核心概念
本研究利用加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)快速電波爆發(FRB)專案的數據,搜尋與短伽馬射線暴(SGRB)同時發生的無線電波訊號,並對未探測到訊號的情況設定無線電波發射量的上限。
摘要
文獻資訊
Curtin, A. P., Sirota, S., Kaspi, V. M., et al. (2024). Constraining Near-Simultaneous Radio Emission from Short Gamma-ray Bursts using CHIME/FRB. The Astrophysical Journal.
研究目標
本研究旨在利用加拿大氫強度測繪實驗(CHIME)快速電波爆發(FRB)專案的數據,搜尋與短伽馬射線暴(SGRB)同時發生的無線電波訊號,並探討兩者之間可能的關聯性。
研究方法
- 收集 CHIME/FRB 專案於 2018 年 7 月 7 日至 2023 年 8 月 3 日期間觀測到的 FRB 候選者數據,以及同時期已知的 GRB 事件數據。
- 比對 FRB 和 GRB 的發生時間和空間位置,尋找兩者同時發生的事件。
- 針對未發現同時發生的事件,計算 CHIME/FRB 在 GRB 發生前後數小時內可探測到的無線電波通量和能量上限。
- 將無線電波探測結果與現有的緻密天體合併模型進行比較,探討 SGRB 產生 FRB 的可能性。
主要發現
- 在研究期間內,未發現任何 FRB 事件與 GRB 事件在時間和空間上同時發生。
- 針對 27 個 SGRB 事件,計算出其在 400-800 MHz 頻段的無線電波通量和能量上限。
- 其中兩個 SGRB 事件(GRB 210909A 和 GRB 230208A)在發生時位於 CHIME 的觀測範圍內,研究團隊對這兩個事件的無線電波發射量設定了迄今最嚴格的限制。
主要結論
- 雖然未發現 FRB 與 SGRB 同時發生的證據,但本研究設定的無線電波發射量上限,有助於限制未來相關理論模型的發展。
- CHIME/FRB 專案的廣闊視野和高靈敏度,使其成為研究 GRB 無線電波對應物的理想工具。
研究意義
本研究增進了我們對 SGRB 無線電波發射特性的理解,並為未來利用 FRB 探測 GRB 事件提供了重要的觀測限制。
研究限制與未來方向
- 本研究使用的 GRB 事件樣本數量有限,未來需要更多觀測數據來進一步驗證研究結果。
- 未來可利用更先進的數據分析方法,提高 FRB 和 GRB 事件的探測靈敏度。
統計資料
本研究分析了 4306 個 CHIME/FRB 候選者數據,這些數據是在 2018 年 7 月 7 日至 2023 年 8 月 3 日期間收集的。
研究中使用了 27 個 SGRB 事件樣本,其中 17 個由 Fermi/GBM 探測器觀測到,10 個由 Swift/BAT 探測器觀測到。
研究人員假設 FRB 的無線電波訊號持續時間為 10 毫秒。
研究中使用的 CHIME/FRB 觀測頻段為 400-800 MHz。