Bounding the Time Delay between High-energy Neutrinos and Gravitational-wave Transients from Gamma-ray Bursts
我们推导出一个保守的符合时间窗口，用于联合搜索由伽马射线暴（GRB）发射的引力波（GW）瞬变和高能中微子（HENs，能量高于100 GeV）。最后一个是最有趣的天体物理学来源，与当前和不久的将来的探测器同步探测。我们考虑了广泛的排放机制。我们取BATSE观测到的伽玛暴T90的95%分位数作为伽玛暴持续时间的上限，得到伽玛暴持续时间的上限约为150 s。利用Fermi LAT探测到的8个伽玛暴的高能（> 100 MeV）光子光变曲线，我们证实了大多数高能光子预计在伽玛暴的前150 s内被观测到。考虑到中央发动机产生的相对论性喷流的爆发时间，我们允许GW和HEN发射在可观测的伽马光子产生开始前100 s开始。利用已发表的前兆时间差，我们计算了前兆活动的时间上限，得出95%的前兆发生在GRB爆发前约250 s内。考虑到上述不同的过程，我们得到tHEN - tGW ~ [-500s，+500s]的时间窗口。考虑到上述过程，还可以确定GW和/或HEN信号与检测到的GRB一致的预期时间窗口的上限，tGW-tGRB ~ tHEN - tGRB ~ [-350s，+150s]。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Disentangling propagation effects from Fast Radio Burst spectra: An analysis on simulated data
The University of Western Ontario（韦仕敦大学）；McMaster University（麦克马斯特大学）
本研究提出一种方法，通过拟合修正后的子暴斜率定律，从重复快速射电暴光谱中解耦散射、色散等传播效应，实现对FRB源物理特性的更可靠推断。
2026-08-25 astro-ph.HE
Pair-beam propagation in a magnetised plasma for modelling the polarized radiation emission from gamma-ray bursts in laboratory astrophysics experiments
本文研究了相对论性电子-正电子束在磁化电子-离子等离子体中的传输，着重研究了这种情况下产生的辐射的偏振。特别强调的是放在调查的极化所产生的辐射的范围内的束等离子体参数，横向和纵向的光束尺寸，和外部磁场。我们的研究结果不仅有助于理解在伽马射线暴中观察到的高度圆偏振，而且还有助于区分实验室天体物理实验中与成对光束的平行动力学相关的不同模式。
2020-06-08 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Flame Propagation on the Surfaces of Rapidly Rotating Neutron Stars during Type I X-ray Bursts
本文首次对旋转吸积中子星薄氦海中横向传播的爆燃火焰进行了垂直分辨的流体动力学模拟。我们使用了一个新的流体动力学求解器，专门用于处理中子星海洋典型的水平和垂直长度尺度的巨大差异，并过滤掉声波，否则会限制我们的时间步长。我们发现，火焰水平移动的速度为$10^5$厘米秒$^{-1}$，在几秒钟内穿越海洋，大致符合上升时间的I型X射线爆发。我们解决了什么驱动火焰传播的开放性问题，并发现热量从燃烧到未燃烧的燃料由顶部到底部的传导和混合驱动的斜压不稳定的组合。因此，火焰传播的速度是一个敏感的函数的海洋电导率和自旋：我们探索这种依赖性的天体物理学相关的参数范围，并发现，在一般情况下，火焰传播速度更快，旋转速度较慢，电导率较高。
2013-07-26 astro-ph.HE
The propagation-induced circular polarization of fast radio bursts in relativistic plasma
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（教育部现代天体学与天体物理重点实验室（南京大学））
该研究针对FRB圆偏振的起源问题，提出其源于相对论性等离子体的磁层传播效应，解释了观测到的低圆偏振、旋向变化及相关矛盾现象。
2026-09-04 astro-ph.HE
Impact of propagation effects on the spectro-temporal properties of Fast Radio Bursts
The University of Western Ontario（韦仕敦大学）；McMaster University（麦克马斯特大学）
本文在触发式相对论动力学模型下分析多径散射与残余色散对 FRB 子暴斜率-持续时间反比关系的畸变，并给出区分传播效应、恢复内禀相关性的诊断。
2025-10-20 astro-ph.HE
Propagation of quantum particles in Brans-Dicke spacetime. The case of Gamma Ray Bursts
分析了玻色子粒子在Brans-Dicke引力理论所描述的引力场中的传播。我们导出了标量粒子的波函数，以及考虑变化的引力耦合作用的量子粒子所经历的有效势。此外，我们还计算了在裸奇点附近发现标量粒子的概率。在这种情况下辐射出的极高能量可以解释在伽马射线暴中观测到的巨大发射功率。
2015-01-22 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The Propagation of Fast Radio Bursts in the Magnetosphere Shapes Their Waiting-time and Flux Distributions
本文研究快速射电暴在磁层中的传播效应，解释重复暴等待时间分布的双峰不对称性，并指出该效应同样影响流量分布。
2023-12-22 astro-ph.HE
Gamma-ray burst jet propagation, development of angular structure, and the luminosity function
伽马射线暴喷流的命运和可观测的特性，关键取决于它们与围绕中央引擎的原始物质的相互作用。我们提出了一个半分析模型，这种相互作用，它建立在以前的几个分析和数值工作，旨在预测角分布的射流和茧的能量和洛伦兹因子突破后，给定的环境材料和发射时的射流的属性。使用这个模型，我们构建合成人口的结构射流，假设一个恒星（长伽马射线暴-LGRB）或一个二元中子星合并（短伽马射线暴-SGRB）作为祖先。我们假设所有的祖先都是相同的，并且我们在发射时允许喷射特性的变化很小：因此我们的种群具有准通用结构。这些人口能够重现观测到的LGRB和SGRB光度函数的主要特征，虽然一些不确定性和警告仍然有待解决。
2020-01-27 astro-ph.HE
Jet Propagation in Expanding Medium for Gamma-Ray Bursts
双星中子星（BNS）合并事件GW 170817清楚地表明，BNS合并发射了一个短的伽马射线暴（sGRB）喷流。与周围介质静止的BNS星不同，在BNS合并中，喷流通过以相当大的速度（$\sim 0.2c$）向外膨胀的合并喷出物传播。在这里，我们提出了半解析和解析模型来解决伽玛暴射流通过其周围介质的传播。这些模型改进了我们以前的模型，包括射流准直茧自洽。我们还进行了一系列的二维数值模拟的射流传播在BNS合并和在Bensars来测试我们的模型。我们的模型在各个方面（射流头半径，茧的横向宽度，包括准直，茧压力，射流茧形态的射流张开角）与数值模拟是一致的。茧的能量组成被发现是不同的，这取决于周围介质是否正在扩大或不;在BNS合并射流的情况下，茧的能量主要是由动能，而它主要是由内能在BNS合并射流。我们的模型将有助于估计电磁对应的引力波。
2020-10-21 astro-ph.HE
Propagation of a fast radio burst through a birefringent relativistic plasma
本文通过广义法拉第旋转框架分析FRB 20201124A重复爆发的频率依赖圆偏振，证明其可由线偏振信号穿过视线方向相对论等离子体产生。
2023-08-16 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Gravitational Waves from the Propagation of Long Gamma-Ray Burst jets
伽马射线暴（GRB）是在超相对论喷流传播过程中产生的。由于介质的高度不透明性，研究靠近中心源的射流具有挑战性。在本文中，我们提出了一个大规模的相对论性喷流传播通过剥离信封星与长GRB，打破了明星和加速到星周介质的数值模拟。我们计算的引力波（GW）信号所产生的喷流通过恒星和星周介质的传播。我们表明，射流传播的关键参数可以直接由GW信号确定。该信号呈现出对应于喷流持续时间的第一峰值和对应于位于喷流轴附近的观测者的爆发时间的第二峰值（这又取决于恒星的大小），或者对应于离轴观测者的更大的时间（对应于加速阶段的结束）。我们还表明，GW信号的斜率之前和周围的第一个峰值跟踪喷流光度的历史和祖星的结构。GW信号的幅度为$h_+D \sim$几百到几千厘米。虽然这一信号，对于河外来源，是在目前的GW探测器的可探测范围之外，它可以被未来的仪器，如BBO，DECIGO和ALIA探测到。我们的研究结果表明，未来的GRB喷流相关的GW检测可能代表了我们对这种现象的理解的革命。
2022-11-21 astro-ph.HE
The origin and propagation of variability in the outflows of long duration gamma-ray bursts
我们提出的伽马射线暴喷流通过其恒星的祖物质，并随后通过周围的星周介质传播的流体动力学模拟的结果。我们认为这两个射流注入恒定的性能在中心的恒星和射流注入一个可变的光度。我们表明，恒星外的喷气机的可变性是由发动机注入的可变性和通过恒星的喷气传播引起的可变性的组合。比较两种情况下的功率谱表明，即使喷流在恒星内部受到严重冲击，发动机注入的可变性也会保留下来。这种冲击在长时间尺度上产生额外的可变性，大约几秒钟。我们的研究结果表明，通常在伽马射线暴中观察到的持续时间为几秒钟的宽脉冲是由于喷流与祖先的相互作用，而以毫秒时间尺度上的波动为特征的短时间尺度的变化，必须在喷流的底部注入。因此，研究伽玛暴的快速变化特性可以为内部引擎的性质和从中提取能量的机制提供线索。
2010-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Jet propagations, breakouts and photospheric emissions in collapsing massive progenitors of long duration gamma ray bursts
我们用二维轴对称相对论流体动力学模拟研究了（1）喷流通过快速旋转和坍缩的大质量恒星的包层的传播，这被认为是长持续时间伽马射线暴（GRB）的祖先，（2）爆发和随后膨胀成恒星风，（3）伴随的光球辐射。我们发现，如果信封均匀旋转几乎在质量脱落的限制，其外部最终停止收缩时，离心力变得足够大。然后，另一个冲击波形成，向外传播，并打破了信封进入恒星风。射流和离心冲击波哪一个爆发得早，取决于射流喷射的时机。如果激波爆发由于较晚的注入而较早发生，则喷流传播和随后的光球发射受到很大影响。我们特别注意的观测结果的差异喷射喷射的时间。我们计算光学深度，找到光球的位置，提取密度和温度在适当的延迟时间从流体动力学数据。我们发现，光球辐射的光度和观测温度都比以前的研究报道的要低得多。虽然伽玛暴的光度仍然足够高，但观测到的温度低于米德关系所预期的光谱峰值处的能量。这可能意味着光子和物质之间的能量交换在更深的内部终止，或者一些非热过程正在运行以提高光子能量。
2011-02-18 astro-ph.HE
X-ray flares from propagation instabilities in long Gamma-Ray Burst jets
本文对一颗质量为16个太阳的沃尔夫-拉叶星的核心中的一个长寿命发动机产生的伽马射线暴喷流进行了数值模拟。发动机保持活跃6000秒，光度随时间衰减，指数为-5/3的幂律。即使有没有短的时间尺度的变化注入引擎的光度，我们发现，喷流的动力光度外的祖星的特点是波动的时间尺度相对较短。我们分析了这些起伏的时间特征，发现它们与观测到的X射线余辉耀斑的性质是一致的。模拟中耀斑的峰值与连续通量比与部分观测到的耀斑一致，但不是全部。我们认为，传播不稳定性，而不是在发动机光度的变化，是负责X射线耀斑与中等对比度。相反，像GRB 050502 B中检测到的强烈耀斑，不能用这个模型再现，需要发动机活动的强烈变化。
2010-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Polarization of Fast Radio Bursts: radiation mechanisms and propagation effects
本文在磁星框架下系统研究了快速射电暴在磁层内外不同辐射位置的内禀偏振机制与传播效应，揭示了线偏振与圆偏振的产生条件及其对观测的约束。
2023-04-06 astro-ph.HE
Faraday rotation in fast radio bursts
快速射电暴（FBR）表现出高度不同的极化特性：高/小RM，高/小圆/线分数。我们勾勒出一个复杂的图片的内部部分的磁星的风偏振传播，在尺度$\sim$几个到几百个光柱半径。重点是高磁化对称对等离子体中线极化的法拉第旋转，即$\propto B^2$效应。位置角（PA）旋转速率对于穿过磁场的传播是最大的，并且仅对于平行传播消失。在高磁化状态下，$ω\ll ω_B$，它变得与磁场无关。PA（$λ$）的非常特殊的性质（旋转角与观察到的波长$λ$的比例）可以帮助识别/整理传播效应。两个基本制度对等离子体预测PA $\propto λ$和$\propto λ^3$（取决于磁优势），都是从传统的等离子体的PA = RM $ λ^2$不同。这是模型的主要预测。许多影响，所有敏感的基本参数，有助于观察到的复杂的偏振模式：沿磁场线附近的光柱，法拉第去极化，限制偏振的影响，线性-圆形转换的相关效应，和同步加速器吸收等离子体流。
2022-06-07 astro-ph.HE
Propagation of a realistic magnetar jet through binary neutron star merger medium and implications for short gamma-ray bursts
本文通过两组RMHD模拟研究磁星准直喷流在双中子星并合遗迹介质中的传播，发现喷流虽能准直穿透介质但仅达亚相对论速度，不适合作为短伽马射线暴源，但可能贡献蓝色千新星成分并利于后续相对论喷流传播。
2023-06-29 astro-ph.HE
Rotational effects in thermonuclear Type I Bursts: equatorial crossing and directionality of flame spreading
在之前关于吸积中子星热核（I型）孕育的研究中，我们讨论并证明了旋转通过科里奥利力对燃烧火焰传播的影响的重要性。然而，该研究仅分析了科里奥利力系数$2Ω\cosθ$恒定的纵向传播情况。在本文中，我们研究了旋转对传播的影响，在纬向（纬度）方向，科氏力的变化从其最大值在两极到零在赤道。我们发现，在赤道的零科里奥利力，而影响的火焰的结构，并不阻止其传播从一个半球到另一个。我们还观察到结构的差异，向赤道传播的火焰和向极点传播，第二个更快。鉴于最近发现爆发子IGR~J17480-2446的低自旋频率为11 Hz（科里奥利效应应可忽略），我们还将模拟扩展到慢旋转。
2015-01-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Wave Propagation and the Provenance of Fast Radio Bursts
我们分析等离子体的色散和散射的快速射电暴（FRB），以确定占主导地位的位置的自由电子沿其视线，从而限制的距离爆发源本身。我们建立了银河系恒星的平均$τ$ -DM关系，并将其作为讨论FRB散射的基准。虽然在我们分析的17个事件中，FRB的散射时间$τ$大多数都很大，但它们系统地小于具有类似色散测量（DM）的银河系恒星。FRB的$τ$和DM之间缺乏任何相关性，这表明星系际介质（IGM）不能同时解释$τ$和DM。因此，我们认为混合模型涉及IGM和宿主星系。如果IGM对DM的贡献很大，而宿主星系主导$τ$，则相对于平均银河系趋势的散射赤字可以用与银河系匹配的宿主星系中的$τ$ -DM关系来解释。然而，也有可能宿主同时支配着$τ$和DM，在这种情况下，观测到的散射缺陷要求宿主中的自由电子比银河中的湍流小，例如如果它们处于热的电离区而不是温暖的电离区。我们的研究结果意味着，距离或红移的FRB源可以显着高估，如果他们是基于假设的DM河外部分占主导地位的IGM。
2016-05-19 astro-ph.HE
Imaging Spectroscopy of Solar Radio Burst Fine Structures
太阳射电观测提供了一个独特的诊断外太阳大气。然而，不均匀的湍流日冕强烈地影响发射的无线电波的传播，因此将发射源的固有特性与无线电波传播的影响解耦一直是太阳物理学中的主要挑战。在这里，我们报告的定量空间和频率表征的太阳射电爆发的精细结构观测低频率阵列（LOFAR），具有高时间分辨率的仪器，也允许成像的尺度远短于那些对应的无线电波在日冕中的传播。观测结果表明，无线电波的传播效应，而不是固有的发射源的属性，主导所观察到的无线电爆发图像的空间特性。这些结果允许更准确的估计源的亮度温度，和开放的机会，定量研究的机制，创造了湍流的日冕介质通过发射的辐射传播。
2018-02-21 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fast Radio Bursts as crustal dynamical events induced by magnetic field evolution in young magnetars
在这项工作中，我们重新审视一个模型，重复快速射电暴的基础上释放的能量引起的磁场动态影响磁星的地壳。我们解决了这样一个模型的基本问题，通过近似求解扰动的传播，并量化能量和磁层中所谓的{ \it电荷饥饿}区域中的电荷束的辐射。SGR 1935+2154（几乎）同时发射的新探测到的X射线暂时与传播背后的重连有关。的强度的$f$模式的引力辐射激发的事件是量化的，和更详细的研究的非线性（尖峰）孤子的解决方案建议。
2021-09-21 astro-ph.HE
Propagation-induced Frequency-dependent Polarization Properties of Fast Radio Burst
本文通过辐射转移解析解研究快速射电暴在磁化等离子体中传播时产生的频率依赖偏振特性，揭示庞加莱球上进动和强圆偏振出射波的形成机制，并成功拟合FRB 20180301A和FRB 20201124A的观测数据。
2025-04-10 astro-ph.HE
Propagation and neutrino oscillations in the base of a highly magnetized gamma-ray burst fireball flow
中子在伽马射线暴的动力学中起着重要的作用。中子在重子火球中的存在是预料之中的。如果中子的丰度与质子的丰度相当，则可以观察到一些重要的特征，例如与亚光球层$γ$射线发射相一致的准热多GeV中微子，稍后的核合成以及余辉发射的重新变亮。此外，热MeV中微子是由电子正电子湮没、电子（正电子）俘获质子（中子）和核子韧致辐射产生的。虽然MeV中微子很难被探测到，但在km $^3$探测器和/或DeepCore+IceCube中有望探测到准热GeV中微子。在本文中，我们表明，中微子振荡有突出的影响，火球演化的动力学，也可以通过它们的味道比在地球上检测到。为此，我们推导了共振和荷电中性条件以及中微子自能和有效势的顺序$m_W^{-4}$在强，中等和弱磁场近似约束火球的动力学。我们发现了重要的影响：i）对于重子密度以及中子丰度大于质子的重子密度，共振振荡被抑制; ii）除了DeepCore探测器中预期的多GeV中微子数量之外，磁场的作用是降低质子与中子的比率。此外，我们还估计了沿喷流和地球上的GeV中微子味比。
2014-04-06 astro-ph.HE
Short gamma-ray burst jet propagation in binary neutron star merger environments
多信使事件GW 170817/GRB 170817 A证实了中子星合并可以产生短的伽马射线暴（SGRB）喷流。这一证据促进了新的调查机制，通过该机制，BNS合并残余物可以推出这样一个强大的相对论外流和传播后者在周围的合并后的环境。特别是，已经取得了很大的进步，在射流传播模型，建立连接的初始射流发射条件，包括初期射流发射时间（相对于合并）和注射参数，和可观察到的SGRB提示和余辉发射。然而，目前的半分析模型和数值模拟（有一个明显的例外）采用简单的手工处方，以考虑合并后的环境，缺乏直接关联的任何特定的合并BNS系统。在这里，我们提出了第一个三维相对论流体动力学模拟的初期SGRB射流传播通过合并后的环境，直接进口从以前的广义相对论BNS合并模拟的结果。我们的研究结果表明，射流的演化和最终性质可以在很大程度上受到各向异性和偏离轴对称和同源膨胀表征更现实的BNS合并环境。此外，我们发现，包含的引力从中央紧凑的对象，往往被忽视，可以有重大影响。最后，我们考虑不同的喷气发动机发射时间参考相同的BNS合并模型，并讨论最终的喷气性能的后果。
2021-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Escaping of Fast Radio Bursts
本文重新分析FRB强相干辐射从磁星磁层逃逸的机制，指出强磁场、有质动力清道、传播模式选择及等离子体流等因素可抑制非线性吸收与耗散。
2023-10-02 astro-ph.HE
Neutrinos from gamma-ray bursts: propagation of cosmic rays in their host galaxies
伽马射线暴（GRB）被认为是超高能宇宙射线（UHECR）的候选源。研究了IceCube最近观测到的PeV中微子是由GRB宇宙射线与宿主星系中的星际气体相互作用产生的可能性。通过研究X射线吸收柱密度N_H与宿主星系表面恒星形成率的关系，发现N_H是宿主星系表面气体密度的一个很好的指示。从而计算了具有已知N_H的伽玛暴的CRs的中微子产生效率。我们收集了一个既有N_H测量值又有精确γ射线通量测量值的伽玛暴样本，并试图根据目前对伽玛暴及其宿主星系的认识来计算累积中微子通量。当伽玛暴产生的CR强度用观测到的$10^{19}{\rm eV}$以上的UHECR通量进行归一化时，在伽玛暴能量产生率遵循宇宙恒星形成率和CR扩散系数的有利假设下，PeV能量下的累积中微子通量估计约为$(0.3\pm0.2)\times10^{-8} \rm{GeV\ cm^{-2}\ s^{-1}\ sr^{-1}} $（每味）。这个通量不足以解释冰立方的观测结果，但是这个估计受到计算中一些假设的影响，因此我们目前不能排除这种情况。
2015-03-17 astro-ph.HE
Robust Constraint on Lorentz Violation Using Fermi-LAT Gamma-Ray Burst Data
量子引力的模型表明，真空应该被视为一种具有量子结构的介质，它可能对光子传播产生非平凡的影响，包括破坏洛伦兹不变性。费米大面积望远镜（LAT）对伽马射线暴（GRB）的观测是通过研究其快速变化的光子发射中与能量相关的时移来探测洛伦兹不变性的灵敏探针。在本文中，我们分析了费米-LAT测量的高能伽马射线从伽玛暴已知的红移，允许的可能性的能量依赖的变化，在源的发射时间，以及一个可能的非平凡的折射率在真空中的光子。我们使用统计估计的基础上的不规则性，峰度和偏度的爆发，是相对明亮的100兆电子伏到多GeV的能量带，以约束可能的色散效应在传播过程中。我们发现，表征折射率的线性能量依赖性的能量标度应该超过几个$\times 10^{17}$ GeV，我们估计可达到的灵敏度与其他未来的源被检测到费米-LAT。
2019-04-10 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Bounding the Photon Mass with the Dedispersed Pulses of the Crab Pulsar and FRB 180916B
通过分析来自同一天体物理源的不同频率光子的到达时间差，对光子质量设定了严格的限制。然而，所有这些约束都依赖于使用由于非零光子质量引起的色散的一阶泰勒展开。在这项工作中，我们提出了一个分析的非零光子质量色散与泰勒级数的二阶导数。如果假设对所有已知效应（包括由于等离子体和光子质量效应引起的一阶延迟时间）进行校正的到达时间延迟由非零光子质量色散的二阶项主导，则可以估计光子质量的保守上限。在这里，我们表明，来自蟹状星云脉冲星和快速射电暴FRB 180916 B的具有二阶时间延迟的去色散脉冲对光子质量构成严格的限制，即，分别为$m_{γ,2} \leq5.7\times10^{-46}\;{\rm kg}\simeq3.2\times10^{-10}\; {\rm eV}/c^{2}$和$m_{γ,2} \leq6.0\times10^{-47}\;{\rm kg}\simeq3.4\times10^{-11}\; {\rm eV}/c^{2}$。这是首次研究可能的二阶光子质量效应。
2022-12-21 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gamma-ray burst polarization reduction induced by the Lorentz invariance violation
人们已经观察到，在某些伽马射线暴（GRB）的瞬发辐射中，光子是高度偏振的。一些作者用高极化来严格限制洛伦兹不变性破坏（LIV）。如果洛伦兹不变性被破坏，光子的偏振矢量可能在其传播过程中旋转。偏振矢量的旋转角与光子能量和光源距离有关。认为如果观察到高偏振，则最高能量光子的偏振矢量相对于最低能量光子的偏振矢量的相对旋转角（用$α$表示）应不大于$π/2$。否则，净偏振将被严重抑制，因此不可能像实际观察到的那样高。本文详细计算了LIV效应引起的伽玛暴偏振态在传播过程中的演化。结果表明，偏振度随着$α$的增大而迅速减小，在$α\approx π$处达到局部极小值，然后增大到$α\approx 3π/2$，之后又减小到$α\approx 2π$，依此类推。偏振度作为$α$的函数以准周期$T\approx π$振荡，而振荡幅度逐渐减小到零。此外，我们还发现，当$α\approx π/2$时，可以保持相当数量的偏振度（大于初始偏振的$60\%$）。在更高、更宽的能带、更软的光子谱和更高红移的伽玛暴中进行偏振观测有利于更严格地限制LIV效应。
2016-09-01 astro-ph.HE hep-ph
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 Partial Coherence due to Multipath Propagation for FRB 20220413B with CHIME/FRB
McGill University（麦吉尔大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
通过分析FRB 20220413B的时滞相关性和频谱特征，发现其观测特征与等离子体透镜模型部分一致，但缺乏相位相干性，表明存在共同散射屏而非相干等离子体透镜。
2025-12-12 astro-ph.HE
Propagation of strong electromagnetic waves in tenuous plasmas
本文推导强电磁波在稀薄等离子体弱非线性区的传播条件与脉冲演化方程，并据此解释快速射电暴的毫秒平滑轮廓及亚微秒变率。
2024-09-06 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Damping of strong GHz waves near magnetars and the origin of fast radio bursts
本文研究磁星附近快速射电暴在偶极磁层中的传播阻尼，发现GHz波在MHD或动力学机制下均会被强烈吸收并再辐射为X射线，提出观测到的FRB源于磁层爆炸的相对论性外流以避免阻尼。
2024-07-31 astro-ph.HE
Temporal Evolution of the Gamma-ray Burst Afterglow Spectrum for an Observer: GeV--TeV Synchrotron Self-Compton Light Curve
采用单区含时程序对伽马射线暴（GRB）余辉辐射进行了数值模拟。一致地计算了减速冲击壳层的时间演化以及电子和光子的能量分布。考虑到相对论传播的冲击壳和发射表面的曲率的光子光谱和光变曲线的观察者获得。我们发现，余辉的开始时间是显着早于以前的分析估计。辐射情况下的激波传播和光变曲线的解析公式也与我们的结果不同。我们的结果表明，即使发射机制是从同步辐射切换到同步辐射自康普顿，γ射线光变曲线可以是一个光滑的幂律，这与观测到的光变曲线和在GRB 130427 A中的32 GeV光子的后期检测一致。讨论了由解析公式得到的模型参数的不确定性，特别是与谱指数和衰变指数之间的闭合关系有关。
2017-07-15 astro-ph.HE
Magnetic dissipation in short gamma-ray burst jets. I. Resistive relativistic MHD evolution in a model environment
本研究针对短伽马射线暴喷流的磁耗散问题，用PLUTO代码开展二维及三维电阻性相对论MHD模拟，发现有限电导率会显著影响喷流结构、湍流及欧姆耗散，还展示了三维演化中的非轴对称特征。
2024-10-09 astro-ph.HE
Three-dimensional simulations of long duration gamma-ray burst jets: time scales from variable engines
伽马射线暴的光变曲线具有显著的可变性，每一个都显示出独特的性质。这种变化的起源，至少对于一小部分长伽玛暴来说，可能是不稳定的中心引擎的结果。因此，重要的是要研究的效果，一个情节中央发动机上的喷流传播，并最终，对即时的排放内的Mesosar的情况。因此，在这项研究中，我们遵循的相互作用的脉冲外流与他们的祖先恒星流体动力学数值模拟在二维和三维。我们表明，非定常射流的传播是受影响的相互作用与祖材料以及后的爆发时间，特别是对于长的静止时间，相当于或大于一秒的射流。我们还表明，这种相互作用可以导致一个不对称的行为，其中脉冲持续时间和静止周期是系统不同的。在脉冲射流钻过祖先和星际介质之后，我们发现，平均而言，静止时期持续的时间比脉冲长（即使在具有对称的活动和静止发动机时间的模拟中）。这可以解释在长静止时间持续的伽马射线暴的光变曲线中检测到的不对称性。
2016-03-08 astro-ph.HE
Short-lived Radio Bursts from the Crab Pulsar
我们的高时间分辨率观测表明，蟹状星云脉冲星的单个主脉冲包含一个或多个短暂的微暴。在1 GHz以上测量的脉冲串的能量和持续时间可以在不到一毫秒的时间内发生巨大变化。这些波动太快了，不可能是在蟹状星云或星际介质中通过湍流传播造成的;它们一定是脉冲星中无线电发射过程所固有的。爆发的平均持续时间随频率变化为$ν^{-2}$，与星际散射引起的展宽明显不同。我们比较了一些简单的模型，在无线电发射区的微结构的爆发的属性。
2010-09-03 astro-ph.HE
Population III Gamma-Ray Bursts and Breakout Criteria for Accretion-Powered Jets
我们研究了各种类型的大质量恒星中吸积动力喷流的传播，如沃尔夫-拉叶星，轻第三星族（Pop III）星，和大质量Pop III星，所有这些都是伽马射线暴（GRB）的祖先候选人。我们进行了二维轴对称的相对论流体动力学模拟，同时考虑到包络崩溃和射流传播（即，喷流对吸积的负反馈）。基于我们的流体动力学模拟，我们第一次表明，吸积动力射流可以潜在地从Pop III祖先的外层相对论性地爆发。在我们的模拟中，吸积率估计的质量流量通过内边界，喷注注入一个固定的吸积喷注转换效率$η$。通过改变40多个模型的效率$η$和张开角$θ_{op}$，我们发现，只要满足一个简单的条件$η\gtrsim 10^{-4} (θ_{op}/8^{\circ})^2$，喷流就能从所有类型的伽玛暴祖先中相对论性地突破，这与分析估计是一致的。否则不会发生爆炸或发生一些失败的球形爆炸。
2012-05-26 astro-ph.HE
The Extreme Faraday Effect in Fast Radio Bursts
本文推导了快速射电暴中发生极端法拉第效应的临界条件，预测了圆偏振符号反转、频率漂移等新特征，并提出该效应可用于探测快速射电暴源附近的致密磁化环境。
2025-03-26 astro-ph.HE
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
Counterpart-Induced Millisecond-Scale Truncation Mechanism of Fast Radio Bursts
本研究提出快速射电暴毫秒级持续时间的对应体诱导截断机制，通过软伽马射线对应体驱动的电子-正电子对级联实现，该机制独立于暴的产生机制，可普遍适用。
2025-05-20 astro-ph.HE hep-ph physics.plasm-ph
Propagation Diagnostics of Supernova Remnant Environments around Young Repeating Fast Radio Bursts. I. Hydrodynamic Evolution of the Source-local Dispersion Measure
Xiamen University of Technology（厦门理工学院）；Nanjing University（南京大学）
本文通过二维流体动力学模拟研究年轻重复FRB周围超新星遗迹环境的源局域DM演化，发现其DM随时间下降，且能匹配FRB 20190520B的观测特征。
2026-10-01 astro-ph.HE
A Unified Geometric Model of Repeating and Non-Repeating Fast Radio Bursts
提出统一几何模型，基于中子星磁层极冠内的准切向传播效应区分重复与非重复快速射电暴，有效解释了偏振、带宽、持续时间和重复率等判别特性，为FRBs的磁层起源提供证据。
2024-04-25 astro-ph.HE
Intrinsic Pulse Widths of FRB 20121102A and Calculation of Broadening from Propagation and Instrumental Effects
本研究计算了FRB 20121102A的散射、红移和仪器展宽，修正后得到固有脉冲宽度，多数在1-10毫秒，并发现其与频率呈幂律标度关系。
2025-01-23 astro-ph.HE
Comments on Graviton Propagation in Light of GW150914
激光干涉引力波天文台（LIGO）事件GW 150914对引力波的观测可以用来限制引力子传播中洛伦兹破坏的可能性，费米伽马射线暴监测器对表观符合的瞬态源的观测可以用来限制光速和引力波速度之间的差异：$c_g - c_γ< 10^{-17}$。
2016-06-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Circular Polarization in two Active Repeating Fast Radio Bursts
快速射电暴（FRB）是宇宙学距离上明亮的毫秒级射电暴。只有一小部分FRB明显重复。极化是电磁信号的一个基本特性，它往往携带着关于FRB辐射过程、环境和中介介质的关键信息。在这里，我们报告的圆偏振探测两个活跃的重复FRB，即FRB 20121102A和20190520 B，与500米口径球面射电望远镜。我们在两个活跃的重复FRB中检测到圆偏振，这将具有圆偏振的重复FRB的数量增加到三个。在FRB 20121102A的一个突发中，我们检测到64%的圆偏振度。所观察到的圆极化不太可能由多径传播引起。我们的观察有利于法拉第转换或辐射机制固有的FRB源引起的圆偏振。在这两种情况下，产生圆偏振的条件必须是罕见的。
2022-12-12 astro-ph.HE
Parametric simulation studies on the wave propagation of solar radio emission: the source size, duration, and position
观测到的射电源特征表明，太阳射电爆发波中存在复杂的传播效应。在这项工作中，我们进行射线追踪模拟的无线电波传输的日冕和行星际区域的各向异性电子密度波动。首次模拟了频率为35 MHz的基波发射和谐波发射的视源尺寸、爆发持续时间和源位置随各向异性参数$α$和角散射速率系数$η=ε^2/h_0$的变化，其中$ε^2={\langle δn^2\rangle}/{n^2}$为密度起伏水平，$h_0$为波激发点附近的相关长度.结果发现，各向同性的波动产生一个更大的衰减时间比一个高度各向异性的波动的基本发射。在参数空间中，通过比较观测到的持续时间和源尺寸与模拟结果，我们可以在点脉冲源假设下估计散射系数和各向异性参数$η= 8.9\times 10^{-5}\, \mathrm{km^{-1}}$和$α= 0.719$。在某些III型射电暴观测中，由于波的散射和折射引起的位置偏移会产生基波和谐波的共空间。由于波的传播效应，在天空平面上的视速度可达1.5 μ m，对于$η= 2.4\times 10^{-4}\, \mathrm{km^{-1}}$为$c$，对于基波发射为$α=0.2$，并伴随着大的源尺寸扩展率。视觉速度方向与偏移方向基本一致，因此，对于以获取震源位置为目的的观测，起始点的震源质心更接近波激发点。
2021-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unusual intra-burst variations of polarization states in FRB 20210912A and FRB 20230708A : Effects of plasma birefringence?
研究两个快速射电暴爆发内偏振态异常变化，通过庞加莱球分析发现轨迹符合大圆，支持磁层起源及双折射介质传播效应。
2025-02-25 astro-ph.HE
The radiation mechanism of fast radio bursts
快速射电暴是主要在1.5 GHz附近观测到的无线电瞬变。它们的峰值频率以100 ~ 500 MHz/s的速率衰减，有的脉冲宽度较宽，并有指数衰减的拖尾。快速射电暴的常见假设包括导致峰值频率漂移的色散效应和导致脉冲展宽的散射效应。这些假设将异常大的色散测度和散射测度归因于宿主星系的环境介质。本文证明了快速射电暴的辐射可以用波荡器辐射来解释，而大的色散测度可以归因于主要来自源旋转的运动效应，而源可能是变星。在我们的方案中，脉冲展宽是近场效应，脉冲本身代表扫过观察者的菲涅耳衍射图案。我们的工作是第一次在特殊的辐射机制而不是特殊的辐射传播环境下分析快速射电暴的性质。
2017-08-29 astro-ph.HE
Scattering of Strong Radio Waves by Particles in Strongly Magnetized Plasmas and Implications for Fast Radio Bursts
University of Nevada, Las Vegas（内华达大学拉斯维加斯分校）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
通过求解粒子在任意偏振和传播角电磁波中的相对论运动，计算散射截面和光学深度，发现准平行传播的大振幅波可避免显著的单粒子散射损失，为快速射电暴逃逸提供条件。
2026-07-01 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts: An Extragalactic Enigma
我们总结了我们的理解毫秒射电爆发从河外人口的来源。FRB以惊人的速度发生，每天在整个天空中有数千个，其辐射源的能量密度比银河系的恒星大100亿倍。我们调查FRB现象学，源模型和宿主星系，相干辐射模型，等离子体传播效应在爆发检测中的作用。FRB领域肯定是令人兴奋的：新的望远镜将把样本从目前的~80个独特的爆发源（以及一些安全的局部化和红移）扩展到数千个，爆发局部化使宿主星系的红移直接从干涉测量中出现。* FRB现在被认为是一种河外现象。* 只有少数几个来源是已知的重复。尽管未能重新检测到其他FRB，但它们与所有中继器并不矛盾。* FRB源可能是新的、外来的物体，也可能是极端情况下的已知类型。从外星飞船到宇宙弦，存在着许多有创造性的模型，但那些关于致密物体和超大质量黑洞的模型获得了最多的关注。快速旋转的磁星是对FRB 121102以及与之相关的持续源的一个有希望的解释，但不排除它或其他FRB的替代源模型。* FRB是环源环境、IGM中“缺失重子”和暗物质的强有力示踪剂。* 宿主星系和IGM对传播效应的相对贡献尚未被解开，因此色散测量距离具有很大的不确定性。
2019-08-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectropolarimetric analysis of FRB 181112 at microsecond resolution: Implications for Fast Radio Burst emission mechanism
我们开发了一种新的相干去色散模式来研究触发澳大利亚SKA探路者（ASKAP）干涉仪电压捕获能力的快速射电暴的发射。原则上，该模式可以探测发射时间尺度低至3 ns，保留完整的偏振信息。启用的新功能，在这里，我们提出了一个分光偏振分析FRB 181112检测ASKAP，本地化的星系在红移0.47。在微秒时间分辨率下，猝发被分解为四个窄脉冲，最亮的脉冲上升时间仅为$15 μ$ s。脉冲具有多样性的形态，但没有显示出证据的时间展宽的湍流等离子体沿视线，也没有任何证据表明其到达时间的周期性。脉冲是高度偏振的（高达95%），偏振位置角在脉冲之间和脉冲内都有变化。脉冲具有以$15\pm 2\, {\rm rad \,m^{-2}}$变化的表观旋转测量和以$0.041\pm 0.004\,{\rm pc\,cm^{-3}}$变化的表观色散测量。在最亮的脉冲上观察到线偏振和圆偏振之间的转换。我们的结论是，FRB 181112脉冲是最一致的发射过程的直接表现形式或通过相对论等离子体接近源的传播的结果。这表明，我们的方法，这有利于高时间分辨率的偏振观测FRB，可用于研究不仅突发发射过程，但也存在的传播效应的多样性上的千兆秒差距的路径，他们穿越。
2020-02-28 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts with Narrow Beaming Angles Can Escape from Magnetar Magnetospheres
本研究证明窄波束角（约10^-2弧度或更小）的快速射电暴可显著减少磁层等离子体散射和双光子湮灭，从而成功逃逸磁星磁层，支持其磁层起源假说。
2024-10-05 astro-ph.HE
