一个具有亚毫秒准周期结构的快速射电暴
高能天体物理现象
2023-10-18 v1
摘要
快速射电暴(FRBs)是具有极高亮度的河外射电暂现源。研究近期在若干 FRB 中观测到的多样化时域与频域行为,可能有助于确定整个该类天体的性质。例如,快速自转或高度磁化的中子星可能产生解释明亮发射所需的自转供能加速。近期在一个 FRB 中报道了提示此类自转的、亚秒级的周期成分,并可能在另外两个中也有发现。本文报道利用 Apertif 发现的 FRB 20201020A,该 FRB 显示五个以 0.415 ms 等间距分布的成分。FRB 20201020A 中的这一亚毫秒结构携带了关于该 FRB 前身星的重要线索,并可能关于 FRB 总体前身星。因此我们将其特征与主要 FRB 源模型预言进行对比。我们对 FRB 20201020A 各成分进行时域分析以确定周期性的显著性,并将其与先前报道的具有亚秒准周期成分的 CHIME FRB 以及来自重复 FRB 20180916B 的两个具有复杂时频结构的 Apertif 爆发进行比较。我们发现 FRB 20201020A 的周期性在 2.5 下仅边缘显著。其重复子成分无法用脉冲星自转解释,因为所需的超过 2 kHz 的自转速率超出了典型中子星状态方程与观测所设限制。该快速周期性亦与致密天体并合情景相矛盾。然而,这些准周期成分可能由磁星磁层中等距发射区引起。FRB 20201020A 中成分的亚毫秒间距是迄今在单次 FRB 中观测到的最小者,可能排除中子星自转与双体并合作为准周期 FRB 的直接源。
引用
@article{arxiv.2202.08002,
title = {A fast radio burst with sub-millisecond quasi-periodic structure},
author = {Inés Pastor-Marazuela and Joeri van Leeuwen and Anna Bilous and Liam Connor and Yogesh Maan and Leon Oostrum and Emily Petroff and Samayra Straal and Dany Vohl and E. A. K. Adams and B. Adebahr and Jisk Attema and Oliver M. Boersma and R. van den Brink and W. A. van Cappellen and A. H. W. M. Coolen and S. Damstra and H. Dénes and K. M. Hess and J. M. van der Hulst and B. Hut and A. Kutkin and G. Marcel Loose and D. M. Lucero and Á. Mika and V. A. Moss and H. Mulder and M. J. Norden and T. A. Oosterloo and Kaustubh Rajwade and D. van der Schuur and A. Sclocco and R. Smits and J. Ziemke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.08002},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 6 figures, 3 tables, supplementary material. Submitted to A&A