Faraday Rotation-Conversion is the simultaneous rotation of all three Stokes polarization parameters $Q$, $U$, $V$ as an electromagnetic wave propagates through a magnetized plasma. In this regime the Faraday plasma screen is characterized by more than just a Rotation Measure. We define the Conversion Measure that characterizes the wavelength-dependent conversion between the linear and circular polarization. In a cold plasma, the conversion occurs at the localized regions along the wave's path, where the large-scale magnetic field is perpendicular to the propagation direction. The number of these regions along the line of sight through the screen, and their individual contributions to the conversion measure, can be inferred from the polarization measurements. We argue that the simultaneous measurement of wavelength-dependent linear and circular polarization might give an important insight into the magnetic-field geometry of the Faraday screen in FRB121102 and other repeating Fast Radio Bursts.
Faraday Conversion and Rotation In Uniformly Magnetized Relativistic Plasmas
给出了均匀磁化相对论等离子体中法拉第转换系数和旋转系数的精确拟合公式。该公式可直接应用于旋转测量和圆极化(CP)生产的喷流和热吸积流。我们展示了任意各向同性粒子分布的配方和结果,特别是热和幂律。精确的法拉第转换系数被发现随着粒子能量的增加接近零。法拉第转换系数和旋光系数的非线性校正是保证Sgr A ~* CP解释可靠性的必要条件。
First Detection of Faraday Rotation in a Gamma-Ray Burst Afterglow: Low Polarization and High Rotation Measure in GRB 260310A Reveal Jet Magnetic Structure and Environment
University of Arizona(亚利桑那大学);University of Utah(犹他大学);The Open University of Israel(以色列开放大学);The George Washington University(乔治华盛顿大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
Constraining the near-source relativistic wind medium using Fast Radio Burst circular polarization data
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);The Open University of Israel(以色列开放大学);Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO)(以色列开放大学天体物理研究中心);The George Washington University(乔治华盛顿大学)
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。
An analysis of the time-frequency structure of several bursts from FRB121102 detected with MeerKAT
我们详细研究了2019年9月MeerKAT望远镜探测到的FRB 121102爆发样本的复杂时频结构。这些观测的宽连续带宽揭示了在$1250$ MHz的某些突发中的复杂分叉结构。当去分散到其结构优化的分散措施,两个突发显示出明显的偏离低于$1250$ MHz的冷等离子体分散关系。我们找到了一个差分色散措施的${\sim}1{-}2$ pc cm $^{-3}$之间的较低和较高的频率区域的每个突发。我们研究了宿主星系中${\sim}10$ AU的高斯透镜对等离子体透镜化的可能性,并证明了它们可以定性地产生一些观测到的爆发形态。其他可能的原因所观察到的频率依赖性,如法拉第延迟,也进行了讨论。然而,爆发中未分辨的子组分可能导致不正确的DM测定。因此,我们建议在单独考虑突发时要谨慎。我们分析了两个明显的爆发对的存在。这些对中的一个是向上频率漂移的潜在示例。本文还讨论了脉冲串对是回波的可能性。发现平均结构优化色散测量值为$563.5\pm 0.2 (\text{sys}) \pm 0.8 (\text{stat})$ pc cm $^{-3}$ $-$,与2018年报告的值一致。我们使用两种独立的方法来确定结构优化的色散测量的突发:DM_相位算法和自相关函数。后者$-$最初是为脉冲星分析而开发的$-$,本文首次将其应用于FRB。
Dense magnetized plasma associated with a fast radio burst
快速射电暴是明亮的、无法分辨的、不重复的、宽带的毫秒级闪光,主要在银河系高纬度地区发现,其色散测量值比银河系源的预期值大得多。推测的全天爆发率与红移0.5的核心坍缩超新星率相当。如果观测到的色散测量被假设为主要由星系际介质,则源位于宇宙学距离,红移为0.2至1。这些参数与广泛的源模型一致。一个快速射电暴显示出射电辐射的圆偏振[21(7)%],但没有检测到线性偏振,因此无法确定法拉第旋转测量。在这里,我们报告的审查档案数据揭示法拉第旋转在一个新检测到的爆发- FRB 110523。它的无线电通量至少为0.6 Jy,色散测量值为623.30(5)pc cm $^{-3}$。使用银河系的贡献45 pc cm $^{-3}$和星系际电子密度的模型,我们把源的最大红移为0.5。这个爆发的旋转测量值为-186.1(1.4)rad m $^{-2}$,比通过银河系和星系际介质的这条视线所预期的要高得多,表明在源本身附近或在宿主星系内有磁化。脉冲在传播过程中被两个不同的等离子体屏幕散射,这需要与源相关的致密星云或其宿主星系中心区域内的位置。请记住,可能有不止一种类型的快速射电暴源,在这种情况下,源局部磁化和散射的检测有利于涉及年轻的恒星星族,如磁星的模型,涉及合并的老中子星,这是更有可能位于低密度区域的主星系的模型。
Nine New Repeating Fast Radio Burst Sources from CHIME/FRB
我们报告的发现和分析的爆发,从九个新的重复快速射电暴(FRB)源发现使用加拿大氢强度测绘实验(CHIME)望远镜。这些源跨越195至1380 pc cm $^{-3}$的色散测量(DM)范围。我们检测到两个爆发从三个新的来源,三个爆发从四个新的来源,四个爆发从一个新的来源,和五个爆发从一个新的来源。我们确定所有来源的天空坐标与$\sim$ 10 $^\prime$的不确定性。我们检测法拉第旋转措施的两个来源,值$-20(1)$和$-499.8(7)$ rad m $^{-2}$,这是大大低于RM从FRB 121102发出的突发。我们发现,DM分布的我们的事件,结合其他九个重复发现的CHIME/FRB,是无法区分的,迄今为止非重复CHIME/FRB事件。然而,如前所述,爆发宽度在统计上明显大于迄今为止非重复的CHIME/FRB事件,进一步支持了固有不同的发射机制和/或局部环境的概念。这些结果与以前的工作是一致的,虽然现在来自18个重复源CHIME/FRB在其第一年的操作中发现。我们确定候选星系,可能包含FRB 190303.J1353+48(DM = 222.4 pc cm $^{-3}$)。
Correlated Signatures of Plasma Lensing in Fast Radio Bursts
The Open University of Israel(以色列开放大学);Astrophysics Research Center of the Open university (ARCO), The Open University of Israel(以色列开放大学天体物理研究中心);The George Washington University(乔治华盛顿大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
An extreme magneto-ionic environment associated with the fast radio burst source FRB 121102
快速射电暴(英语:Fast radio burst,缩写为FRB)是一种毫秒级的、未知物理来源的河外射电闪光。FRB 121102是唯一已知的重复FRB源,它位于一个红移z = 0.193的矮星系的恒星形成区,在空间上与一个紧凑的持久射电源重合。爆发的起源,持续源的性质,以及当地环境的属性仍然存在争议。在这里,我们展示了在源坐标系中,在极高且可变的法拉第旋转测量下,除了窄的(< 30 μ s)时间结构外,在相隔7个月的历元上,在RM_src = +1.46 x 10^5 rad m^-2和+1.33 x 10^5 rad m^-2时,显示出~100%线偏振发射的爆发。FRB 121102的大的和可变的旋转测量表明,它是在一个极端的和动态的磁离子环境,而短的爆发持续时间主张中子星的起源。到目前为止,只有在大质量黑洞(M_BH > 10^4 MSun)附近才能观测到如此大的自转量。事实上,持久射电源的性质与低光度、吸积的大质量黑洞的性质是相容的。因此,爆发可能来自这样环境中的中子星。然而,观察到的特性也可以用其他模型来解释,例如围绕着年轻中子星的高磁化风星云或超新星遗迹。