BATSEγ射线暴和太阳硬X射线暴的强度和时间特征

本文研究了CGRO卫星上BATSE探测器对硬X天空监测过程中触发和记录到的1 0 0 0多个γ暴和 40 0 0多个太阳硬X射线暴的强度和时间性质 ,发现它们的强度分布相似 ,这也许意味着硬X射线天空中两种主要的爆发现象机制相似 ,同时对将γ暴的强度分布作为其宇宙学起源的证据提出了疑问 .对太阳暴的持续时间分析表明 ,其强度和持续时间呈正相关 ,而γ暴是弱负相关 .太阳暴的强度和持续时间在BATSE运行过程中有长时标变化 ,最近对γ暴的研究也发现了这种现象     

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。     

r射线暴的时变分析

r射线暴是天空中突然的硬x射线r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r射线暴的时变规律是非常重要的。对7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。     

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射线暴相关性质的长期变化

分析第三个ＢＡＴＳＥγ射线暴表所列γ暴数据，发现γ射线暴参量间的相关性质随时间存在系统的变化。从１９９１年４月至１９９４年９月，γ射线暴能流与暴宽间的相关系数随时间上升。短暴的能谱硬度与暴宽间的相关系数随时间显上升，而对于长暴未发现类似的变化。     

γ射线暴相关性质的长期变化

分析第三个ＢＡＴＳＥγ射线暴表所列γ暴数据，发现γ射线暴参量间的相关性质随时间存在系统的变化．从１９９１年４月至１９９４年９月，γ射线暴能流与暴宽间的相关系数随时间上升．短暴的能谱硬度与暴宽间的相关系数随时间显著上升，而对于长暴未发现类似的变化．     

亮暗暴的早期X射线研究

研究亮暴和暗暴的X射线余辉,发现它们的X射线和γ流量的分布基本上相同。即:从统计学的角度上讲,亮暴和暗暴没有本质不同,它们的中心机制应该是相同的,暗暴的形成应该是由环境原因引起的。     

γ射线暴研究概况

γ射线暴(简称γ暴)的研究自1997年以来由于余辉的发现而有了很大的突破。在此，对γ暴的观测作了简要的概述，而对γ暴的理论进展和存在问题进行了较为全面的评述，内容包括γ暴本身、余辉、能源机制、寄主星系、暴周环境、高能粒子和引力波辐射、宇宙学意义等。     

γ射线暴的研究进展（Ⅰ）：γ暴的观测特征及能源机制

文中评述了过去２０年中对γ暴的观测结果，包括它的时间特性，能谱特征和空间分布。γ暴的时间结构非常复杂，持续时间相关很大，从小于１ｓ到１０００ｓ，平均大约为１５ｓ。     

γ射线暴谱硬度比的时间演化特征

采用小波分析方法对康普顿γ射线天文台(CGRO)上的BATSE仪器观测到的γ暴光变曲线数据进行去噪处理，并提出时间分辨的谱硬度比定义，用包含有599个暴的样本研究谱硬度比随时间的演化规律，结果表明：(1)样本中77％暴的谱硬度比随时间按“硬到软”规律演化，而23％暴谱硬度比随时间按“软到硬”规律演化，尤其是3％暴在整个暴中呈现单调的“软到硬”趋势。(2)平均谱硬度比随时间单调地以“硬到软”规律演化。(3)持续时间不同的暴，其谱硬度比演化曲线有较大的差异，其中“硬到软”演化趋势最显著的是持续时间在23-35s之间的那些暴；持续时间在l-10s的暴的演化特征跟其它组差异最显著，呈现比较明显的“软到硬”演化规律；持续时间在35—53s之间的暴平均谱硬度比几乎没有随时间演化。(4)不同辐射强度的暴平均谱硬度比的演化特征不同，随着峰值流量的增大，谱硬度比演化由“硬-软-硬”逐渐转变为“软-硬-软”：峰值流量越大，“软-硬-软”的趋势越显著，而峰值流量越小，其峰值流量“硬-软-硬”的趋势越显著。我们对这些结果进行了简单的讨论。     

两类γ暴的谱形和光变曲线的统计差异

使用currentBATSE catakog中的一部分数据，定义了2个分别反映γ射线暴的能谱形和光变曲线的物理量FR和TR，同时对它们的分布作了统计分析，发现对于两类不同的γ射线暴，它们的分布存在统计上的较为明显的差异。这意味着两类暴可能产生于不同的辐射区域，两类暴的暴源可能有本质的差异，这些结果支持了把γ射线暴分为长暴和短暴的分类方法。     

两类γ暴的谱形和光变曲线的统计差异的K-S检验

最近的研究表明：短γ射线暴（γ暴）的辐射特性和长γ暴的前两秒的辐射特征相似，这引发了对以前争论的问题，即：这两类暴是否是本质上相同的暴？本文主要对和γ暴谱形和光变曲线有关的两个量的分布进行了K—S检验。分析表明：这两类暴的分布是不同的，这和广为接受的两类γ暴事件产生于不同机制的观点是一致的。     

γ射线暴的研究进展（Ⅲ）：GRO的最新观测结果及理论模型

介绍了ＣｏｍｐｔｏｎＧＲＯ卫星对Ⅱ暴的最新观测结果。观测表明，γ暴源的空间分布是各向同性但不均匀的。这种分布基本上排除了γ暴起源于银盘内中子星的模型，表明γ暴要么位于展延的银晕里，要么位于宇宙学距离上。     

喷流和星风对γ射线暴余辉的联合作用

持续时标较长的γ射线暴（Ｇａｍａｍａ－Ｒａｙ Ｂｕｒｓｔ）起源于大质量恒星的塌缩,这是目前对γ射线暴能源机制的流行看法。在大质量恒星周围的星风环境又是不可避免,而现在普遍认为γ射线暴存在着喷流。在这两点基础之一,详细地计算了喷流在星风环境下的演化。在计算时,由于传统的描述喷流的动力学公式在跨相对论时存在着严重的问题,利用了修正过的公式。由于传统的描述喷流的动力学公式在跨相对论时存在着严重的问题,利     

1993年10月2日耀斑的Hα,微波和硬X射线暴的综合分析

本文介绍1993年10月2日发生的一个1N／C6.5级耀斑多波段观测的结果．综合比较了耀斑的单色象，Hα波段工维光谱，2840兆赫微波爆发和硬X射线爆发资料．得到Hα单色象上不同亮核的强度变化，与微波及硬X射线暴的时间轮廓比较，给出了色球耀斑区亮度场的演化，对照磁图确定了耀斑区的磁场位形，从而对该耀斑产生和加热提出了一种可能的解释．     

等时面与γ射线暴余辉

在γ射线暴（ 简称γ暴） 的火球模型下,γ暴余辉存在等时面,面上发射的光子会同时被观测到．通过对等时面积分来计算辐射流量Ｆν（ｔ） ,结果表明等时面的引入对峰值以及峰值前后流量随观测者时间的变化关系有明显的影响     

γ射线暴的logN（〉P）～logP分布

本用简单的宇宙学模型，在标准烛光和均匀分布的的假设下计算了γ射线暴的ｌｏｇＮ（〉Ｐ）￣ｌｏｇＰ分布（大小谱），在考虑了探测效率修正和死时间修正后，由宇宙学模型计算的理论结果和ＢＡＴＳＥ实测的大小谱没有显偏离。     

伽玛射线暴源的新分布“BATSE的观测结果

介绍了康普顿γ射线天文台上ＢＡＴＳＥ有关暴源分布观测的新发展。这一发现对８０年代以前所普遍接受的γ射线暴起源于银盘内中子星的模型提出了严重挑战，并阐明了几种以ＢＡＳＥ结果基础的暴源分布模型。     

Ⅰ型X射线暴和中子星周围物质的相互作用研究进展

Ⅰ型X射线暴是发生在中子星小质量X射线双星表面的不稳定核燃烧过程。Ⅰ型X射线暴的辐射可对中子星周围的物质产生显著影响。文章回顾了Ⅰ型X射线暴与中子星周围物质之间的相互作用的观测结果和理论解释,包括坡印亭-罗伯逊效应引起的吸积率增加、Ⅰ型X射线暴能谱中的吸收限特征、吸积盘反射、千赫兹准周期震荡信号的变化、冕冷却导致的硬X射线缺失等;此外,还介绍了NICER卫星相关观测的最新进展。     

宇宙γ暴距离及分布

γ暴是宇宙空间中短时标γ射线突然增亮的现象.在考虑γ暴的宇宙膨胀效应、喷流效应、以及γ暴与超新星成协现象后研究了γ暴的空间分布,假设γ暴张角是高斯分布,爆发率与恒星形成率成正比,找到最佳拟合参数值为θ0=0.1,σ=1,可说明γ暴的张角集中在0.1附近,这与目前对已知红移的γ暴的分析是一致的.由计算得到γ暴的最远红移为4.2,γ暴的能量为1.5×1051ergs.