Repeating fast radio bursts from synchrotron maser radiation in localized plasma blobs: Application to FRB 20121102A
本文提出相对论性弱磁化等离子体局域团块中的同步脉泽模型,解释重复 FRB 的窄带谱,并成功再现 FRB 20121102A 的峰值频率与能量分布。
2025-02-16 astro-ph.HE
Radiation Forces Constrain the FRB Mechanism
我们提供了快速射电暴(FRB)模型的辐射力与这些强大的瞬态仔细考虑的约束。我们发现,诱导康普顿散射的相干辐射的电子/正电子加速粒子到非常大的洛伦兹因子(LF)在这个辐射源和周围。这严重限制了那些在距离中子星约$10^{13}$ cm处引起相对论激波和脉泽型不稳定性的FRB模型。在这些模型中,逆流的辐射迫使粒子远离激波,其LF大于激波阵面的LF。这将在光子生成过程运行不到~0.1 ms(观察者帧持续时间)后暂停光子生成过程。我们发现,在距离大于$10^{13}$ cm的冲击波中工作的脉泽不能同时解释1 ms或更长的爆发持续时间和观测到的~1 GHz频率的FRB,而不需要过多的能量预算($10^{46}$ erg);能量不是通过对微波激射器机制强加任何效率考虑或其它细节来计算的,但这完全是确保由激波阵面上游的诱导康普顿力引起的粒子加速不会阻塞微波激射过程的结果。为了使源或多或少地连续运行几毫秒,它应该嵌入强磁场中-回旋频率$\gg$波频率-以便辐射力不会分散等离子体并关闭发动机。
2020-04-01 astro-ph.HE
Evaluating and Enhancing Candidate Clocking Systems for CHIME/FRB VLBI Outriggers
由于加拿大氢强度测绘实验(CHIME)已成为探测快速射电暴(FRB)的主要仪器,CHIME/FRB支腿将使用甚长基线干涉测量法(VLBI)以毫角秒的精度定位FRB。CHIME站点使用被动氢脉泽频率标准,以尽量减少由于时钟延迟而导致的定位误差。然而,并不是所有的外伸站都能使用微波激射器。本报告介绍了用于评估在没有微波激射器的外伸支架站点使用的时钟的技术。更重要的是,由此产生的算法提供了校准方法的时钟,最初不符合VLBI的稳定性要求,从而使CHIME/FRB支腿保持真正的目标,具有毫角秒精度。
2021-09-14 astro-ph.HE astro-ph.IM
FRB 20200428 and potentially associated hard X-ray bursts: Maser emission and synchrotron radiation of electrons in a weakly magnetized plasma?
本文提出用弱磁化相对论等离子体团块中的同步脉泽辐射和电子同步辐射统一解释 FRB 20200428 与 SGR 1935+2154 硬 X 射线暴的关联,并通过蒙特卡罗模拟约束团块参数、复现观测谱。
2025-08-26 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
Fast Radio Bursts from non-resonant Alfvén waves and synchrotron maser emission in the magnetar wind
University College Cork(科克大学);Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
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
Testing afterglow models of FRB 200428 with early post-burst observations of SGR 1935+2154
我们介绍了2020年4月/5月磁星SGR 1935+2154活动事件的LOFAR成像观测。我们把最早的无线电极限持续发射低光度快速射电暴FRB 200428从磁星。我们还进行了瞬态发射的图像平面搜索,在我们的观测过程中没有发现无线电耀斑。我们检查后FRB无线电上限的文献,发现所有的同步加速器脉泽激波模型解释FRB 200428预测的多波长余辉是一致的。然而,早期的光学观测似乎排除了恒定密度环暴介质的余辉模型的简单版本。我们表明,这些限制可以减轻适应风的环境模型,但只有一个有限的参数范围。此外,我们认为,晚时间的非热粒子加速发生在余辉模型时,冲击不再是相对论性的,这可能是至关重要的检测余辉从其他银河FRB。我们还讨论了未来的观测策略,通过快速射电观测银河系磁星和附近的FRB来验证磁层或脉泽冲击FRB模型。
2022-10-12 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
The synchrotron maser emission from relativistic shocks in Fast Radio Bursts: 1D PIC simulations of cold pair plasmas
快速射电暴(FRB)的发射过程至今仍不清楚。我们研究磁星风中相对论激波的同步脉泽发射是否可以解释所观察到的FRB特性。我们进行粒子在细胞(PIC)模拟冷对等离子体中的垂直冲击,检查我们的结果之间的一致性三个PIC代码。我们确认,一个线性偏振的X-模式波是自洽产生的冲击和传播上游作为前驱波。我们发现,在磁化$σ\gtrsim 1$(即,波印廷通量与预激波流的粒子能通量的比率),激波将总入射能量的一部分$f_ξ' \approx 7 \times 10^{-4}/σ^2$转换成前驱波,如在激波系中测量的。波谱为窄带(分数宽度$\lesssim 1-3$),具有明显但不占主导地位的线状特征,因为许多共振同时起作用。在预激波(观测者)坐标系中的峰值频率是$ω^{\prime \prime}_{\rm peak} \approx 3 γ_{\rm s | u} ω_{\rm p}$,其中$γ_{\rm s|u}$是上游坐标系中的激波洛伦兹因子,$ω_{\rm p}$是等离子体频率。在$σ\gtrsim1$中,我们估计的$ω''_{\rm peak}$与以前的工作不同,激波结构呈现出由腔分离的两个孤子,峰值频率对应于腔的本征模。我们的研究结果提供了物理接地输入FRB发射模型内的磁星的情况。
2019-03-04 astro-ph.HE
The kinetic-energy bottleneck in Fast Radio Burst models
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);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本文推导了FRB发射机制的模型无关约束,推断发射区的密度、尺寸和洛伦兹因子,评估三类模型:内磁层模型、光柱尺度重连模型和外激波脉泽模型,发现持续粒子加速是必要的,且外激波脉泽模型面临诱导康普顿散射光学厚问题。
2026-06-25 astro-ph.HE
Constraints on the Engines of Fast Radio Bursts
我们使用Metzger,Margalit和Sironi(2019)的同步加速器冲击波模型对快速射电暴(FRB)的样本进行了建模,包括新发现的CHIME中继器。这个模型假设,FRB的前身辐射超相对论磁化冲击产生的耀斑喷出物从一个中央引擎碰撞一个有效的固定的外部介质。爆发频率结构的向下漂移自然是由爆炸波的减速引起的。这些数据与能量为$E_{\rm flare} \sim 10^{43}-10^{46}(f_ξ/10^{-3})^{-4/5}$ erg的耀斑产生的FRB是一致的,其中$f_ξ$是微波激射器的效率,而最小体积洛伦兹因子$Γ\approx 10^2-10^3$在激波半径$r_{\rm sh} \sim 10^{12}-10^{13}$ cm处产生观测到的FRB。我们推断上游密度$n_{\rm ext}(r_{\rm sh}) \sim 10^{2}-10^{4}$厘米$^{-3}$和径向配置文件$n_{\rm ext} \propto r^{-k}$显示一系列的斜率$k \approx [-2,1]$(这被认为是发展之间的爆发),大致一致的上游介质是最近的高能耀斑释放的离子加载壳的内边缘。爆发的时间尺度,能量,速率和外部介质的属性是一致的,从年轻的,超活跃的耀斑磁星所产生的重复FRB,但所提出的方法通常适用于任何中央引擎,注入能量脉冲到一个致密的磁化介质。讨论了该模型的解释和…
2020-04-21 astro-ph.HE
Neutrino Counterparts of Fast Radio Bursts
一个发光射电暴FRB 200428的发现,与快速射电暴(FRB)的性质相似,与银河磁星SGR 1935+2154的X射线耀斑重合,支持宇宙学FRB的磁星模型。爆发的X射线与无线电注量比,以及X射线光谱形状和峰值能量,与FRB 200428是超相对论冲击(例如,通过喷射的等离子体团)传播到磁化的富含重子的外部介质中;激波同时通过激波后面加热的电子的热同步辐射产生X射线/伽马射线,并通过同步加速器脉泽机制产生相干无线电辐射。在这里,我们指出,这种重子加载的冲击场景的一个独特的后果是产生的高能中微子,产生的光强子相互作用的相对论性离子-加热或加速的冲击-与热同步光子的重合爆发。我们估计了这些中微子爆发FRB对应物的性质,发现耀斑能量的~ 1 e-8- 1 e-5(或射电各向同性能量的~ 1 e-4-0.1)被引导到具有典型能量~ TeV-PeV的中微子的产生中。最后,我们讨论了探测这个信号与冰立方和未来的高能中微子探测器的前景。
2020-08-31 astro-ph.HE
The synchrotron maser emission from relativistic magnetized shocks: Dependence on the pre-shock temperature
同步脉泽不稳定性在相对论磁化冲击中产生的电磁前兆波最近被用来解释快速射电暴的相干射电辐射。通过二维粒子模拟,我们研究了相对论正负电子垂直激波中的前驱波的性质,它是激波前磁化强度$σ\gtrsim 1$的函数(即,入射坡印廷通量与粒子能通量的比率)和热扩散$Δγ\equiv kT/mc^2=10^{-5}-10^{-1}$。我们测量的分数$f_ξ$的总传入能量转换成前驱波,计算后冲击帧。在固定的磁化强度下,我们发现$f_ξ$几乎与温度无关,只要$Δγ\lesssim 10^{-1.5}$(从$Δγ=10^{-5}$到$Δγ=10^{-1.5}$只有适度的三分之一的减少),但对于$Δγ\gtrsim 10^{-1}$,它下降了近两个数量级。在固定温度下,磁化$f_ξ\sim 10^{-3}\,σ^{-1}$的标度与我们早期的一维结果是一致的。对于我们的参考$σ=1$,前驱波的功率谱在低温下相对较宽(分数宽度$\sim 1-3$),而对于$10^{-3} \lesssim Δγ\lesssim 10^{-1.5} $,它显示出分数宽度$\sim 0.2$的明显线状特征。对于$σ\gtrsim 1$,根据需要,前驱波在与激波法线(在激波后帧中测量)成$\simeq σ^{-1/2}$角的范围内发射,以便它们能够超过激波。我们的研究结果可以提供物理接地输入FRB发射模型的基础上脉泽发射相对论…
2020-06-04 astro-ph.HE
Hints of a universal width-energy relation for classified fast radio bursts
近年来,快速射电暴(FRB)的总样本量一直在稳步增长,这为从统计角度研究FRB提供了便利。与此同时,FRB的分类是目前迫切需要解决的问题。我们建议爆发的亮度温度可以作为一个理想的分类标准。在这项工作中,我们收集了所有局部FRB的可用数据,我们发现了三个重复FRB的固有脉冲宽度和突发能量$T_{\rm i}\propto E_ν^{0.25}$之间的正相关关系,这与我们以前单独使用FRB 20121102 A数据的工作类似。临界线$T_{\rm B,cri}$被发现不同的FRB,这可能反映了源属性的差异。这种关系可以对主流辐射机制施加强有力的约束。很明显,相干曲率辐射和同步脉塞辐射都没有达到再现这种关系所需的高亮度温度的能力。
2022-08-30 astro-ph.HE
Spectral and Polarization Properties of Coherent Radio Emission from Relativistic Magnetized Pair Plasma Shocks
University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Nevada, Las Vegas(内华达大学拉斯维加斯分校);Columbia University(哥伦比亚大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
本研究通过三维粒子模拟揭示相对论磁化激波同步加速器脉泽辐射的光谱带宽与高线偏振特性,为区分非重复快速射电暴的辐射机制提供可检验特征。
2026-09-28 astro-ph.HE
The radio/X-ray burst from SGR 1935+2154: radiation mechanisms and the possible QPOs
最近,一个快速射电暴(FRB)的事件被发现与银河系磁星SGR 1935+2154有关,伴随着X射线爆发。我们发现这种射电爆发挑战了磁星的典型发射机制,包括来自带电聚束的相干曲率辐射、快磁声波(FMS)、来自激波的同步脉泽以及低扭曲磁星的类脉冲星机制。更具体地说,我们发现:(1)X射线最有可能在磁层内部产生。(2)对于阿尔芬波衰变产生的相干曲率辐射,由于磁场线的强扭曲和阿尔芬波的内部阻尼,一般预测的持续时间($\lesssim0.1$ ms)小于观测值。(3)FMS波模型预测发射频率非常低,为$ν_{\rm p}\sim0.03$ MHz $\ll$ GHz,除非它是在磁层内部产生的。但磁层FMS波模型的吸收效应还有待研究。(4)同步脉泽模型受到了挑战,因为观测表明,X射线和射电光变曲线的峰值具有相同的时间间隔$Δt_{\rm FRB}=Δt_γ\approx0.03$ s,而它将预测$Δt_{\rm FRB}\llΔt_γ$。(5)似乎很难直接将低扭曲脉冲星机制应用于耀斑磁星,因为磁星活动可以显着变形的磁层。(6)我们提出了研究FRB一般性质的四种可能性,特别是在双峰/多峰FRB中识别周期为$\sim1-10$ ms的准周期振荡的可能性。
2020-08-26 astro-ph.HE
Fast radio burst counterparts and their implications for the central engine
快速射电暴的辐射机制尚不清楚,但相干曲率辐射和同步脉塞是很有希望的候选者。发现两种辐射机制都适用于具有$B\gtrsim 10^{12}$ G的中子星(NS)中心发动机,而对于同步脉泽,中心发动机也可以是具有$B\gtrsim 10^{12}$ G的吸积黑洞(BH)和具有$B\sim 10^8-10^9$ G的白矮星(WD).我们研究与这种中心引擎相关的电磁对应物,即,重复FRB的星云和非重复FRB的余辉。在一般情况下,对应物的能谱和通量密度强烈地依赖于它的大小和总的注入能量。我们将计算结果应用于FRB 121102星云,发现持久射电对应物要求注入星云的平均能量速率在$2.7\times10^{39}~{\rm erg/s}$和$1.5\times10^{44}~{\rm erg/s}$之间,在大约$7$ yr时,注入星云的最小能量为$6.0\times10^{47}~{\rm erg}$.结果表明,对于FRB 121102及其星云:(1)WD和吸积BH中心发动机都是不利的;(2)当$1.2\times10^{12}~{\rm G}\lesssim B\lesssim 7.8\times10^{14}~{\rm G}$的初始周期为$P<180$ ms时,旋转动力的NS中心发动机工作,但射电发射必须比典型射电巨脉冲更有效;(3)当其内部磁场为$B\gtrsim 10^{16}$ G时…
2020-03-20 astro-ph.HE
Implications of a "Fast Radio Burst" from a Galactic Magnetar
一个明亮的射电爆发最近被发现在时间上与银河系磁星SGR 1935+2154的硬X射线耀斑相一致,其时间和频率结构与宇宙学快速射电暴(FRB)一致,其通量在以前检测到的能量最低的河外FRB的$\lesssim 10$的因子内。虽然活动磁星通常被称为FRB源,但已经提出了几种不同的机制来产生无线电发射,这些机制对伴随的高频辐射做出了不同的预测。我们发现,从SGR 1935+2154符合无线电和X射线耀斑的属性,包括其近似的一致性和相对通量$E_{\rm radio}/E_{\rm X} \sim 10^{-5}$,以及X射线发射的持续时间和光谱,是一致的同步脉泽冲击模型的现有预测。X射线不是从内磁层产生的,而是由(非相干)同步辐射产生的,这些辐射来自于在产生相干脉泽发射的相同冲击下加热的热电子。虽然在本地宇宙中类似SGR 1935+2154的爆发率不足以对河外FRB率做出明显的贡献,但包含比银河系更强磁场的更活跃磁星的额外人口可以解释FRB率以及重复分数,然而,只有当活跃磁星的数量以比SGR 1935+2154类磁星低至少两个数量级的速度出生时。这可能意味着更活跃的磁星源不是以类似于银河系人口的方式形成的年轻磁星(例如通过普通超新星),而是通过更奇特的渠道,如超亮超新星,吸积引起的坍缩或中子星合并。
2020-05-17 astro-ph.HE
Radio Emission from Pulsar Wind Nebulae without Surrounding Supernova Ejecta: Application to FRB 121102
本文提出了一种新的设想:一颗快速旋转的强磁化脉冲星在周围没有任何超新星喷发物的情况下,通过某种机制反复产生快速射电暴(FRB),同时脉冲星产生的超相对论电子/正电子对风扫过周围稠密的星际介质,形成非相对论脉冲星风星云(PWN).我们表明,从这样的PWN的同步辐射无线电发射是明亮的,足以占最近发现的持续无线电源与重复FRB 121102在合理的范围内的模型参数。此外,我们的PWN方案是一致的,从四年中观察到的所有重复爆发推断的分散措施的非演变。
2017-03-21 astro-ph.HE
Narrowly-Banded Spectra with Peak Frequency Around 1 GHz of FRB 20201124A: Implications for Energy Function and Radiation Physics
本研究利用FAST望远镜探测的1268个FRB 20201124A暴样本,通过频谱拟合和蒙特卡洛模拟,揭示了其窄带频谱特征、内禀能量函数,并对比了其他重复暴,提出不同等离子体环境导致辐射差异。
2024-03-13 astro-ph.HE
An accreting stellar binary model for active periodic fast radio bursts
在这项工作中,我们提出了一个吸积恒星双星模型来理解活跃的周期性快速射电暴(FRB)。该系统由一个恒星致密天体(CO)和一个在偏心轨道上的施主星(DS)伴星组成,其中DS填充了近星点附近的洛希瓣。CO吸积来自DS的物质,然后驱动相对论性磁团。DS的磁团和恒星风之间的相互作用产生了一对激波。我们发现反向激波和正向激波都有可能通过同步脉塞机制产生FRB。我们表明,该系统可以在原则上充分产生高活性的FRB具有较长的寿命,也可以自然地解释出现在FRB 180916和121102的活动的周期性和占空比。射电星云由长期注入周围环境的磁泡激发,可能是相关的持久射电源。在成瘾,我们讨论了可能的多波长对应的FRB 180916在这个模型的上下文中。最后,我们鼓励在超亮X射线源中寻找FRB。
2021-10-18 astro-ph.HE
A Model of Fast Radio Bursts: Collisions Between Episodic Magnetic Blobs
快速射电暴(FRB)是来自天空的明亮的无线电脉冲,持续时间为毫秒,流量密度为Jansky级。它们的起源在很大程度上仍然不确定。在这里,我们提出了一个新的模型FRB。我们认为,白矮星与黑洞的碰撞可以产生一个短暂的吸积盘,从那里将发射出强大的幕式磁团。两个连续磁团之间的碰撞可以导致灾难性的磁重联,它释放出大量的自由磁能,形成前向激波。激波通过碰撞区的冷磁化等离子体传播,通过同步脉塞机制辐射,这是一个非重复的FRB信号的原因。计算结果表明,FRB的能量、辐射频率、持续时间和事件发生率等理论值与观测值符合得很好。
2018-05-28 astro-ph.HE
Formation of population inversions in relativistic plasmas through nonresonant interactions with Alfvén waves
通过求解准线性动力学方程,研究相对论性等离子体中阿尔芬波非共振相互作用,发现可形成含1-10%分布能量的粒子数反转,为快速射电暴中同步辐射脉泽的能量来源提供解释。
2023-05-30 astro-ph.HE physics.plasm-ph
A flaring magnetar in FRB 121102?
FRB 121102的持久射电对应物估计有$N\sim 10^{52}$粒子,能量为$E_N\sim 10^{48}$ erg,大小为$R\sim 10^{17}$ cm。它可以是一个星云,由磁星(一颗中子星,由其磁能(而不是旋转能)提供能量)间歇性流出而膨胀和加热。该天体还很年轻,经常在中子星核心加速的双极扩散驱动下释放出磁耀斑能量,为星云提供能量,并产生明亮的毫秒级爆发。星云中的粒子数量与巨大耀斑的离子喷出物一致。星云中还可能含有中子星诞生数月后冻结出来的电子-正电子对$N_\pm\sim 10^{51}$;同样的机制也解释了蟹状星云中的$N_\pm$。FRB 121102周围的持续源可能是由磁星喷出物激发的磁耗散和内波加热的。由波产生的体积加热解释了星云在产生无线电辐射方面的巨大效率。重复的无线电爆发被认为发生在离磁星更近的地方,磁星闪耀的磁层将超相对论性的内部冲击驱动到磁星风中。的冲击介导的拉莫尔旋转,形成一个GHz的微波激射器所观察到的毫秒的持续时间。此外,耀斑喷出物会变得缺乏电荷,然后转化为电磁波。
2017-06-07 astro-ph.HE
A fast radio burst associated with a Galactic magnetar
自2007年发现以来,人们一直致力于揭示河外毫秒级快速射电暴(FRB)的来源。一类称为磁星的中子星是FRB的主要候选源。磁星的表面磁场超过了$10^{14}$ G,其衰减为一系列高能现象提供了动力。在这里,我们提出了一个毫秒持续时间的无线电爆发银河磁星SGR 1935+2154的发现,与$1.5\pm 0.3$兆Jansky毫秒的通量。这一事件被称为ST 200428 A(=FRB 200428),于2020年4月28日由STARE 2无线电阵列在1281- 1468 MHz频段检测到。ST 200428 A中释放的各向同性等效能量是以前在类似时间尺度上观测到的任何银河系射电爆发的$4\times10^{3}$倍。ST 200428 A的能量仅比迄今为止观测到的最弱的河外FRB低40倍,并且可以说是来自与观测到的FRB样本相同的种群。ST 200428 A与X射线爆发的巧合有利于为描述同步加速器脉泽或磁星爆发和巨型耀斑提供动力的电磁脉冲的FRB开发的发射模型。ST 200428 A的发现意味着像SGR 1935+2154这样的活动磁星可以在河外距离产生FRB。像ST 200428 A这样的事件的高体积率激发了对附近星系类似爆发的专门搜索。
2020-05-21 astro-ph.HE
Identifying the Origin of FRB-associated X-ray Bursts with X-ray Polarization
本文通过数值模拟和拟合FRB 20200428D的X射线暴能谱,计算三种模型的X射线偏振信号,发现其偏振模式在相位、时间和能量上存在差异,可用于未来观测检验模型。
2024-10-04 astro-ph.HE
Scintillation can explain the spectral structure of the bright radio burst from SGR 1935+2154
加拿大氢强度测绘实验FRB合作项目(CHIME/FRB)和瞬态天文射电发射巡天2(STARE 2)发现了与银河系磁星相关的快速射电暴(FRB),这为完善FRB发射模型提供了前所未有的机会。CHIME/FRB发现的爆发显示了两个具有不同光谱的分量。我们探索星际闪烁的起源,这种变化的光谱结构。通过对磁星附近超新星遗迹中弱散射屏的模拟,我们发现需要用$>9.5\,c$发射区的视超光速横向速度来解释光谱变化。或者,这两个分量可能源自间隔$>8.3\times10^4\,$ km的独立发射区。这些情况可能出现在“遥远”的模型中,即发射源远远超出磁星的磁层(例如通过超相对论辐射激波建立的同步加速器脉泽机制),但不会出现在“近距离”的模型中,即发射源来自磁层内。如果对磁星的进一步无线电观测证实闪烁是观测到的光谱结构变化的来源,那么这种散射模型就限制了发射区的位置。
2020-06-23 astro-ph.HE
Formation of periodic FRB in binary systems with eccentricity
观测了两个重复的快速射电暴(FRB)源耀斑速率的长期周期性。本文提出了一个由磁星和早型星组成的大质量双星的流体动力学模型。我们模拟脉冲星风从磁星与强烈的恒星风的相互作用。它表明,只有在一小部分的轨道周期的无线电发射可以逃脱系统。这解释了具有周期性活动的两个重复FRB源的占空比。透明窗的宽度取决于偏心率、星风特性和视角。为了描述已知源的性质,有必要假定大的偏心率$\gtrsim 0.5$。我们应用微波激射回旋机制的无线电发射产生模型的源的光谱特性。产生的频谱并不宽:$Δν/ν\sim 0.2$,典型频率取决于产生发射的激波半径。激波半径沿轨道变化。这一点,再加上不断变化的介质参数,使我们能够解释在可见阶段的频率漂移。在几个GHz的偏振度的频率依赖性可以是一个小规模的动荡的冲击恒星风的后果。要解释FRB 121102观测到的巨大($\sim 10^5$ [rad/m $^2$ ])和可变的旋转测量值要困难得多。我们认为,如果产生磁星的超新星爆炸发生在$n \sim100$ cm $^{-3}$的致密星际云附近,这可以解释。
2022-06-06 astro-ph.HE
Faraday conversion and magneto-ionic variations in Fast Radio Bursts
在重复的快速射电暴(FRB)121102及其相关的持续同步辐射源中观察到的极端的、随时间变化的法拉第旋转表明,一些FRB起源于致密的、动态的和可能的相对论性磁离子环境。在这里,我们表明,除了旋转的线性偏振矢量(法拉第旋转),这种媒体通常可以转换线性到圆偏振(法拉第转换)。我们使用法拉第转换的非检测,和法拉第旋转的时间变化和FRB 1,121102爆发中的色散来约束模型,其中祖先膨胀的相对论性星云(持久源)被冷的致密介质(例如超新星喷出物)限制。我们发现,如果持久同步加速器源由电子-质子等离子体组成,则必须是相对论性和非相对论性(洛伦兹因子$γ<5$)电子的混合物。此外,我们独立地将提供法拉第旋转的冷约束介质中的磁场约束在$10$和$30\,$ mG之间。这个值接近于封闭持续源的均分磁场,这意味着一个自洽的和过约束的模型,可以解释的观察。
2019-01-16 astro-ph.HE
FRB 190520B embedded in a magnetar wind nebula and supernova remnant: luminous persistent radio source, decreasing dispersion measure and large rotation measure
最近,FRB 190520 B被500米口径球面射电望远镜(FAST)发现,具有最大的河外色散测量(DM)。DM超过星系际介质和银河系的贡献估计为$\sim 900$ pc cm $^{-3}$,这是近十倍高于其他快速射电暴(FRB)的主机星系。DM以每天$\sim0.1$ pc cm $^{-3}$的速率降低。它是第二个与紧凑持续射电源(PRS)相关的FRB。发现旋转度量(RM)大于$1.8 \times 10^{5} \mathrm{rad} ~\mathrm{m}^{-2}$。在这封信中,我们认为FRB 190520 B是由大质量恒星的核心坍缩形成的年轻magentar提供动力,嵌入在磁星风星云(MWN)和超新星遗迹(SNR)的复合物中。磁星的能量注入驱动MWN和SN喷出物一起演化,PRS由MWN的同步辐射产生。磁星的内部磁场为$B_{\text{int}}\sim (2-4)\times 10^{16}$ G,年龄为$t_{\text{age}}\sim 14-22$ yr。致密的SN喷出物和冲击壳贡献了所观察到的DM和RM的很大一部分。我们的模型可以很自然地同时解释FRB 190520 B的发光PRS、下降DM和极端RM。
2021-12-07 astro-ph.HE
No Radio Bursts Detected from FIRST J141918.9+394036 in Green Bank Telescope Observations
FRB 121102是第一个已知的重复快速射电暴(FRB)源,与矮宿主星系和紧凑持久的射电源有关。为了寻找其他重复的FRB,在矮宿主星系中寻找类似的持续射电源时发现了FIRST J141918.9+394036(以下简称FIRST J1419+3940)。FIRST J1419+3940随后被确认为一个以数十年为时间尺度的无线电瞬变衰变,并被认为是一个长伽马射线暴的孤儿余辉。FIRST J1419+3940和FRB 121102的持续射电源显示出观测上的相似性,尽管后者的亮度似乎是稳定的。尽管如此,如果它们有相似的物理起源,那么FIRST J1419+3940也可能包含一个能够产生快速射电暴的源。我们报告的非检测短持续时间的射电爆发从第一J1419+3940在3.1小时的观测与110米绿岸望远镜在2和6 GHz的。与FRB 121102相比,FIRST J1419+3940更接近11倍,并且表现出1.4GHz以上的光学薄同步加速器光谱;因此,我们的搜索对比FRB 121102弱100倍以上的爆发敏感。我们鼓励未来的突发搜索,以限制可能存在的FRB发射源。虽然这样的搜索是高风险的,但任何这样的检测都可以极大地阐明FRB现象的起源。
2020-04-07 astro-ph.HE
Coherence constraints on physical parameters at bright radio sources and FRB emission mechanism
我们讨论的物理约束,观测高亮度温度相干无线电发射,亮度温度高达$T_b \sim 10^{35}$ K,施加在相对论运动天体物理源的等离子体参数。高亮度温度意味着在源处的最小等离子体能量密度。其他重要的限制来自于共振发射粒子的大部分能量都被非共振逆康普顿和同步加速器过程所消耗。我们还解释了最近的观察重复FRB的光谱中的高到低的频率漂移功能的类似物的III型太阳射电爆发产生的重联等离子体束内的磁层的高度磁化的中子星。
2020-02-28 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Novel Methods for Simulating Astrophysical Plasmas and the Coherent Emission in Fast Radio Bursts
本文通过一维相对论电磁激波的 PIC 模拟验证同步脉泽相干辐射机制,并提出新的解析粒子推进器以支持更大时间步长的极端磁场等离子体建模。
2025-03-13 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
Quasi-steady emission from repeating fast radio bursts can be explained by magnetar wind nebulae
University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Indian Institute of Technology Indore(印度理工学院印多尔分校);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Kyoto University(京都大学);Tohoku University(东北大学)
该研究通过磁星风星云模型解释了重复快速射电暴的准稳态发射,确定了中子星年龄、磁场和自转周期等参数。
2026-03-07 astro-ph.HE
Pushchino multibeam pulsar search -- V. The bright FRB 20190203 detected at 111 MHz
本文报告在111 MHz频率下发现明亮非重复快速射电暴FRB 20190203,其观测特性可通过磁星远反向激波中的脉塞同步辐射模型解释。
2024-10-17 astro-ph.HE
A concordance picture of FRB 121102 as a flaring magnetar embedded in a magnetized ion-electron wind nebula
FRB 121102的快速射电暴重复了多次,使得能够识别其宿主星系和空间重合的,紧凑的,稳定的(“静止”)无线电同步加速器源。有人提出FRB 121102是由一颗年轻的耀斑磁星驱动的,它嵌在一颗几十年前的超新星遗迹中。使用一个随时间变化的单区模型,我们表明,一个单一的膨胀磁化电子离子星云(由相同的爆发可能负责FRB)可以解释所有的基本属性的静态源(大小,通量,自吸收约束)和大,但减少旋转措施(RM)的爆发。静态发射是由磁星风的终端激波加热的相对论热电子提供动力,而RM则来自星云演化早期注入的非相对论电子,并通过膨胀和辐射损失冷却。该模型包含几个自由参数,这是严格约束的观测:注入到星云的总能量在其历史上,$\sim 10^{50}-10^{51}$尔格,同意与毫秒磁星的磁能;磁星流出的重子负载(间歇性耀斑驱动)是接近中子星逃逸速度;预测的源年龄$\sim 10-40$年是一致的星云大小的其他限制。对于一个能量输入率$\dot{E} \propto t^{-α}$以下的磁星活动的发病,我们预测长期的RM和静态源通量,这大约遵循${\rm RM} \propto t^{-(6+α)/2}$和$F_ν \propto t^{-(α^2+7α-2)/4}$,分别衰减。
2018-11-15 astro-ph.HE
A nebular origin for the persistent radio emission of fast radio bursts
研究发现与重复FRB202201124A成协的第三个低光度持续射电源,将光度—法拉第旋转量关系扩展至低旋转量区间,支持其星云起源及年轻磁星中心引擎模型。
2024-06-10 astro-ph.HE
Simultaneous view of the FRB~180301 with FAST and NICER during a bursting phase
FRB 180301是最活跃的重复快速射电暴(FRB)之一,其射电暴发射的偏振角变化,表明它们可能起源于高磁化中子星的磁层。我们用FAST射电望远镜和NICER X射线天文台进行了一次多波长活动,以调查任何可能的X射线发射时间上与明亮的射电爆发一致。观察于2021年3月4日,9日和19日进行。我们用FAST探测到了五个明亮的射电爆发,其中四个与NICER观测严格同步。射电爆发的峰值通量密度介于$28-105$ mJy之间,爆发通量介于$27-170$ mJy-ms之间,爆发持续时间介于$1.7-12.3$ ms之间。来自FRB~180301的射电爆发具有复杂的时域结构,在单个爆发中检测到子脉冲,没有明显的圆极化。与2019年的观测结果相比,L波段的线性偏振度显著降低。在$>5σ$置信水平下,在无线电爆发重心校正到达时间处/附近的5 ms、10 ms、100 ms、1 sec和100 sec时间间隔内,我们没有检测到任何超过背景的X射线发射。X射线的$5σ$上限a)持续通量为$<7.64\times 10^{-12}\, \rm erg\, cm^{-2}\, s^{-1}$,相当于$L_{\rm X}<2.50 \times 10^{45} \rm erg\, s^{-1}$,b)5 ms注量为$<2\times 10^{-11} \rm erg\, cm^{-2}$,在射电爆发区…
2022-03-14 astro-ph.HE
FAST observations of an extremely active episode of FRB 20201124A: II. Energy Distribution
我们在一系列四篇论文中报告了在UTC 2021年9月25日至28日的一个极其活跃的插曲期间,使用500米孔径球面射电望远镜(FAST)从重复快速射电暴(FRB)源FRB 20201124 A中检测到的800多个爆发的特性。在本系列的第二篇论文中,我们主要关注检测到的爆发的能量分布。事件发生率最初呈指数增长,但源活动在第4天后24小时内停止。在第四天,在一小时内检测到542次爆发,标志着迄今为止从单个FRB源检测到的最高事件率。爆发在时频空间上具有复杂的结构。我们发现一个双峰分布的等待时间,这可以用两个对数正态函数分别在51.22毫秒和10.05秒,峰值建模。与FAST探测到的源的前一个活动事件的发射相比,第二个分布峰值时间较小,这表明该峰值由源的活动水平定义。我们计算的各向同性的能量的爆发使用的部分带宽和全带宽,并发现能量分布没有显着改变。我们发现一个指数连接的破幂律函数可以很好地拟合累积爆发能量分布,较低和较高的能量指数分别为$-1.22\pm0.01$和$-4.27\pm0.23$。假设射电辐射效率为$η_r = 10^{-4}$,则在源活跃的四天期间释放的爆发的总各向同性能量已经是$3.9\times10^{46}$ erg,超过了可用磁星偶极磁能的$\sim 23\%$。这就对磁星模型提出了挑战,磁星模型会引起低效的无线电发射(例如同步微波激射器模型)。
2022-10-07 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from Terraformation
顾名思义,快速射电暴(FRB)是波长约为1米的短而强的辐射脉冲。FRB具有极高的亮度温度,这表明它是一个相干的辐射源。单个脉冲串的能量范围从$10^{36}$到$10^{39}$ erg。在能量范围的高端,FRB有足够的能量解开一个地球大小的行星,即使在低端,也有足够的能量蒸发和解开大气和海洋。因此,我们认为FRB是一种人造地形的特征,能够消灭另一个星球上的生命,甚至完全摧毁这个星球。可以从带有戴森球的沃尔夫-拉叶星($\sim 10^{38}$ erg s $^{-1}$)获得必要的能量,并且可以很容易地由天体物理微波激射器产生辐射。我们将这种机制称为破坏性辐射的挥发性放大(VADER)。我们使用观测信息来约束设备的属性。我们推测,非重复的FRB是低能量脉冲,用于消灭单个行星上的生命,但使其保持完整,并且更强的重复FRB是摧毁同一太阳系中多个物体的努力的一部分,也许是对胚种论的预防措施。在这幅图中,与第一个重复FRB相关的持续同步辐射源来自能量收集过程。最后,我们提出,Oumuamua可能是以这种方式毁灭一颗行星的结果。
2019-03-28 astro-ph.EP astro-ph.HE
No precise localization for FRB 150418: claimed radio transient is AGN variability
Keane等人最近声称,由于识别出了同时期衰落的慢(~周时间尺度)无线电瞬变,他们首次获得了快速射电暴(FRB)的精确定位。他们利用这种定位来将FRB精确定位到z ~ 0.49的星系,该星系没有可辨别的恒星形成活动。我们认为,瞬态是不是真正的和主机的候选人,WISE J071634.59-190039.2,而是一个无线电变量:现有的数据并没有排除这种可能性;一个随机的无线电变量与观察一致,是不可能有一个红移兼容的FRB色散措施;而所提出的瞬态光变曲线更好地解释为一个闪烁的稳定源,也许也显示了一个活动星系核(AGN)耀斑,而不是同步辐射爆炸波。的无线电亮度的主机候选人意味着它是一个活动星系核,我们提出了新的后期甚大阵观测表明,该星系确实是可变的水平与声称的瞬态一致。因此,FRB 150418声称的精确定位和红移测定无法证明。
2016-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Explaining fast radio bursts through Dicke's superradiance
快速射电暴(FRB)的特征是射电波长上持续毫秒量级的辐射强度强爆发,但尚未与天文源的一个或多个家族牢固联系起来。因此,尽管提出了大量的模型,没有明确定义的物理过程已被确定来解释这一现象。在本文中,我们演示了如何迪克的超辐射,其中的证据最近被发现在星际介质,可以占与FRB的特性。我们对先前探测到的FRB的分析和建模表明,它们可能以许多方式起源于与已知的脉泽或超脉泽相似的区域,并且是由与大规模纠缠量子力学状态相关的分子群体发出的相干辐射造成的。我们估计这种纠缠涉及到距离在100到1000 AU之间的约10^(30)到约10^(32)个分子。
2017-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
A flaring radio counterpart to a fast radio burst reveals a newborn magnetized engine
本研究报道了与快速射电暴相关的新生磁化引擎的耀发对应体,通过观测其光谱和能量特征,揭示了高度磁化引擎的诞生,并暗示其他活跃FRB的PRS可能处于演化后期。
2025-01-24 astro-ph.HE
Limits on precursor and afterglow radio emission from a fast radio burst in a star-forming galaxy
我们提出了一个新的快速射电暴(FRB)在920 MHz的观测过程中发现与澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)的一部分,Commensal实时ASKAP快速瞬变(CRAFT)调查。FRB 191001的色散测量值为506.92(4)pc cm $^{-3}$,其测量的通量为143(15)Jy ms,是迄今为止ASKAP定位到宿主星系的爆发中最高的。ASKAP提供的FRB的亚角秒定位显示,爆发起源于红移为$z=0.2340(1)$的星系对中一个高度恒星形成螺旋的外围。射电观测表明,没有证据表明与FRB 191001相关的致密持续射电源高于$15 μ$ Jy的流量密度。然而,我们检测到弥漫的同步辐射从磁盘的主机星系,我们归因于正在进行的恒星形成。FRB 191001也被检测到作为一个图像平面瞬态在一个单一的10秒的快照与通量密度为19.3 mJy的低时间分辨率vibration同时获得的CRAFT数据。在爆发前8小时和爆发后1小时,对射电辐射进行了重复和缓慢变化的观测。我们发现没有变量的无线电发射的时间尺度范围从1毫秒到1.4小时。我们报告我们的上限,并简要回顾FRB祖理论在文献中预测无线电余辉。我们的数据仍然只是弱约束的任何余辉的红移的FRB。未来对更多附近和明亮的FRB的连续观测可能会提供更强的约束。
2020-10-12 astro-ph.HE
A Deep VLA Search for a Persistent Radio Counterpart to the One-off FRB 20250316A
本研究利用甚大阵(VLA)在15GHz对一次性亮河外快速射电暴FRB 20250316A开展深度后续观测,未发现持续射电源,给出了非重复FRB的最严格约束之一,排除了亮磁星星云图景,对环境密度、引擎能段及前身通道提出限制。
2025-09-03 astro-ph.HE
Implications of the lowest frequency detection of the persistent counterpart of FRB121102
上下文重复的FRB 121102是迄今为止发现的唯一一个与对应物相关联的河外快速射电暴,一个稳定的射电源,在厘米波长上具有几乎平坦的光谱能量分布(SED)。目的。以前对持续源的观测低至$1.6$ ~GHz,没有显示出光谱翻转的迹象。预计吸收最终会在较低频率下引起翻转。通过检测自吸收频率可以得到对发射介质的物理参数的更好的约束。方法.我们在2017年7月至12月期间使用巨型米波射电望远镜(GMRT)在低至$400$ ~MHz的低射频下观察该源。结果即使在$400$ ~MHz,源的光谱能量分布仍保持光学薄,光谱指数为$ν^{-(0.07 \pm 0.03)}$,类似于在银河系plerions中看到的。使用一个通用的同步辐射模型,我们得到的非热等离子体和中央发动机的性能约束。我们提出了低频检测与FRB 121102相关的持久源。其特征平坦SED向下延伸至$400$ ~MHz。像银河系的plerions一样,持久源中的能量主要由轻子携带。发射等离子体具有$B< 0.01$ ~G,并且其年龄为$> 524 \left(\frac{B}{0.01 {\rm G}} \right)^{-3/2}$。我们证明了持续源的能量学要求中子星的初始自旋周期小于36 ms,并且中子星的磁场必须超过$4.5\times 10^{12}$ ~G.这意味着持久源不一定需要来自磁星的能量输入。
2020-10-27 astro-ph.HE
A parametric study of population inversions in relativistic plasmas through nonresonant interactions with Alfvén waves and their applications to Fast Radio Bursts
本研究通过参数化分析证明,阿尔文波与相对论等离子体的非共振相互作用可在宽参数范围内形成粒子数反转,并首次计算反转能量占比,表明该机制可产生GHz频率的快速射电暴信号并逃逸磁星环境。
2025-02-26 astro-ph.HE
On the origin of fast radio bursts (FRBs)
我们推导出与FRB 121102相关的持久源的严格约束条件:尺寸$10^{17}$ cm $<R<10^{18}$ cm,年龄$<300$ yr,特征电子能量$\varepsilon_e\sim0.3$ GeV,总能量$\sim10^{49}$ erg。热辐射等离子体被质量为$M_c<0.03 (R/10^{17.5}{\rm cm})^4 M_\odot$的冷等离子体限制。该源几乎已被分辨,并且可以通过10 GHz的观测来分辨。$\varepsilon_e\sim m_p c^2$的事实表明,热等离子体是由一个温和的相对论性,$M\sim10^{-5} M_\odot$壳,传播到一个扩展的环境介质或碰撞质量$M_c$的预先喷射壳的喷射产生。推断的等离子体性质与典型的“磁星风星云”模型预测不一致。我们提出了一个产生FRB的物理机制(独立于持久源模型):从底层致密天体$R_s\sim10^{6}$ cm(具有高度相对论性的壳层,能量为$E_s=10^{41}$ erg,洛伦兹因子为$γ_s$ ~ $10^3$)喷射到周围密度为$n\sim0.1/cm^3$的e-p等离子体中(与FRB 121102产生持久发射的等离子体推断一致)。这样的壳喷射与典型的FRB事件的能量导致等离子体条件适合于强同步脉泽发射在GHz范围内,$ν_{ coh.}\sim0.5(E/10^{41}erg)^{1…
2017-05-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fast radio burst - persistent radio source systems III. The relation between PRS luminosity and FRB rotation measure
INAF-Istituto di Radio Astronomia (IRA)(意大利国家天体物理研究所射电天文研究所);Centre for Radio Astronomy Techniques and Technologies (RATT), Department of Physics and Electronics, Rhodes University(罗德斯大学物理与电子学院射电天文技术与方法中心);South African Radio Astronomy Observatory(南非射电天文观测台);INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari(意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台);Scuola Universitaria Superiore IUSS Pavia(帕维亚高等大学);INAF–Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano(意大利国家天体物理研究所米兰空间天体物理学与宇宙物理学研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universitá di Bologna(博洛尼亚大学物理与天文学系);Dipartimento di Fisica, Università di Tr(特兰托大学物理系)
本研究分析50个FRB源,利用贝叶斯MCMC建模光度-RM关系,约束PRS星云尺寸约0.016 pc,发现显著内在离散性,支持高效粒子加速或快速膨胀的演化模型。
2026-09-30 astro-ph.HE
A Generic Model for Persistent Radio Source around Fast Radio Bursts
针对重复快速射电暴的持久致密射电辐射,本文提出脉冲星星风激波单区参数化模型,可解析拟合光谱并约束中心引擎与环境。
2024-05-13 astro-ph.HE
Revisiting the distance, environment and supernova properties of SNR G57.2+0.8 that hosts SGR 1935+2154
我们对超新星遗迹G57.2+0.8及其环境进行了多波长研究。SNR拥有磁星SGR 1935+2154,它在2020年4月28日发射了一个非常明亮的毫秒持续时间的射电爆发(Chime/Frb合作等2020; Bochenek等2020)。我们使用来自银河系图像卷轴绘画(MWISP)CO线调查的12 CO和13 CO J=1-0数据来搜索与G57.2+0.8相关的分子气体,以约束物理参数(例如,距离)的SNR和它的磁星。我们报道了SNR G57.2+0.8可能以局域静止标准(LSR)速度V_{LSR} ~ 30 km/s撞击分子云(MC),并激发出峰值通量密度为47 mJy/束的1720 MHz弱OH脉泽。随机OH斑点落入信噪比的几率符合小于12%,OH-CO对应几率为7%。这结合起来给出< 1%的OH脉泽错误概率,表明一个真正的脉泽检测。MCs的LSR速度将SNR和磁星置于d=6.6 +/- 0.7 kpc的运动学距离处。未探测到来自SNR的热X射线发射和相对稠密的环境表明G57.2+0.8是一个演化的SNR,年龄为$t>1.6 \times 10^4$(d/6.6 kpc)yr。G57.2+0.8的爆炸能量低于$2 \times 10^{51}(n_0/10 cm^{-3})^{1.16} (d/~6.6 kpc)^{3.16}$ erg,即使假设高环境密度$n_0$ = 10 c…
2020-11-24 astro-ph.HE
Millisecond Magnetar Birth Connects FRB 121102 to Superluminous Supernovae and Long Duration Gamma-ray Bursts
重复的快速射电暴FRB 121102的亚弧秒定位揭示了它与矮宿主星系和稳定(“静止”)非热射电源的重合。我们发现,宿主星系的性质与长持续时间的伽马射线暴(LGRB)和贫氢超亮超新星(SLSNe-I)的性质是一致的。LGRB和SLSNe-I都曾被假设是由新形成的强磁化中子星的电磁自旋提供动力,这些中子星具有毫秒级的诞生旋转周期(“毫秒磁星”)。这促使我们考虑这样一种情况,即FRB 121102的重复爆发源于一个年轻的磁星遗迹,它嵌入在一个年轻的贫氢超新星遗迹中。通过膨胀的超新星喷出物(占光电离的旋转供电的磁星星云)的GHz的自由-自由光学深度的要求,对爆发的能量约束,以及对静态源的大小的约束都指向一个年龄不到几十年到一个世纪。静止的射电源可以归因于超新星喷出物的快速外层与祖星周围的风之间的冲击相互作用或来自磁星风星云深处的同步加速器发射。或者,射电辐射可能是一个最初离轴的LGRB喷流的孤儿余辉,尽管这可能需要源太年轻。年轻的源的年龄可以通过搜索的时间导数的分散措施和预测的静态无线电源的衰落进行测试。我们建议未来的SLSNe-I/LGRB/FRB连接的测试,如搜索FRB从附近的SLSNe-I/LGRB的时间尺度上的几十年后,他们的爆炸。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Persistent Radio Sources and Multi-wavelength Counterparts of Fast Radio Bursts in Massive Binary Systems
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(教育部现代天文与天体物理重点实验室(南京大学));Department of Astronomy, School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理学院天文学系)
研究快速射电暴在大质量双星系统中的持续无线电源及 bow shock 辐射,揭示其多波段电磁对应物及物理起源。
2026-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR