FRB 20121102A 光谱中的传播效应

我们推进了研究快速射电暴（FRB）光谱中传播效应的理论方法。我们在衍射透镜与强 Kolmogorov 型闪烁模型下推导了其自相关函数，并解析得到了在不同等离子体密度轮廓上被透镜化的光谱。借助这些工具，我们重新分析了 Gajjar 等人（2018）关于重复 FRB 20121102A（FRB 121102）的最高频率 4-8 GHz 数据。我们在数据中发现，首先，一个显著的几乎等距峰值光谱结构，间隔为 $95\pm 16$ MHz。我们提出其可能源于 FRB 信号在质量为 $10^{-4}\, M_\odot$ 的致密引力体或源附近等离子体欠密度上的衍射透镜化。其次，光谱包含不规则的星际（大概是银河系）闪烁。我们提取了其在参考频率 6 GHz 处的去相关带宽 $3.3\pm 0.6$ MHz。第三个特征是一个 GHz 尺度图样，我们发现其随时间线性漂移，大概代表一种宽带传播效应，例如 GHz 尺度闪烁。第四，许多光谱由 7.1 GHz 处的窄峰主导。我们提出其可能由穿过等离子体透镜（例如位于宿主星系中）的传播引起。第五，分离传播效应后，我们给出有力论证：内禀源光谱具有窄 GHz 带宽与可变中心频率。这证实了先前观测的预期。我们讨论了上述光谱特征的其他解释。