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定位良好的快速射电暴同时与延迟光学辐射的限制

高能天体物理现象 2023-05-09 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们呈现了迄今最大的快速射电暴(FRBs)期间及之后光学观测汇编。该数据集包含我们专门的同步与后续观测,以及针对 15 个定位良好 FRB(八个重复源与七个单次源)样本的偶发档案巡天观测。我们对重复 FRB 20220912A 的 13(1)个暴发的同步(及近乎同步、延迟 0.40.4 s)光学观测,为任何河外 FRB 提供了迄今最深的此类限制:在 1540015-400 s 曝光下达到光度限制 νLν1042\nu L_\nu\lesssim 10^{42} erg s1^{-1}2×1041\lesssim 2\times10^{41} erg s1^{-1});光学流量与射电暴流比 fopt/Fradio107f_{\rm opt}/F_{\rm radio}\lesssim 10^{-7} ms1^{-1}108\lesssim 10^{-8} ms1^{-1});以及在毫秒至秒时间尺度上流量比 fopt/fradio0.022×105f_{\rm opt}/f_{\rm radio}\lesssim 0.02-\lesssim 2\times 10^{-5}106\lesssim 10^{-6})。这些同步限制为 FRB 发射模型(如脉冲星磁层与脉冲星星云模型)提供了有用约束。在同步脉泽模型框架下解释所有可用光学限制,我们发现它们将耀斑能量限制为 10431049\lesssim 10^{43}-10^{49} erg(取决于各重复 FRB 的距离,银河系 SGR 1935+2154 为 1039\lesssim 10^{39} erg)。这些限制通常比由 FRB 本身推断的限制至少大一个数量级,尽管对于 FRB 20220912A,我们的同步与快速后续观测严重限制了模型参数空间。最后我们探讨了未来利用大型光学望远镜进行同步与快速响应观测的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.03974,
  title  = {Limits on Simultaneous and Delayed Optical Emission from Well-localized Fast Radio Bursts},
  author = {Daichi Hiramatsu and Edo Berger and Brian D. Metzger and Sebastian Gomez and Allyson Bieryla and Iair Arcavi and D. Andrew Howell and Ryan Mckinven and Nozomu Tominaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03974},
  year   = {2023}
}

备注

Updated to match the published letter in ApJL, 2023 April 26