日球边界射电辐射的研究进展

日球边界射电辐射是太阳系最强的射电辐射现象,辐射功率至少达1013 W,能够提供日球边界附近高能电子束和背景磁等离子体结构的重要物理信息.自1983年旅行者号卫星首次探测到日球边界射电辐射后,其便受到研究者们的广泛持续关注.日球边界射电辐射大致有两类:辐射频率相对较高的瞬时辐射或称漂移辐射以及辐射频率相对较低的持续辐射或称非漂移辐射.通常两类辐射都从大约2 kHz开始,漂移辐射具有向高频率漂移的特征,频漂率约为1–3 kHz/yr,频率范围1.8–3.6 kHz,持续时间较短大致100–300 d;非漂移辐射没有明显的频率漂移,频率范围1.8–2.6 kHz,持续时间较长大致3 yr.目前普遍认为日球边界射电辐射与激波有关.介绍了该射电辐射可能的辐射产生源区、辐射物理机制以及与辐射相关的激波来源,并且讨论了尚存在的科学问题以及展望了未来可以进一步开展的研究.     

太阳米波和分米波Ⅱ型、Ⅲ型射电暴及其精细结构观测研究进展

太阳米波和分米波的射电观测是对太阳爆发过程中耀斑和日冕物质抛射现象研究的重要观测手段。米波和分米波的太阳射电暴以相干等离子体辐射为主导,表现出在时域和频域的多样性和复杂性。其中Ⅱ型射电暴是激波在日冕中运动引起电磁波辐射的结果。在Ⅱ型射电暴方面,首先对米波Ⅱ型射电暴的激波起源问题和米波Ⅱ型射电暴与行星际Ⅱ型射电暴的关系问题进行了讨论;其次,结合Lin-Forbes太阳爆发理论模型对Ⅱ型射电暴的开始时间和起始频率进行讨论:最后,对Ⅱ型射电暴信号中包含的两种射电精细结构,Herringbone结构(即鱼骨结构)和与激波相关的Ⅲ型射电暴也分别进行了讨论。Ⅲ型射电暴是高能电子束在日冕中运动产生电磁波辐射的结果。在Ⅲ型射电暴方面,首先介绍了利用Ⅲ型射电暴对日冕磁场位形和等离子体密度进行研究的具体方法;其次,对利用Ⅲ型射电暴测量日冕温度的最新理论进行介绍;最后,对Ⅲ型射电暴和Ⅱ型射电暴的时间关系、Ⅲ型射电暴和粒子加速以及Ⅲ型射电暴信号中包含的射电精细结构(例如斑马纹、纤维爆发及尖峰辐射)等问题进行讨论并介绍有关的最新研究进展。     

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。     

太阳缓变射电迴旋共振辐射机制

本文研究了迴旋共振辐射机制对太阳缓变射电的贡献.我们首先计算出,在单极黑子和双极黑子群上空,迴旋共振辐射的分布,其结果具有一些有意义的特点.最后,我们还计算出太阳缓变射电迴旋共振辐射的流量频谱和偏振频谱,所得结果与观测一致.这表明,迴旋共振辐射机制,是太阳缓变射电的一个主要且重要的辐射机制.     

脉冲星的射电辐射特性和磁倾角

本文对脉冲星的子脉冲宽度、平均脉冲宽度和偏振位置角变化速率的极大值等射电辐射特性,进行了统计分析,得到了一些经验关系,发现不少射电辐射特性与磁倾角有关,并讨论了所得结果的物理含义。     

射电活动星系核中盘与喷流联系

本文收集了射电源表１Ｊｙ,Ｓ４ ,Ｓ５ 中的活动星系核的宽发射线数据,发现射电活动星系核的宽发射线与５ＧＨｚ 射电辐射强相关。ＢＬＬａｃ 天体具有较弱的宽发射线辐射,但具有与其它活动星系核类似的统计行为。结果表明射电活动星系核中的喷流与吸积过程存在本质联系。     

Geminga 多波段研究的新进展

简要介绍了特殊天体Ｇｅｍｉｎｇａ的发现、证认、定位和距离测量等工作,详细综 了近年来有关Ｇｅｍｉｎｇａ低频射电辐射和高能辐射的观测进展以及人们对这些结果的理论解释。Ｇｅｍｉｎｇａ是否代表一类没有射电辐射的射电脉冲星（辐射能由转动能量而来的非吸积型脉冲星）,理论上具有重要意义,以前人们在高于１０３ＭＨｚ的射电波段对Ｇｅｍｉｎｇａ做过多次高灵敏度观测,都没有测到有意义。以前人们在高于１０３ＭＨｚ的射电     

脉冲星的射电发射

脉冲星的射电辐射与其他天体物理辐射源有很大的不同 ,因为它们有着极高的亮温度和高度的线或圆偏振。极高的亮温度意味着起作用的发射机制一定是相干的。至今尚无对这种辐射普遍接受的模型。本文讨论了关于脉冲星的射电辐射产生和传播研究中的新进展。     

太阳射电辐射的第四种成份——太阳射电快变分量

太阳射电天文学从1942年诞生到现在,人们已经观测到并证实了的太阳射电基本辐射成份有三种:它们是太阳射电爆发分量、太阳射电缓变分量和太阳射电宁静分量。 本文报导的是,在经过太阳活动22周峰年的国内联合观测以及参加Fares22和Max’91 Compaign国际联合观测中,我们已经观测到并从大量观测资料中证实了的是,太阳上存在有第四种射电辐射成份——太阳射电快速变化分量。     

空间等离子体中相干射电辐射过程的粒子模拟研究

射电辐射机制,尤其是射电暴发现象的相干辐射机制,是天体物理中最复杂、争议最多的电磁辐射机制.由于受到多重物理因素相互牵连的复杂影响,相干射电辐射机制的理论研究存在很大的难度,长期以来在等离子体辐射和电子回旋脉泽辐射这两类相干辐射机制间争议一直不断.近年来,人们开始尝试将粒子数值模拟方法应用于相干射电辐射机制的研究,并已经取得了一些积极的进展.本文将着重介绍近年来的粒子模拟研究工作及其取得的主要进展,并对现存的一些问题和困难进行简要评述.     

脉冲星的射电发射

脉冲星的射电辐射与其他天体物理辐射源有很大的不同，因为它们有着极高的亮温度和高度的线或圆偏振。极高的亮温度意味着起作用的发射机制一定是相干的。至今尚无对这种辐射普遍接受的模型。本文讨论了关于脉冲星的射电辐射产生和传播研究中的新进展。     

Blazar天体的辐射特性研究

收集了47个Blazar天体的短时标光变资料,估算了中心天体质量和不同波段辐射区域,并对估算结果作了统计分析,发现Blazar天体中心黑洞质量在10~7M_☉到10~(10)M_☉之间,BL Lac天体与平谱射电类星体中心黑洞质量有很大差异,平谱射电类星体中心黑洞质量大于BL Lac天体中心黑洞质量;红外波段和γ射线波段辐射区域大小相似.同时,利用收集到Blazar天体的热光度分析了Blazar天体热光度与短时标光变之间的关系,证实了射电选BL Lac(RBL)天体和平谱射电类星体(FSRQs)的辐射是强成束的,但相对论聚柬效应对X射线选BL Lac(XBL)天体的辐射影响较小.     

EGRET检测到的γ射线活动星系核的射电图像

研究表明活动星系核的高能γ射线辐射和低频射电辐射有着某些内在的联系。ＥＧＲＥＴ已检测到６６ 颗可信度很高的活动星系核。而这些高能的活动星系核有部分缺少足够的射电图象观测。为研究这些河外剧变源的射电辐射性质及致密结构,并研究活动量系核射电喷流弯曲与高能辐射的内在联系。我们利用国际欧洲ＶＬＢＩ网,英国的ＭＥＲＬＩＮ 和美国的ＶＬＡ对近２０ 颗γ射线活动星系核进行了观测。本文给出部分高能γ射线活动星系核在８ ．５ＧＨｚ的ＶＬＡ 观测图象。     

超新星遗迹CTB109射电半圆形形态解释

倪陈平等利用最新的压力驱动雪耙相超新星遗迹演化公式解释了CTB 109的X射线半圆形形态。东半部激波的射电辐射是由CTB 109从自由相转化到绝热相时的湍动所增大的磁场以及由这湍动和激波加速的相对论电子所产生的。而分子云中激波产生的射电辐射是由星际磁场的激波加速和激波压缩所产生的,这一部分激波产生的射电流量远远小于东半部激波产生的相同频率处的射电辐射,而且也小于Green(1984)所有银河系超新星遗迹在相同频率处的射电流量,因而观测不到,所以CTB 109具有半圆形射电结构。     

脉冲星的一种分类方法及辐射部位的统计研究

本文对83颗脉冲星进行了分类统计研究。主要结果如下: 1.采用转动能损失率与射电光度的比值作为分类参数可以较好地反映不同类型脉冲星的物理特性和演化方式。 2.由于各类脉冲星的射电光度和光速圆柱附近的磁能之间都有着相关系数较高的回归关系,而射电光度和表面磁能之间却不相关,由此推论脉冲星辐射部位很可能在光速圆柱附近。 3.在周期变率户和周期P的关系图上,光速圆柱附近的“缠绕”磁能PP-4的某一临界值可作为射电辐射的截止线,它比Lyne等提出的光速圆柱处的磁能户PP~(-5)作为射电辐射截止线更接近观测事实。     

太阳射电研究四十年

本文概述了太阳射电天文学的历史,从早期的失败到1942年Hey对太阳射电波的偶然发现为止.文中讨论了太阳射电研究在米波-十米波、千米-百米波和厘米波所取得的主要进展。同时讨论了与射电爆发共生的耀斑的观测以及用等离子体辐射和回旋同步加速辐射对这些观测所作的解释。从空间对与Ⅲ型爆发有关的等离子振荡和一维电子速度分布的测量,业已证实了用等离子体辐射对观测所作的解释。Ⅲ型爆发的米波-十米波射电日像仪测量和千米-百米波的飞船测量表明,Ⅲ型电子束流是沿着浓密的日冕流和沿着阿基米德螺旋轨道运动的。在厘米波段利用角秒分辨率的大天线阵对活动区和射电爆发所作的高空间分辨率观测,表明了它在观测日冕磁场、了解冕环的物理性质、测量耀斑附近磁场结构,从而在研究太阳耀斑起源方面有着巨大的威力.     

基于PSP观测的行星际Ⅲ型射电爆发的研究进展

与太阳射电爆发相比,通常认为频率较低的行星际射电爆发产生于远离低日冕的行星际空间.地球电离层的截止导致地基设备无法对其进行观测.美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)发射的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)是迄今为止距离太阳最近的空间探测器.其搭载的射电频谱仪能够对10 k Hz–19.17 MHz频段范围内的射电辐射进行观测. PSP能够靠近甚至可能穿越行星际III型射电爆发的辐射源区,因此使用PSP对行星际射电爆发进行观测具有前所未有的优势.简要介绍了目前为止使用PSP的射电观测数据对行星际III型射电爆发的多方面研究,包括爆发的发生率、偏振、散射、截止频率、可能的辐射机制和相关的辐射源区等方面的研究进展,并讨论了其未来的研究前景.     

电子回旋脉泽辐射机制在太阳物理中的进展

电子回旋脉泽辐射是一种重要的射电辐射机制,将其应用在太阳物理中,需要解决两个困难:一是自由能来源问题;二是辐射的逃逸问题。高能电子束离开加速区后,在磁等离子体中与磁场、波等相互作用可以形成不同的速度空间分布,可以为脉泽辐射提供自由能。对于辐射逃逸问题,日冕低密度导管的假设可以解决这一困难。介绍了近几年回旋脉泽辐射研究的进展及其在太阳射电爆发中的应用,以及阐述了该领域未来研究方向。     

1968年9月22日日食射电观测

本文综合分析了1968年9月22日新疆日全食3.2、11.1和21厘米波长的射电观测资料,得出了射电源的流量和活动区活动性的关系、射电源辐射与谱斑及黑子的相关等观测结果。另外,从综合三个波段的资料通盘考虑了射电源流量值的误差分析、射电源的角径和高度、射电食甚、射电太阳等效半径和日面小爆发等。     

紫金山天文台太阳射电频谱仪定标

定标是射电天文观测中基础而重要的工作.定标工作可以得到太阳观测中的一个重要物理量:太阳射电辐射流量,可以扣除射电频谱仪的通道不均匀性,清晰显示射电频谱特征.结合紫金山天文台射电频谱仪的观测数据,详细介绍了定标的基本方法,分析了定标常数的变化情况,最后给出了定标结果,并与野边山射电偏振计以及RHESSI(The Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager)卫星硬X射线波段的几个太阳耀斑的观测结果进行了比较,结果符合耀斑的光变特征.其中对一个耀斑脉冲相硬X射线流量和微波光变的相关性的分析表明这些观测可以用来研究有关的辐射机制以及相应的能量释放和粒子加速过程.