火狐体育

重复快速射电暴或起源于奇异夸克星

小编:李兵(胆因醇电学的物理所)耿金军(紫金山天文台)黄永锋(沈阳院校)

便捷射电暴(fast radio burst,通称FRB)是天文历史学家新近挖掘的一类出于宇宙黑洞个人空间、维持时候在毫秒数据量的激动射电大的爆发的情况。这个是所选国际联盟天文学中如此活跃度高的的有一个前沿技术[1],相应工作成果评选2020年末全.球几大物理学近况。日前最快射电暴的来源和暴涨考核机制还不明显。天文科学家预测这些食品能够基于极具强(qiang)磁场强(qiang)度的中子星(即磁陀星)、带异正电荷的巨型黑(hei)洞(dong)或一些紧密天体。

当时,早就测量到的很快射电暴源亲近800个,可系统化分为非抄袭暴和抄袭暴俩种类型。菲律宾氢挠度工程测量实验所射电天文望远镜(CHIME)的合作组于2020年在Nature半月刊上发表的FRB 180916就算两个经典的抄袭暴。该暴源不仅有较高频率的席卷,并且兼具准周期性性席卷的的特点[2]。它的(de)活(huo)跃阶段为16.35天,各举灭亡访问量期(qi)(qi)约(yue)5天,平静期(qi)(qi)约(yue)11天,以下(xia)几点面的(de)图(tu)1如下(xia)。

周期(qi)时间(jian)性相似暴源(yuan)(yuan)的看(kan)到给(ji)很快(kuai)(kuai)射电(dian)暴的深入分析带来了了新的成就和机会(hui)。有历史学家而言如何快(kuai)(kuai)速(su)射电(dian)暴的频次性营销活动(dong)发源(yuan)(yuan)于(yu)双(shuang)星的正轨(gui)运(yun)行,但这经(jing)常标准(zhun)双(shuang)星机系统具极低的轮轨(gui)扁心率(lv)(举个例(li)子超过0.95)。也会(hui)有学界将其解悉为非(fei)均质(zhi)天体(ti)的进动(dong),但在化学发光法讲解周期(qi)长和贡献度期(qi)窗(chuang)口化直(zhi)径(jing)等部分有明显的不认明确。

图(tu)(tu)1  CHIME对FRB 180916的(de)长(zhang)时(shi)间(jian)监(jian)测系(xi)统环境。图(tu)(tu)下下四边形(xing)形(xing)及顶(ding)部注标罗(luo)马(ma)数(shu)字(zi)分别是(shi)数(shu)字(zi)代表(biao)观(guan)测到大的(de)爆(bao)发(fa)事(shi)故的(de)用时(shi)及每个(ge)行(xing)为期记(ji)录(lu)卡到的(de)蔓延(yan)时(shi)间(jian),黑色(se)陰影部位标识估计的(de)约5.2天的(de)源主题活动观(guan)察窗口。图(tu)(tu)片集由来于关联性专著(zhu)[2]。


近期,由耿金军、李兵、黄永锋构成的的团队协作指出好几个个新的过渡期性连续加快射电暴绘图,人为它是有于奇怪夸克星(通称古怪星)双星系统性的吸积历程。该建模明确提出,在密近奇妙星双星平台中,伴星的杂质会被剥落并流到稀奇星,演变成一位吸积盘(图甲2右图)。致使介质(zhi)的(de)(de)热(re)-粘滞不维持明确,吸积盘上(shang)的(de)(de)元素在流(liu)进(jin)形态各异星(xing)(xing)的(de)(de)历程(cheng)中遭受到(dao)解调,导致阶段性。最后飞到(dao)奇幻星(xing)(xing)上(shang)的(de)(de)物(wu)料会堆放在极(ji)冠地(di)区,积攒到(dao)必须的(de)(de)程(cheng)度后极(ji)冠壳层部(bu)分区域垮(kua)塌,得以(yi)造成(cheng)的(de)(de)了如何(he)快速射电(dian)暴(bao)(bao)的(de)(de)发现。上(shang)述所说流(liu)程(cheng)持续时间来下去了,就能那自然地(di)所产生过(guo)渡期(qi)性重新的(de)(de)快射电(dian)暴(bao)(bao)。任何(he)工做于近几年提出在The Innovation刊物(wu) [3]。

图(tu)2 怪异夸(kua)克星双星程(cheng)序的(de)吸积(ji)话动构(gou)造图(tu)。伴星元素因为奇怪星的(de)的(de)引(yin)(yin)力(li)吸引(yin)(yin)着,第(di)一在(zai)形(xing)态各异星周圍变成吸积(ji)盘(pan)。盘(pan)上杂质终(zhong)极(ji)沿奇怪星磁层的(de)种子(zi)链接线落向(xiang)两极(ji)地区。图(tu)像源头于参考价值论文资料[3]。


有所(suo)不同之(zhi)处(chu)许多人(ren)指出(chu)的(de)(de)双星(xing)行列中(zhong)长跑又或者喷流进动(dong),在(zai)该模形(xing)(xing)中(zhong)很快射电暴(bao)的(de)(de)时间(jian)是(shi)性工作(zuo)来源于(yu)吸(xi)积盘(pan)的(de)(de)形(xing)(xing)态形(xing)(xing)成(所(suo)示3图甲中(zhong))。当盘(pan)上成分落(luo)向奇怪(guai)星(xing)的(de)(de)数(shu)率较(jiao)大(da)时,盘(pan)热度也随之(zhi)较(jiao)高,帮助的(de)(de)物质坠落(luo)速(su)率单(dan)位(wei)进一(yi)大(da)步陡升,因(yin)而快捷耗(hao)费盘(pan)上物品,以至于(yu)稀奇星(xing)两磁极处(chu)产品沉积使(shi)得壳层(ceng)塌缩,可(ke)形(xing)(xing)成高速(su)射电暴(bao)恶性事件,此为(wei)(wei)射电暴(bao)活力期。当吸(xi)积盘(pan)上的(de)(de)物料(liao)被总量(liang)到一(yi)些层(ceng)度,会进到转动(dong)率较(jiao)低的(de)(de)情况,盘(pan)平(ping)均温度也短(duan)时间(jian)下跌(die),大(da)的(de)(de)爆发行为(wei)(wei)接(jie)近(jin)停(ting)滞的(de)(de)现(xian)象,然而开启安(an)全期。吸(xi)积盘(pan)在(zai)清(qing)幽(you)期一(yi)直(zhi)积累的(de)(de)物质,为(wei)(wei)下一(yi)款活跃度期作(zuo)工作(zuo)。


图3 快射电(dian)暴过渡期性过程原里(li)表示图。在(zai)较(jiao)为活(huo)跃的期(左半图),吸积率较(jiao)高(gao),盘上物料沿种子链接线引到奇幻星两极空间,产生两极壳(qiao)层部位(wei)塌方呈(cheng)现快射电(dian)暴。在(zai)稳定期(右(you)半图),吸积率较(jiao)低,成(cheng)分常(chang)规无非(fei)去往怪异星面,不是导致高(gao)效(xiao)射电(dian)暴。产品图片主(zhu)要来出自(zi)参考价值(zhi)专著[3]。


该探析显示,尽(jin)快射(she)电(dian)暴的定期性活(huo)跃种类于(yu)(yu)吸(xi)积(ji)(ji)盘(pan)的不稳固性,在(zai)于(yu)(yu)于(yu)(yu)粘滞及吸(xi)积(ji)(ji)的解调。研究方(fang)案队伍(wu)的详细的算(suan)出阐明,当吸(xi)积(ji)(ji)盘(pan)粘滞参数表为0.004,吸(xi)积(ji)(ji)比(bi)率3×1016g/s时,这模式化(hua)能够自然(ran)而然(ran)地释(shi)意(yi)FRB 180916的快速(su)增长期和安静期大小,如(ru)图(tu)4如(ru)下图(tu)所(suo)示。

图(tu)4从复高速(su)射电(dian)暴(bao)的时间是和(he)(he)贡献(xian)度期数(shu)值可制约吸积盘的粘滞(zhi)参数(shu)指标和(he)(he)吸积率。当粘滞(zhi)叁(san)数(shu)为0.004、吸积率是3x1016g/s 时,模式(shi)化能对FRB 180916(米黄色星号)给定最好的拟(ni)合(he)曲线。产(chan)品图(tu)片起(qi)始于基准学术论文[3]。


奇(qi)(qi)妙(miao)星(xing)是一种种其主要(yao)由(you)上(shang)(shang)夸(kua)克(ke)(ke)、下(xia)(xia)夸(kua)克(ke)(ke)和奇(qi)(qi)幻夸(kua)克(ke)(ke)之(zhi)间形成的(de)(de)(de)低(di)密(mi)度天(tian)体(ti)。中(zhong)国传统上(shang)(shang)消(xiao)费者们(men)普(pu)及看(kan)做脉冲信号星(xing)是中(zhong)子星(xing),内(nei)部(bu)(bu)部(bu)(bu)通常(chang)是以中(zhong)子遵循的(de)(de)(de)重子成分(fen)。具(ju)体(ti)情况上(shang)(shang),因为顾(gu)客对非均质成分(fen)的(de)(de)(de)主动(dong)角色的(de)(de)(de)把握还很比较有限(xian),何谓的(de)(de)(de)中(zhong)子星(xing)的(de)(de)(de)实物(wu)格局仍是产生大大异(yi)议的(de)(de)(de)。诸如(ru),在几千(qian)年(nian)前的(de)(de)(de)1984年(nian),知(zhi)名的(de)(de)(de)热(re)学生理(li)(li)学家(jia)Witten E. 就指出,"在高导热(re)系数(shu)因素下(xia)(xia),由(you)基本上(shang)(shang)等量的(de)(de)(de)上(shang)(shang)夸(kua)克(ke)(ke)、下(xia)(xia)夸(kua)克(ke)(ke)和怪异(yi)夸(kua)克(ke)(ke)直接(jie)的(de)(de)(de)造成的(de)(de)(de)稀奇(qi)(qi)夸(kua)克(ke)(ke)有机物(wu)已经具(ju)备更低(di)的(de)(de)(de)正能量。或许(xu)这些产品算是重子成分(fen)的(de)(de)(de)真正意义基态,在于中(zhong)子材质"[4]。如(ru)若(ruo)这类稀奇(qi)(qi)夸(kua)克(ke)(ke)元素假(jia)说(shuo)成合理(li)(li)下(xia)(xia),那(nei)如(ru)今(jin)顾(gu)客所称的(de)(de)(de)"中(zhong)子星(xing)"实计上(shang)(shang)带是奇(qi)(qi)幻星(xing)[5, 6]。

可是(shi)(shi),该(gai)(gai)如何(he)从探测(ce)上分清奇(qi)怪星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)过去意议上的(de)中(zhong)子(zi)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),仍(reng)是(shi)(shi)那项(xiang)任务(wu)艰巨(ju)的(de)挑站(zhan)[7]。上新时代90时期(qi)十一届(jie)三中(zhong),合(he)肥师范大学黄永锋专业(ye)团(tuan)体在(zai)奇(qi)特(te)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)测(ce)量(liang)特(te)征(zheng)英文方向做非常多摸索(suo),还(hai)是(shi)(shi)比较(jiao)是(shi)(shi)在(zai)奇(qi)妙(miao)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)壳(qiao)层(ceng)壁厚、形态各异(yi)夸克(ke)大行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)测(ce)量(liang)共同点(dian)、形态各异(yi)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)-奇(qi)特(te)夸克(ke)大行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)并合(he)时的(de)引力场波辐射危害基本(ben)特(te)征(zheng)、怪异(yi)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)与(yu)溃败后果的(de)关连等方向获取了了产品系(xi)列新况[8-13]。耿金(jin)军、李(li)兵、黄永锋等的(de)本(ben)项(xiang)近期(qi)业(ye)务(wu)表达,如何(he)快速射电暴现像也有机会和(he)稀(xi)奇(qi)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)蕴含着相(xiang)互之间的(de)有关[3]。该(gai)(gai)科研能有效的(de)从同角度来探求奇(qi)幻星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)的(de)存在(zai)性(xing),于是(shi)(shi)鼓励捡验奇(qi)幻夸克(ke)产品假(jia)说。

该职(zhi)称论文于202一年8月12日线发表过于The Innovation学术(shu)期(qi)刊(kan)平台(tai)网站,纸档手机版(ban)(ban)(ban)本也于2020年时间(jian)内18月28日在The Innovation杂志期(qi)刊(kan)正(zheng)规出版(ban)(ban)(ban)社[3]。The Innovation由(you)全(quan)球学科院青少年特色(se)化利于会年费会员(yuan)与Cell Press出版(ban)(ban)(ban)商(shang)社于2023年合(he)伙入驻,最(zui)主要的展现各课学教育领域(yu)的优效率(lv)的领先探索工作成果,主要内容包括基础(chu)性分析和用途分析。

耿金(jin)军(jun)、李(li)兵(bing)、黄永锋抓捕的(de)(de)本项调查运行(xing)受到(dao)了(le)我(wo)国(guo)的(de)(de)各国(guo)SKA规(gui)划(hua)、各国(guo)自然是实(shi)验(yan)私(si)募基金(jin)、我(wo)国(guo)的(de)(de)实(shi)验(yan)院(yuan)战(zhan)略定(ding)位性(xing)先导新材(cai)料技术专项计划(hua)(B类(lei))和中华(hua)载(zai)重航空工(gong)(gong)业建设工(gong)(gong)程等(deng)工(gong)(gong)程的(de)(de)国(guo)家助学金(jin)。


选(xuan)取文献资料:

1.   Lin L., Zhang C.F., Wang, P., et al.,2020, Nature, 587, 63: No pulsed radio emission during a bursting phase of a Galactic magnetar

2.   CHIME/FRB Collaboration, Amiri M., Andersen B.C., et al.,2020,Nature, 582, 351: Periodic activity from a fast radio burst source

3.   Geng Jin-Jun, Li Bing, Huang Yong-Feng, 2021, The Innovation, 2,100152: Repeating fast radio bursts from collapses of the crust of a strange star(http://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100152)

4.   Witten E., 1984, Phys. Rev. D, 30, 272: Cosmic separation of phases

5.   Alcock C., Farhi E., Olinto A., 1986, ApJ, 310, 261: Strange stars

6.   Wang Q.D., Lu T., 1984, Phys. Lett. B, 148, 211: The damping effects of the vibrations in the core of a neutron star

7.   Wu X. H., Du S., Xu R. X., 2020, MNRAS, 499, 4526: What if the neutron star maximum mass is beyond ∼2.3 M⊙?  

8.   Huang Yong-Feng, Lu Tan, 1997,A&A, 325, 189: Strange stars: how dense can their crust be?

9.   Geng  J. J., Huang  Y. F., Lu T., 2015, ApJ, 804, 21: Coalescence of strange-quark planets with strange stars: a new kind of source for gravitational wave bursts

10. Huang  Y.F., Yu Y.B., 2017, ApJ, 848, 115: Searching for strange quark matter objects in exoplanets

11. Zhang Y., Geng J.J., Huang Y.F., 2018, ApJ,858, 88: Fast radio bursts from the collapse of strange star crusts

12. Kuerban  A.,Geng  J.-J., Huang Y.-F., Zong H.-S., Gong H., 2020, ApJ, 890, 41: Close-in exoplanets as candidates of strange quark matter objects

13. Zhao T., Zheng W., Wang F., Li C.-M.,Yan Y., Huang Y.-F., Zong H.-S.,2019, Phys. Rev. D,100, 043018: Does the current astronomical observation exclude the existence of non-strange quarkstars