AAS Nova 研究亮点:快速射电暴的统一解释

2025年12月10日

快速射电暴(FRB)是亮度极高的无线电闪光,持续时间从几分之一毫秒到几秒不等。有些 FRB 仅被观测到一次,而另一些则会重复爆发,有时规律,有时不规律,这对理论模型提出了重大挑战。2020 年发现的一个与银河系磁星(magnetar)相关的 FRB 证明,至少部分 FRB 起源于这些高度磁化的中子星,但究竟是否所有 FRB 都能由磁星驱动,仍是一个悬而未决的问题。

Zhang 和 Hu 系统地检视了磁星的形成方式——是作为大质量恒星的孤立残骸、双星系统瓦解后的产物,还是作为幸存双星系统的成员——以及它们在每种形成途径中预期具有的自转和磁性质。他们的分析表明,大多数磁星可能是孤立的,这与银河系的观测结果一致,而只有较小一部分位于双星系统中,通常伴随着大质量恒星伴星。

在他们的模型中,自转轴和磁轴最初对齐良好的快速自转、强磁场磁星可以为“活跃”的重复 FRB 供能。这种构型在双星系统中更容易维持,因为磁星可以从伴星的星风中吸积物质,从而为重复爆发提供长寿命的引擎。孤立磁星,或轴线随时间变得不对齐的磁星,则更自然地与一次性或不频繁重复的 FRB 相关联。与伴星星风的相互作用也可以解释在重复 FRB 中观测到的一些偏振性质。

虽然这一框架表明磁星原则上可以解释 FRB 的各种现象,但作者强调并未排除其他前身星途径。未来的多波段和多信使观测对于检验和完善磁星图景至关重要。

Illustration of a magnetar in a binary system. [https://noirlab.edu/public/images/noirlab2323c/; CC BY 4.0]

Illustration of a magnetar in a binary system. [NOIRLab/AURA/NSF/P. Marenfeld/M. Zamani; CC BY 4.0]

原文報導: AAS Nova Highlight – “A Unified Explanation for Fast Radio Bursts?” https://aasnova.org/2025/12/10/a-unified-explanation-for-fast-radio-bursts/

引用: Zhang, B. & Hu, R.-C. 2025, “Magnetars in Binaries as the Engine of Actively Repeating Fast Radio Bursts,” The Astrophysical Journal Letters, 994, L20. doi:10.3847/2041-8213/ae1023