伽玛暴脉冲时变特征及其对能量的依赖

来源 :中国科学院大学(中国科学院云南天文台) | 被引量 : 2次 | 上传用户:lsfgis
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伽玛暴是人类至今观测到的最强烈的爆发事件。伽玛暴光变曲线非常复杂,往往包含许多叠合的脉冲。这些脉冲是构成伽玛暴光变曲线的基本单元,其时变特征反映着伽玛暴的基本物理过程。本人研究了伽玛暴脉冲的时变特征,并探讨它们对伽玛暴辐射理论模型的限制。本文首先综述了伽玛暴的重要观测和理论研究进展,然后详细介绍了本人的研究工作。长延迟宽脉冲的伽玛暴普遍被认为是低光度暴,其是否是一个特殊的暴类至今仍是一个谜。它们简单的结构可能反映的是比较简单的物理过程。我们研究了这类暴的时变特征及其跟能量的关联性,其主要结果如下:(1)发现脉冲在高能段变窄并变得更加对称;脉冲峰值时间、宽度、上升时标和下降时标对光子能量都具有显著的幂律依赖关系,但是这些幂律指数在不同暴间的分布很弥散,表明不同的暴脉冲时变特征对能量的依赖行为是不相同的;(2)发现脉冲的峰值时间在低能段移向较晚的时刻,呈现显著的谱延迟;我们计算了三种谱延迟:峰值延迟(Υpeak)、互相关函数(CCF)延迟(ΥCCF)和质心延迟(Υcen),并且发现它们之间是相关的,但Υcen系统性地比Υpeak和ΥCCF的值要大,而ΥCCF和Υpeak的相关性要比其它两对量之间的相关性强,表明不同的延迟测量可能反映脉冲不同方面的演化特征,ΥCCF可能主要是由于脉冲峰值的移动导致,而Υcen则主要描述脉冲辐射时标的延展;另外,相对于同一个低能段的谱延迟随着对应高能段能量的增加而增加,但到较高的能段时谱延迟对能量的依赖性变弱;(3)以上各个量之间的相互关系(除了宽度-能量关系)都是我们首次研究发现,基于这些结果和前人的研究成果,我们认为能量依赖的伽玛暴脉冲时变特征可能是由动力学过程和曲率效应共同作用导致,而脉冲谱延迟可能主要由动力学过程主导,脉冲宽度可能主要由曲率效应主导;(4)GRB 980425和GRB 060218是两个已证认的低红移、低光度暴,我们发现其时变特征跟其它长延迟宽脉冲暴非常相似,表明这两个暴可能与普通的长延迟宽脉冲暴有类似的辐射物理。伽玛暴的脉冲宽度跟能量之间的依赖关系已经被广泛地研究,并发现其幂律指数约为-0.4。这一关系是否可以延伸到X射线能段的辐射?这是一个令人感兴趣的问题。GRB 060124从X射线到伽玛射线能段的辐射同时被Swift卫星探测到,并且其脉冲形态能在很宽的能段内被识别。以此暴为例,我们研究其X射线到伽玛射线能段辐射的时变特征,发现脉冲在高能段变窄,X射线和伽玛射线都遵循同样的宽度一能量依赖关系,并且脉冲上升宽度与下降宽度的比值不随能量演化,其值与在典型伽玛暴中得到的值是一致的。这些结果表明X射线与伽玛射线辐射的能谱行为是一致的,可能具有同样的物理机制。
其他文献
随着恒星、宇宙学研究的逐渐成熟,星系的形成和演化成了目前天文和天体物理研究中的最大挑战。它不仅能增加我们对星系的理解,也是将恒星的研究和宇宙学的研究结合起来的重要纽带。由于星系的绝大部分可见物质都集中于恒星中,星系中恒星的演化决定了星系演化中的许多观测特性。研究星系中的恒星演化特征可以间接地研究星系的形成和演化。所以确定星系中的恒星成分成了天体物理中很重要的一部分工作。演化星族合成方法正是确定星系
如何处理恒星中的对流运动,是恒星结构和演化理论中一个极为重要的问题。在本论文中,我们从流体力学基本方程组出发,建立了一个描述湍流对流运动的Reynolds应力模型,并将它用于太阳模型中,对这一对流模型以及其中的自由参数进行了充分的检验和限制。我们的主要目的是要检验一些在混合长理论中被忽略了的物理过程,例如湍流的耗散、扩散以及各向异性等,对太阳对流区结构的影响;同时,也希望通过与日震观测结果的对比,
明亮的OH脉泽是探测银河系中各类天体甚至河外星系的极好工具,但是对OH脉泽的抽运机制的鉴别和模拟上的困难使得这个极好工具一直没有得到极好的发挥。解决这个问题的关键之一就是在已知的OH脉泽源中有效地鉴别出它们的脉泽抽运机制,并由此找出脉泽特征与产生脉泽的天体之间的物理联系。本博士论文利用红外空间天文台(ISO)所获得的高精度分辨率红外光谱,研究了OH1612MHz脉泽源中的辐射抽运吸收线的出现规律和
学位
大幅度快速光变、高偏振、整个电磁波段的非热连续辐射及致密的射电辐射是blazar天体的主要特征,blazar天体的统一与演化是blazar天体研究的重要内容。本论文对blazar天体统一与演化的研究成果做了比较全面的总结,指出目前研究中的一些不足之处,并对其中的几个问题进行了研究。 全文共分六章。第一章简单介绍了blazar天体的观测特征、定义、分类以及统一模型。第二章主要介绍活动星系核的基
本论文对活动星系核的基本特性、主要特征、观测结果和理论研究现状作了全面综述,特别是对活动星系核中性质最为特殊的blazar天体多波段能谱特征、统一与演化和理论模型进行了详细评述。同时,详细介绍了本人在攻读学位期间,对blazar天体的中心结构、中心黑洞质量、统一演化的研究工作和研究结果。主要研究工作和研究结果如下:(Ⅰ)、通过模型计算了高光度blazar天体宽线区产生的宽发射线和稀释黑体弥散辐射对
S星是一种特殊的红巨星,通常被作为正常的M星与C星之间的中间状态,与“第三次挖掘”过程和S-过程紧密联系,而发生在恒星表面上的C/O和S-核素的变化正见证了M-MS-S-SC-C的演化。然而随着对无Tc(锝)S星的认识,人们逐渐意识到S星不再完全是真正的AGB星,而是一个受到双星S星(无TcS星,外赋S星)污染的一个星类。通常将处于AGB演化阶段的有TcS星称为内禀S星,将处于双星中的无TcS星称
太阳对整个人类社会的重要性是不言而喻,我们日常生活和工业生产的各个方面都离不开太阳。然而,随着空间技术的发展,有关空间天气的知识显得越来越匮乏。太阳毫无疑问是空间天气的主要因素,其大气中的激烈爆发现象是各种空间气象的根源。加强太阳大气中爆发现象的理论研究成为目前空间技术发展的迫切需要。同时,太阳作为一颗离我们最近的恒星和一个有代表性的主序星,也有着特殊重要的地位。太阳丰富的磁化等离子现象,特别是大
伽马暴是一种来自宇宙深处的伽马射线在短时间内突然增强的现象,是目前观测到的宇宙间最剧烈的爆发现象。伽马暴在1967年首次被探测,由于它的极端高能,极短时标,巨大的辐射能等观测特征,使得现有天体物理学模型面对新的挑战,对伽马暴的研究因此具有巨大的诱惑力。本文首先对伽马暴领域的主要研究成果(包括观测的与理论的成果)进行了综述,然后详细介绍了本人在攻读博士学位期间从两个不同的角度来探讨伽马暴光变曲线与伽
自从1976年,Hall明确地提出RS CVn型双星的定义以来,密近双星的类太阳活动(也叫“色球活动”或“磁活动”)性质就引起众多天文工作者的极大兴趣。以RS CVn型双星和BY Dra型双星为代表的类太阳活动双星,与其它类型的恒星相比,具有许多独特的极端物理条件:快速自转、同步自转、两子星之间的物质能量交流和损失、对流公共包层以及强磁场等。在这种极端物理条件下色球活动双星表现出了许多类似于太阳但
在太阳光球表面出现的磁亮点是目前的观测手段能够分辨的最小磁结构,也被认为是日冕磁场在光球的足点运动的可靠的示踪者,其运动所耗散的能量被认为是日冕加热和色球加热的最终能量来源之一。在其运动过程中,高密度的光球物质带着磁场一起运动,在色球和日冕磁场当中产生波动或者扭绞将光球物质的动能传送到色球和日冕。为了解开日冕加热和色球加热等世纪未解之谜,对磁亮点的研究就显示出了它特殊的重要性。关于磁亮点的形成原理