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快速射电暴从磁星的逃逸

高能天体物理现象 2024-10-23 v1 等离子体物理

摘要

快速射电暴是明亮的河外暂现源,可能由磁星产生。我们假设磁星风是强磁化的且由电子-正电子对组成,研究了快速射电暴在磁星风中的传播。我们关注无线电波的强度参数 a0a_0 大于 1,且波频率 ω0\omega_0 大于背景磁场中的拉莫尔频率 ωL\omega_{\rm L} 的区域。我们证明了当 ω0>a0ωL\omega_0 > a_0\omega_{\rm L} 时,a0>1a_0>1 的强无线电波能够传播,因为等离子体电流是波电场的线性函数。当 ω0>a0ωL\omega_0 > a_0\omega_{\rm L} 时,色散关系与波强度参数无关。相反,当 ω0<a0ωL\omega_0 < a_0\omega_{\rm L} 时,无线电波可能会被阻尼,因为很大一部分波能量被用于压缩等离子体并放大背景磁场。我们的结果表明,快速射电暴应该产生于距离磁星很远的地方(即 R>1012  cmR>10^{12}{\rm\; cm},在该处满足条件 ω0>a0ωL\omega_0 > a_0\omega_{\rm L})。或者,在耀斑期间磁星风的结构应该被强烈改变,以允许在半径 R<1012  cmR<10^{12}{\rm\; cm} 处产生的快速射电暴逃逸。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.10732,
  title  = {Escape of fast radio bursts from magnetars},
  author = {Emanuele Sobacchi and Masanori Iwamoto and Lorenzo Sironi and Tsvi Piran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10732},
  year   = {2024}
}

备注

accepted by A&A