轴子星与有限带宽的重复快速射电暴

我们曾提出一种非重复快速射电暴（FRBs）的模型：轴子星与中子星的碰撞产生这些暴。本文中，我们提出一种重复FRBs的模型，表明它们源于黑洞的磁化吸积盘与绕黑洞运行的轴子星之间的多次碰撞。在早期星系中会有许多轴子星凝聚为暗物质，从而发生此类反复碰撞。辐射由吸积盘中电子的相干振荡发射。振荡由振荡电场引起，而该电场是轴子星在强磁场 $\sim O(10^{11})$G 下诱导产生的。发射因电子的热涨落而终止，这些热涨落源于振荡能量的热化。尽管辐射是单色的，热多普勒效应使谱线展宽；其频谱 $S(\nu)$ 由 $S(\nu) \propto \exp(-(\nu-\nu_c)^2/2(\delta\nu)^2)$ 给出，其中心频率为 $\nu_c$。带宽 $\delta\nu=\nu_c\sqrt{T_c/m_e}$（电子质量为 $m_e$）由终止相干发射的临界温度 $T_c$ 决定。观测到的带宽 $(3\sim5)\times10^2$MHz 源于强磁场 $\sim O(10^{11})$G。如此强的磁场产生了大量的暴能量。重复FRB 121102中暴的各种中心频率 $\nu_c$ 来自吸积盘中的不同转速，这些转速使暴的本征频率发生多普勒频移。最近显示FRB 121102源周围存在极端磁离子环境的观测结果支持我们的模型。