与快速射电脉冲信号相关的持久射电源：来自磁星前体的启示

三个持久射电源（已确认的PRS1和PRS2，候选PRS3）与重复快速射电脉冲（FRB 20121102A、20190520B、20201124A）的稀有关联，为我们提供了独特的探索其磁-离子环境的手段。PRS被归因于来自由磁星风 nebula (MWN) 的同步辐射，后者由自由磁星的减速磁流体风或内部磁场衰减驱动。我们使用多区水动力学模型，跟踪MWN的演化，以约束磁星前体的属性。对于PRS1和PRS2，我们发现等效半径 $R_\mathrm{eq} \sim 0.1$ pc，与射电衰变估计（$> 0.03$ pc）和射电成像限制（$<0.7$ pc）一致。这一紧凑尺寸偏好低的膨胀速度和较大的初始自转周期， $P_\mathrm{i} \gtrsim 10$ ms，从而排除了毫秒磁星前体。鉴于 $P_\mathrm{i} \gtrsim 10$ ms，当前尺寸为 $\sim 0.1$ pc，超新星动能 $E_\mathrm{ SN} \sim 10^{50}-10^{51}$ erg，质量 $M \sim 3-10 \; M_{\odot}$，PRS的年龄为 $t \sim 10-10^{2}$ 年。年龄大于20年的PRS需要内部场 ($B_\mathrm{int} \sim 10^{16}-10^{16.5}\;$G) 的内部场衰减 timescales $t_\mathrm{d} \sim 10-10^{2.5}$ 年。最慢的场衰减 ($t_\mathrm{d,max} \sim 500$ 年) 偏好亚能量超新星 ($E_\mathrm{SN} \sim 10^{50}$ erg) 带有大质量的喷流 ($M \gtrsim 10\; M_{\odot}$) 和较低的电离分数 ($\sim 3\%$)。对于已确认PRS的亚能量情景，我们预测在100-150 GHz处有一个冷却断裂，为 $20-40 \; \mu \text{Jy}$，在200 MHz处自吸收为 $180\; \mu \text{Jy}$。对于PRS3，只有当 $t \sim 10$ 年时，旋转驱动的MWN才可行；150 GHz以上反演光谱将排除此情景。