Fast radio burst repeaters produced via Kozai-Lidov feeding of neutron stars in binary systems
中子星很可能被气体、碎片和小行星带所包围。Kozai-Lidov扰动,由一个遥远的,但引力约束的同伴引起,可以触发这样的轨道物体到一个中心的紧凑物体的下落。这些效应可能导致发射快速射电暴,例如小行星在致密物体风中引起的磁尾流场。宇宙中只有少数的中子星双星系统,如中子星-主序星、中子星-白矮星、双中子星和中子星-黑洞系统,可以解释观测到的非重复FRB率。更值得注意的是,我们发现宽和近的伴星轨道分别导致非重复和重复源,并且它们允许计算几个百分比的重复和非重复源之间的比率,这与观测结果非常一致。从我们的场景中可以做出三个主要的预测,这些预测可以在未来几年进行测试:1)大多数重复者应该在10年到几十年后停止重复,因为它们的小行星带变得枯竭; 2)如果我们遇到FRB周期分布的短周期尾部,一些非重复者可能偶尔重复;(3)观测到一系列次Jansky级短射电爆发,它们是双中子星系统合并的电磁对应物。
2020-12-14 astro-ph.HE
Are Repeaters Prevalent Among the Known Fast Radio Burst Sources?
Nanjing University(南京大学);Qufu Normal University(曲阜师范大学);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));Anqing Normal University(安庆师范大学);Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Xinjiang Astronomical Observatory, CAS(中国科学院新疆天文台射电天文与技术国家重点实验室);Xinjiang Key Laboratory of Radi(新疆辐射重点实验室)
本研究利用CHIME/FRB第二星表对比非重复暴与重复暴样本,发现两者能量分布斜率、事件率演化存在显著差异,表明部分一次性FRB本质非重复,重复源或为不同且较少见的群体。
2026-09-03 astro-ph.HE
Uncloaking hidden repeating fast radio bursts with unsupervised machine learning
快速射电暴(FRB)是一种具有毫秒级时间尺度的天文瞬变现象,其起源仍然未知。其中一个困难源于观察到的FRB可能是异质起源的可能性;因为它们中的一些被观察到重复,而另一些则没有。由于有限的观测周期和望远镜的灵敏度,一些爆发可能会被错误地归类为非中继爆发。因此,重要的是要明确区分FRB为中继器和非中继器,以更好地了解它们的起源。在这项工作中,我们使用无监督机器学习对中继器和非中继器进行分类,而不依赖昂贵的监测观察。提出了一种基于均匀流形逼近和投影(UMAP)的重复FRB识别方法。这项工作的主要目标是:(i)表明无监督UMAP可以在没有任何关于其重复的先验知识的情况下对重复FRB种群进行分类,(ii)评估非重复FRB被重复FRB污染的假设,以及(iii)在没有监测观测的情况下识别FRB重复候选者并发布相应的目录。我们将我们的方法应用于加拿大氢强度测绘实验快速射电暴(CHIME/FRB)数据库。我们发现,无监督UMAP分类提供了95%的重复FRB完整性,并从474个非重复源中识别出188个FRB重复源候选者。这项工作铺平了道路,一个新的分类的基础上,一个单一的历元观测FRB的中继和非中继。
2021-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
FRB 121102: a star quake-induced repeater?
自从最初发现以来,快速射电暴(FRB)FRB 121102被发现以毫秒持续时间的脉冲重复。最近,绿岸望远镜(GBT)在其连续监测观测期间发现了15个新的爆发。在这封信中,我们表明,爆发能量分布有一个幂律的形式,这是非常相似的古腾堡-里克特定律的地震。此外,爆发的等待时间具有高斯分布,这也是地震的显著特征。这些发现表明,重复的FRB脉冲可能起源于脉冲星的星震。注意到软伽马射线中继器(SGR)也表现出这样的分布,FRB可能是由一些与SGR相关的机制提供动力的,包括磁星的地壳活动,年轻奇异星的凝固引起的应力,以及缓慢旋转脉冲星的振荡驱动的磁活动。可以用更多的重复样品来测试这些结构。
2017-12-06 astro-ph.HE
Collimation of Fast Radio Burster 20201124A; Repeaters vs. Apparent Non-Repeaters
本研究利用快速射电暴 20201124A 的周期与自转减慢率,从能量学约束辐射立体角和洛伦兹因子,并以磁偶极轴对齐差异解释重复暴与表观非重复暴的观测特征。
2025-06-08 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
Modeling Current and Future High-Cadence Surveys of Repeating FRB Populations
本文通过蒙特卡洛模拟和模拟 CHIME/FRB 观测管道,对重复 FRB 种群进行建模,推断观测完整性并预测当前约 170 个一次性源将重复,未来设施发现的重复暴数量可能在约 3 年内饱和。
2024-01-10 astro-ph.HE
The true fraction of repeating fast radio bursts revealed through CHIME source count evolution
本研究通过校正 CHIME 观测偏差并分析源计数随运行时间的演化,推断绝大多数 FRB 可能都是低重复率重复暴。
2023-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Morphology of 35 Repeating Fast Radio Burst Sources at Microsecond Time Scales with CHIME/FRB
本研究首次对CHIME/FRB的35个重复FRB源在微秒尺度进行形态学分析,发现重复源与非重复源在子暴宽度和频谱流量上一致,但非重复源可能具有更高内禀比能量。
2025-08-08 astro-ph.HE
The Statistical Similarity of Repeating and Non-Repeating Fast Radio Bursts
本文介绍了2021年9月之前由不同射电仪器探测到的21个重复快速射电暴(FRB)样本。利用Anderson-Darling检验比较了非重复FRB、重复FRB和所有FRB的银河系外色散测度($DM_{\rm E}$)的分布。结果发现,三个子样本的$ DM_{\rm E}$值呈对数正态分布。根据Mann-Whitney-Wilcoxon检验,从不同的分布中抽取重复和非重复的$DM_{\rm E}$。此外,假设当前识别的非重复FRB可能是潜在的中继器,即,重复FRB是通用的和代表性的,可以利用重复FRB的平均通量作为指示,从中导出具有幂律指数$a_1=$ $1.10\pm 0.14$的表观强度分布函数(IDF($a_2=$ $1.01\pm 0.16$,观察到的通量作为统计变量),这与Li等人发现的16个非重复FRB的先前IDF非常一致。基于以上重复和非重复FRB的统计,我们认为这两种类型的FRB可能具有不同的宇宙起源、空间分布和环暴环境。有趣的是,重复和非重复FRB的差分光度分布也可以很好地描述了一个破碎的幂律函数与相同的幂律指数$-$ 1.4。
2022-06-28 astro-ph.HE
Symmetry Breaking in Repeating Fast Radio Bursts
重复的快速射电暴显示了毫秒时间尺度上的时间对称性破缺("悲伤的长号")。FRB 180916 B的重复发生在其16.3 d周期的频率依赖性阶段。一些模型预测,所有这些周期性重复FRB具有相同的符号的时间不对称性,而另一些预测,这两个符号的来源是同样丰富的。其他周期性调制的重复FRB的未来观测可以在此基础上区分模型。
2022-09-12 astro-ph.HE
Connecting repeating and non-repeating fast radio bursts via their energy distributions
本研究通过对超高活跃度重复源FRB 20201124A进行超2000小时观测,发现其高能暴发分布与非重复FRB相似,表明非重复源可能只是重复源中的罕见暴发。
2023-06-27 astro-ph.HE
Exploring the Key Features of Repeating Fast Radio Bursts with Machine Learning
针对快速射电暴(FRBs)中可能存在的非重复暴误分类问题,本研究提出基于t-SNE算法的重复暴识别方法,应用于CHIME/FRB目录后发现光谱斜率是关键特征,确定163个候选体且5个获确认,为FRB分类和探测提供指导。
2025-02-13 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Origin of sources of repeating fast radio bursts with periodicity in close binary systems
据建议,源的重复快速射电暴与检测到的周期性磁星具有极短的初始自旋周期的质子中子星阶段,形成的双星后潮汐同步的热核燃烧的后期阶段,在非常接近的系统,轨道周期约为几天。这条形成通道在几个方面不同于正常磁星的祖先演化,因此,它解释了FRB的重复和非重复源之间的一些差异。
2020-06-22 astro-ph.HE
A search for hard X-ray bursts occurring simultaneously to fast radio bursts in the repeating FRB 121102
快速射电暴(FRB)的性质目前还不清楚。重复FRB提供比非重复FRB更好的机会,因为它们的同时多波长对应物可以被识别。FRB的磁星耀斑模型是最有前途的模型之一,它除了预测射电爆发外,还预测高能辐射。为了研究这种可能性,我们利用BAT的arcmin水平空间分辨率和宽视场,在所有Swift/BAT事件模式数据中寻找同时和准同时的短期硬X射线爆发,这些数据覆盖了在重复的FRB 121102中报告检测到快速射电暴的时期。我们没有发现任何显著的硬X射线爆发,同时发生的无线电爆发。我们还研究了与这些射电爆发准同时发生的潜在短X射线爆发(发生时间从数百秒到数千秒不等),并得出结论,即使是最好的候选者也与背景波动一致。因此,我们的调查得出结论,没有硬X射线爆发检测斯威夫特/BAT发生在同一时间或准同时与这些快速射电暴在重复FRB 121102。
2020-12-28 astro-ph.HE
Irregularity in Active Fast Radio Burst Repeaters and Magnetar Periodic Radio Pulses: Time, Energy, and Frequency Analyses
National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);National Chung Hsing University(国立中兴大学);National Tsing Hua University(国立清华大学)
本研究通过分析快速射电暴重复源和磁星周期性无线电脉冲的时间、能量和频率特征,发现两者在随机性和混沌性上相似,可能共享相同触发机制,但能量波动表现不同。
2025-12-11 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
One-off and Repeating Fast Radio Bursts: A Statistical Analysis
根据探测到的爆发数量,快速射电暴(FRB)可以分为两类,即,一次性的FRB和重复的FRB。我们根据加拿大氢强度测绘实验快速射电暴计划的第一个FRB星表,对这两个类别进行了统计比较。使用Anderson-Darling,Kolmogrov-Smirnov和Energy统计检验,我们发现一次性FRB和重复FRB之间的突发特性存在显著的统计差异($p$ -值$<$ 0.001)。更具体地说,在控制距离后,我们发现,一次性的FRB的峰值亮度,平均而言,高于重复的FRB;重复的FRB的脉冲时间宽度,平均而言,长于一次性的。这些差异表明,这两个类别可能有不同的物理起源。此外,我们讨论了FRB的子群体,并提供了统计证据,以支持在一次性的FRB和重复的子群体的存在。
2022-09-28 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
Implications of CHIME repeating fast radio bursts
CHIME现在已经探测到18个重复的快速射电暴(FRB)。我们探索可以了解到的能量分布和活动水平的中继器拟合现实FRB人口模型的数据。对于重复爆发的幂律能量分布dN/dE ~ E^{-γ},存在一个临界指标γ c,它控制着重复爆发的离散度(DM,源距离的一个代理)分布是底部还是顶部重。我们发现在欧氏空间中,中继器的Poisson等待时间分布γ c = 7/4,并进一步证明了它是如何受到时间上的重复聚集和宇宙学效应的影响。特别有趣的是,两个CHIME中继器(FRB 181017和190417)的DM很大,约为1000 pc/cm ^3。如果:(i)能量分布是浅的γ= 1.7^{+0.3}_{-0.1}(68%置信度)或(ii)一小部分源是非常活跃的。在第二种情况下,这两个高DM源的重复频率应该比FRB 121102高100倍以上,能量指数限制为γ= 1.9^{+0.3}_{-0.2}(68%置信度)。在任何一种情况下,这个γ都与非重复ASKAP样本的能量依赖性一致,这表明它们来自同一个群体。最后,我们的模型预测了CHIME重复分数如何随着红移而减少,这可以与观测结果进行比较,以推断整个人口中活动水平的分布。
2020-08-07 astro-ph.HE physics.data-an
A Comprehensive Analysis on Repeating Fast Radio Bursts
本文构建16个重复快速射电暴样本,系统分析其爆发参数分布、时间演化及相关性,发现DM演化差异、RM与宿主星系DM的线性关系及等待时间双峰分布,为揭示FRB物理机制提供线索。
2023-08-15 astro-ph.HE
Machine learning classification of CHIME fast radio bursts: II. Unsupervised Methods
快速射电暴(FRB)是最神秘的天文瞬变现象之一。从观察上看,他们可以分为重复和明显的非重复。然而,由于缺乏连续的观察,一些明显的复读生可能被错误地认为是非复读生。在一系列的两篇论文中,我们打算用机器学习来解决这个问题。在本系列的第二篇文章中,我们将重点介绍一系列无监督机器学习方法。我们将多个无监督机器学习算法应用于第一个CHIME/FRB目录,以学习它们的特征并将FRB分类到不同的集群中,而无需任何关于FRB是中继器还是非中继器的前提。这些聚类揭示了复读生和非复读生之间的差异。然后,通过比较观察类中FRB的身份,我们评估了各种算法的性能,并分析了结果背后的物理意义。最后,我们建议一个最可信的中继候选人的列表作为未来的观测活动的目标,以搜索重复的爆发,结合论文I中提出的结果,使用监督机器学习方法。
2022-12-31 astro-ph.HE
Limit on the population of repeating fast radio bursts from the ASKAP/CRAFT lat50 survey
本文提出了一种根据测量中发现的重复快速射电暴的数量(或缺乏)来限制重复射电暴体积密度的方法。该方法结合了仪器的瞬时灵敏度,其波束图案,和每次指向的停留时间,以及重复突发的能量和定时分布。应用于澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)Commensal实时ASKAP快速瞬变(CRAFT)"lat50"调查,在95%置信水平(C.L.)下,在$1.9 \cdot 10^6$ Mpc $^3$体积内排除了与FRB 121102相似的FRB的存在。假设脉冲串能量截止值为$10^{42}$ erg,则95% C. L.假设各向同性(未命名)发射,当前时期中重复FRB的群体密度的上限是$27$ Gpc $^{-3}$。这一数字远低于即使是在伽马射线暴中磁星形成等罕见情况下的预期。此外,最大允许的人口低估了调查中观察到的单次爆发的数量。与所观察到的色散测量分布的比较有利于一个更大的人口不太迅速重复的对象,或存在的第二人口的非重复FRB。在任何情况下,FRB 121102都必须是一个非典型对象。
2019-05-20 astro-ph.HE
INTEGRAL results on gamma-ray bursts and soft gamma-ray repeaters
INTEGRAL卫星虽然不是专门为研究伽马射线暴而设计的,但它对这一领域作出了重要贡献,每年在IBIS的视场中探测到约10个伽玛射线暴。地面的综合爆炸警报系统(IBAS)为大多数这些事件提供了2-3弧分精度的实时定位。INTEGRAL样本现在包括81个爆发,包括4个短类。IBAS还揭示了来自不同类别的银河系源的其他瞬变事件,最著名的是来自候选磁星的短爆发和耀斑。在这里,我提出了一个总结的IBAS的性能在8年以来的积分发射和审查的一些积分结果的伽玛暴和软伽玛射线中继站。
2011-02-18 astro-ph.HE
Machine learning classification of CHIME fast radio bursts -- I. Supervised methods
观测上,神秘的快速射电暴(FRB)分为重复爆发和非重复爆发。虽然重复的FRB不能被归类为非重复组,但目前尚不清楚明显非重复的FRB是否实际上是重复次数尚未被发现的重复FRB,或者它们是否属于与重复的FRB在物理上不同的另一种类型。在一系列的两篇论文中,我们试图用机器学习方法解开这个谜团。在这第一篇论文中,我们专注于一系列有监督的机器学习方法。我们用第一个CHIME/FRB目录中观察到的FRB的一小部分来训练机器学习算法,告诉它们哪些是明显不重复的,哪些是重复的。然后,我们让训练好的模型用观察到的参数预测其余FRB数据的重复性,并将预测结果与观察到的重复性进行比较。我们发现这些模型可以正确预测大多数FRB,暗示了重复和非重复FRB背后的不同机制。我们还发现,两个最重要的区别因素之间的非重复和重复FRB的亮度温度和静止帧频率带宽。通过将训练好的模型应用到整个第一个CHIME目录中,我们进一步识别了一些目前报告为非重复的潜在重复FRB。我们建议将这些突发列表作为未来观测活动的目标,以使用无监督机器学习方法结合论文II中的结果搜索重复突发。
2022-11-29 astro-ph.HE
The Statistical Polarization Properties of Coherent Curvature Radiation by Bunches: Application to Fast Radio Burst Repeaters
快速射电暴(FRB)是一种持续时间为毫秒级、亮度温度极高的河外射电瞬变现象。最近,在一个中继站FRB 20201124A中发现了一些高度圆偏振的爆发。当束团的视线偏离束团中心轨迹时,束团的相干曲率辐射可能产生显著的圆偏振。在这项工作中,我们进行了模拟研究的框架内的相干曲率辐射的带电聚束在中子星磁层的重复FRB的突发偏振的统计特性。在束团的张角范围内,磁通量几乎是恒定的。而当视线偏离束团张开角时,偏离角越大,圆极化越大,但通量越低。研究了FRB转发器射电爆发的圆极化和流量的统计分布,发现大部分具有高圆极化的爆发具有相对较低的流量。此外,我们还发现大部分爆发的去极化度在很宽的频带内变化很小。此外,我们模拟了偏振角(PA)的演变,发现大多数突发呈现出平坦的PA演变的突发相位,和一些突发呈现出摆动的PA。
2022-12-26 astro-ph.HE
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
Scale-invariance in the repeating fast radio burst 121102
研究了重复快速射电暴FRB 121102的统计特性。我们发现,注量、通量密度、总能量和等待时间的累积分布可以用弯曲幂律很好地拟合。此外,通量、通量密度和总能量的涨落的概率密度函数都服从Tsallis $q$ -Gaussian分布。在不同的尺度区间,$q$值稳定在$q\sim 2$附近,表明爆发的尺度不变结构。FRB 121102的统计特性与软伽马中继器SGR J1550-5418非常相似。潜在的物理影响需要进一步研究。
2019-12-03 astro-ph.HE
Discovery of 30 Repeating Fast Radio Burst Sources and Uniform Population Statistics of 80 Repeating Sources from CHIME/FRB
McGill University(麦吉尔大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所)
研究发现30个新重复快速射电暴源,揭示80个重复源的人口统计特征,发现重复源的色散措施和爆发率分布无显著演化。
2026-05-08 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
Reconciling the Waiting Time Peaks Variations of Repeating FRBs with an Eccentric Neutron Star--White Dwarf Binary
本文用偏心中子星-白矮星双星模型解释重复FRB等待时间峰值缩短,揭示FRB 20121102A和20201124A分别经历不同质量转移演化路径。
2025-04-22 astro-ph.HE
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。
2022-03-31 astro-ph.HE
CHIME/FRB Detection of Eight New Repeating Fast Radio Burst Sources
我们报告发现的八个重复的快速射电暴(FRB)源使用加拿大氢强度测绘实验(CHIME)望远镜。这些源跨越103.5至1281 pc cm $^{-3}$的色散测量(DM)范围。它们显示出不同程度的活动:六个源被检测到两次,另一个三次,一个十次。这八个重复的FRB可能表示不频繁重复源的分布的亮端和/或高速率端。对于所有的源,我们确定天空坐标与$\sim$ 10 $^\prime$的不确定性。FRB 180916.J0158+65的爆发平均DM = $349.2 \pm 0.3$ pc cm $^{-3}$,并且DM超出模拟的银河系最大值(低至$\sim$ 20 pc cm $^{-3}$);该源的法拉第旋转测量值(RM)为$-114.6 \pm 0.6$ rad m $^{-2}$,远低于FRB 121102的测量值。FRB 181030.J1054+73的中继器DM最低,为$103.5 \pm 0.3$ pc cm $^{-3}$,DM超出$\sim$ 70 pc cm $^{-3}$。这两个来源是有趣的目标,多波长的后续行动,由于其明显的接近。我们的中继器样本的DM分布在统计上与前12个没有重复的CHIME/FRB源的DM分布没有区别。我们发现,与4 $σ$的意义,重复突发一般比那些没有重复的CHIME/FRB突发,这表明不同的发射机制。我们的重复事件显示出复杂的形态,让人想起前两…
2019-10-21 astro-ph.HE
A comparison between repeating bursts of FRB 121102 and giant pulses from Crab pulsar and its applications
重复性快速射电暴(FRB)的爆发与双星的巨脉冲(GP)有一些相似之处。为了探索它们之间可能存在的联系,我们利用FRB 121102的重复观测和蟹状星云脉冲星的GPS观测研究了这两种现象的累积能量分布。我们发现GP(注量$\geq$ 130 μ ms)的幂律斜率为$2.85\pm0.10$。FRB 121102的能量分布可以很好地拟合一个光滑的破幂律函数。对于FRB 121102在断裂能(1.22 $\times 10^{37}$ erg)以上的爆发,最佳拟合斜率为$2.90_{-0.44}^{+0.55}$,类似于相同观测频率($\sim$ 1.4 GHz)下的GP指数。我们进一步讨论的物理起源的重复FRB 121102的超级GPS模型的框架。我们发现,尽管磁星暴模型更受欢迎,但包含毫秒脉冲星的超级GPS模型是可行的,并且更适合解释FRB 121102。
2020-12-14 astro-ph.HE
Repeating Fast Radio Bursts from Highly Magnetized Pulsars Travelling through Asteroid Belts
最近Spitler等人(2016)和Scholz等人(2016)报告了他们从快速射电暴(FRB)121102方向探测到的另外16个明亮的爆发。这种重复的FRB是不一致的所有灾难性事件模型提出了假设非重复FRB。在这里,我们提出了一个不同的模型,在这个模型中,高度磁化的小行星穿过其他恒星的小行星带。我们表明,一个重复的FRB可能起源于这样一个脉冲星遇到大量的小行星带。在每次脉冲星与小行星撞击期间,在小行星外部感应的电场具有如此大的平行于恒星磁场的分量,以至于电子被从小行星表面撕裂并瞬间加速到超相对论能量。这些电子沿着磁场线的后续运动将导致相干曲率辐射,这可以解释FRB的所有特性。此外,该模型可以自洽地解释FRB 121102的典型持续时间,光度和重复率的17个爆发。重复FRB源的预测发生率可能意味着我们的模型将在未来几年内进行测试。
2016-07-02 astro-ph.HE
Memory in the Burst Occurrence of Repeating FRBs
本研究通过分析多个重复快速射电暴的等待时间统计,首次揭示了等待时间对先前时间间隔的记忆依赖性,并提出了统一描述重复与非重复FRB的机制见解。
2024-09-20 astro-ph.HE
CHIME/FRB Discovery of 25 Repeating Fast Radio Burst Sources
本文利用新聚类算法在 CHIME/FRB 事件中发现了 25 个新重复快速射电暴源,发现重复源与非重复源在色散量分布上存在显著差异,并测得重复源比例趋于约 2.6% 的平衡值。
2023-03-15 astro-ph.HE
Stacking Gravitational Wave Signals from Soft Gamma Repeater Bursts
软伽马中继器(SGR)具有独特的性质,使它们成为引力波(GW)搜索的有趣目标。它们就在附近,它们的爆发发射机制可能涉及中子星地壳断裂和准正常模式的激发,并且它们反复爆发,有时甚至是壮观的。最近LIGO对这些源的瞬态GW的搜索对一组近200个单独的SGR爆发设置了上限。这些限值在某些模型的理论预测范围内。我们提出了一种新的搜索策略,建立在那里使用的方法,通过“堆叠”潜在的GW信号从多个SGR突发。我们假设突发电磁发射和突发GW发射之间的时间差的变化相对于GW信号持续时间是小的,并且我们将包含单独突发触发的GW过量功率时间-频率平铺与它们对应的电磁发射时间对准。使用蒙特卡罗模拟,我们确认GW能量灵敏度的增益N^{1/2}是可能的,其中N是堆叠SGR爆发的数量。模拟搜索引力波从2006年3月29日风暴从SGR 1900+14的估计灵敏度,两个GW的排放模式,“通量加权”和“平”(未加权)。
2009-04-30 astro-ph.HE
A search for short-term hard X-ray bursts in the direction of the repeating FRB 121102
快速射电暴(FRB)是发生在射电波段的毫秒级射电暴,其本质至今尚未得到很好的理解。在它们未知的观测特性中,有宽带光谱和持久和瞬态多波长对应物。良好的本地化FRB为我们提供了机会,以解决这些问题的档案观测。我们在2016年10月至2017年9月期间,在档案Swift/BAT数据中,在重复FRB 121102(空间分辨率为几弧分)的方向上,在毫秒级的时间尺度上搜索了15-150 keV的硬X射线爆发。在重复的FRB方向上,我们没有发现明显的(5 $σ$)硬X射线爆发。如果假设X射线波段内潜在的X射线耀斑的光指数为2,我们导出了任何X射线爆发在1 ms时间尺度上的硬X射线(15- 150 keV)通量的上限,约为$1.01 \times 10^{-7}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。与\emph{magnetar giant flare}相关的重复FRB的合理情况仍然远低于上限。
2019-09-23 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
A targeted search for repeating fast radio bursts with the MWA
我们提出了一个有针对性的搜索低频(144- 215 MHz)FRB发射从五个重复FRB使用23.3hr的档案数据与默奇森宽场阵列(MWA)电压捕获系统(ESTA)之间2014年9月和2020年5月。这是MWA相关器首次用于搜索来自已知中继器的FRB信号,这使得FRB搜索比以前使用标准MWA相关器模式执行的更灵敏。我们进行了一个标准的单脉冲搜索的时间和频谱分辨率$400\,μ$ s和10 kHz,分别在$100\,\text{pc}\,\text{cm}^{-3}$分散测量(DM)范围内集中在已知DM的每个研究重复FRB。未检测到超过$6σ$阈值的FRB。根据FRB 20190711 A的10次观测和FRB 20201124 A的4次观测,分别得到了32- 1175 Jy,ms和36- 488 Jy,ms的注量上限,如果这两个中继站在MWA观测期间是活动的,我们可以把它们爆发的谱指数限制在$\gtrsim-1$。如果自由-自由吸收是我们未检测到的原因,我们可以根据电子温度$T$将吸收介质的大小分别限制为FRB 20190117 A、20190711 A和20201124 A的$<1.00\times(T/10^4\text{K})^{-1.35}\,\text{pc}$、$<0.92\times(T/10^4\text{K})^{-1.35}\,\text{pc}$和$<[0.22\…
2022-11-22 astro-ph.HE
Repeating X-ray bursts: Interaction between a neutron star and clumps partially disrupted from a planet
本文提出中子星与高椭圆轨道行星在近星点相互作用导致行星部分瓦解,碎块坠落撞击中子星产生重复X射线暴,该框架可解释SGR 1806-20和SGR 1935+2154观测到的X射线暴周期、能量等特征。
2024-03-20 astro-ph.HE
Long and Short Fast Radio Bursts are Different from Repeating and Non-repeating Transients
我们收集了133个快速射电暴(FRB),包括110个非重复和23个重复的FRB,并系统地研究了它们的观测特性。为了检查FRB分类的频率依赖性,我们将中心频率低于/高于1GHz的样本定义为子样本I/II。我们发现,对于子样本I,脉冲宽度存在明显的双峰分布。如果我们将FRB分为短FRB(\emph{s} FRB)($<$ 100 ms)和长FRB(\emph{l} FRB)($>$ 100 ms),就像对短和长伽玛射线暴(GRB)所做的那样,无论是对于非重复还是重复的\emph{s} FRB,在较高中心频率处的\emph{s} FRB通常都比在较低中心频率处的短。其次,我们发现对于分布明显不同的\emph{l} FRB和\emph{s} FRB,注量和峰值通量密度都与$F \varpropto S{^γ_{p,obs}}$的幂律关系有关。第三,在$F- DM_{EX}$平面上,各向同性能量从$10^{42}$到$10^{44}$ erg的\emph{l} FRB比\emph{s} FRB能量更高,表明它们是两种代表性的类型。最后,有趣的是,当FRB的距离足够远时,峰值通量密度表现出与红移无关的特性,这类似于伽玛暴场中峰值通量随红移而变化的情况。我们预测,在不久的将来,FAST和SKA可以成功地探测到更暗的FRB在更高的红移$z>2$。
2021-10-15 astro-ph.HE
Observing superluminous supernovae and long gamma ray bursts as potential birthplaces of repeating fast radio bursts
超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)被认为是重复快速射电暴(FRB)的起源。在这种情况下,爆发起源于年轻的磁星与其周围的超新星遗迹(SNR)之间的相互作用。这样的模型可以解释FRB 121102的重复,明显的非泊松性质,它似乎显示出静止和活动阶段。这种突发行为更好地解释了威布尔分布,其中包括聚类的参数化。我们观察了10 SLSNe/LGRB 63小时,寻找重复FRB与Effelsberg-100米射电望远镜,但没有检测到任何爆发。我们的规模的爆发率FRB 121102的FRB 121102类源居住在我们观察到的目标,并比较此速率与我们的爆发率上限的源的基础上。当基准波束比为0.6时,至少有一个和至少一半的观测源向我们波束的概率分别为99.99%和83.4%。我们的SLSN目标之一PTF 10 hgi与持久射电源重合,使其成为FRB 121102的可能模拟物。我们用Effelsberg-100~m和Parkes-64~m射电望远镜对这个源进行了进一步的观测。假设PTF 10 hgi包含一个FRB 121102类源,在我们的观测中,Effelsberg和Parkes没有检测到任何来自威布尔分布的爆发的概率分别为14%和16%。我们的结论表明,许多短期观测的调查增加了爆发检测概率与威布尔分布的爆发活动的源。
2020-09-29 astro-ph.HE
Are there multiple populations of Fast Radio Bursts?
重复的FRB 121102(“重复者”)显示{重复的爆发活动},并位于$z=0.193$的宿主星系中。另一方面,尽管望远镜花了几十个小时进行后续观测,但没有观察到其他FRB重复。然而,据推测,中继器是FRB的原型,其他FRB应该显示类似的重复模式。使用已发表的数据,我们比较了中继器与其他FRB的观测时间间隔($Δt$)通量比($S_i / S_{i+1}$)平面。我们发现,而其他FRB占据了上部(大$S_i / S_{i+1}$)和右侧(大$Δt$)地区的平面由于其他突发的非检测,一些中继器突发落入左下角区域的绘图(短间隔和小通量比)排除了其他FRB的非检测数据。即使只选择帕克斯射电望远镜可探测到的爆发,这种趋势也存在。如果其他FRB与该中继器相似,我们的模拟表明,在当前搜索中没有检测到它们重复的概率为$\sim (10^{-4}-10^{-3})$。我们认为,中继器是不代表整个FRB人口,有强有力的证据表明,一个以上的人口FRB。
2018-02-07 astro-ph.HE
A universal energy distribution function for repeating fast radio bursts?
假设:快速射电暴(FRB)是由中子星在宇宙学距离上产生的,FRB速率跟踪核心坍缩超新星的速率,所有FRB都以通用能量分布函数dN/dE ~ E^(-beta)重复,在爆发能量E_max处有一个高端截止。我们发现,到目前为止的观测结果符合一个普遍的EDF,其幂律指数为1.5 < beta < 2.2,高端截止值Emax/E0> 30,归一化N 0 < 2/天,其中N 0是参考爆发能量E0 = 1.2e39 fr ^(-1)erg(fr是射电发射效率)以上的积分速率。这种EDF的影响进行了讨论。
2016-05-15 astro-ph.HE
Quasi-Periodic Oscillations in Short Recurring Bursts of the Soft-Gamma Repeater J1550-5418
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。巨大耀斑的稀缺性使得在更短的时间内寻找QPO,从软伽马中继器(SGR)的众多爆发是可取的。在Huppenkothen等人(2013)中,我们开发了一种贝叶斯方法来搜索短磁星爆发中的QPO,考虑到复杂的爆发结构的影响,并在小样本爆发上显示了其可行性。在这里,我们将相同的方法应用于SGR J1550-5418中286个爆发的爆发风暴的更大样本。我们报告了一个候选信号在260 Hz的搜索的个人爆发,这是相当广泛的。我们还发现两个QPO在93赫兹和一个在127赫兹,平均周期图从一些突发在个人触发,在接近QPO以前观察到的磁星巨星耀斑的频率。最后,第一次,我们探索的整体突发的变化在样本中,并报告一个弱的反相关性的幂律指数的宽带模型表征非周期性突发的变化,和突发持续时间:较短的突发有陡峭的幂律指数比较长的突发。这表明较长的爆发在更宽的时间尺度范围内变化,而不仅仅是短爆发的较长版本。
2014-04-10 astro-ph.HE
Central Engine Memory of Gamma-Ray Bursts and Soft Gamma-Ray Repeaters
伽马射线暴(GRB)是由相对论性喷流产生的$γ$射线暴,这些喷流是由大质量恒星核心坍缩或致密双星合并等灾难性事件引发的。以前的研究表明,伽玛射线暴的排放是不稳定的,在中央引擎中没有明显的记忆。在这里,我们报告一个发现,类似的光变曲线模式存在于个别爆发,至少有一些伽玛暴。应用动态时间弯曲(DTW)的方法,我们表明,一个单一的爆发脉冲之间的光变曲线图案或伽玛暴的光变曲线之间的相似性和它的X射线耀斑可以识别。这表明,至少有一些伽玛暴的中央引擎携带着其活动的“记忆”。我们还表明,同样的技术可以识别记忆一样的发射事件中的耀斑发射软伽马射线中继器(SGR),这被认为是银河系,高度磁化的中子星命名为磁星。这种现象挑战了标准的黑洞中央引擎模型的伽玛暴,并提出了一个共同的物理机制背后的伽玛暴和SGR,这指向一个磁星中央引擎的伽玛暴。
2016-03-04 astro-ph.HE
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 $^{-3}$)。
2020-02-02 astro-ph.HE
A Southern sky search for repeating Fast Radio Bursts using the Australian SKA Pathfinder
我们用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)在单碟模式下对我们附近宇宙中明亮的重复快速射电暴进行了搜索。我们使用八个ASKAP 12米碟形天线,每个都配备了在天空中形成36个波束的棋盘形相控阵馈源,在158个天线天内测量了南部天空($-90^{\circ} < δ< +30^{\circ}$)的$\sim$ 30,000度$^{2}$。本次调查的注量限值为22 Jyms。我们报告在我们的调查中检测到FRB 180515。我们没有发现重复的FRB在总平均观察3小时每点分为一个小时的时间间隔,这是分开的时间范围从一天到一个月。使用我们的非检测,我们排除了一个重复的FRB的存在类似于FRB 121102比$z=0.004$在调查区域-体积至少$9.4 \times 10^4$百万分之$^3$ -在95%的置信度。
2019-03-13 astro-ph.HE
A Repeating Fast Radio Burst
快速射电暴是一种毫秒级的天文射电脉冲,其物理来源不明,似乎来自银河系外的距离。先前的后续观测未能在与原始观测相同的色散测量(即源和望远镜之间的自由电子的积分柱密度)和天空位置发现额外的爆发。快速射电暴明显的非重复性质使一些作者假设它们起源于灾难性的天体物理事件。在这里,我们报告的检测10个额外的爆发从FRB 121102的方向,使用305米阿雷西博望远镜。这些新的爆发具有与原始爆发一致的色散测量和天空位置。这明确地将FRB 121102识别为重复的,并证明其来源在导致爆发的能量事件中幸存下来。此外,来自FRB 121102的爆发显示出广泛的光谱形状,这些形状似乎主要是该源固有的,并且在几分钟或更短的时间尺度上变化。虽然可能有多个物理起源的人口快速射电暴,重复爆发与高色散措施和可变光谱特别是从FRB 121102支持模型,提出起源于一个年轻的,高度磁化,河外中子星。
2016-03-02 astro-ph.HE
A Comparative Analysis of Scale-invariant Phenomena in Repeating Fast Radio Bursts and Glitching Pulsars
本文通过统计分析 FRB 20201124A 与 PSR B1737--30,发现二者均具有稳定的尺度不变特征,支持重复快速射电暴与脉冲星自转突快起源相关并可由自组织临界性解释。
2024-05-11 astro-ph.HE
Hyper-active repeating fast radio bursts from rotation modulated starquakes on magnetars
本文结合ETAS地震模型与RVM模型,提出磁星自转调制星震机制,解释超活跃重复FRB等待时间双峰分布及周期性缺失,并约束磁倾角与自转周期。
2025-06-09 astro-ph.HE
Detection of a bright burst from the repeating FRB 20201124A at 2 GHz
我们提出了一个明亮的爆发检测FRB 20201124 A,这是最活跃的重复FRB之一,基于S波段观测与64米射电望远镜在Usuda深空中心/JAXA。这是第一个使用日本设施观测到的FRB。我们在2022年2月在2 GHz处的探测是该FRB的最高频率,$>$ 189 Jy ms的通量是该FRB源最亮的爆发之一。我们将光谱指数$α$的上限设置为-2.14,这是由于同时检测到S波段和未检测到X波段。我们比较的事件率的检测到的突发与以前的研究,并建议的光度函数的幂律可能会被打破在较低的通量,和明亮的FRB的通量分布高达超过2 GHz的幂律对频率。此外,我们表明,在这项工作中检测到的爆发的能量密度是可比的一次性FRB的明亮的人口。我们认为重复的FRB可以像一次性FRB一样明亮,并且只有它们最亮的爆发才能被检测到,因此一些重复的FRB本质上可能被归类为一次性FRB。
2022-11-25 astro-ph.HE