具有窄波束角的快速射电暴可以从磁陀星磁层逃逸

快速射电暴 (FRB) 是在射电波段观测到的毫秒级瞬变现象，其起源和辐射机制至今仍不清楚。越来越多的证据表明，至少部分 FRB 起源于磁陀星，并可能在这些高度磁化的中子星的磁层内产生。然而，最近的一项研究表明，起源于磁陀星磁层的 FRB 会被磁层中的电子-正电子对等离子体散射，使其无法成功逃逸。在本文中，我们证明，如果 FRB 的传播方向与背景磁场之间的夹角约为 $10^{-2}$ 弧度或更小，则散射效应会大大减弱。当夹角约为 $10^{-1}$ 弧度时，FRB 的束流效应在减少散射方面变得显著。此类 FRB 具有较小的横向尺寸，这有助于它们瞬间将前沿等离子体横向推出辐射区域。这显著减轻了 FRB 诱导的双光子湮灭过程 $\gamma+\gamma\rightarrow e^{-}+e^{+}$，该过程先前被认为是阻碍 FRB 传播的关键因素。对于各向同性光度 $L_{\text{iso}}\sim 10^{42}\text{ erg s}^{-1}$、在磁陀星磁层中发射半径 $r_{\text{em}}\lesssim 10^9\text{ cm}$ 的 FRB，我们发现其临界辐射锥半开角在 $10^{-3}-10^{-2}$ 弧度之间。较小的束流角和较大的发射半径更有利于 FRB 在磁层中的传播。我们的结果支持 FRB 可能起源于磁陀星磁层的观点。