坦谱射电源PKS 0528 134中γ射线爆发和毫米波射电爆发的演化关系

在１９９１—１９９３年期间,Ｃｏｍｐｔｏｎγ射线天文台（ＣＧＲＯ）在射电源ＰＫＳ０５２８＋１３４中观测到两次很强的射线爆发,都伴随有毫米波射电大爆发．本文详细分析了高能γ－Ｘ射线波段和红外－光学波段的辐射能量分布（ＳＥＤ）．结果表明,高能γ射线辐射可能主要是由喷流相对论电子对周围ＵＶ－软Ｘ射线光子的逆康普顿散射所产生的．同时,通过毫米波射电大爆发的频谱演化特性与γ射线源的同步辐射频谱特性的比较,对γ辐射等离子团和射电等离子团之间可能的演化联系作了讨论．     

宇宙γ射线爆发的统计特征

宇宙γ射线爆发是一种极高能量的天体物理现象。现已探测到100多个爆发事件,得到了它们的时间结构、能谱、强度和部分辐射源的位置。本文将逐个介绍宇宙γ射线爆发的统计结果。     

γ射线爆发的光学观测

γ射线爆发是一种奇特的天体物理现象,释放能量之高,能损速率之大都是前所未闻的。这一天体物理现象现在又有新的进展。1985年3月19日世界时1~h42~m多伦多的比尔·凯兹等人在奥格斯·鲍格天文台拍摄到一个明亮的闪光,科学家们认为,这可能是一个γ射线爆发体在光学波段的闪耀。     

1979年3月5日γ射线爆发的光学研究

在天体物理学中,瞬时事件常常是最壮观的事件。γ射线爆发就是一例。典型的事件常产生一个冲击辐射,它的持续时间为几秒钟,峰值光度比无法探测到的宁静时间高9个数量级。现在探测到一些明显同γ射线爆发体有关的光学爆发现象。但时至今日,在归档的照片中只有一张属于此类。因此对它们没有进行时间分析。有迹象表明,它们的光变曲线和它们的母体γ射线爆发很相似。     

1979年3月5日宇宙γ射线爆发的一个模型(Ⅱ)

本文就1979年3月5日宇宙γ射线爆发事件提出一种可能的机制,它可能发生在一个包含有中子星的双星系统中,来自伴星的一次偶发事件抛射的大量物质,使中子星磁层顶处堆积大量等离子体,形成高密度吸积环.当吸积环中物质数量超过某个临界值时,由等离子体的Kruskal-Schwarzschild不稳定性导致吸积环物质进入磁球,在它到达中子星表面时,产生γ射线和硬X射线爆发.本文所得结果与文[1]所需的物理条件基本相符。     

BL Lac天体的γ射线和X射线辐射研究

收集了18个γ射线噪BL Lac天体的X射线流量密度和γ射线流量密度,以及X射线波段(1keV)和γ射线波段(＞100 MeV)的平均光谱指数,研究了它们之间的相关性.结果表明:1)X射线流量密度与γ射线流量密度在高态、低态和平均态均有较强的相关性.2)X射线波段和γ射线波段的平均光谱指数之间有较强的负相关性.3)X射线和γ射线波段的平均光谱指数与X射线和γ射线辐射流量密度在高态和平均态时均无显著的相关性.4)γ射线波段的平均光谱指数与X射线辐射流量密度的低态有较强的负相关性.X射线波段的平均光谱指数与γ射线波段的流量密度的低态之间也存在弱相关性.分析结果支持BL Lac天体的X射线和γ射线辐射可能来自同一相对论电子分布的同步辐射和同步自康普顿(SSC)辐射.     

利用费米卫星大面积望远镜对脉冲星的观测研究

费米γ射线空间望远镜(Fermi)自2008年8月观测任务开始以来,以其优越的观测性能开启了γ射线天文学研究的新纪元。其搭载的大面积望远镜(LAT)在脉冲星探测和研究方面取得了巨大的成功。除了探测到已知脉冲星的γ射线脉冲辐射信号外,LAT还能够利用γ射线数据的盲寻技术独立发现脉冲星,此外还提供了大量γ射线源进行射电脉冲搜寻。Fermi-LAT的观测带来了γ射线脉冲星数量的显著增长,确立了脉冲星是银河系内主要的γ射线源,并且探测到了毫秒脉冲星的γ射线辐射。一般来说,在长时标下脉冲星的γ射线辐射流量稳定且脉冲形状多呈现双峰结构,能谱可由具有指数截断的幂律谱描述。综述了利用Fermi-LAT数据寻找脉冲辐射信号的方法和研究γ射线脉冲星所得到的主要结果,并简要介绍了近年来在脉冲星研究方面取得的新成果。     

γ射线暴X射线耀发的研究进展

γ射线暴是宇宙中恒星尺度的最剧烈爆发现象。γ射线暴瞬时辐射结束后,进入余辉辐射阶段。X射线耀发是γ射线暴X射线辐射衰减过程中出现的短时标闪耀现象。X射线耀发的脉冲轮廓具有不对称性,其上升时标小于下降时标。在部分γ射线暴中,X射线耀发的亮度达到瞬时辐射的亮度。X射线耀发的持续时间与峰值时间具有线性关系。X射线耀发的光谱比X射线余辉的光谱硬。早期X射线耀发与晚期X射线耀发相比,其脉冲轮廓较窄,光谱较硬。X射线耀发产生的物理过程类似于γ射线暴瞬时辐射的物理过程。在火球(fireball)模型中,内部壳层之间发生碰撞,产生的内激波加速电子,电子的同步辐射产生X射线耀发。当火球扫过星际介质,外激波加速电子时,电子的同步辐射也可产生X射线耀发。在光球(photospere)模型中,能量耗散发生在光学厚的区域,热辐射的光谱峰值落在X射线能段附近,γ射线暴的喷流在光球半径处会产生X射线耀发。如果射线暴喷流由坡印亭能流主导,喷流就会与星际介质相互作用,磁场的不稳定性使磁场发生耗散,产生的能量形成X射线耀发。γ射线暴的喷流具有几何效应。一部分同步辐射可能发生在喷流辐射面的高纬度处。由于曲率效应(curvature effect),各向异性辐射与各向同性辐射相比,X射线耀发的峰值出现较晚。此外,在γ射线暴发生后,黑洞会间歇性地吸积外部介质。在吸积过程中,黑洞周围的磁场会调节吸积的速率和喷流中的能量,这是出现多个X射线耀发的原因。     

γ射线脉冲星的代参数及其性质

本文根据电子光子在中子星表面磁层中的级联过程形成γ辐射的机制，引入了一个描述γ射线脉生性质的量－“代参数”，根据这个量，我们可以判断哪些脉冲星可能是γ射线脉冲星，另外，这个量与γ射线脉冲星的一些物理量有密切关系，我们发现γ射线脉冲星的光谱指数及平均能量与“代参数”之间存在着很好的关联。     

宇宙信息

一个奇怪的超新星和γ射线暴１９９８年４月２５日,ＢｅｐｐｏＳＡＸ卫星探测到来自望远镜座的一个γ射线暴。目前天文学家一致认为该γ射暴起源于一个非常遥远的星系,但令人困惑的是不知这些事件到底是由什么物理过程导致的。在γ射线暴之后拍摄的图象显示在一个小的旋...     

天鹅座X-3 X光子对γ射线的吸收

通过处理天文卫星COS-B的数据,我们首次获得了Cygnus X-3的γ射线像,并且发现了150—5000 MeV高能γ辐射与2—12keV X辐射强度的负相关现象,即X射线高态时的γ辐射比低态时弱. γ-X负相关现象可以用吸积盘X射线冕区中密集的X射线光子对γ射线的吸收作用解释.     

γ射线暴的时变分析

γ射线暴是天空中突然的硬X射线/γ射线爆发现象,有着非常复杂的光变曲线。由于光变现象和辐射过程直接相关,因此,研究γ射线暴的时变规律是非常重要的。对γ射线暴的一些时变现象以及通过时变研究得出的分类、脉冲形状、功率谱、时间演化、光度等性质进行了总结,并对一些结果进行了讨论。     

宇宙γ射线爆的恒星“超耀斑”模型

对宇宙γ射线爆提出了如下的模型:宇宙γ射线爆发类似于太阳耀斑过程,但猛烈程度大得多,爆发时贮存在“超耀斑”内的磁能转化为电子的动能,大量高能电子在一个很短的时间内从“超耀斑”飞出;这些高能电子在通过恒星周围的光子气体时,与光子气体相互碰撞,产生逆康普顿光子,形成γ射线爆.根据这一模型推导了γ射线爆的时间轮廓、能谱等的表达式,并对1972年4月27日事件作了应用.计算结果表明:磁白矮星上的“超耀斑”可能是宇宙γ射线爆的源.     

代参数与γ射线脉冲星

本在考虑观测效应后计算了脉冲星的代参数,结果表明,由率计算的代参数和γ射线脉冲昨珠能谱有相当线的线性关系,并且对所有的γ射线脉冲星其代参数均大于２,因此作认为可以将代参数大于２作为γ射线脉冲星的一个判据。     

新闻速递

天文学家们首次直接勘测了γ射线暴宿主星系中的分子气体和尘埃。完全出乎意料的是,观测到的气体少于预期,而尘埃则多得多。这会使得一些γ射线暴变成“暗γ射线暴”。     

康普顿γ射线天文台近况

康普顿γ射线天文台近况今年，康普顿Ｙ射线天文台开始了它在轨道里的第四年运行。５月２７日，爆发和瞬变源实验（ＢＡＴＳＥ）记录了它的第１０００次γ射线爆发，几天后，美国天文学会在明尼阿波利斯隆重地纪念了这一事件。在这次集会上，高能γ射线实验小组分发了一份...     

双星γ脉冲星PSR1820-11

通过对γ天文卫星COS-B观测数据的成像分析,我们在近银河中心区域找到一个新的γ射线源.图1为对50—150MeV能区γ射线的成像结果.图1中的“+”号为双星射电脉冲星PSR1820-11的位置,在γ射线成像误差范围内与γ强度峰的位置相符.     

BL Lac 天体的γ射线辐射

活动星系核的γ射线辐射机制仍然是一个待解决的问题,BLLac天体是活动星系核的一类。文中选取了22个BLLac天体,用它们的最大值、最小值和平均值研究了在1GeV处γ射线辐射与射电8.4GHz处辐射之间可能存在的关系。主要结果如下:对于最小值而言,γ射线辐射与射电辐射流量密度之间没有相关性存在;对于最大值和平均值而言,它们的流量密度之间有较好的线性相关性;γ射线辐射与射电辐射谱指数之间也有相关性存在。根据研究结果,我们认为γ射线辐射机制主要是同步自康普顿辐射。     

发生在遥远星系中的γ射线爆

γ射线爆,简称ＧＲＢ或γ爆,是一种短时标(通常1～2秒)、突发性的高能γ射线爆发现象。第一例γ爆是由美国国防部发射的Ｖｅｌａ卫星于1967年偶然发现的。1991年4月5日,康普顿γ射线天文台(简称ＣＧＲＯ)发射上天后,平均每天可发现一个γ爆,但由于ＣＧＲＯ对天空出现事件...     

宇宙信息

宇宙信息γ暴的新品种宇宙γ射线爆发（ｃｏｓｍｉｃＣａｍｍａ－ｒａｙＢｕｒｓｔ，简称γ暴）是一种短时标、突发性的高能γ射线爆发现象。首例γ暴是由美国国防部发射的Ｖｅｌａ卫星于１９６７年突然发现的。１９９１年４月７日康普顿γ射线天文台（ＣｏｍｐｔｏｎＧａ...