超新星爆发的前身星模型研究

本文利用Woosley提供的4个不同的前身星模型数据作为计算的前超新星分布，并利用自己独立编制的程序和改进的状态方程进行数值模拟．对其结果进行分析比较，考察前身星对超新星的坍缩、激波传输和爆发等过程的影响．     

奇异夸克相变对II型超新星激波能量的影响

在模拟超新星演化时, 考虑非奇异奇异夸克相变因素,与没有考虑奇异相变的情况相比, 得到了更强的激波.这可能是奇异相变增加了星核区对流不稳定性所致. 在本文的计算环境里,一阶奇异夸克相变的结果使具有1.28 M铁星核的WW(88)模型爆发,打破了瞬发机制只能使约1.1 M铁星核模型爆发的上限,并支持了戴子高等人所作出的奇异夸克相变能提高超新星爆发机会的论断.     

奇异夸克相变对Ⅱ型超新星激波能量的影响

在模拟超新星演化时,考虑非奇异一奇异夸克相变因素,与没有考虑奇异相变的情况相比,得到了更强的激波．这可能是奇异相变增加了星核区对流不稳定性所致在本文的计算环境里,一阶奇异夸克相变的结果使具有128MO铁星核的WW（88）模型爆发,打破了瞬发机制只能使约1．1MO铁星核模型爆发的上限,并支持了戴子高等人所作出的奇异夸克相变能提高超新星爆发机会的论断．     

奇异夸克相变对II型超新星激波能量的影响

在模拟超新星演化时,考虑非奇异－奇异夸克相变因素,与没有考虑奇异相变的情况相比,得到了更强的激波,这可能是奇异相变增加了星核区对流不稳定性所致,在本的计算环境里,一阶奇异夸克相变的结果使具有１．２８Ｍ铁星核的ＷＷ（８８）模型爆发,打破了瞬发机制只能使约１．１Ｍ铁星核模型爆发的上限,并支持了戴子高等人所作出的奇异夸克相变能超新爆发机会的论断。     

超新星爆发的前身星模型研究

本利用Ｗｏｏｓｌｅｙ提供的４个不同的前身星模型数据作为计算的前超新星分布，并利用自己独立编制的程序和改进的状态方程进行数值模拟。对其结果进行分析比较，考察前身星对超新星的坍缩、激波传输和爆发等过程的影响。     

Ⅱ型超新星爆发的一个计算模型——坍缩阶段

本文提出了一个质量为15M_⊙的Ⅱ型超新星爆发坍缩阶段的计算方案,并讨论了我们采用这一方案进行计算所得到的部分结果。在电子俘获率的计算中,我们考虑了逆反应和中子、质子质量差的影响,降低了坍缩过程中电子数密度的减少,使得在我们的结果中最大下落速度U_(max)和达到最大下落速度那一点的质量M_(max)都较大(分别为3.06×10~9厘米/秒和0.76M_⊙)。这两个量较大是有利于反弹后激波传出铁镍核引起Ⅱ型超新星爆发的。在我们的中微子传输模型中,在光学厚和光学薄阶段分别采用中微子渗漏模型和中微子平衡扩散模型,并采用灰大气模型讨论了中微子沉淀对坍缩的影响。计算结果表明,中微子沉淀对坍缩的影响很小,能量沉淀与中微子能损的比值不超过10~(-5),动量沉淀与引力加速度的比值不超过10~(-6)。     

新前身星模型对超新星爆发的影响

采用2002年Woosley给出的前身星模型,使用"WZYWS9"程序数值模拟了质量为11-40M⊙的Ⅱ型超新星的爆发过程.计算结果显示新模型对Ⅱ型超新星塌缩、激波传播及爆发都有不同程度的影响.此外,还讨论了激波初始能量的定义.     

多方气体球引力坍缩中激波的形成和传播

本文采用计算流体力学中的高分辨率ＰＰＭ格式，数值模拟了多方气体球的引力坍缩、激波形成和传播。物态方程取成ｐ＝Ｋ（ｓ）ρ＾γ，γ为密度的分段函数，通过绝热指数γ的不同取法对三个模型分别进行了计算，并对引力坍缩、反弹激波形成和传播等三个过程及不型之间计算结果的一些差异做了比较仔细的分析，得到了一些初步结论。     

视超光速射电节点的频谱演化:持续供能的喷流—激波模型

本文提出一个持续供能的喷流—激波模型来解释视超光速射电节点频谱演化的普遍特性．理论计算指出，射电爆发频谱的反转频率νm和频谱极大流量Sm之间的关系具有典型的3阶段演化方式，并且与类星体3C345中观测到的视超光速节点C4的演化行为相当好地符合．令Sm∝ν，则在上升阶段ζ≤3；在平坦变化阶段ζ≈0，而在衰减阶段ζ≈1．爆发幅度和流量极大的迟后时间对频率的关系△Smax（ν）和△t（ν），都具有Blazar天体中观测到的射电爆发的普遍形式．本文提出的激波模型，考虑到驱动气体的持续注入和激波后等离子体的绝热膨胀．因此提供了对相对论喷流中激波形成和演化的物理原因更深入的理解．并对Blazar天体中视超光速节点频谱演化提出了新的解释．     

多方气体球引力坍缩中激波的形成和传播

本文采用计算流体力学中的高分辨率ＰＰＭ格式，数值模拟了多方气体球的引力坍缩、激波形成和传播，物态方程取成Ｐ＝Ｋ（ｓ）ργ，γ为密度的分段函数，通过绝热指数γ的不同取法对三个模型分别进行了计算，并对引力坍缩、反弹激波形成和传播等三个过程以及不同模型之间计算结果上的一些差异做了比较仔细的分析，得到了一些初步结论。     

相对论电子的物理效应及其在高能天体中的应用

本文对相对论电子的辐射性质、能谱演化和加速机制等进行了简要的介绍。同时，对相对论电子在高能天体中的辐射作用和特性进行了简要的综述。本文给出了相对论电子在Blazar天体的射电辐射机制、光变机制、BL Lac天体的辐射机制以及γ暴的辐射机制等方面的应用研究成果。1、提出了相对论电子的光学薄同步辐射模型：解释Blazar天体的射电平谱：Blazar中心体的剧烈活动，使射电辐射区处于等离子体湍动状态，其中的相对论电子在湍动等离子体波的二交费米加速、激波加速、辐射损失、粒子逃逸和辐射区的绝热减速等物理过程作用下，形成较平的能谱，产生射电平谱。2、提出了新的Blazar天体光变模型：当Blazar天体爆发时，中心天体产生大量的相对论电子，注入喷流中；相对论电子产生同步辐射，并不断损失能量和逃逸辐射区，使它们的能谱快速变化，引起辐射发生快速光变。3、给出了BL Lac天体的等离子体反应堆模型：大量相对论电子从中心天体注入周围的等离子体反应堆中，通过同步辐射快速损失能量，同时这些电子同步吸收反应堆中不透明的光子，产生一个稳定、各向同性的幂律分布，其谱指数为γ＝3；然后，这些相对论电子通过等离子体反应堆的爆发或其表面扩散过程逃逸出来，辐射低频的同步辐射。模型解释了BL Lac天体的高频辐射表现出快速的谱变化性质，即流量减小时谱变陡。4、提出了相对论电子的内激波加速模型，解释γ暴的尖峰光变特性：在γ暴产生的相对论运动的壳层中，有内激波产生；激波在壳层中传播，耗散壳层的运动能，使其中的部分电子加速成为相对论电子。然后，这些电子通过同步辐射产生观测到的γ辐射。模型认为，γ暴中的每个尖峰辐射是一对内激波加速相对论电子的辐射过程，复杂的γ暴光变曲线是多对内激波辐射过程的叠加。     

压强梯度与前身星模型Ws15M⊙超新星爆发

针对前身星模型Ws15M⊙,采用程序WLYW89数值模拟了超新星瞬时爆发过程;数值结果表明,在不增大压强的前提下,适当调节坍缩和反弹阶段的压强梯度,超新星瞬时爆发是可以获得成功的.在有限的引力释放能量的情况下,压强梯度的调整增加了对流传能机制,可以缩短瞬时爆发所用的时间,提高爆发能量,使得瞬时强爆炸能够成功.     

日冕物质抛射及其驱动激波的多波段和多视角研究

<正>日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)是太阳大气中剧烈的爆发现象之一.其爆发通常能释放大量的能量并抛射大量磁化等离子体. CME所驱动的激波能进一步导致太阳高能粒子事件(Solar Energetic Particle,SEP)的发生,并可能影响航天器和宇航员的安全.因此,研究CME及其驱动激波的形成机制和性质有利于我们更加清晰地了解及监测它们的运动过程,     

磁通量喷发的大气响应——Ⅲ.太阳附近激波的演化

作为本系列的最后一篇,本文研究日冕大气中的激波演化.结果表明,日冕背景大气和磁场的非均匀性对激波结构和演化起着决定作用。太阳附近形成的慢激波-快磁声波系统,将在向外传播的过程中演变为以中间激波作为必要组成部分的混合激波。该混合激波在沿电流片传播时能继续维持,而在沿单极开放磁场传播时则进一步演变为纯快激波。     

强磁场下中子星外壳的组分和状态方程

本文计算和讨论了强磁场下由冷的催化物质组成的中子星外壳的组份和状态方程。文中考虑了晶格能和强磁场下均匀电子气体的交换能的贡献.得出结论:(1)强磁场使低密度区的状态方程变软;(2)强磁场对高密度区的状态方程几乎没有影响;(3)核质量公式对外壳的组份影响较明显.     

密度波理论中星系激波的时间演化

密度波理论中星系激波的解大都假设为局部的,并且往往不考虑星际气体自引力的影响。本文取消了上述两个假设条件,求解了二维不定常气体动力学方程组,其中包括了星际气体的自引力效应。研究了在外加扰动螺旋引力场的作用下,轴对称气体盘中星系激波的形成过程。得到了星系激波的运动和密度分布特征。与非自洽的局部激波解相比,两者的定性特征相似,但定量结果有较大差别。计算表明,星系激波宏图的图样速度随时间和空间而变化,变化的大小甚致超过了外加密度波的图样速度。形成星系激波的特征时间约为5×10~8年。由于激波宏图与外加密度波宏图的相对缠卷,难于维持准稳恒的星系密度波,但每一具体时刻仍有大尺度的星系激波宏图。     

空间无碰撞激波的数值研究

无碰撞激波是空间等离子体和宇宙等离子体中的重要物理现象。文中评述了数值研究空间无碰撞激波的两种方法－粒子模拟和混合模拟，给出了准垂直和准平行无碰撞激波的数值研究结果。还指出了一些尚未解决的研究问题。     

II型超新星瞬发爆炸模型的激波传播

本文专门讨论II型超新星瞬发爆炸模型中的激波形成点、激波波阵面的位置、激波速度和激波能量等一系列的问题 .研究发现在外星核区除存在首级激波外 ,还存在次级激波 ;激波波阵面的准确位置应在熵变化的最大点和外星核区中人为粘性压的最大点之间 ;并给出激波能量的不同定义量之间的大小关系     

中微子泄漏与超新星爆发

在超新星爆发过程中,中微子的泄漏非常重要.采用一维球对称模型,在不同的中微子泄漏模式下,数值模拟了质量为12 M_⊙、14 M_⊙及15 M_⊙的Ⅱ型超新星爆发过程.结果表明:不同的中微子泄漏模式对超新星塌缩、激波的传播和爆发都具有影响;并给出了最有利于Ⅱ型超新星爆发的相关参数的最佳值.此外还讨论了物态方程与压缩模量对模拟结果的影响.     

Blazar天体中光学射电大爆发的频谱演化

本文讨论Ｂｌａｚａｒ天体中光学射电大爆发频谱演化的理论模型．考虑沿喷流传播的相对论性激波所注入或加速的相对论性电子，受到康普顿、同步辐射和绝热膨胀三种损耗，并计及相对论电子能谱的高能截断．假定喷流轴线与观测者方向构成很小角度．文中给出了大爆发频谱三阶段连续演化的特性，即康普顿阶段，同步辐射阶段和绝热膨胀阶段的爆发特性．频谱演化用（Ｓｍ－ｖｍ）关系表达（见图２，图中Ｓｍ为频谱反转流量，ｖｍ为反转频率），它与一些Ｂｌａｚａｒ天体中观测到的典型形式相符合．