快速射電暴(Fast Radio Burst;FRB)是一種持續(xù)時(shí)間僅為數(shù)毫秒的脈沖式射電輻射瞬時(shí)增量天文現(xiàn)象,其瞬時(shí)輻射流量可達(dá)0.1～100央斯基(Jy)。觀測(cè)上可將FRB分為重復(fù)性和非重復(fù)性兩種類型,后者占已觀測(cè)樣本的絕大多數(shù),前者僅有兩例。FRB的起源以及是否存在具有本質(zhì)差異的不同類型目前都還是未解之謎。依據(jù)FRB的空間分布和對(duì)它們色散量、法拉第旋量的測(cè)量,目前普遍認(rèn)為FRB很可能具有宇宙學(xué)起源且與致密天體存在關(guān)聯(lián)。本文首先對(duì)已有的FRB起源模型開展了廣泛的調(diào)研和梳理,發(fā)現(xiàn)可將大部分模型歸結(jié)為致密天體的劇烈活動(dòng)包括塌縮和致密雙星系統(tǒng)的相互作用乃至并合兩大類型。這些模型或多或少都可以解釋FRB的一部分觀測(cè)特征,但均未能給出十分細(xì)致的模擬計(jì)算和觀測(cè)擬合。為了更好地理解FRB的觀測(cè)性質(zhì)和對(duì)各類模型給出觀測(cè)限制,本文對(duì)FRB的輻射流量、色散量(紅移)和輻射總能量的分布開展了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)研究。我們首先收集了Parkes、ASKAP與UTMOST等不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的FRB樣本,根據(jù)它們的LogN-LogF關(guān)系圖討論了FRB的宇宙學(xué)起源。其次,基于對(duì)FRB色散量不同來源的考慮,推算了FRB樣本的紅移值,從而得到了它們的輻射總能量,并做了相應(yīng)的能譜k改正。對(duì)應(yīng)于致密星活動(dòng)和并合兩類模型,我們進(jìn)一步假設(shè)不同紅移處的FRB爆發(fā)率可能正比于恒星形成率或與恒星并合之間存在時(shí)間延遲效應(yīng)。再結(jié)合對(duì)不同望遠(yuǎn)鏡靈敏度的估計(jì),我們對(duì)FRB的紅移和能量分布開展了模型擬合,并據(jù)此發(fā)現(xiàn)致密星并合模型可能更有利于解釋FRB觀測(cè)。與此同時(shí),我們也為FRB的全天暴發(fā)率給出了新的估計(jì)。
【學(xué)位單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P16
【部分圖文】：

同年的《科學(xué)》（Ｓｃｉｅｎｃｅ）雜志上Ｗ。這個(gè)射電脈沖被澳大利亞Ｐａｒｋｅｓ望遠(yuǎn)鏡逡逑上３個(gè)１．４ＧＨｚ波段的接收器探測(cè)到，所以其空間定位較為準(zhǔn)確，位于小麥哲倫星逡逑云附近約３°的地方（圖１．１）。不過由于其信噪比（Ｓｉｎｇａｌ－Ｎｏｉｓｅ邋Ｒａｔｉｏ邋—般簡寫逡逑—１—逡逑

置十分靠近銀道面（＆＝＿４．００３°）。同時(shí)因?yàn)闇y(cè)得色散量為７４６ｐＣｃｍ－３，這也使逡逑得人們更加傾向于ＦＲＢ事件為河外起源。１年之后，Ｔｈｏｒｎｔｏｎ等人＠在《科學(xué)》雜逡逑志上發(fā)布了最新的高銀緯的４個(gè)快速射電暴的觀測(cè)數(shù)據(jù)（圖１．２）。其峰值流量均逡逑在０．１？ｌＪｙ的量級(jí)之內(nèi)且測(cè)得其脈沖寬度滿足關(guān)系？時(shí)間延遲效應(yīng)逡逑滿足以？�。玻蓿常＃蓿跺澹ň唧w計(jì)算見附錄Ａ）。至此，人們對(duì)于快速射電暴這個(gè)新逡逑興領(lǐng)域的研宄正式拉開序幕。逡逑ｌ．Ｓｊ邐．邐！邐！邐：邐．邐？邐．￣￣逡逑＼邐ＦＲＢ１１０２２０逡逑：：！邐＾邐：逡逑１．５．邐邐邐■邐＿＿邐邐邐■邐邐邐邐—逡逑１邋0邐ＦＲＢ邋１１０６２７逡逑０．５＾逡逑ｉ邐Ａ逡逑１邋？－５｜—＾￣■—１—■—■—■—一逡逑Ｉ邋１．０邐ＦＲＢ１１０７０３邋－逡逑°－５邐Ａ邐＇逡逑１．５ｊ邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐—逡逑ｉ．ｏ－邐ＦＲＢ１２０１２７逡逑0．５邐｜＼逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｍｓ）逡逑圖１．２：邋Ｔｈｏｒｎｔｏｎ邋ｅｔ邋ａｌ．２０１３？發(fā)表的４個(gè)快速射電暴樣本。逡逑將人們對(duì)于快速射電暴的研究推上高潮的是重復(fù)暴ＦＲＢ１２１１０２的發(fā)現(xiàn)。２０１４逡逑年Ｓｐｉｔｅｒ等人在脈沖星探測(cè)巡天計(jì)劃中探測(cè)到了一個(gè)低瑋度的快速射電暴ＦＲＢ１２１逡逑１０２Ｗ，發(fā)現(xiàn)它的譜呈現(xiàn)出雙峰結(jié)構(gòu)。之后在２０１５年、２０１６年又觀測(cè)到這個(gè)源的多逡逑次暴發(fā)１８，９１。這種重復(fù)暴發(fā)的現(xiàn)象是當(dāng)時(shí)探測(cè)到的其余快速射電暴所不具備的。逡逑因?yàn)楸┌l(fā)的重復(fù)性排除了起源中的災(zāi)難性性并合事件

邐９０逡逑Ｇａｌａｃｔｉｃ邋Ｌａｔｉｔｕｄｅ邋ｂ邋（ｄｅｇ）逡逑圖１．４：快速射電暴的色散量和銀緯分部，圖片來源于Ｃ0ｒｄｅｓｅｔａｌ．２０１６［３５］逡逑—４—逡逑

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1 肖寒;快速射電暴觀測(cè)性質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)起源模型的限制[D];華中師范大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2818416