所有灾难性恒星死亡的模型。来自年轻磁星的超巨型耀斑是最有可能的祖先。一些结果是:(i)星系间FRB模型可以安全地忽略。(ii)年轻磁星丰富的ISM环境可以对DM,旋转测量(RM)以及在某些情况下对重要的自由光学深度做出重要贡献。(iii)宿主星系中的恒星形成区对DM的贡献很大。包括这一贡献减少了到FRB的推断距离,并相应地增加了FRB的体积速率(并且,反过来,可能需要巨大的耀斑也可以产生FRB)。(iv)FRB可能在较低频率下被抑制。相反,在较高频率(2- 5GHz)下搜索FRB将是有吸引力的。(v)如果环爆介质密度很大(可能是FRB 121102的情况),产生无线电辐射的冲击波会经历快速减速,导致X射线、无线电和可能的伽马射线辐射。(vi)恒星形成率高的星系将有更高的FRB率。然而,由于当地的贡献不同,这些财务报告机构将有不同的模式草案。(vi)FRB的DM和RM将被证明是星系际介质(密度,磁场)和宇宙学的…
2015-11-30 astro-ph.HE
A search for fast radio burst-like emission from Fermi gamma-ray bursts
本文报道了费米卫星探测到的伽马射线暴(GRB)的快速跟踪观测结果,以寻找相关的快速射电暴。这些观测是用澳大利亚平方公里阵列探路者在1.2-1.4 GHz的频率下进行的。一组20个爆发,其中四个是短伽玛射线暴,随后与一个典型的潜伏期约为一分钟,持续时间长达11小时后爆发。数据进行了搜索,使用4096分散测量试验高达3763 PC厘米$^{-3}$的最大分散措施,并为脉冲宽度$w$的持续时间范围从1.256至40.48毫秒。没有相关的脉冲无线电发射观察到以上$26 {\rm Jy ms} (w/1 {\rm ms})^{-1/2}$的任何20个伽玛暴。
2020-06-26 astro-ph.HE
The Low Frequency Perspective on Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是近年来最令人兴奋的天体物理发现之一。对它们低频发射的研究,在它们被发现后大约十年才被有效地发现,由于迄今为止一些最重要的探测,它帮助塑造了这个领域。特别是CHIME/FRB望远镜在400和800 MHz之间进行的观测,在一年多一点的时间里探测到了约500个FRB,其中有约20个重复源。低频率的检测发现了附近的人口,我们可以通过持续的监测和有针对性的活动来详细研究。最新的、最重要的发现包括:周期性,在重复源中为天级,在明显非重复源中为毫秒级;检测到来自银河系磁星的FRB样爆发;以及在附近星系的球状星团内定位FRB。系统地研究低频率下的种群对于表征FRB周围的环境以及在全球水平上理解局部宇宙的环境非常重要。本次审查的目的是提供一个概述的努力,导致目前丰富的各种低频研究,并把一个共同的背景下取得的成果,以跟踪该领域的未来进展的可能路线图。
2022-03-09 astro-ph.HE
An ultraviolet burst oscillation candidate from the low-mass X-ray binary EXO 0748-676
本研究基于哈勃望远镜2003年的观测,在低质量X射线双星EXO 0748-676中发现首例远紫外暴振荡候选信号,若获证实将揭示新的相干辐射机制。
2025-09-12 astro-ph.HE
NICER Observation of Unusual Burst Oscillations in 4U 1728-34
中子星内部成分探测器(NICER)从任务开始到2019年2月,已经观察到来自低质量X射线双星(LMXB)中子星4U 1728-34的七次热核X射线爆发。其中三个爆发显示其衰减尾部的振荡,其频率在先前从该源检测到的爆发振荡的1 Hz内。其中两个爆发振荡具有不寻常的性质:它们具有大的分数均方根幅度$ 48 \pm 9 \%$和$ 46 \pm 9 \%$,并且它们仅在光子能量高于6 keV时才被检测到。相比之下,第三个检测到的爆发振荡是兼容的,与以前的观察这个源,在0.3至6.2千电子伏的能量带的分数均方根幅度为$7.7 \pm 1.5\%$均方根。我们讨论了这些大振幅爆发振荡的影响,发现它们很难解释与目前的理论模型的X射线爆发尾部振荡。
2019-08-03 astro-ph.HE
Upper Field Strength Limit of Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是一种宇宙学射电瞬变现象,其产生机制尚不清楚。FRB的亮度、持续时间、频谱和重复频率等已知特征表明FRB是GHz频率的强相干无线电信号,但近源FRB的状态仍不清楚。作为一种极端的天文事件,FRB应该伴随着能量相当甚至更强大的X/γ射线对应物。在这里,用粒子模拟的方法模拟了GHz的超强射电脉冲与GeV光子的相互作用,结果表明,在3*10^12V/cm的场强下,量子级联可以产生密集的等离子体对,从而极大地抑制了射电脉冲。因此,在源区存在GeV光子的情况下,强度大于3* 10^12 V/cm的GHz射电脉冲无法逃逸。这一结果表明,FRB的场强上限在源。
2022-03-24 astro-ph.HE
Synchrotron masers and fast radio bursts
快速射电暴(FRB)在GHz频率下具有1 ms的典型持续时间和1 μ y的通量密度,具有超过1e33 K的亮度温度,需要相干发射过程。这可以通过将粒子聚集在小于典型波长的体积中来实现,但这可能具有挑战性。或者,我们可以有微波激射辐射。在一定条件下,同步加速器受激发射过程可能比真实吸收更重要,同步加速器脉泽就可以产生。这发生在发射电子具有非常窄的节距角和能量分布时。这一过程克服了具有极密集的粒子束的困难,并且放宽了光穿过时间限制,因为在源的实际大小和观察到的可变性时间尺度之间没有简单的关系。
2016-09-15 astro-ph.HE
LOFAR Detection of 110-188 MHz Emission and Frequency-Dependent Activity from FRB 20180916B
FRB 20180916 B是一个经过充分研究的重复快速射电暴源。它的接近(~150 Mpc),以及对爆发的详细研究,揭示了许多关于其性质的线索-包括其活动的16.3天周期。在这里,我们使用LOFAR在110-188 MHz的18个突发的检测报告,到目前为止,任何FRB的最低频率检测。有些爆发的观测频率最低可达110 MHz,这表明它们的频谱延伸得更低。这些观测结果提供了一个数量级更强的约束,由于在源的本地环境中的自由-自由吸收的光学深度。圆极化的缺乏和几乎平坦的极化角曲线与在300-1700 MHz处看到的突发特性一致。与较高频率相比,较大的突发宽度(150 MHz时约为40-160 ms)和较低的线性极化分数可能是由于散射。我们发现法拉第旋转测量值的变化约为2-3 rad/m^2,这可能与源的活动周期有关。我们将LOFAR突发到达时间与来自uGMRT(200-450 MHz)和CHIME/FRB(400-800 MHz)的38个先前公布的和22个新检测到的突发进行比较。当LOFAR没有检测到发射时,同时观测显示5次CHIME/FRB爆发。我们发现,突发活动是系统地延迟到较低的频率约3天,从600 MHz到150 MHz。我们讨论了这些结果的背景下,FRB 20180916 B是一个相互作用的二元系统,具有中子星和高质量的恒星同伴的模型。
2021-03-04 astro-ph.HE
The Impact of a Supernova Remnant on Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是射电辐射的毫秒级爆发,其前身至今仍是个谜。尽管如此,事件的时间尺度和能量导致了许多将FRB与年轻中子星联系起来的理论。出于这一动机,我探讨的FRB与年轻的超新星遗迹(SNRs)的相互作用,我讨论了潜在的观测结果和这种情况下的限制。当SN喷出物进入星际介质时,产生反向激波,反向激波穿过星际介质并使星际介质电离,这导致与SNR相关的色散度量(DM)以及DM的时间导数。DM高的时间通常被自由-自由吸收所掩盖,这取决于喷出物的质量和ISM的密度,可以在SN之后的$\sim100-500\,{\rm yrs}$的时间尺度上以$400\,{\rm MHz}$到$1.4\,{\rm GHz}$的频率进行探测。在反向冲击时产生的磁场可能足够高,以解释已经为一个FRB测量的法拉第旋转。如果FRB由年轻NS的自旋能量(而不是磁能)供电,则NS必须具有磁场$\lesssim10^{11}-10^{12}\,{\rm G}$以确保其不会太快地自旋下降,同时SNR在射频处仍然是光学厚的。在未来,一旦有距离测量FRB和他们的能量被更好地理解,NS的自旋也可以被约束。
2016-06-07 astro-ph.HE
Finding LoTSS of hosts for GRBs: a search for galaxy - gamma-ray burst coincidences at low frequencies with LOFAR
利用LoTSS DR2低频射电巡天数据,通过偶然重合概率筛选出与GRB成协的射电源,分析其恒星形成率和AGN贡献,最终确定8个可能的GRB宿主候选体。
2023-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Validating the Sub-Burst Slope Law: A Comprehensive Multi-Source Spectro-Temporal Analysis of Repeating Fast Radio Bursts
本研究利用9个重复快速射电暴源的大样本开展时谱分析,验证了子暴斜率定律等TRDM模型预测,还发现多成分暴漂移率符合同一定律,为FRB辐射机制研究提供新依据。
2024-01-29 astro-ph.HE
Chromatic periodic activity down to 120 MHz in a Fast Radio Burst
快速射电暴(FRB)是银河系外的天体物理瞬变现象,其亮度需要高能量的发射器,但足够紧凑以产生短的毫秒持续时间的爆发。迄今为止,在300 MHz和8 GHz之间检测到了FRB,但低频发射仍然难以捉摸。已知FRB的一个子集会重复,其中一个来源FRB 20180916 B的活动期为16.3天。使用同步的LIFtif和LOFAR数据,我们发现FRB 20180916 B的发射频率低至120 MHz,并且其活动窗口在更高的频率下更窄更早。二元风相互作用模型预测在较低频率下的周期性活动窗口较窄,这与我们的观察相反。我们的探测结果表明,低频FRB发射可以逃离本地介质。对于相同通量的突发,FRB 20180916 B在200 MHz以下比在1.4 GHz下更活跃。结合我们的结果与以前的上限的全天空FRB率在150 MHz,我们发现,有3-450 FRB/天空/天以上50 Jy毫秒在90%的置信度。我们能够排除伴随风导致FRB周期性的情况。我们还证明,一些FRB生活在干净的环境中,不吸收或散射低频辐射。
2020-12-15 astro-ph.HE
Dispersion by pulsars, magnetars, fast radio bursts and massive electromagnetism at very low radio frequencies
我们对宇宙的理解主要依赖于电磁学。由于光子是信使,基础物理学关心的是测试它们的性质。光子质量的上限已经通过脉冲星观测较早地确定,但新的调查提供了额外的色散措施(DM),有时观察到脉冲星和磁星的数据在低频率,或与快速射电暴(FRB),但未知的起源。关于DM过量的论点没有达成共识,但并不相互排斥。因此,我们提醒大家,对于大质量电磁场,色散是频率平方的倒数。因此,最近在10-80 MHz域运行的地面观测站和拟议的射电天文学轨道低频天线(OLFAR)也提供了新的途径。后者作为一个大孔径碟形天线,首次使用一群纳米卫星在0.1 - 15兆赫频谱内观测天空。群必须部署在离电离层足够远的地方,以避免特别是在太阳活动最大期间的失真、地面干扰,并为观测期间的校准提供稳定的条件。
2016-10-19 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Coherent curvature radiation and Fast Radio Bursts
快速射电暴是持续数毫秒的河外射电瞬变事件,其流量为~1 GHz。我们认为这些性质暗示了一个中子星的祖先,并把重点放在相干曲率辐射作为辐射机制。我们研究的参数集的排放可以满足观测约束。即使发射是相干的,我们发现,自吸收可以限制在低射频产生的亮度,需要一个有效的再加速过程来平衡发射粒子的巨大能量损失。自吸收限制了低射频下的亮度,而相干性有利于陡峭的光学薄光谱。此外,磁几何形状必须具有高度的秩序,以获得相干曲率发射。粒子沿着它们的速度矢量发射光子,从而大大降低了逆康普顿机制。在这种情况下,我们预测,快速射电暴发射的大部分亮度在无线电波段,并没有强对应的任何其他频段。
2018-03-20 astro-ph.HE
The Sources of Fast Radio Bursts
该研究主张重复与表面不重复的 FRB 源自不同天体类别,结合统计差异与黑洞吸积盘、超磁化中子星模型解释其起源。
2024-09-10 astro-ph.HE
Axion Stars and Fast Radio Bursts
我们证明了快速射电暴是由轴子星和中子星碰撞产生的。这些爆发是在中子星的大气中发出的。观测到的爆发频率由轴子质量$m_a$(如$m_a/2π\simeq 1.4\,\mbox{GHz}\,\big(m_a/(6\times 10^{-6}\mbox{eV})\big)$)给出。从星系中每年的事件率$\sim 10^{-3}$,我们可以确定轴子星的质量$\sim 10^{-11}M_{\odot}$。使用这些值,我们可以解释短的持续时间($\sim $ ms)和辐射能量($\sim 10^{43}$ GeV)的爆发。
2014-10-23 astro-ph.HE hep-ph
Quasi-Periodic Oscillations and broadband variability in short magnetar bursts
磁星巨耀斑中准周期振荡的发现为中子星星震学的研究开辟了新的前景。然而,只有三个巨大的耀斑被记录下来,只有两个有足够质量的数据来搜索QPO,这样的分析是严重的数据有限。我们制定了一个在数量多得多、时间短、能量低得多的磁星爆发中进行QPO搜索的程序。这些爆发的短暂,短暂的性质需要实施复杂的统计技术,以作出可靠的推断。使用贝叶斯统计,我们将周期图建模为低频红噪声和高频白噪声的组合,这是一种保守的方法。我们使用经验模型来推断在这些频率的周期性和准周期性振荡的潜在签名。我们将我们的方法与以前使用的技术进行比较,发现虽然它总体上更保守,但在排除误报方面也更可靠。我们说明了我们的贝叶斯方法,将其应用到从磁星SGR J0501+4516的费米伽马射线暴监测器观察到的27个爆发的样本,我们没有发现任何的爆发中存在的QPO在未分组的光谱的证据,但找到一个候选检测分组的光谱中的一个爆发。然而,该信号是否是由于真正的准周期过程引起的,或者可以归因于噪声中的未建模效应,此时还需要解释。
2013-03-06 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Explaining the statistical properties of Fast Radio Bursts with suppressed low-frequency emission
快速射电暴(FRB)发射在低频被抑制的可能性,导致平均静止帧频谱的截止,已经被提出来作为在米波长处缺乏检测的解释。我们研究传播的影响,可能会导致这种抑制,并发现,一个低频率的频谱截止可能是通用的,无论特定的FRB发射机制。然后,我们说明了一个低频率的光谱截止的FRB的统计,给定的宇宙源人口的影响。在各种假设下,观察到的FRB速率在特定频率处达到峰值。在较低频率的观测比在最大速率频率以上的观测对高红移事件更敏感,因此导致更尖锐的断裂通量分布。我们的研究结果表明,低频FRB的情况下,和帕克斯和澳大利亚平方公里阵列(ASKAP)FRB样本之间的差异,可以完全解释抑制低频FRB发射。
2018-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revealing Event Rate of Repeating Fast Radio Bursts
本研究首次计算了不同望远镜在高于和低于1 GHz频率下探测到的重复快速射电暴事件率,发现光度和红移呈幂律正相关,且低频FRBs事件率演化模式不同于并高于高频FRBs。
2025-09-15 astro-ph.CO 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
Analysis of type II and type III radio bursts associated with SEPs from non-interacting/interacting radio-loud CMEs
分析了1997年4月至2014年12月期间观测到的产生主要SEP(Ip $>$ 10 MeV)的相互作用/非相互作用CME事件中的射电爆发,比较了米(m)、十百米(DH)II型和DH III型爆发的性质,以及相互作用CME相关(IC)事件和非相互作用CME相关(NIC)事件的时滞。在这两种类型的事件中,从米到公里观察到约70%的无线电发射。我们发现漂移率和II型射电爆发的中频之间的高度相关性,计算为NIC和IC相关事件的起始和结束频率之间的几何平均值(相关系数\textit{R} $^{2}$ = 0.98,幂律指数$\varepsilon$ = 1.68 $\pm $ 0.16和\textit{R} $^{2}$ = 0.93,$\varepsilon$ = 1.64 $\pm $ 0.19).我们还发现,在与NIC相关的事件中,DH Ⅱ型爆发的频率漂移率与CME的空间速度之间存在相关性.这种相关性的IC相关的事件的情况下,证实了CME-CME相互作用中的冲击速度发生了变化。对于震源位置在西部的地震,IC相关地震的SEP平均峰值强度是NIC相关SEP的4倍。从SEP事件的开始时间和m,DH II型和DH III型射电爆发的开始时间之间的平均时滞,我们推断,粒子增强在NIC相关的SEP事件发生早于IC相关的SEP事件。NIC事件和IC事件在II型和III型爆发的参数平均值方面的差异…
2021-07-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
A fast radio burst from a non-targeted low-frequency survey
Pawsey Supercomputing Research Centre(Pawsey超级计算研究中心);International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), Curtin University(伊拉穆鲁大学国际射电天文研究中心);Australian SKA Regional Centre (AusSRC), University of Western Australia(西澳大利亚大学澳大利亚SKA区域中心);SKA Observatory (SKAO)(平方公里阵列望远镜观测站)
本文报道了利用默奇森宽场阵列进行宽视场成像巡天,首次在300 MHz以下非定向探测到快速射电暴,其发生率与高频一致,挑战了散射或吸收解释,并支持低频观测研究FRB环境。
2026-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
The Role of Plasma Lensing in Fast Radio Bursts
Nanjing University(南京大学);Sichuan University of Science & Engineering(四川理工学院);Qufu Normal University(曲阜师范大学);Xinjiang Astronomical Observatory, CAS(中国科学院新疆天文台);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University) Ministry of Education(教育部现代天文学与天体物理重点实验室(南京大学))
等离子体透镜通过影响FRB的传播特性,解释了其频率漂移和偏振角跃迁等复杂观测特征。
2026-01-16 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
Dense plasma dispersion of fast radio bursts
恒星日冕被用来解释在快速射电暴中观测到的明显的河外色散测量。本文论证了建议的等离子体密度会导致偏离标准色散曲线,这与数据不一致。然后将问题转过来,将高阶色散项连接到沿视线的密度分布的矩。在三个观察到的突发量化的偏差进行了分析,并在一种情况下,最大电子密度的下限得到,虽然有相当大的不确定性。选择效应,然后讨论和显示是非限制性的等离子体密度,除了在最低频率和最高温度。
2014-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
The unusual radio afterglow of the ultra-long gamma-ray burst GRB 130925A
GRB 130925 A是不断增长的超长GRB(T90 $ \gtrsim 1000$)家族中的一员。虽然超长伽玛暴的X射线辐射在过去已经被广泛研究,但迄今为止还没有获得全面的射电数据集。我们在这里报告了与超长GRB 130925A相关的不寻常射电余辉的早期发现。射电辐射在早期的低频($\sim 7$ GHz)达到峰值,仅在爆发发生后的$2.2$天。更值得注意的是,在频率高于$10$ GHz的无线电频谱表现出相当陡峭的截止,与其他长伽玛射线暴无线电余辉相比。如果发射的电子是单能的,或者来自一个相当陡峭的,$dN/dE \propto E^{-4}$,幂律能量分布,则可以解释这种截止。可能需要替代的电子加速机构来产生这样的电子能量分布。此外,无线电频谱显示出次级的潜在和缓慢变化的成分。这可能暗示,我们观察到的无线电发射是由反向和正向激波的发射组成的。我们讨论了我们的研究结果与以前的作品,研究了不寻常的X射线光谱的这一事件,并讨论了我们的研究结果对祖场景的影响。
2015-06-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Crab Nebula progenitor: recovering the 1054 AD supernova event as galactic Gamma-ray burst
ICRANet(国际相对论天体物理中心网络)
本文提出公元1054年超新星实为银河系伽马射线暴,利用二元驱动超新星框架将指数衰减延伸至千年,解释蟹状星云多波段观测,并关联历史记载与词源。
2026-09-11 astro-ph.HE physics.hist-ph
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
RDM-stars as sources of fast radio bursts
在这项工作中,我们考虑了最近制定的模型的黑洞与径向定向流的暗物质(RDM星)。在这个模型中,量子引力(QG)的截断在恒星内部产生了一个普朗克密度的核心,充满了普朗克质量粒子的气体。此外,在该模型中,快速射电暴(FRB)可以经由以下机制产生。一个小行星质量的物体落在RDM星上。由于在内部有很大的引力,RDM星作为一个强大的加速器工作,将组成物体的核子提升到极高的能量。在与核心碰撞时,核子进入与组成核心的普朗克粒子的深度非弹性反应。这个过程之后是高能光子的受激发射。在外面的路上,这些光子受到强烈的红移因子的影响,将它们的频率降到射电谐振子,结果产生了FRB。一个简单的计算给出了0.6GHz的特征频率上限FRB。通过衰减因子,它被拉伸到0.35- 8 GHz的范围,与可观察到的FRB频率很好地拟合。我们还讨论了其他FRB参数的重建框架的模型。
2019-01-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Photon Acceleration in Magnetized Plasma: A Mechanism for Fast Radio Bursts
ELI Beamlines Facility, Extreme Light Infrastructure ERIC(欧洲极端光基础设施大型设施);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Institutes for Quantum Science and Technology (QST), Kansai Institute for Photon Science(量子科学技术研究机构(QST)关西光子科学研究所);University of Oxford(牛津大学);Princeton University(普林斯顿大学);University of Michigan(密歇根大学);Sorbonne Université(索邦大学)
研究基于相对论激波在磁化等离子体中传播的光子加速机制来解释快速射电暴,通过激波前沿密度调制产生折射率扰动转化辐射,其预测的射电暴频率等与磁星磁层情况相符。
2026-08-31 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Constraints on the Photon Mass with Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是以毫秒级持续时间、高银河纬度位置和高色散测量为特征的射电暴。最近,FRB 150418的宇宙学起源已经被\cite{kea16}证实,FRB现在是宇宙学探针的有力竞争者。FRB信号的简单尖锐特征是他们探索一些基本物理定律的理想选择。在这里,我们表明,通过分析不同频率之间的延迟时间,FRB数据可以严格的上限上的光子的静止质量。对于FRB 150418的$z=0.492$,人们可以潜在地达到$m_γ \leq 5.2 \times 10^{-47}$ g,它比电子的静止质量小$10^{20}$倍,并且比用相同方法使用其他天体物理源获得的小大约$10^3$倍。
2016-04-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Solar Radio-Frequency Reflectivity and Localization of FRB from Solar Reflection
快速射电暴(FRB)的辐射从月球和太阳反射。如果探测到反射,直接信号和反射信号之间的时间间隔将源限制在天空上的一个狭窄的弧形。如果月球和太阳的反射都被探测到,这两个弧相交,严格限制了源在天空中的位置。以前的一篇论文计算了月球的反射。在这里,我们计算的反射率的太阳在“平太阳”近似作为入射角和频率的函数。在频率$\lessapprox 100\,$ MHz和掠入射(角度$\gtrapprox 60^\circ$)下反射率高,但在所有角度下对于频率$\lessapprox 80\,$ MHz超过0.1。然而,日冕强烈的热辐射可能排除了对MJy星系爆发(如FRB 200428)的太阳反射的探测。
2022-10-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR