"Slow" Radio Bursts from Galactic Magnetars?
最近,在银河系磁星SGR J1935+2154的一次X射线爆发中,探测到了一次快速射电暴,FRB 200428。这表明磁星可以制造FRB。另一方面,来自SGR J1935+2154的大多数X射线爆发与FRB无关。FRB-SGR-突发关联的这种罕见性的一个可能原因是FRB发射比SGR突发发射的波束窄得多。如果这样的解释是正确的,那么人们就可以期望在狭窄的发射波束之外的视角探测到射电暴。由于多普勒因子较小,这些“慢”射电暴(SRB)将具有较宽的宽度和较低的通量密度。我们推导出两个“闭合关系”来判断一个长的、亮度较低的射电暴是否是SRB。BSA LPI射电望远镜在SGR J1935+2154上探测到的2.2秒、308 μ ms、111 MHz的射电爆发可能就是这样一个SRB。FAST从同一个源探测到的2-ms,60 mJ/ms微弱爆发也可能是SRB,如果相应的FRB具有窄光谱。如果FRB波束很窄,那么来自银河系磁星的SRB应该比FRB多得多。缺乏从磁星检测到丰富的SRB将不利于所有SGR爆发与窄波束FRB相关的假设。
2020-12-23 astro-ph.HE
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
Multiwavelength Radiation from the Interaction between Magnetar Bursts and Companion Star in a Binary System
本研究分析双星系统中磁星爆发与伴星相互作用的多波段电磁信号,发现新生磁星爆发前强风的光学紫外持续辐射占主导,年老磁星的爆发相互作用再辐射更强,近邻星系中该现象可被光学望远镜探测。
2024-08-17 astro-ph.HE
Searching radio signals from two magnetars and a high-magnetic field pulsar and the serendipitous discovery of a new radio pulsar PSR J1935+2200
本研究使用FAST搜寻两颗磁星和一颗高磁场脉冲星的射电信号未果,但偶然发现了一颗自转周期0.91秒、特征年龄1.57 Myr的孤立老年弱脉冲星PSR J1935+2200,表明银河系盘中仍有大量弱老年脉冲星待发现。
2025-01-31 astro-ph.HE
Simultaneous 2.25/8.60 GHz observations of the newly discovered magnetar -- Swift J1818.0-1607
2020年初发现的Swift J1818.0-1607不仅是已知的第五颗具有周期性无线电脉冲的磁星,也是旋转最快的磁星。利用上海天马射电望远镜(TMRT)对Swift J1818.0-1607进行了2.25和8.60 GHz的同步观测。针对该磁星时序不稳定的特点,采用分段拟合的方法得到了其自旋频率$ν$和一阶导数$\dotν$。我们发现,短期$\dotν$波动的幅度随时间的推移而下降,而长期下降的趋势$ν$以前发现的继续在我们的观察。使用我们跨越156天的观测数据,最佳拟合的长期$\dotν$约为$-2.25 \times 10^{-11}~s^{-2}$。得出的特征年龄约为522年,支持最近的观点,这颗磁星可能比最初认为的更老,发现后不久。在我们的观测过程中,该磁星的通量密度在2.25和8.60 GHz处都有所增加,同时其射电频谱变得平坦。我们还在Swift J1818.0-1607中检测到亮-静型发射模式切换。
2021-05-08 astro-ph.HE
X-ray sources in Galactic old open star clusters
本文综述了银河系老疏散星团中X射线源的研究现状。激变变星(CV)、磁活动双星(AB)和次亚巨星(SSG)主导着老的疏散星团的X射线发射。令人惊讶的是,在Lx >~ 1 e30 erg/s(0.3-7 keV)的半质量半径内检测到的AB的数量似乎与集群质量无关。比较旧的疏散星团和球状星团中每单位质量的CV、AB和SSG的数量,我们发现这些类别在球状星团中的丰度都不足。这表明密集的环境甚至抑制了一些最难的二进制文件的频率。
2012-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
A unified model of the magnetar and radio pulsar bursting phenomenology
异常X射线脉冲星(AXP)和软伽马射线重复星(SGR)是年轻的中子星(NS),其特征是高X射线静态亮度,爆发,以及在SGR的情况下,零星的巨大耀斑。它们被认为是由超强磁场(因此被称为磁星)提供动力的。然而,它们所观测到的行为的多样性还不为人所知,而从“低场”恒星中发现的类磁星爆发更是令人费解。在这里,我们进行长期的二维模拟,遵循地壳中的磁应力的演变,这些,再加上最近计算的破裂应力的中子星地壳,使我们能够建立时发生星震。对于第一次,我们提供了一个定量估计的爆发能量,事件率,并在中子星表面的位置,这承担了直接相关的整体磁星现象的解释。一般来说,“类SGR”天体往往比“类AXP”天体或“高- $B$射电脉冲星”更活跃,但构成明显不同类别的物质之间没有根本的区别。在产生各种观测现象的关键因素中,年龄比磁场强度的微小变化更重要。我们发现,爆发也可以在老的低场磁星(B ~几× 10^{12} G)中产生,但这些事件的频率远低于年轻的高场磁星。
2011-01-05 astro-ph.HE
Radio continuum and polarization study of SNR G57.2+0.8 associated with magnetar SGR1935+2154
我们提出了银河系超新星遗迹G57.2+0.8,这可能是最近发现的磁星SGR1935+2154的无线电连续谱和线性偏振研究。射电信噪比显示了一个成熟超新星遗迹的典型射电连续谱,谱指数为$α= -0.55 \pm 0.02$,偏振强度适中。磁场向量指示在SNR的一部分中的切向磁场(预期用于演进的SNR)和在另一部分中的径向磁场。后者可以用一个重叠的弧形特征来解释,也许是一个脉冲星风星云,从磁星发出。脉冲星风星云的存在是由1.2的低平均制动指数支持的,我们推断磁星,以及它周围弥漫X射线发射的检测。我们发现SNR的距离为12.5 kpc,这表明G57.2+0.8是银河系外旋臂的居民。SNR的半径约为20 pc,可能有41,000年的历史。信噪比已经进入了其演变的辐射或压力驱动的雪犁阶段。我们比较了SNR和SGR1935+2154的年龄和距离等独立确定的特征,并得出结论,它们在物理上是相关的。
2017-11-29 astro-ph.HE
Comparison of the Characteristics of Magnetars Born in Death of Massive Stars and Merger of Compact Objects With {\em Swift} Gamma-Ray Burst Data
假设伽玛射线暴(GRB)的早期X射线光变曲线中的浅衰减相归因于新生磁星的偶极辐射(DRs),我们利用{ \em Swift}任务观测到的长和短GRB(lGRB和sGRB)数据,对大质量恒星死亡和致密双星合并时产生的磁星进行了比较分析。结果表明,sGRB样品中磁星的典型制动指数($n$)为$\sim 3$,IGRB样品中磁星的典型制动指数($n$)为$\sim 4$.选取自旋降速受DR控制的磁星子样($n\lesssim 3$),采用普适的$0.3$辐射效率,发现典型的磁场强度($B_p$)为$10^{16}$ G { \em vs.} $10^{15}$ G和典型的初始周期($P_0$)是$\sim 20$ ms { \em vs.} sGRB中磁星的$2$ ms { \em vs.}伽玛射线暴它们遵循与$ P_0\propto E_{\rm jet}^{-0.4}$相同的$P_0$和各向同性GRB能量之间的关系。我们还将我们的比较分析扩展到超亮超新星(SLSNe)和稳定超新星。结果表明,在致密星合并过程中产生的磁星,其$B_p$和PDMATHAMV比大质量星坍缩过程中产生的磁星的$B_p$和PDMATHAMV都要大一个数量级。由于其强磁场强度,它的自旋下降是由旧恒星的磁DR所主导的,而在大质量恒星坍缩中诞生的磁星的早期自旋下降是由DR和引力波(GW)发射所控制的。旋转速度更快的磁…
2021-10-14 astro-ph.HE
Fast Radio Bursts from Magnetars Born in Binary Neutron Star Mergers and Accretion Induced Collapse
新近诞生的磁星是推动快速射电暴(FRB)的最有希望的候选者。到目前为止,焦点一直放在罕见的核心坍缩爆炸中产生的毫秒磁星上,其动机是重复的FRB 121102的恒星形成矮宿主星系,它与超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)的宿主非常相似。然而,长寿磁星也可能在双中子星(BNS)合并中产生,在一小部分情况下,残留物的总质量足够低,以避免坍缩成黑洞,或者在白矮星的吸积诱导坍缩(AIC)中。一个BNS FRB通道的特点是不同的主机星系和空间偏移分布比SLSNe/LGRB通道,我们预计一个类似的主机人口,虽然可能不同的AIC事件的偏移分布。我们发现,无论是BNS和AIC通道是一致的,最近报道的FRB 180924,本地化ASKAP到一个巨大的静止的宿主星系的偏移量约1.4有效半径。使用校准到FRB 121102的模型,我们对BNS合并或AIC中出生的磁星FRB源的色散测量,旋转测量和持续无线电发射进行了预测,并显示这些与FRB 180924的合理参数上限一致。根据AIC的速率,以及BNS合并留下长寿命稳定磁星的比例,与较老的恒星星族相关的重复FRB源的出生率可以与核心坍缩通道的出生率相媲美。我们还讨论了电势差在这些通道的重复性能,作为一个结果的差异,在特征质量和磁场的磁星。
2019-06-28 astro-ph.HE
Magnetar fraction in Core-Collapse Supernovae
Institute of Space Sciences (ICE), CSIC(空间科学研究所,西班牙国家研究委员会);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究院);ASTRON, the Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所);Department of Physics, Royal Holloway, University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院物理系)
研究通过脉冲星人口合成确定核心坍缩超新星中磁星的比例,发现磁星占中子星人口约50%。
2026-01-22 astro-ph.HE
Luminous Supernovae: Unveiling a Population Between Superluminous and Normal Core-collapse Supernovae
剥离包层的核心坍缩超新星可以分为两大类:常见的Ib/c型超新星(SNe Ib/c),由$^{56}$ Ni的放射性衰变提供动力,以及罕见的超亮超新星(SLSNe),最有可能由磁星中央引擎的自旋下降提供动力。到目前为止,这两个群体之间的中间政权仍然大多未被探索。在这里,我们提出了一个全面的研究40 \textit{luminous supernovae}(LSNe),SNe的峰值幅度为$M_r = -19$到$-20$ mag,由SLSNe的亮端和暗端的SNe Ib/c的约束。在光谱上,LSNe似乎形成Ic型SNe和SLSNe之间的连续体。考虑到它们的中间性质,我们使用组合的磁星加放射性衰变模型模拟所有LSNe的光变曲线,发现它们确实是中间的,不仅在它们的峰值亮度和光谱方面,而且在它们的上升时间,电源和物理参数方面。我们将LSNe细分为不同的组,这些组要么像SNe Ib/c那样快速发展,要么像SLSNe那样缓慢发展,并且似乎分别是放射性或磁星供电的。我们的研究结果表明,LSNe是由过度丰富的生产$^{56}$镍或弱磁星引擎,并可能作为两个人口之间的缺失环节。
2022-04-18 astro-ph.HE
Modeling isolated magnetar spin-down evolution and implications for long-period radio transients
Columbia University(哥伦比亚大学)
本文通过参数分析研究孤立磁星自转衰减,发现磁星在较高初始磁场和较大环境密度下会更早进入喷流阶段,并探讨了长周期无线电暂现源的可能成因。
2026-02-16 astro-ph.HE
Hyperactive Magnetar Eruptions: Giant Flares, Baryon Ejections, and Fast Radio Bursts
Princeton University(普林斯顿大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Flatiron Institute(平顿研究所);Monash University(蒙纳士大学)
研究探讨磁星内部磁场通过偶极扩散演化引发喷发的过程,发现其可喷射磁环并产生巨量耀斑,解释了SGR 1806-20 2004年耀斑及后续辐射现象,提出超活跃磁星可能为宇宙快速射电暴的引擎。
2026-04-30 astro-ph.HE
The Local-Galactic interpretation of the Gamma-Ray Bursts
在这次演讲中,我将更新我16年前的说法,即所有(数千个)观测到的伽马射线暴-无论是长的还是短的,重复的还是(到目前为止)不重复的-都来自银河系中子星的表面,通常被称为“磁星”或“节流脉冲星”。
2009-10-05 astro-ph.HE
Empirical constraints on the origin of fast radio bursts: volumetric rates and host galaxy demographics as a test of millisecond magnetar connection
重复的FRB 121102定位于$z=0.193$的低金属丰度矮星系,以及它与静止射电源的联系,表明FRB可能起源于磁星,由这些星系中不寻常的超新星形成。我们通过比较磁星出生率、FRB体积率和宿主星系的人口统计来调查这一点。我们计算可能的毫秒磁星生产渠道,如超亮超新星(SLSNe),长和短的伽马射线暴(GRB),和一般磁星生产通过核心坍缩超新星的平均体积率。对于每个通道,我们还探索了预期的主机星系人口使用其已知的属性。我们第一次确定FRB发射器的数量密度(其体积出生率和寿命的乘积),$R_{\rm FRB}τ\approx 10^4$ Gpc $^{-3}$,假设FRB主要是从类似于FRB 121102的重复源发射,并采用0.1的聚束因子。通过比较率,我们发现,通过罕见的渠道(SLSNe,伽玛暴)的生产意味着一个典型的FRB寿命为$\approx$ 30-300年,在很好的协议与其他路线的论点。在这段时间内发射的总能量与存储在磁场中的可用能量一致。另一方面,任何与正常核心坍缩超新星产生的磁星的关系都会导致$\approx$的寿命非常短,只有0.5年,这与理论和观测都相矛盾。我们表明,由于不同的宿主星系分布的不同祖通道,许多可能的来源FRB出生可以排除与$\lesssim 10$宿主星系的标识。相反,有针对性地搜索先前拥有数十年历史的SLSNe和GRB的星系可能是发现新的FRB和相关…
2017-07-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Timing Evolution of the Magnetar Swift J1818.0-1607 During a Period of Reduced Activity
研究通过 GBT 对活动减弱期磁星 Swift J1818.0-1607 进行 60 天计时观测,发现脉冲轮廓与减速率变化,提示发生模式切换,并更新其年龄和磁场估计。
2025-07-25 astro-ph.HE
TESS light curves of cataclysmic variables -- II: Superhumps in old novae and novalike variables
超级峰是激变变星光变曲线中观测到的丰富的变星现象之一。它们有正负两种形式,分别是周期比这些相互作用的双星系统的轨道周期稍长或稍短。正的超驼峰在SU~UMa型短周期矮新星的超爆发中普遍存在,但在长周期的吸积盘处于永久亮态的系统(如新星变星和大多数老新星)中不太常见。负超峰似乎并不对特定类型的CV没有偏好。在这里,我利用TESS为大量恒星提供的长的高节奏光变曲线,选择所有旧的新星和新星变星,这些变星具有过去报道的超级驼峰,TESS光变曲线可用,并且在以前的出版物中尚未进行分析,以研究它们的超级驼峰行为。结合从文献中获得的信息,这些结果使我们能够编制迄今为止这些恒星中最完整的超级驼峰普查。作为一个推论,在本样本的对象日食系统日食历元来自TESS光变曲线,并在某些情况下从档案光变曲线列出,并用于更新轨道星历和讨论周期的变化。
2022-12-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Enhancing the use of Galactic neutron stars as physical laboratories with precise astrometry
中子星的存在直到20世纪60年代末在射电波长上发现中子星才得到证实。从那时起,这些高度致密和磁化的物体在电磁波谱中被观察到,并被广泛研究。然而,许多与中子星相关的研究需要精确地确定它们的距离和自行。本论文主要利用甚长基线天线阵(VLBA)和盖亚空间望远镜分别在射电和光学频率上的观测数据对中子星进行高精度天体测量。本文研究的中子星包括极强磁化磁星、快速自旋毫秒双星、引力波发射双星中子星和中子星X射线双星。作为本论文的主要成果,本文介绍了最大的毫秒双星天体测量计划--MSPSRpi计划的新颖分析和结果,并指出了天体测量结果的丰富意义。此外,天体测量结果的公布必将促进对超低频引力波背景的探测。在方法论上,本文利用原始的数据处理管道psrvlbirecreduce,将先进的VLBI技术应用于脉冲星天体测量,得到了前两个重要的磁星漂移,为研究磁星形成通道及其速度分布铺平了道路。天体测量贝叶斯推断包斯特恩,在博士课程期间开发的,作为一个多功能和强大的工具,天体测量参数的推断。
2023-02-27 astro-ph.HE gr-qc
Post-outburst Observations of the Magnetically Active Pulsar J1846-0258: a new braking index, increased timing noise, and radiative recovery
约800年前的脉冲星J1846-0258是介于旋转动力脉冲星和磁星之间的一个独特的过渡天体:尽管它在大部分时间里表现得像一颗旋转动力脉冲星,但在2006年,它表现出明显的磁星样爆发,伴随着一个大的故障。在这里,我们提出了X射线定时观测与罗西X射线定时探测器超过2.2年的时间后,X射线爆发和故障已经恢复。我们观察到脉冲星的制动指数,以前测量为n=2.65+/-0.01,现在是n=2.16+/-0.13,减少了18+/-5%。我们还注意到,相对于爆发前的水平,定时噪声持续增加。尽管时间发生了变化,2009年钱德拉X射线天文台的观测显示,脉冲星及其风星云的X射线通量和光谱与2000年观测到的静止水平一致。
2011-02-21 astro-ph.HE
X-ray and radio observations of the magnetar Swift J1834.9-0846 and its dust-scattering halo
我们提出了一个长期的研究2011年爆发的磁星斯威夫特J1834.9-0846进行使用新的钱德拉观测,以及所有可用的雨燕,RXTE和XMM-牛顿数据。最后一次观测是在2011年11月12日进行的,大约在爆发活动开始后100天,导致2011年8月7日发现源。如此长的时间跨度使我们能够精确地测量旋转星历表,并观察到X射线通量衰减的下降。假设长期光变曲线的幂律被打破,则在爆发开始后约46天,衰变指数从α ~ 0.4变为~4.5。在最初的约50天内,通量下降约2倍,然后下降约40倍,直到2011年11月(总体而言,约100天内下降约70倍)。与此同时,光谱,这是很好地描述了一个吸收黑体所有沿爆发,软化,温度下降从~1至~0.6千电子伏。在钱德拉的所有观测中,都清楚地检测到了从源延伸到20”的弥散X射线发射。它的空间和光谱特性,以及它的时间演变,是一致的尘埃散射晕,由于一个单一的云位于距离$\approx$ 200秒差距的斯威夫特J 1834.9 -0846,这应该反过来位于约5千秒差距的距离。考虑到散射光子的时间延迟,同样的尘埃云也可能是2011年9月XMM-牛顿数据中检测到的更长时间的发射的原因。我们使用绿岸射电望远镜和1998年至2003年在帕克斯收集的档案数据在射频上搜索斯威夫特J1834.9-0846的无线电特征。没有发现射电辐射的证据,在爆发期间的通量密度为0.05 mJy(2 G…
2012-12-05 astro-ph.HE
Discovery of an Extremely Intermittent Periodic Radio Source
本文偶然发现了极端间歇性射电脉冲星 PSR J1710-3452,其自转周期长达 10.4 秒,仅在 66 个历元中被探测到一次,可能是一颗罕见的位于高银纬的老年磁星或新型瞬变中子星。
2023-06-26 astro-ph.HE
A unified model of active repeating fast radio bursts associated with persistent radio sources
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(教育部现代天文学和天体物理重点实验室(南京大学));Research Center for Astronomical Computing, Zhejiang Laboratory(浙江实验室天体计算研究中心);Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院天体物理研究所);School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University(曲阜师范大学物理与光电工程学院);Department of Astronomy, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文学系);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系)
研究发现超新星遗迹中年轻磁星是活跃快速射电暴源的可能解释,提供了一种统一模型解释重复FRB的特性。
2026-09-04 astro-ph.HE
A Search for Late-Time Radio Emission and Fast Radio Bursts from Superluminous Supernovae
我们提出了一个I型超亮超新星(SLSNe-I)样本的晚期射电发射和快速射电暴(FRB)的搜索结果。我们使用了卡尔G。Jansky甚大阵列以3 GHz的频率观测10个超过5年的SLSN-I。我们搜索快速采样的Vibrium寻找FRB,并使用相同的数据对磁星动力超新星模型中预期的晚期无线电发射进行深度成像搜索。在深度成像中检测到一个SLSN-1,PTF 10 hgi,对应于$1.2\times10^{28}$ erg s $^{-1}$的亮度。Eftekhari等人(2019)最近对PTF 10 hgi的6 GHz探测表明,这种光度支持了这样的解释,即它是由年轻的快速旋转($\sim$ ms自旋周期)磁星提供动力的,其中$\sim$ 15 Msun的部分电离喷出物。大体上,我们的观测结果与SLSNe-I是由具有快速自旋周期的中子星提供动力的最一致,尽管大多数需要比PTF 10 hgi推断的更多的自由吸收。我们预测,在更高的频率或在不久的将来,无线电观测将检测到这些系统,并开始限制年轻的恒星及其出生环境的属性。
2019-10-04 astro-ph.HE
Fast radio bursts at the dawn of the 2020s
自从2007年发现第一个快速射电暴(FRB),并在2013年确认其为丰富的河外星系群以来,对这些来源的研究以令人难以置信的速度扩展。在我们2019年对这个主题的评论中,我们提出了一个不断增长但仍然神秘的FRB群体- 60个独特的来源,2个重复的FRB,只有1个确定的宿主星系。然而,在短短几年内,新的观察和发现为我们提供了有关这些来源的丰富信息。FRB的总人口现在超过600个已公布的来源,24个中继站和19个宿主星系。更高的时间分辨率的数据,持续的监测和精确的定位给了我们深入了解中继器,宿主星系,爆发形态,源活动,祖模型,并使用FRB作为宇宙学探针。最近从银河系磁星SGR~1935+2154探测到的明亮的FRB样爆发提供了FRB和磁星之间的重要联系。还有一些令人惊讶的发现,比如中继站活动的周期性调制,以及一个FRB源定位于与M81星系相关的相对较近的球状星团。在这篇综述中,我们总结了过去几年令人兴奋的观测结果。我们还强调了它们对我们理解FRB群体和提出的祖细胞模型的影响。我们在早期综述中介绍了FRB,更新了我们的读者最近的结果,并讨论了有趣的探索途径,因为该领域进入了一个新的制度,每年将发现和报告数百到数千个新的FRB。
2022-01-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Possible Four-Month Periodicity in the Activity of FRB 20240209A
本研究通过自相关与Lomb-Scargle周期图分析发现FRB 20240209A可能具有约126天活动周期,并据此推测其起源于致密双星或年老中子星。
2025-03-17 astro-ph.HE
Dynamical Formation Channels for Fast Radio Bursts in Globular Clusters
M81中一个球状星团的重复快速射电暴(FRB)对我们对FRB模型的理解提出了挑战。在这封信中,我们探讨了旧球状星团中可能为FRB提供动力的天体的动力学形成场景。使用N体模拟,我们表明,年轻的中子星可能会形成在球状星团的速度高达$\sim50\,\rm{Gpc}^{-3}\,\rm{yr}^{-1}$通过结合的二进制白矮星合并,白矮星-中子星合并,二进制中子星合并,吸积诱导的大质量白矮星在二进制系统的崩溃。我们考虑两种FRB发射机制:首先,我们表明,磁动力源(例如,具有场强$\gtrsim10^{14}\,$ G)的磁星对于无线电发射效率$\gtrsim10^{-4}$是可行的。这将需要磁活动寿命长于相关的自旋下降时间尺度,并长于银河系磁星的受限制寿命。或者,如果这些动态形成通道产生年轻的旋转供电的中子星与旋转周期的$\sim10\,$毫秒和磁场的$\sim10^{11}\,$ G(对应于自旋下降寿命的$\gtrsim10^5\,$年),推断的事件率和能量可以合理地再现秩序单位占空比。此外,我们表明,回收毫秒射电星或低质量X射线双星类似于那些在银河系球状星团中观察到的,也可能是合理的渠道,但只有当他们的占空比产生类似于M81 FRB的爆发是小的。
2021-08-03 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
Fast Radio Bursts from White Dwarf Binary Mergers: Isolated and Triple-Induced Channels
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Toronto(多伦多大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Northwestern University(西北大学)
研究通过模拟恒星群体发现三倍系统能产生更多并合通道,延长延迟时间分布,预测本地源率与观测一致,支持三倍系统是快速射电暴重要形成途径。
2026-03-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Future of neutron star studies with fast radio bursts
快速射电暴(FRB)直到2007年才被发现。然而,已知的事件和重复爆发源的数量增长非常迅速。在不久的将来,事件的数量将是$\gtrsim 10^4$和中继器的数量$\gtrsim100$。目前,人们普遍认为,大部分FRB的来源可能是具有大磁场的中子星。这些物体可能有不同的起源,正如对它们的宿主星系的研究所表明的那样,这些星系代表了非常多样化的样本:从非常活跃的恒星形成区域到古老的球状星团。因此,在接下来的十年里,我们预计将有一个非常大的样本事件直接相关的河外磁星的不同来源。这可能为探索NS物理学的各个方面开辟新的可能性。在综述中,我们简要讨论了未来的研究方向,并总结了我们目前的知识FRB及其来源。
2023-03-09 astro-ph.HE
Predicting the rate of fast radio bursts in globular clusters from binary black hole observations
本研究结合引力波与快速射电暴(FRB)观测,借助双黑洞并合推断的球状星团形成历史,预测球状星团中超钱德拉塞卡双白矮星并合的FRB发生率随红移的演化,指出本地宇宙中球状星团对FRB形成率贡献不超1%,为约束球状星团族群提供新方法。
2025-01-19 astro-ph.HE
Equilibrium spin pulsars unite neutron star populations
许多双星都是由一个双星伴星形成的,它们可以从双星伴星中吸积物质。吸积物质施加的扭矩可以导致脉冲星自旋增加或减少,并且在很长一段时间内,达到平衡的自旋速率。吸积理论在这些系统中的应用提供了一个脉冲星磁场的探测器。我们比较了大量的最近的扭矩测量吸积脉冲星与高质量的同伴的标准模型的吸积如何影响脉冲星的自旋周期。我们发现许多长自旋周期(P> 100 s)的类星体必须具有极弱(B <10 ^10 G)或极强(B> 10 ^14 G)的磁场。我们认为,强场解是更令人信服的,在这种情况下,这些自旋平衡。我们的研究结果提供了一个基本的联系与最慢的自旋周期和强磁场周围的高质量的同伴和最快的自旋周期和弱场周围的低质量的同伴的恒星星之间的证据。强磁场还将我们的卫星与磁星和强场隔离无线电/X射线卫星连接起来。我们的磁场源的强磁场和年代表明它们的磁场穿透了中子星的超导核心。
2013-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Constraining the nature of the 18-min periodic radio transient GLEAM-X J162759.5-523504.3 via multi-wavelength observations and magneto-thermal simulations
我们在2022年1月22日至23日使用Chandra X射线天文台观测了周期性射电瞬变GLEAM-X J162759.5-523504.3(GLEAM-X J1627)约30-ks,同时来自MWA,MeerKAT和ATCA的射电观测。它的无线电发射和18分钟的周期性使它被初步解释为一个极端的磁星或一个特殊的高磁性白矮星。在0.3-8 keV能量范围内未检测到该源,计数率的3 σ上限为3 × 10 ^{-4}计数/s。在我们的X射线观测中也没有发现无线电发射。此外,我们使用ESO和DECam的存档数据以及最近的SALT观测研究了GLEAM-X J1627周围的场。许多源都出现在GLEAM-X J1627的位置附近,但只有两个在2”无线电位置不确定性范围内。取决于假定的光谱分布,对于温度kT=0.3 keV的黑体,转换为X射线光度的上限为L_{X} <6.5x10^{29} erg/s,或者对于光子指数Gamma = 2的幂律,转换为X射线光度的上限为L_{X} <9 x10 ^{29} erg/s(假定距离为1.3 kpc)。此外,我们进行了磁热模拟的中子星考虑地壳和核心占主导地位的领域的配置。根据我们的多波段极限,我们得出结论:i)在磁星的情况下,X射线上限表明GLEAM-X J1627应该超过100万年,除非它有一个核心主导的磁场或经历了快速冷却; ii)在白矮星的情况下,我们可…
2022-10-04 astro-ph.HE
A search for Fast Radio Bursts from globular clusters in M49 with FAST
The Australian National University(澳大利亚国立大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
使用FAST望远镜对M49星系约4230个球状星团进行9小时观测,未发现明确快速射电暴,给出流量密度灵敏度约16.5 mJy,爆发率上限为4.7×10^-4 FRB GC^-1 hr^-1。
2026-06-26 astro-ph.HE
No redshift evolution of non-repeating fast radio-burst rates
快速射电暴(FRB)是发生在宇宙学距离上的未知起源的毫秒级瞬变。在这里,我们第一次,显示时间积分光度函数和体积发生率的非重复和重复FRB对红移。非重复FRB的时间积分光度函数没有显示出任何显著的红移演化。在过去的$\sim$ 10 Gyr期间,体积发生率几乎恒定。这种近乎恒定的速率与古老的恒星星族所追踪到的宇宙恒星质量密度的平坦趋势相一致。我们的研究结果表明,非重复FRB的发生率遵循$\sim$ Gyr时间尺度的长寿天体的恒星质量演化,有利于例如白矮星,中子星和黑洞,作为非重复FRB的可能祖先。相反,重复FRB的发生率可能会以类似于宇宙恒星形成率密度或黑洞吸积率密度的方式向更高的红移增加,如果它们的光度函数的斜率不随红移而演变。$\lesssim$ Myr时间尺度的短寿命天体与年轻恒星星族(或其残余物,例如,超新星遗迹,年轻的恒星和磁星)或活动星系核可能是重复FRB的祖先候选者。
2020-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
James Webb Space Telescope Observations of the Nearby and Precisely-Localized FRB 20250316A: A Potential Near-IR Counterpart and Implications for the Progenitors of Fast Radio Bursts
利用JWST近红外成像,在FRB 20250316A定位区域发现潜在对应体NIR-1,可能为红团簇巨星或尘埃回声,其环境含年轻大质量恒星,暗示前身星为大质量恒星坍缩产生的中子星/磁星。
2025-06-23 astro-ph.HE
A repeating fast radio burst source in a globular cluster
快速射电暴(FRB)是一种未知物理来源的异常明亮的闪光,从其他星系到达我们(Petroff等人,2019)。大多数FRB只出现过一次,而其他FRB则会反复闪烁,尽管是零星的(Spitler et al. 2016,CHIME/FRB Collaboration et al. 2021)。许多模型将磁动力中子星(磁星)作为产生FRB发射的发动机(Margalit & Metzger 2018,CHIME/FRB协作等2020)。最近,CHIME/FRB宣布发现(Bhardwaj et al. 2021)重复的FRB 20200120 E,来自附近的大设计螺旋星系M81的方向。在其他观测波长处发现了四个潜在的对应物(Bhardwaj等人,2021年),但无法确定与这些来源或M81的联系。在这里,我们报告了FRB 20200120 E的一个非常精确的定位,这使我们能够将它与M81星系中的一个球状星团(GC)联系起来,并将它放置在距离GC光的光学中心约2 pc的位置。这证实了(Bhardwaj et al. 2021)FRB 20200120 E比任何其他已知的河外FRB近40倍。因为这样的GC拥有古老的恒星星族,这种关联强烈地挑战了FRB模型,该模型引用核心坍缩超新星中形成的年轻磁星作为FRB发射的动力。相反,我们认为FRB 20200120 E是一颗高度磁化的中子星,它是通过吸积诱导的…
2021-09-29 astro-ph.CO 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
The most probable host of CHIME FRB 190425A, associated with binary neutron star merger GW190425, and a late-time transient search
对快速射电暴的识别及其宿主星系的定位揭示了这些神秘的毫秒长的相干射电暴的祖先的重要细节。在这项工作中,我们研究了明显不重复的CHIME/FRB事件FRB 20190425 A的最可能的宿主星系-Moroianu等人2022年证明的一个特别高光度,低色散测量事件与LIGO-Virgo-KAGRA二元中子星合并GW 190425在时间和空间上一致,表明天体物理关联(p值0.0052)。在本文中,我们对这一结果保持不可知,我们确认UGC 10667是FRB 20190425 A最有可能的宿主星系,这表明低色散测量的宿主星系,一次性CHIME FRB可以被合理地识别。然后,我们进行多波长观测,以表征星系和搜索任何余辉发射与FRB和它的假定GW对应。我们在观测$2.5\,\mathrm{yr}$爆发后没有发现无线电或光学瞬态发射。UGC 10667是一个位于$z\sim0.03$的旋涡星系,主要由一个古老的恒星星族组成。我们没有发现大量年轻恒星的证据,星云辐射主要是以$1-2\,\mathrm{M_\odot\,yr^{-1}}$的速度形成的。虽然我们不能排除年轻的磁星是FRB 20190425 A的起源,但我们的观测结果与Moroianu等人2022年提出的长延迟时间中子星双星合并的起源一致。
2022-12-02 astro-ph.HE
Rotation Measure Evolution of the Repeating Fast Radio Burst Source FRB 121102
重复的快速射电暴源FRB 121102已经被证明具有异常高和可变的法拉第旋转测量(RM),这必须在其宿主星系内以及可能由其局部环境或在其局部环境内赋予。在红移($z=0.193$)源参考系中,2017年1月至8月期间,RM从$1.46\times10^5$ ~rad ~ m $^{-2}$下降到$1.33\times10^5$ ~rad~m $^{-2}$,显示了$\sim200$ ~rad~m $^{-2}$的日时间尺度变化。在这里,我们提出了16个FRB 121102 RM的爆发检测与阿雷西博305米射电望远镜,Effelsberg 100米,和卡尔G。Jansky超大型阵列,提供了FRB 121102在2.5年时间跨度内的RM记录。我们的观测结果显示RM呈下降趋势,尽管该趋势不是线性的,平均下降15\%年$^{-1}$,并且在最近的2019年8月为$\sim9.7\times10^4$ ~rad~m $^{-2}$。在MJD 58215- 58247之间也观察到$\sim10^3$ ~rad~m $^{-2}$周$^{-1}$的不稳定短期RM变化。一颗几十年前的中子星嵌在一个仍然致密的超新星遗迹中,或者一颗中子星靠近一个大质量黑洞及其吸积环,已经被提出来解释高RM。我们比较所观察到的RM的理论模型描述的RM演变的FRB起源于超新星遗迹。FRB 121102的年龄是未知的,我们…
2021-01-29 astro-ph.HE
The Environments of Short-Duration Gamma-Ray Bursts and Implications for their Progenitors
[摘要]由于2005年5月发现了第一个余辉和宿主星系,近年来对短持续时间伽马射线暴(GRB)的研究经历了一场彻底的革命。这些观测结果表明,短伽玛暴是宇宙学起源的,存在于恒星形成星系和椭圆星系中,与超新星无关,并且跨越~10^48-10^52尔格的各向同性等效能量范围。然而,一个基本的问题仍然没有答案:什么是短伽玛暴的祖先?最流行的理论模型调用的合并与中子星和/或黑洞成分的紧凑的对象双星。然而,其他的可能性也存在,包括磁星通过快速通道(大质量恒星核心坍缩)和延迟通道(白矮星合并,白矮星吸积引起的坍缩)形成,或者中子星的吸积引起的坍缩。在这篇评论中,我总结了我们目前的知识的银河系和亚银河系的环境中的短伽玛暴,并使用这些观测得出推论的祖先人口。最关键的结果是:(i)一些短伽玛暴在死椭圆星系中爆发;(ii)大多数短伽玛暴发生在恒星形成星系中;(iii)短伽玛暴的恒星形成宿主与长伽玛暴的不同(较低的恒星形成率,较高的光度和金属),而不是从一般的场星系人口绘制;(iv)短伽玛暴相对于其宿主星系中心的物理偏移量明显大于长伽玛暴,(v)观测到的偏移量分布与NS-NS双星合并的预测符合得很好;短伽马射线暴在其宿主内部的低亮度位置,但似乎与静止框架光学光(老恒星)比紫外光(年轻的大质量恒星)更密切相关。
2011-02-03 astro-ph.HE
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。
2015-12-02 astro-ph.HE astro-ph.IM