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。     

伽马射线暴的光度-光变复杂度关系

伽马射线暴的光变复杂度是描述其光变曲线复杂程度的物理量.由已知红移的伽马射线暴,Reichart等人发现其光变复杂度与各向同性光度之间有正相关性(LαVα,α在1.77～3.5之间),即光变越复杂,光度越高.此相关性类似于造父变星的周光关系,可用来估计伽马暴的距离和红移.调研、分析了各种光变复杂度的定义、算法和光变复杂度-各向同性光度关系的拟合结果,最后对光变复杂度和光度之间的关系做了总结和展望.     

γ射线暴光变曲线的研究

γ射线暴的光变曲线复杂多变,普遍认为是由内激波产生.由相对论运动学效应导出高速运动激波层发射的光子数与观测者接收到的光子数之间的转换关系,再运用内激波辐射的角度扩展得到单个脉冲的曲线方程和形状,其形状为典型的快上升指数下降.进而在合理的参数下用多壳层的连续碰撞模型对γ射线暴的一些观测光变曲线进行拟合,取得较好效果,由此可以解释更多类型的γ射线暴的光变曲线.     

快速冷却电子的精确同步辐射谱与GRB辐射

普遍认为内激波中电子的同步辐射是γ射线暴快速光变辐射的主要辐射机制,但理论预言与观测结果始终符合不好.确认在内激波中电子因辐射损失而快速冷却,分析指出以往研究中求得的快速冷却电子同步辐射谱只是一个粗略的结果,由数值计算求得单电子快速冷却时的精确同步辐射谱,从而用一个统一模型合理解释观测到的长γ暴低能谱指数α的分布,拟合α与vFv谱的峰值能量Ep之间的相关.     

共动系中伽玛暴峰值能量的分布及其与光度的关系

伽玛暴νfν谱的峰值能量E_p是伽玛暴的一个很重要的观测物理量,观测系中伽玛暴νf_ν谱的峰值能量Ep分布很宽.根据各向同性光度L_(iso)、初始洛伦兹因子Γ_0和暴源系中峰值能量E_p,z之间的关系式估算伽玛暴的初始洛伦兹因子Γ_0,再把伽玛暴νf_ν谱的峰值能量E_p和光度L_(iso)修正到共动坐标系,发现共动系中峰值能量的分布还是很宽.这意味着观测系中E_p的宽分布可能是伽玛暴的真实物理分布.检验了共动坐标系中光度和峰值能量之间的关系,发现它们之间仍然存在相关性.最后,进一步对伽玛暴的辐射物理进行限制,认为共动坐标系中峰值能量分布很宽可能是由于辐射电子的洛伦兹因子γ_e分布很宽.     

脉冲星参数的取值对γ暴火球余辉的影响

用中心有脉冲星的γ射线暴的火球模型计算出GRB970228和GRB000301c两个γ射线暴的余辉辐射流，计算结果与观测结果相比较，符合的很好，解释了GRB970228和GRB000301c光学R波段余辉的光变曲线带‘拐折’的特征，讨论了中心脉冲星参数的取值对余辉的光曲线起的重要作用。     

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噪Blazar天体短时标光变的寄主星系影响

利用云南天文台1m光学望远镜2000－2001年对3个GeV和／或TeVγ噪Blazar天体的观测，发现γ噪类星体PKS 1510－089在R波段有一个光变时标为41min的星等变化为2．0mag的剧烈光变，这是迄今为止我们所观测到的变幅最大的一个γ噪Blazar天体短时标光变。对此光变，可估计限制光变辐射模型的一些参数，如辐射区半径R、多普勒因子δ以及吸积转化效率η等。η＝59．6的值强烈预示着相对论聚束效应可较好解释γ噪Blazar天体的辐射机制。我们仔细考察了大气视宁度对光变的影响。发现对1ES 2344＋514，观测到的光变与当地大气视宁度有一个弱相关，结果表明，对光变参数较小（C＜5）的光变，大气视宁度引起的假光变的贡献较大，需要选择较严格的光变判据。     

伽玛射线暴内光度和峰值能量关系的再研究

使用了185个伽玛射线暴(简称伽玛暴)的5 218个时间分辨谱数据,重新研究了伽玛暴内光度和峰值能量的关系及该关系对火球模型的限制二研究结果表明:(1)不管是在伽玛暴内还是在伽玛暴间各向同性等值光度Liso和静止系中vF,谱的峰值能量E'p之间关系式Liso∝E'2p都存在;(2)不管是动能主导的内激波模型还是磁耗散主导的外激波模型都能很好地解释关系式Liso∝ E'2p及ω的值.这些结论与Liang等人的结论是一致的.     

平谱射电类星体3C 279的宽带能谱光变特性分析

搜集了3C 279的29个态的光谱能量分布(Spectral Energy Distributions, SEDs)作为样本,使用稳态拐折幂律电子能谱分布(Electron Energy Distribution, EED)情况下的单区均匀轻子模型进行拟合,进而研究该源光变时外在观测与内在物理特性及它们之间的关系。主要结果如下:(1)我们的结果支持光变的激波解释(但需要斜激波)或磁重联解释。(2)外康普顿(External Compton, EC)峰的峰值光度logν■L■和磁场logB之间存在一个显著的反相关关系。多普勒因子logδ和外康普顿峰的峰值光度logν■L■之间存在正相关关系,意味着多普勒因子的增加是外康普顿峰的峰值光度升高的原因之一。(3)同步峰的峰值频率logν■和峰值光度logν■L■之间不存在显著的正相关关系,意味着反耀变体序列不一定对所有耀变体成立。(4)参数U_e/U_B(相对论电子能量密度与磁场能量密度的比值)远离1,说明相对论电子与磁场之间均分趋势不明显,并且参数U_e/U_B中比值大于1的占86%,意味着3C 279中的喷流大多数以粒子为主导;从P_B(磁场功率)P_r(辐射功率)P_e(相对论电子功率)P_p(冷质子功率)的关系中,P_p/P_(jet)(冷质子功率与喷流功率的比值) 0.5表明3C 279喷流中的能量大概率也是由冷质子携带的。同时,我们发现3C 279中γ射线耗散区位于距离黑洞中心0.1～1.8 pc处,暗示着它们位于宽线区(Broad-Line Region, BLR)之外,尘埃环(Dusty Torus, DT)之内。     

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。     

逆康普顿散射对γ暴余辉的影响

γ暴余辉的发现是γ暴研究史上的一个重大突破,火球模型几乎可以较好地解释γ暴余辉的观测特性。但在标准的火球模型中,通常只考虑电子的同步加速辐射,没有考虑电子逆康普顿散射的贡献。这里我们详细计算了逆康普顿散射对γ暴余辉的影响,发现在一定的条件下,逆康普顿散射的影响是很重要的,它可以显著地改变辐射能谱,进而改变γ暴余辉的光变特性。     

超新星在宇宙学中的应用

对Ｉａ超新星在宇宙学中的应用作了述评。蓝Ｉａ超新星具有相对均匀的光谱、光变曲线及峰值光度,是较好的相对距离指示器。利用峰值光度同光变曲线形状或其它与距离无关的可观测量的关系可进一步将Ｉａ超新星校准成精确的距离指示器。一旦它们的绝对光度得到标定,就可以定出哈勃常数Ｈ０。基于对邻近星系Ｉａ超新星的理解,高红移Ｉａ超新星的数据可对宇宙密度参数ΩＭ、ΩＶ及减速因子ｑ０作出限制,并对膨胀宇宙的最终命运作出判     

Mkn501长期光变性质

在R和I波段对Mkn 501进行了测光观测,并结合历史文献得到Mkn 501在近30年间的光学、红外和射电等多个波段的光变曲线;讨论了光变与色指数之间的关系,发现色指数(B—V)与(B—R)之间有强相关,相关系数r=0.73.利用DCF方法分析了多波段光变的相关性,发现B波段与4.8GHz和红外波段的光变存在一定的正相关,利用CLEANest方法对B波段的光变曲线进行频谱分析,结果表明Mkn 501的光变曲线存在2个可能的周期,即(10.06±0.04)年和(21.60±0.17)年.     

Gamma暴余辉的相对论流体动力学演化和光变曲线

本文首先对Gamma暴的观测特性和物理过程作了简要的介绍，而后，对火球模型的相对论流体动力学机制和同步加速辐射机制作了论述。主要工作是：具体研究火球所抛出壳层的相对论流体动力学演化，应用同步加速辐射机制，通过由共动坐标系到实验室坐标系的相对论变换，得到Gamma暴余辉的光变曲线。对于火球壳层的不同的动力学演化规律，各向同性或各向异性的壳层抛出形式，以及不同的外部介质环境，所得到的光变曲线都各不相同。通过对这些不同的光变曲线的比较，明确了Gamma暴余辉的整体的物理演化图象以及各种物理过程在Gamma暴余辉演化过程中所起的作用，并从余辉演化的方面进一步理解了Gamma暴的物理本质。     

具平缓电子能谱的伽玛射线暴的解析光变曲线

在标准的伽玛暴余辉模型中,电子通过费米一级加速后形成单幂律能谱分布dn/dγe∝γe-p(p≈2.3),但在某些伽玛暴事件中观测到了平缓的电子能谱分布(即p＜2).在单幂律谱和分段幂律谱两种情况下,分别给出了具有平缓电子能谱的伽玛暴余辉的解析光变曲线,并以GRB 060908为例进行了讨论.同时提出了伽玛暴低能谱危机的...     

快速射电暴的观测及理论研究进展

快速射电暴是近几年观测到的一种在射电波段短暂出现的高能天体物理爆发现象。它们的光变曲线通常表现为单个脉冲轮廓,持续时间一般为若干毫秒,大部分峰值流量密度可达到央斯基量级。对快速射电暴研究概况进行了评述,系统描述了快速射电暴的观测进展,介绍了已提出的快速射电暴前身星物理模型及快速射电暴在天体物理领域中的应用等,也对快速射电暴的未来研究进行了展望。     

小行星433号的测光研究

利用本台60厘米返光望远镜和1P21光电倍增管,外加黄色滤光片 GG11,获得小行星433号大冲时的三条光变曲线.并且,在该小行星的形状取三轴椭球体和在几何反射定律等假定之下,给出了关于该小行星的光度变化理论.根据理论光变曲线和实测光变曲线的比较估计了关于该小行星的形状和大小.     

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．