双中子星并合产生快速射电暴的事件率

有研究提出，具有周期结构的单次快速射电暴（FRB）可能由双中子星（BNS）并合的旋进阶段产生。本文中，我们研究此类 FRB 的事件率。我们首先在该情形下考察两个具周期结构的单次 FRB（即 FRB~20191221A 与 FRB~20210213A）的性质，假设快磁声波（fast magnetosonic wave）为其射电辐射的成因。就这些暴的光度与周期而言，发现要求并合前 BNS 的磁场强度 $B\gtrsim 10^{12}\,{\rm Gs}$。这与银河系中观测到的大多数 BNS（其磁场约 $10^{9}\,{\rm Gs}$）相比相对偏高。由于银河系中观测到的 BNS 是未经历并合的双星，对 BNS 并合起源 FRB 的可信事件率应同时考虑 BNS 系统及其磁场的演化来估计。基于种群合成（population synthesis）并采用中子星磁场衰减模型，我们估算了相对于终态磁场的 BNS 并合事件率。我们发现快速并合的 BNS 倾向于以高磁化状态并合，且 BNS 并合起源 FRB（即两中子星磁场均高于 $10^{12}\,{\rm Gs}$ 的 BNS 并合）的事件率在红移 $z<1$ 内为 $\sim8\times10^{4}\,\rm{yr}^{-1}$（占总 BNS 并合的 $19\%$）。