X線源が周期的な高速電波バーストの起源でない可能性を示唆(Pulsing Ultraluminous X-ray Sources Are Unlikely Origins of Periodically Active Fast Radio Bursts)

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2025-06-13 中国科学院(CAS)

X線源が周期的な高速電波バーストの起源でない可能性を示唆(Pulsing Ultraluminous X-ray Sources Are Unlikely Origins of Periodically Active Fast Radio Bursts)
The flux density width parameter space (Image by XAO)

中国科学院新疆天文台の博士課程学生・白俊涛氏(王娜教授指導)らは、パルス型超光度X線源(PULX)が周期的に活動する高速電波バースト(FRB)の起源である可能性を調査しました。中国のFASTとオーストラリアのパークス望遠鏡を用いて、8天体を広範囲な軌道位相と分散量(最大5,000 pc/cm³)で深部観測しましたが、FRB様の信号は検出されませんでした。これにより、PULX系がFRB源である可能性は低く、もし関連があるとすれば極めて稀か、強風や密度環境、ビーミング作用によって信号が地球に届かない可能性が示されました。本研究は、PULX系を対象とした初の系統的FRB探索として、FRBの「連星起源仮説」に対する観測的制約を強化しました。

<関連情報>

脈動する超大質量X線天体から高速電波バーストと電波パルサーを探す Search for Fast Radio Bursts and Radio Pulsars from Pulsing Ultraluminous X-Ray Sources

Juntao Bai, Na Wang, Rui Luo, Wei-Yang Wang, Shi Dai, Songbo Zhang, Shiqian Zhao, and Shuangqiang Wang
The Astrophysical Journal  Published: 2025 April 23
DOI:10.3847/1538-4357/adc92e

Abstract

We conducted targeted fast radio burst (FRB) and pulsar searches on eight pulsing ultraluminous X-ray sources (PULXs) using the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) and the Parkes 64 m Radio Telescope (Murriyang) to investigate whether PULXs could be progenitors of FRBs. FAST carried out 12 observations of four PULXs, totaling 8 hr, while Parkes conducted 12 observations of the remaining four PULXs, totaling 11 hr. No significant signals were detected through single-pulse and periodic searches, covering a dispersion measure range of 0–5000 pc cm−3, placing stringent upper limits on the radio flux density from these sources. The results imply that accretion processes and dense stellar winds in PULXs likely suppress or attenuate potential coherent emission in the radio band. Additionally, the beaming factor and luminosity of FRBs associated with PULXs, as well as the highly relativistic and magnetized nature of their outflows, may limit detectability. Nondetection yielded from the observations covering the full orbital phases of PULXs can also constrain the theoretical models that link FRB emission to highly magnetized neutron stars in binary systems.

1701物理及び化学
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