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在轨小行星模型框架下对快速射电暴 FRB180916 周期活动的解释

高能天体物理现象 2021-09-23 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

随着专用仪器与巡天的出现,快速射电暴(FRBs)的观测数量正迅速增长,且近期已表明其中部分会准周期重复。特别是,针对 FRB 180916.J0158+65 已报道存在 P=16.35P=16.35 天周期的证据。我们在自身提出的在轨小行星模型框架内寻求解释:该模型认为 FRBs 产生于沉浸于脉冲星或磁星风中的小行星的等离子体尾迹。我们利用 CHIME/FRB 合作组报道的数据来推断小行星群的轨道特征,并在后者保持动力学与热稳定的约束下,进行参数研究以探索脉冲星、其风及小行星的可能特性。我们找到了一个合理构型:一颗年轻脉冲星被一个周期 3P=493P = 49 天(为表观周期 PP 的三倍)的约 103M10^{-3}M_\odot 主伴星所环绕。产生 FRBs 的小行星位于近 L3、L4 和 L5 拉格朗日点的三个动力学星群中,处于与太阳系中 Hildas 类小行星相似的 2:3 轨道共振。此外,小行星也可能存在于 L4 和 L5 拉格朗日点的 Trojan 星群中。这些星群共同构成一个旋转木马结构,解释了表观 PP 周期与色散。我们估计至少需要几千颗尺寸约 20 km 的小行星才能产生所观测到的暴发现率。我们展示了风中的半径-频率映射与湍流的微小扰动足以解释向下漂移的子脉冲、微结构及窄频谱占用。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.10577,
  title  = {Periodic activity from fast radio burst FRB180916 explained in the frameof the orbiting asteroid model},
  author = {Guillaume Voisin and Fabrice Mottez and Philippe Zarka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.10577},
  year   = {2021}
}

备注

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Oxford Journals, 2021