快速射電暴(Fast Radio Burst;FRB)是一種持續(xù)時間僅為數(shù)毫秒的脈沖式射電輻射瞬時增量天文現(xiàn)象,其瞬時輻射流量可達0.1～100央斯基(Jy)。觀測上可將FRB分為重復性和非重復性兩種類型,后者占已觀測樣本的絕大多數(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的空間分布和對它們色散量、法拉第旋量的測量,目前普遍認為FRB很可能具有宇宙學起源且與致密天體存在關聯(lián)。本文首先對已有的FRB起源模型開展了廣泛的調研和梳理,發(fā)現(xiàn)可將大部分模型歸結為致密天體的劇烈活動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的一部分觀測特征,但均未能給出十分細致的模擬計算和觀測擬合。為了更好地理解FRB的觀測性質和對各類模型給出觀測限制,本文對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的統(tǒng)計研究。我們首先收集了Parkes、ASKAP與UTMOST等不同望遠鏡觀測到的FRB樣本,根據(jù)它們的LogN-LogF關系圖討論了FRB的宇宙學起源。其次,基于對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,并做了相應的能譜k改正。對應于致密星活動和并合兩類模型,我們進一步假設不同紅移處的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間延遲效應。再結合對不同望遠鏡靈敏度的估計,我們對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。與此同時,我們也為FRB的全天暴發(fā)率給出了新的估計。
【學位單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P16
【部分圖文】：

同年的《科學》（Ｓｃｉｅｎｃｅ）雜志上Ｗ。這個射電脈沖被澳大利亞Ｐａｒｋｅｓ望遠鏡逡逑上３個１．４ＧＨｚ波段的接收器探測到，所以其空間定位較為準確，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°）。同時因為測得色散量為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》雜逡逑志上發(fā)布了最新的高銀緯的４個快速射電暴的觀測數(shù)據(jù)（圖１．２）。其峰值流量均逡逑在０．１？ｌＪｙ的量級之內且測得其脈沖寬度滿足關系？時間延遲效應逡逑滿足以？�。玻蓿常＃蓿跺澹ň唧w計算見附錄Ａ）。至此，人們對于快速射電暴這個新逡逑興領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個快速射電暴樣本。逡逑將人們對于快速射電暴的研究推上高潮的是重復暴ＦＲＢ１２１１０２的發(fā)現(xiàn)。２０１４逡逑年Ｓｐｉｔｅｒ等人在脈沖星探測巡天計劃中探測到了一個低瑋度的快速射電暴ＦＲＢ１２１逡逑１０２Ｗ，發(fā)現(xiàn)它的譜呈現(xiàn)出雙峰結構。之后在２０１５年、２０１６年又觀測到這個源的多逡逑次暴發(fā)１８，９１。這種重復暴發(fā)的現(xiàn)象是當時探測到的其余快速射電暴所不具備的。逡逑因為暴發(fā)的重復性排除了起源中的災難性性并合事件

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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相關碩士學位論文 前1條

1 肖寒;快速射電暴觀測性質的統(tǒng)計分析及對起源模型的限制[D];華中師范大學;2019年

本文編號：2818416