基于FAST观测的快速射电暴的偏振研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 曹朔 |
| 答辩日期 | 2025-07-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 汪敏 |
| 关键词 | 射电天文 快速射电暴 偏振测量 数据分析 |
| 学位专业 | 天文技术与方法 |
| 其他题名 | Polarization Research of Fast Radio Bursts Based on FAST Observations |
| 英文摘要 | 快速射电暴作为射电波段的瞬变爆发现象，以其高色散量、极短时标和巨大能量释放等特征，成为当前天体物理研究的热点之一。本研究依托500米口径球面射电望远镜的高灵敏度优势，对快速射电暴的偏振特性进行了系统分析。文章首先梳理了快速射电暴的发现历程、辐射机制、传播效应以及起源模型等基础理论，然后探讨了FAST在信号捕获与偏振测量方面的技术方法。通过优化数据分析流程，建立了一套涵盖信号识别、消色散处理、噪声抑制、参数提取的全链条处理流程，提升了微弱信号的提取效率。在观测方法上，本研究利用FAST的19波束L波段接收机，实现了高时间分辨率与频率分辨率的协同观测。通过动态色散量搜索策略和基于密度的噪声应用空间聚类算法等，有效降低了射频干扰导致的误报率。偏振测量作为揭示辐射机制的核心手段，本研究基于FAST高灵敏度观测优势，建立了针对脉冲信号的高精度偏振分析方法，采用噪声二极管注入定标技术，将系统偏振误差控制在百分之五以内，并基于Q-U拟合法与RM综合法精确反演法拉第旋转量及偏振参数。本研究依托FAST望远镜对五个持续活跃的快速射电暴源：FRB 20240114A、FRB 20220912A、FRB 20220529A、FRB 20201124A和FRB 20121102A开展系统性观测分析，揭示了各源在爆发频率、能量分布特征及色散量演化规律方面的独特性。通过对偏振参数的精细测量，发现不同源间存在显著的辐射特征分化：FRB 20240114A展现出接近理论极限的线偏振度与缓慢变化的旋转测量值，其辐射区域可能处于高度有序的准静态磁场环境；FRB 20201124A则表现出高达百分之90的圆偏振分量，且伴随有旋转量的缓慢涨落，这种瞬变特征或与磁层动态活动及传播路径中的磁化等离子体扰动相关；FRB 20121102A的偏振特性呈现明显频率依赖性，L波段偏振度低于百分之20而C波段可达百分之80，该现象符合多路径传播引发的消偏振效应理论预测。值得注意的是，FRB 20220912A的旋转量值趋近于零且偏振参数保持稳定，这一特征为银河系外洁净星际介质的理论模型提供了观测支持。研究还发现不同源的偏振演化模式具有多样性，这一现象对现有辐射模型提出了新的约束条件。本研究通过偏振演化与能量分布的关联分析，为快速射电暴的辐射机制提供了多重约束：高线偏振普遍性支持相干曲率辐射或同步脉泽辐射模型，而高圆偏振事件则可能源于观测几何偏离或传播路径中的法拉第转换效应。研究同时指出，当前能量估算仍受限于辐射几何模型的不确定性，需结合多波段观测进一步验证。这些成果不仅深化了对快速射电暴物理本质的理解，也为射电偏振测量技术在其他致密天体研究中的应用提供了重要参考。 |
| 学科主题 | 天文学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28961]  |
| 专题 | 云南天文台_射电天文研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曹朔. 基于FAST观测的快速射电暴的偏振研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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