The SUrvey for Pulsars and Extragalactic Radio Bursts II: New FRB discoveries and their follow-up
我们报告了在帕克斯射电望远镜正在进行的脉冲星和河外射电暴(SUPERB)调查中发现的四个快速射电暴(FRB):FRB 150610,151206,151230和160102。我们的实时发现使我们能够在12个对无线电,光学,X射线,伽马射线光子和中微子敏感的主要设施中进行广泛,快速的多信使跟踪,时间范围从爆发后一小时到几个月不等。没有对应的FRB被发现,我们提供了余辉光度的上限。没有发现FRB重复。所有FRB的正式拟合显示出散射的迹象,而它们的固有宽度在时间上是无法解决的。FRB 151206位于银河系低纬度,FRB 151230显示出尖锐的光谱截止,FRB 160102具有迄今为止探测到的最高色散测量值(DM = $2596.1\pm0.3$ pc cm $^{-3}$)。其中三个FRB具有高色散测量值(DM > $1500$ pc cm $^{-3}$),这有利于DM主要由星系际介质贡献的情况。Parkes FRB源计数分布与通量$>2$ Jymes的斜率为$α=-2.2^{+0.6}_{-1.2}$,并且仍然与欧几里德分布($α=-3/2$)一致。我们还发现,全天速率是$1.7^{+1.5}_{-0.9}\times10^3$ FRB/($4π$ sr)/天以上的$\sim2$ Jyms和目前没有强有力的证据,一个纬度依赖的FRB天空速率。
2017-11-22 astro-ph.HE
Deep Synoptic Array Science: Implications of Faraday Rotation Measures of Localized Fast Radio Bursts
本文利用DSA-110及已发表样本分析25个已定位FRB的法拉第旋转测量,发现河外RM多由宿主星系ISM主导,并揭示宿主DM-RM相关性及非重复源RM-红移反相关,表明FRB宿主磁场强于银河系。
2023-09-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting Extragalactic Exoplanets With Fast Radio Burst Nanolensing
Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology, Stanford University(卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所,斯坦福大学)
本文提出利用快速射电暴的行星回波纳米透镜效应(ToA纳秒级周期变化)探测河外系外行星,可测定其质量与轨道参数,并估计光学深度为10^-6,未来SKA二期等有望实现明确探测。
2026-09-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Periodic Fast Radio Bursts as a Probe of Extragalactic Asteroid Belts
CHIME/FRB协作组最近报道了重复快速射电暴(FRB)180916.J0158+65的周期性活动。来自该源的28个爆发不仅显示出具有$\sim 4.0$天活跃期的$\sim16$天周期,而且在微分能量分布中显示出破幂律。在本文中,我们建议FRB 180916.J0158+65的周期性FRB将提供一个独特的探测河外小行星带(EAB),基于我们以前提出的脉冲星-EAB碰撞模型,其中重复的FRB产生于一个年老的,缓慢旋转的,中等磁化的脉冲星通过EAB围绕另一个恒星质量的物体。这两个天体形成一个双星,因此观测到的周期实际上就是轨道周期。结果表明,该模型可以很好地解释FRB 180916.J0158+65的所有观测数据。此外,我们约束的EAB的物理性质,并发现:(1)EAB的外半径至少是一个数量级小于它的类似物在太阳系中,(2)EAB的小行星的微分尺寸分布在小直径(大直径)是浅(陡)比太阳系小天体,(3)这两个带具有可比的质量。
2020-05-01 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
Searching for Historical Extragalactic Optical Transients Associated with Fast Radio Bursts
本文系统搜索FRB位置的历史超新星等光学暂现源,未发现显著关联,预测FRB辐射逃逸需至少6-10年,并估计约7%匹配暂现源可观测,提出需约22,700个FRB才能产生一次偶然匹配,展望了未来观测前景。
2025-10-23 astro-ph.HE
Neutral hydrogen absorption towards Fast Radio Bursts
如果快速射电暴(FRB)真的在天文学上,特别是宇宙学上的距离,那么它们代表了过去十年天体物理学中最令人兴奋的发现之一。然而,到目前为止,到FRB的距离纯粹是从它们的过度分散估计的,并且还没有被任何独立的手段证实。在本文中,我们讨论了检测中性氢吸收对FRB无论是从我们自己的星系内的旋臂,或从干预河外HI云的可能性。在任何一种情况下,都将建立到FRB的距离的严格下限。银河旋臂的吸收可能已经可以用现有的设施探测到明亮的低纬度爆发,而且平方公里阵列(SKA)肯定也应该可以探测到。对河外HI云的吸收,这将证实FRB的宇宙学距离,也应该可以用SKA探测到,也许还有阿雷西博。定量地,我们估计,SKA 1-MID应该能够检测河外HI吸收对百分之几的FRB在红移z~1。
2015-05-05 astro-ph.HE
Associating Fast Radio Bursts with Extragalactic Radio Sources: General Methodology and a Search for a Counterpart to FRB 170107
一个重复的快速射电暴的发现导致了第一次精确的定位,与矮星系的关联,以及一个重合的持续射电源的识别。然而,还需要进一步的定位来确定FRB的性质,为其提供动力的来源以及多个种群的可能性。在这里,我们调查使用相关的持久性射电源建立FRB同行,考虑到本地化区域和持久源通量密度。由于射电源的面数密度比微弱的光源低,与直接光学主星系协会相比,可以实现不太精确的定位。对于排除鲁棒关联的通常较大的定位,可以基于无线电与光学亮度的比率来减少候选主机的数量。我们发现,与$\sim 0.01-$ 1 mJy源的信心协会,可比的亮度与FRB 121102在红移范围$z \approx 0.1 - 1$相关的持久源,需要FRB本地化的$\lesssim 20''$。在缺乏鲁棒关联的情况下,可以将约束放置在作为定位和DM的函数的关联射电源的光度上。对于DM $\approx 1000 \rm \ pc \ cm^{-3}$,如果定位是$\lesssim 10''$,则可以设置与FRB 121102持久源的亮度相当的上限。我们应用我们的分析的情况下,ASKAP FRB 170107,使用光学和无线电观测的本地化区域。我们根据$\gtrsim 100$的无线电与光学亮度的比率来识别两个候选宿主。我们发现,如果其中之一是与FRB 170107,由此产生的无线电光度($1 \times 10^{29} - 4 \ti…
2018-09-23 astro-ph.HE
Statistical association between the candidate repeating FRB 20200320A and a galaxy group
本研究通过角交叉相关发现重复FRB 20200320A与红移约0.32的星系群存在统计关联,并估计宿主晕和 intervening 晕贡献至少30%的河外色散量,同时提出将星系群目录用于FRB定位与性质约束。
2024-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring interstellar turbulence in fast radio burst host galaxies
湍流是星系星际介质的重要组成部分,对星系的能量收支有重要贡献,并作为恒星形成的调节器。尽管如此,人们对ISM动荡的经验了解甚少。在银河系中,多个示踪剂被用来重建密度和速度波动功率谱在一个巨大的范围内的尺度,但问题仍然是这些波动的性质在最小的尺度。我们对遥远星系的ISM更是知之甚少,在那里只有少数的湍流示踪物,如光学复合线的非热加宽,是可以接近的。我们探索使用无线电波散射的快速射电暴(FRB)添加第二个探测的湍流在河外星系的尺度上许多数量级小于探测发射线宽度。我们首先发展的形式主义比较FRB的散射措施,在主星系ISM的密度和速度波动的替代探头。然后,我们应用这种形式主义的三个FRB与详细的主机星系分析的文献中,确定是否FRB散射主机星系内的探测器相同的湍流级联中看到的气体H ${\rm α}$发射的主要动机。在我们考虑的所有情况下,我们发现这样的关联是合理的,尽管在其中一个源FRB 20121102 A中,湍流能量的无线电散射限制比H ${\rm α}$线宽的约束要小得多。我们预计,未来的FRB调查,特别是那些在1 GHz以下的频率,将发现许多FRB,照亮河外ISM的小尺度属性。
2021-07-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Characterizing fast radio bursts through statistical cross-correlations
了解快速射电暴(FRB's)的起源是天体物理学中一个尚未解决的核心问题,它严重阻碍了其难以确定的距离尺度。确定FRB的红移分布似乎需要角秒角分辨率,以便将FRB与宿主星系联系起来。在本文中,我们预测的前景确定红移分布没有宿主星系协会,交叉相关FRB的星系目录,如SDSS光度样本。预测是非常有希望的:一个调查,如CHIME/FRB的测量目录的$\sim 10^3$ FRB的角分辨率可以放置强有力的约束FRB红移分布,通过测量作为一个函数的星系红移$z$和FRB色散措施$D$的互相关。此外,来自自由电子不均匀性的传播效应通过在色散测量(DM)箱之间移动FRB或通过依赖于DM的选择效应来调节观察到的FRB数密度。我们发现,这些传播效应,再加上星系和自由电子之间的空间集群,可以产生FRB星系的相关性,这是可比的内在集群信号。这种效应可以根据它们的角度和$(z, D)$依赖性来解开,提供了一个机会,不仅研究FRB的,但自由电子的集群。
2019-12-19 astro-ph.CO 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
A Unified Volumetric Rate-Energy Relation from Magnetar Radio Bursts to Fast Radio Bursts
本文利用CHIME均匀样本研究磁星暴、非重复FRB和FRB 20180916B的体积率-能量关系,发现三者遵循统一的幂律关系,支持重复与非重复FRB均起源于磁星。
2025-07-22 astro-ph.HE
Classifying RRATs and FRBs
在本文中,我们考虑的事实是,简单的标准,用于标记快速无线电瞬变事件,无论是快速射电暴(FRB,被认为是银河系外的未知祖先)或旋转无线电瞬变(RRAT,被认为是银河系中子星)是不确定的。我们确定了文献中报道的单脉冲事件,这些事件从未重复出现过,并且被标记为RRAT,但可能是错误标记的FRB。我们研究的概率,这种“灰色区域”的事件是在银河系。RRAT/FRB标记标准的不确定性,以及银河系纬度相关的报告偏差可能有助于观察到的FRB率的纬度依赖性,除了由于闪烁引起的爱丁顿偏差等影响。
2016-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Fast Radio Bursts and their Possible Neutron Star Origins
十多年前,“洛里默爆发”的发现重新激发了人们对寻找短持续时间无线电瞬变的兴趣。这个事件现在被认为是第一个建立的快速射电暴(FRB),这是一类毫秒持续时间的无线电瞬变。在FRB中观察到的大色散延迟将它们与来自银河系恒星的单个明亮脉冲区分开来,并表明它们起源于河外空间深处。令人惊讶的是,FRB并不罕见:隐含的事件率范围高达每天每个天空数千个事件。事实上,迄今为止只发现了24个FRB,这是由于目前射电望远镜的灵敏度和视野有限。FRB 121102是第一个也是目前唯一一个被观测到重复的FRB,它的精确定位使得它的宿主星系得到了明确的识别,从而证明了它的河外起源和巨大的能量尺度。然而,目前尚不清楚是否所有的FRB都能够重复(许多似乎不太活跃),或者FRB 121102是否意味着有多个子类。无论如何,FRB 121102的重复性质及其在宿主星系恒星形成区域内的定位意味着爆发可能起源于一颗异常强大的中子星-一颗必然与我们在银河系中观察到的任何中子星都不同的中子星。在这些论文中,我对FRB现象做了一个非常简短的介绍,并主要关注FRB 121102迄今为止提供的见解。
2018-04-17 astro-ph.HE
Selection bias obfuscates the discovery of fast radio burst sources
本文通过非定向巡天FRB宿主样本,发现星系倾角相关的选择偏差导致FRB发生率被低估约两倍,并削弱了球状星团作为主要起源的可能性,对FRB前身星模型和后续观测策略具有重要启示。
2024-08-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
Inferring redshift and energy distributions of fast radio bursts from the first CHIME/FRB catalog
本文通过贝叶斯方法重建星系际色散量—红移关系,并据此推断首个CHIME/FRB星表中FRBs的红移和能量,发现其分布可用截断幂律和弯曲幂律描述,且低红移区间存在显著超出。
2023-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Fluence and Distance Distributions of Fast Radio Bursts
快速射电暴(英语:Fast radio burst,缩写FRB)是一种毫秒级的射电脉冲,起源于银河系外。除了两个之外,所有的FRB都是使用帕克斯盘发现的,帕克斯盘使用由其焦平面上的馈电喇叭阵列形成的多个波束。在本文中,我们表明,(i)多光束检测的优势,和(ii)不同的碟直径的检测率,可以用来推断指数$α$的累积注量分布函数(对数$N$ -对数$F$函数:$α=1.5$的非进化人口在欧几里德宇宙)。如果所有检测到的FRB都来自单个祖先群体,则来自帕克斯望远镜的多光束FRB检测率产生具有$90$ %置信度的约束$0.52<α<1.0$。在其他具有不同培养皿尺寸的设施中进行的试验将约束细化到$0.66<α<0.96$。我们的研究结果有利于FRB搜索与较小的盘子,因为对于$α<1$,在一个较小的盘子视野的增益比灵敏度的降低更重要。此外,我们的研究结果表明,(i)FRB不是标准的蜡烛,(ii)检测到的FRB的距离分布是朝着更大的距离加权。如果FRB是河外的,这些结果与宇宙学的人口是一致的,这将使FRB成为宇宙重子含量和几何形状的优秀探针。
2016-06-22 astro-ph.HE astro-ph.IM
Multiwavelength Constraints on the Origin of a Nearby Repeating Fast Radio Burst Source in a Globular Cluster
针对已知最近的河外重复FRB源FRB 20200120E开展多波段观测,通过严格限制其X射线发射并与各类模型对比,排除部分起源可能性,为区分FRB模型提供关键依据。
2024-11-27 astro-ph.HE
Detecting Extragalactic Axion-like Dark Matter with Polarization Measurements of Fast Radio Bursts
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院)
本研究利用FAST对FRB 20220912A的偏振测量,搜索河外星系轴子类暗物质,给出了耦合常数上限,提供了一种互补的探测途径。
2026-09-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Is GRB 110715A the progenitor of FRB 171209?
快速射电暴(FRB)的物理起源是未知的。由伽马射线暴(GRB)产生的年轻磁星被认为可能是FRB的核心引擎。我们通过系统地从110个FRB和1440个GRB中搜索GRB-FRB空间关联来检验这样的假设。我们发现,一个FRB事件,FRB 171209,由帕克斯望远镜发现的是与历史上的长持续时间GRB 110715 A在$z=0.82$空间重合。GRB 110715 A的余辉与毫秒磁星的动力一致。FRB 171209的河外色散测量值超过了星系际介质的贡献,这可以解释为与GRB相关的年轻超新星遗迹的贡献。总体而言,该关联的显著性为$(2.28 - 2.55) σ$。如果这种关联确实是物理的,我们的结果表明,与长伽玛暴相关的磁星可能是至少一些FRB的祖先。
2020-04-25 astro-ph.HE
Local Circumnuclear Magnetar Solution to Extragalactic Fast Radio Bursts
我们综合有关快速射电暴和射电磁星的已知信息,并描述了一个允许的起源附近的外部,但非宇宙学,星系的核。这使它们位于$z\ll1$,在几百兆秒差距内。在这种情况下,高DM主要是由FRB的环境,模拟银河系中心的已知属性,其最里面的100 pc提供1000 pc/cm $^3$。我们知道在银河系中心存在一颗射电大磁星,距离人马座A* 不到$\sim$ 2角秒。根据该磁星的偏振、DM和散射特性,我们将其性质外推到类蟹状巨脉冲和SGR耀斑的性质,并指出它们与观测到的快速射电暴的一致性。我们认为银河系中心的磁星可能是FRB的来源。这种情况是很容易测试VLBI测量,以及从大型调查,如CHIME或UTMOST通量计数统计。
2015-05-20 astro-ph.HE
Detecting HI Absorption in FRB Spectra: Modern Prospects and Scientific Utility
International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(国际射电天文研究中心,科廷大学);Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所)
本文评估现代射电望远镜探测快速射电暴(FRB)光谱中中性氢(HI)吸收特征的可能性,以FRB 20211127I为例给出上限,并讨论堆叠数千次暴发实现探测的途径及科学潜力。
2026-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Repeating Ultraluminous X-ray Bursts and Repeating Fast Radio Bursts: A Possible Association?
超亮X射线暴(英语:Ultra-aluminous X-ray burst,以下简称ULXB)是一种快速上升($\sim$ 1分钟)和缓慢衰减($\sim$ 1小时)的超亮X射线耀斑,通常在河外球状星团中观测到。大多数ULXB是观测到的一次性爆发,而Irwin等人在NGC 5128中发现了来自同一来源的五个耀斑。在这封信中,我们提出了一个具有超爱丁顿吸积率的中子星(NS)-白矮星(WD)双星模型来解释NGC 5128中ULXB源的重复行为。对于偏心轨道,质量转移发生在近星点,WD填充其洛希瓣。超明亮的X射线耀斑是由南北向磁极周围的吸积柱产生的。另一方面,在河外球状星团中也发现了一些重复的快速射电暴(以下简称FRB)。重复ULXB和重复FRB分别是X射线和无线电波段中最猛烈的爆发。我们提出了一个可能的关联之间的重复ULXB和重复FRB。这种关联值得通过对附近河外球状星团的后续观测来进一步研究。
2022-08-18 astro-ph.HE
A novel approach for identifying host galaxies of nearby FRBs
我们报告的一个子集的旋转无线电瞬变(RRATs),拥有一个分散措施(DM)附近或以上的最大银河值在其方向上的宿主星系的搜索。这些RRAT可能起源于河外,因此是快速射电暴(FRB)。在如此短的距离上,天空中相关星系的大小与单碟望远镜的光束大小相当(例如,帕克斯光束的$7.0'$半径)。因此,如果发现这种关联,与寻找更遥远的FRB的宿主星系相比,可能更加确定。我们没有发现任何宿主星系与接近最大银河DM的六个RRAT有关。这一结果与在这个体积内找到FRB宿主星系的概率也非常小的事实相一致。我们建议,未来的后续观测,这样的RRAT进行寻找本地宿主星系以及FRB的来源。
2016-08-24 astro-ph.HE
Statistical and Temporal Analysis of Multi-component Burst-clusters from the Repeating FRB 20190520B
研究重复FRB 20190520B的多组分爆发簇特征,发现其频谱特性与单峰爆发相似,组分分布符合自组织临界性,揭示爆发间变异性及FRB发射物理机制。
2025-12-04 astro-ph.HE
Localized FRBs are Consistent with Magnetar Progenitors Formed in Core-Collapse Supernovae
随着快速射电暴(FRB)定位于类似银河系的星系,以及SGR J1935+2154的明亮射电暴的检测,其能量与河外射电暴相当,FRB的磁星起源是显而易见的。通过研究FRB的环境,在银河系中没有观察到的磁星形成机制的证据可能变得明显。在本文中,我们使用一个样本的FRB宿主星系和一个完整的样本的核心坍缩超新星(CCSN)的主机,以确定是否FRB的祖先是一致的人口的磁星出生在CCSNe。我们还比较了FRB主机的氢-贫超亮超新星(SLSNe-I)和长伽马射线暴(LGRB)的主机,以确定是否人口的FRB主机是兼容的人口的瞬变可能连接到毫秒磁星。在使用一种新的方法来衡量恒星质量和恒星形成率的每个主机星系的统计代表的$z=0$星系,我们发现,CCSN主机和FRB是一致的,从相同的分布。此外,FRB宿主分布与SLSNe-I和LGRB宿主的分布不一致。通过目前FRB宿主星系的样本,我们的分析表明,FRB与通过巨大的高磁性恒星坍缩而产生的磁星群是一致的。
2020-09-28 astro-ph.HE
Constraining the Faint-End Slope of the FRB Energy Function Using CHIME/FRB Catalog-1 and Local Volume Galaxies
本研究通过交叉匹配 CHIME/FRB Catalog-1 与 21 Mpc 内的 495 个本星系体积星系未果,将 FRB 能量函数的暗端斜率约束为 $γ<2.3$(95%置信上限),支持 FRB 种群由明亮宇宙学暴主导且能量分布平坦的假设。
2025-06-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
The rarity of repeating fast radio bursts from binary neutron star mergers
快速射电暴(FRB)是银河系外的,明亮的脉冲发射在射频与毫秒的持续时间。在观测上,FRB可以分为两类,重复FRB和非重复FRB。目前,已经发现了20个未知物理来源的重复FRB。第一个重复FRB 121102的定位和相关持久射电源的发现支持FRB是由年轻的毫秒磁星提供动力的,这些磁星可能是由大质量恒星或双星中子星合并的核心坍塌形成的。这两个形成通道可以通过双星中子星合并产生的引力波来区分。我们首先计算了加拿大氢强度测绘实验(CHIME)观测到的重复FRB的局部形成率的下限。然后,我们表明,只有一小部分($6\%$)的重复FRB产生的年轻磁星从二中子星合并,基于引力波探测先进LIGO/室女座引力波探测器的第三次观测运行(O3)。因此,我们认为,重复的FRB更可能是由大质量恒星的核心坍缩而不是双星中子星合并产生的磁星。
2020-03-04 astro-ph.HE
Statistical properties and cosmological applications of fast radio bursts
本文综述了快速射电暴的统计性质及其在宇宙学中的应用,包括能量函数、等待时间分布、缺失重子探测、宇宙学参数测量等。
2024-09-20 astro-ph.HE
Calibrating $\rm{DM_{IGM}}-z$ relation using host galaxies of FRBs
本文通过拟合FRB宿主星系的SED和Sérsic模型参数,发现超额色散量与比恒星形成率之间存在紧密相关性,并据此估计宿主星系色散量,从而显著改善了DM$_{\ m IGM}-z$关系的校准性能。
2025-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
No pulsed radio emission during a bursting phase of a Galactic magnetar
快速射电暴(FRB)是在银河系外观测到的起源不明的神秘的毫秒级射电瞬变现象。长期以来,人们一直推测磁星是FRB源重复爆发的引擎,但到目前为止还没有收集到令人信服的证据\cite{sun19}。最近,银河系磁星SGR J1935+2154进入了一个活跃阶段,发射出强烈的软伽马射线暴。一个类似FRB的事件,有两个峰值(FRB 200428)和光度略低于最微弱的河外FRB从源中检测到,与软伽马射线/硬X射线耀斑。在这里,我们报告了一个八小时的有针对性的无线电观测活动,包括四个会议和多波长(光学和硬X射线)数据的协助。在第三次会议期间,29个软伽玛射线中继器(SGR)爆发的伽玛射线能量检测。在整个观测期间,我们没有探测到与SGR爆发到达一致的单个分散脉冲发射,但不幸的是,当FRB被探测到时,我们没有进行观测。未检测到的通量上限比FRB 200428的通量低8个数量级。我们的研究结果表明,FRB - SGR突发协会是罕见的。FRB可能是高度相对论性的和几何波束,或者与SGR爆发相关联的FRB类事件可能具有窄光谱和观察到的频带之外的特征频率。也可能的是,在SGR突发中实现相干辐射所需的物理条件难以满足,并且仅在极端条件下FRB才能与SGR突发相关联。
2020-11-05 astro-ph.HE
Detection of ultra-fast radio bursts from FRB 20121102A
本研究探测到FRB 20121102A产生的微秒级超快速射电暴,证实其与长时标暴有共同辐射机制,指出现有巡天因时间分辨率不足遗漏了这类暴,拓展了对FRB多样性与发生率的认知。
2023-11-07 astro-ph.HE
Constraints on the progenitor models of fast radio bursts from population synthesis with the first CHIME/FRB catalog
本研究利用首个CHIME/FRB星表开展蒙特卡罗模拟,检验快速射电暴星族与恒星形成历史的关联,发现小幅延迟情形更受青睐,且仅核心坍缩磁星前身星通道无法解释观测到的高体积发生率,需探索其他前身星通道。
2025-06-12 astro-ph.HE
The multiwavelength counterparts of fast radio bursts
产生河外快速射电暴(FRB)的发动机,以及产生这种辐射的机制仍然未知。许多FRB模型预测即时多波长对应物,这可以用来完善我们对FRB现象的这些基本知识。然而,之前几次针对快速FRB对应物的有针对性的搜索没有产生检测,并且另外没有达到关于预测的足够灵敏度。在这项工作中,我们展示了一种技术来估计的比率,$η$,在各种波长的FRB对应的能量输出和无线电波长的发射之间。我们的技术相结合的FRB人口的通量分布的结果,从几个宽场盲调查的快速瞬变从光学到TeV波段。我们提出的限制$η$,改善以前的观察,即使在现有的调查中的所有未分类的瞬态事件是FRB的同行。在FRB发动机和排放机制的某些情况下,我们发现FRB对应物应该已经被检测到,从而表明我们的技术可以成功地测试预测$η$。然而,FRB对应物可能潜伏在未分类的瞬态事件目录中。虽然我们的技术是强大的,目前的不确定性FRB通量分布,其最终的应用程序,以准确地估计或绑定$η$将需要仔细分析的所有候选快速瞬变事件在多波长调查数据集。
2020-04-22 astro-ph.HE
Host Galaxies for Four Nearby CHIME/FRB Sources and the Local Universe FRB Host Galaxy Population
本研究确定了四个邻近非重复快速射电暴的宿主星系,结合已发表的本地宇宙FRB宿主,发现所有18个宿主均为旋涡星系,支持核心坍缩超新星为主要形成通道,且重复与非重复FRB宿主性质无显著差异。
2023-10-16 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
A comparative study of host galaxy properties between Fast Radio Bursts and stellar transients
最近的角秒定位的快速射电暴和他们的宿主星系的鉴定证实了他们的河外起源。而FRB 121102居住在明亮的区域的一个矮星形成的星系,其他FRB居住在更大的星系,并与老年恒星星族。我们比较了{9} FRB的宿主星系性质与几种类型的恒星瞬变:从年轻到年老的人口,长持续时间的伽马射线暴(LGRB),超亮超新星(SLSNe),Ib/Ic型超新星(SN Ibc),II型超新星(SN II),Ia型超新星(SN Ia),和短持续时间的伽马射线暴(SGRB)。我们发现,作为一个整体的样本,恒星质量和恒星形成率的FRB宿主星系更喜欢一个中老年人口,并以零概率0.02的年轻人口类似于LGRB和SLSNe。FRB 121102的宿主与年轻群体天体的宿主一致; FRB 180924的环境与SGRB相似; FRB 190523的环境与SN Ia相似。如果极端爆炸(GRB/SLSNe)和常规通道(例如产生银河系磁星的通道)产生的磁星都能产生FRB,那么这些结果与FRB的磁星引擎模型是一致的。
2020-07-24 astro-ph.HE
Limits on Fast Radio Burst-like Counterparts to Gamma-ray Bursts using CHIME/FRB
本研究利用 CHIME/FRB 项目探索了 81 个伽马射线暴的 FRB 类射电对应物,未发现统计上显著的空间和时间重合,并对 SGRBs 和 LGRBs 前后的 FRB 类射电辐射通量设定了严格限制。
2023-09-07 astro-ph.HE
Gamma-ray and Optical Observations of Repeating Fast Radio Bursts with VERITAS
快速射电暴(FRB)是一类令人兴奋的明亮、河外毫秒级射电瞬变现象。近年来,大视场射电望远镜的发展,使得单次爆发和重复爆发的数量迅速增加。这使得广泛的多波长后续行动,以寻找理论模型预测的潜在对应物。在银河系磁星(如SGR 1935+2154)中对类似射电瞬变的新观测继续激励着对快速光学和甚高能(VHE,>100 GeV)对应物的搜索。自2016年以来,VERITAS参与了FRB观测活动,以寻找多个重复FRB的即时光学和VHE发射。我们提出了这些新的结果,从VERITAS观测的五个重复源,包括同时采取的数据与CHIME射电望远镜观测到的爆发。
2021-08-20 astro-ph.HE
Highly polarised microstructure from the repeating FRB 20180916B
快速射电暴(FRB)是一种明亮、相干、持续时间短的射电瞬变现象,起源于河外星系,至今还不清楚。FRB表现出广泛的光谱,时间和偏振特性,这可以揭示他们的发射物理和传播效应在本地介质中的线索。在这里,我们提出了高的时间分辨率(下至1 $μ$ s)的偏振特性的四个1.7 GHz的爆发,从重复的FRB 20180916 B,这是检测到的电压数据在观测期间与欧洲VLBI网络(EVN)。我们观察到的范围内的发射时间尺度跨越三个数量级,最短的组件宽度达到3-4 $μ$ s(以下,我们是有限的散射)。这是迄今为止在任何FRB中测量的最短时间尺度。我们证明,所有四个突发高度线性极化($\gtrsim 80\%$),没有证据表明显着的圆极化($\lesssim 15\%$),并表现出恒定的偏振位置角(PPA)期间和突发之间。然而,在短时间尺度($\lesssim 100$ $μ$)上,爆发曲线上的PPA似乎存在细微(几度)变化。这些观测结果是最自然的解释在FRB模型的发射是磁层的起源,而不是模型的发射起源于更大的距离在一个相对论冲击。
2021-01-05 astro-ph.HE
The observed properties of Fast Radio Bursts
我提出了一个经验研究的性质的快速射电暴(FRB):千兆赫兹频率,分散脉冲的河外起源。我把我的调查集中在样本的17个FRB在帕克斯射电望远镜检测到很大程度上是自洽的仪器。在这个样本中,六个是暂时无法解决的,八个表现出在不均匀等离子体中散射的证据,五个显示潜在的内在时间结构。特征散射时间尺度在1 GHz的频率范围在0.005 ms和32 ms之间;适度的证据存在FRB散射时间尺度和分散措施之间的关系。此外,我提出了对Parkes FRB的注量的限制,考虑到它们的不确定天空位置,并使用FRB 010724的多波束检测(Lorimer爆发)以测量其通量为$800\pm400$ μ ms。FRB,包括重复的FRB 121102,似乎表现出过多的特征,目前还不能确定它们是否具有共同的祖先对象,或者是从独立祖先的选择中产生的。
2017-10-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
Unveiling Hidden Clustering: An Unsupervised Machine Learning Study of Repeating FRB 20220912A
National Chung Hsing University(中兴大学);National Tsing Hua University(清华大学);Tohoku University(东北大学);University of the Philippines(菲律宾大学)
本研究利用无监督机器学习分析重复FRB 20220912A的八个参数,揭示了三个具有不同频谱和通量特性的爆发簇,推测可能的共同发射机制,并指出非重复体可能因观测限制被误判为重复体。
2026-01-22 astro-ph.HE
A model for the repeating FRB 121102 in the AGN scenario
快速射电暴(FRB)是一种起源不明的瞬变源。最近的无线电和光学观测提供了强有力的证据,证明这一现象的河外起源和重复FRB 121102的精确定位。使用Karl G. Jansky甚大阵(VLA)和甚长基线干涉测量(VLBI)揭示了一个连续非热射电源的存在,与矮星系中爆发的位置一致。所有这些新数据排除了先前提出的几个模型,并对新模型施加了严格的约束。我们的目标是根据活动星系核(AGN)方案中的新观测结果对FRB 121102进行建模。我们提出了一个重复的FRB模型,在该模型中,一个非稳态的相对论性$e^\pm$ -光束,加速的脉冲磁流体动力学(MHD)驱动的机制,与云在中心的恒星形成的矮星系。这种相互作用在等离子体云中产生高静电场区域,称为空穴。束流中也会产生湍流。这些过程,加上粒子的各向同性、相互作用尺度和光延迟效应,为短暂的明亮相干辐射爆发提供了必要的成分。本文所研究的机制解释了FRB 121102的一般性质,也可以应用于其他重复FRB。在空穴中加速的电子和正电子的相干辐射为FRB提供了一个合理的解释。
2017-04-26 astro-ph.HE
FRB event rate predictions for the Ooty Wide Field Array
我们在之前的出版物(Bera et al. 2016)中开发了一种通用的形式主义来估计快速射电暴(FRB)的事件率和红移分布,考虑到FRB是银河系外起源的。在本文中,我们提出(a)预测的脉冲宽度FRB考虑两种不同的散射模型,(b)所需的最小总能量检测事件,(c)红移分布和(d)检测率FRB的Ooty宽场阵列(OWFA)。FRBs的能量谱被建模为幂律与指数$-α$和我们的分析跨越一个范围$-3\leq α\leq 5$。我们发现,OWFA将能够检测FRB与$α\geq 0$。通过假设两种不同的能量分布函数:Delta函数和指数为$-2\le γ\le 2$的Schechter光度函数,计算了FRB的红移分布和事件率.我们认为一个经验散射模型的基础上脉冲星观测(模型I),以及预期的星系际介质的理论模型(模型II)。对于固定的$α$值,红移分布在特定的红移$z_p$处达到峰值,对于散射模型I,该峰值位于$0.3\leq z_p \leq 1$范围内,对于散射模型II,该峰值保持平坦并延伸到高红移($z\lesssim 5$)。
2017-03-02 astro-ph.HE
A Search for Rotation Measure Flare Candidates in Repeating Fast Radio Bursts
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台射电天文与技术重点实验室)
本文通过多 epoch 旋转测度测量系统搜索重复快速射电暴中的旋转测度flare候选者,发现多个候选者,表明这些flare可能并非罕见,暗示了局部高动态磁化环境。
2026-04-22 astro-ph.HE
Gravitational-Wave Constraints on the Progenitors of Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的本质至今仍是个谜。持续时间为毫秒的高能无线电脉冲,FRB被观察到与河外源一致的色散措施。人们提出了各种各样的模型来解释它们的起源。一种流行的理论上的FRB祖先是由中子星和/或黑洞组成的紧凑双星的合并。这种合并事件是强引力波发射器。我们证明了LIGO和Virgo引力波天文台的测量可以用来严重限制FRB二元合并模型的有效性。现有的测量约束的双黑洞率约$5\%$的FRB率,并从先进的LIGO的O 1和O2观测运行的结果可能会对FRB的分数,由于双中子星和中子星-黑洞的祖先类似的强约束。
2016-07-07 astro-ph.HE gr-qc
The observed impact of galaxy halo gas on fast radio bursts
星系团和星系群存在于充满弥漫气体的暗物质晕中。扩散气体占晕内重子物质质量的80%(1,2),但由于其密度低(粒子数密度为$\lesssim10^{-4}$ \,cm $^{-3}$)和温度高(大多数大于$10^{6}$ \,K),很难探测到。本文利用河外快速射电暴(FRB)的色散测度(DM)分析了与邻近星系相关的扩散气体的影响。FRB DM提供沿其视线的总电离气体含量的直接测量。在CHIME/FRB目录1(3)中的474个遥远FRB样本中,我们确定了一个可能与本地宇宙($<40$ \,Mpc)中星系暗物质晕相交的事件子集。与银河系相交的FRB的平均DM大于不相交的DM,概率为$>0.99$,多余DM为$>90$ \,pc\,cm $^{-3}$,置信度为$>95\%$。这个过剩比孤立星系周围的扩散气体预期的要大,但可能是由星系群周围的气体(包括本星系群)的额外贡献所解释的。这一结果证明了FRB的预测能力,可用作暗物质晕扩散气体含量的灵敏、独立于模型的测量(4-7)。
2022-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Chronicling the Host Galaxy Properties of the Remarkable Repeating FRB 20201124A
我们提出了澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)的本地化和后续观测的主机星系的重复快速射电暴(FRB)源,FRB 20201124 A,第五个这样的河外重复FRB与确定的主机。从6.5米MMT天文台的光谱观测中,我们得到了$z=0.0979 \pm 0.0001$的红移,从SFR(H $α$)$\approx 2.1 M_{\odot}$ yr $^{-1}$的H $α$发射推断的恒星形成速率,以及12+log(O/H)$\approx 9.0$的气相金属丰度。通过联合建模的12过滤器光学中红外(MIR)测光和光谱的主机,我们推断的中值恒星质量的$\approx 2 \times 10^{10} M_{\odot}$,内部尘埃消光的$A_V\approx 1-1.5$等,和质量加权恒星人口年龄的$\approx 5-6$陀螺仪。将这些数据与无线电和X射线观测相联系,我们无法将宽带行为与强烈的活动星系核活动相协调,而是将持续无线电发射的主要来源归因于恒星形成,可能来自宿主的环核区域。模拟还表明,一个热尘埃成分在$\approx 10-30\%$的水平上对和平号的光度有贡献。我们模拟了宿主星系的恒星形成和质量组装历史,发现宿主星系在1 Gyr前组装了其质量的$>90\%$,并且在其存在的大部分时间内表现出相当恒定的SFR,没有明确的证据表明过去的恒星爆发活动。
2021-09-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Fast Radio Bursts and the radio perspective on multi-messenger gravitational lensing
本综述围绕快速射电暴(FRBs)的引力透镜研究展开,阐述了识别透镜FRB的要求,探讨了可用FRBs探测的透镜质量范围,强调其宇宙学应用价值,并展望了未来射电干涉仪的相关前景。
2024-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Radio Bursts: Collisions between Neutron Stars and Asteroids/Comets
快速射电暴(FRB)是新近发现的射电瞬变源。他们的高分散措施表明银河系外的起源。但由于缺乏其他波长的观测数据,它们的祖先仍然不清楚。在这里,我们建议中子星和小行星/彗星之间的碰撞作为一个有前途的机制FRB。在撞击过程中,小天体的物质穿入中子星表面后会形成一个热等离子体火球。火球内部的电离物质将沿着磁场线膨胀。来自火球顶部薄壳的相干辐射将解释所观察到的FRB。我们的方案可以合理地解释FRB的主要特征,如它们的持续时间,光度和事件率。我们认为,对于一个单一的中子星,FRB是不可能重复发生在一个可预见的时间跨度,因为这样的影响是低概率的。我们预测微弱的残余X射线辐射应该与FRB有关,但它可能太微弱而无法被工作中的探测器探测到。
2015-07-07 astro-ph.HE
Repeating Fast Radio Bursts from Pulsar-Asteroid Belt Collisions: Frequency Drifting and Polarization
快速射电暴是一种新的河外射电瞬变现象。有些人表现出重复的行为。最近的观察表明,一些重复的FRB(例如,FRB 121102)呈现时频下漂模式和近100个$\%$线极化。根据\citet{dai 2016}提出的重复FRB可能起源于一颗缓慢旋转的老年脉冲星与一颗恒星质量天体周围的小行星带碰撞的模型,我们重点研究了时频漂移和偏振的预测。在这种情况下,频率漂移主要是由脉冲星磁层的几何结构引起的,漂移率-频率指数为$25/17$。另一方面,通过考虑入射小行星的典型微分质量分布,我们发现质量为$m\gtrsim 10^{17}~{\rm g}$的小行星与脉冲星碰撞将提供丰富的引力能,为FRB提供动力。由于入射小行星的质量差异,预计FRB的频带会很宽。此外,我们还模拟了重复FRB的线偏振分布,对于通量比最大通量低一个数量级的FRB,用$\gtrsim$ 30 $\%$约束线偏振。
2020-10-27 astro-ph.HE
A Bayesian Framework for Constraining Magnetar Magnetic Fields from Repeating FRB Statistics
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理学重点实验室)
该研究开发贝叶斯框架,结合重复FRB的等待时间与能量分布统计,约束其磁星磁场,多数源符合$10^{13}$-$10^{15}$高斯磁星强度,FRB~20200120E磁场要求更低,为关联FRB特性与磁能储备提供统计方法。
2026-08-28 astro-ph.HE
PRECISE localizations of repeating Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)是起源于河外的极其明亮和短暂的信号(持续时间为毫秒或更短)。尽管迄今为止已经发现了数百个FRB,但它们的性质仍然不清楚。FRB的精确定位可以揭示它们的宿主星系和局部环境-从而揭示导致爆发产生的物理过程。然而,到目前为止,只有少数几个联邦储备银行实现了这一目标。欧洲VLBI网络(EVN)是目前唯一能够将FRB定位到毫弧秒级别的仪器。这种精确度对于将第一个局部FRB 20121102 A与低金属量矮星系中的恒星形成区域联系起来,并将其与紧凑的持久射电源联系起来至关重要。类似地,第二个重复的FRB,20180916 B,被发现就在附近螺旋星系的一个突出的恒星形成区域的边缘之外。从2019年开始,PRECISE项目(用EVN盘精确定位重复的ChIme源)每年用EVN望远镜的子集观测数百小时,目标是定位CHIME/FRB合作发现的重复FRB。PRECISE的最终目标是解开FRB可以产生的环境。在这里,我们介绍了FRB领域的最新技术,PRECISE项目以及迄今为止实现的本地化,这些项目揭示了FRB可以发现的各种环境,这些环境对当前模型提出了挑战。
2022-06-10 astro-ph.HE
Searching for the spectral depolarisation of ASKAP one-off FRB sources
本研究分析ASKAP探测的5个一次性FRB和1个重复FRB的频谱偏振特性,搜寻去极化证据,未发现相关信号,为两类FRB的环境与源差异提供了进一步支撑。
2023-08-28 astro-ph.HE