基于受激发射的快速射电暴模型

快速射电暴（FRBs）是明亮、短持续时间的射电瞬变源，具有极高的亮温度，意味着高度相干辐射。我们提出，FRBs 是由电子束与中子星光柱半径外侧的周围等离子体相互作用时的自聚焦所引起的。光柱半径处的磁场相对较高，可容纳年轻的类蟹状星云系统和年老的毫秒脉冲星，从而解释了 FRBs 的多样环境。在第一阶段，穿过背景等离子体的强脉冲束引起不稳定性，使得局域 Buneman 型空穴中俘获的粒子使局域场饱和。随后，由于双流不稳定性产生的环形电场，该束流发生径向自聚焦，进而导致横向的 Weibel 不稳定性。最后，Weibel 不稳定性的非线性饱和由于等离子体团不稳定性而导致孤子的自调制形成。共振孤立波是呼吸型孤子，其承载具有自激振荡的相对论性粒子。对非线性色散和孤子获得的解析解表明，在电流片附近，相对论性团块由于自激振荡通过感应局域电场被速调管状结构加速/放大。增强的相干射电辐射由于径向电场和磁箍缩而通过强聚焦的窄锥传播。孤子的非线性演化与受激发射同 Buneman 不稳定性相关，并研究了 FRBs 中存在纳秒级脉冲的可能性。