耀变体的光学偏振研究进展

耀变体是一类喷流与视线方向近似平行的活动星系核,高偏振是其区别于其他活动星系核的一个典型特征。耀变体的偏振一般认为是由喷流中相对论电子的同步辐射产生的。通过对光学偏振的观测,可以充分约束喷流性质,也给其他波段的光变信息提供补充。主要介绍耀变体光学偏振的研究情况:首先介绍耀变体及其偏振的一些背景;随后介绍耀变体偏振产生的原因、耀变体的去偏振效应、耀变体偏振随波长变化的研究,以及高能耀发与光学偏振相关性研究;最后,对耀变体光学偏振研究进行展望。     

TeV耀变体在光学和γ射线波段的相关性研究

多波段相关性分析对研究耀变体(Blazar)的物理模型和辐射机制具有重要意义。为了研究TeV耀变体的物理模型,依据4FGL-DR3目录中78个TeV耀变体的对应体的名称及坐标,对他们的γ射线波段数据和光学波段数据进行了搜索和整理,发现同时具有光学波段和γ射线波段数据的TeV耀变体共56个。利用离散相关函数计算每个耀变体光学和γ射线的相关性,计算结果显示,有20个源表现出弱的γ射线-光学相关性,有30个源表现出强的γ射线-光学相关性,有6个源没有表现出相关性。在表现出强相关性的源中,光学波段和γ射线波段间还表现出不同程度的时间延迟。这些结果支持了TeV耀变体高能光子主要来自轻子模型的同步自康普顿辐射。但是同时还发现不管是光学波段还是γ射线波段,均存在一些“孤峰”,这些“孤峰”可能暗示了低能光子的来源不是唯一的。     

费米耀变体喷流功率与多波段光度的相关性研究

耀变体的喷流辐射机制是一个非常重要的问题。从文献中收集了442个耀变体的数据,这些耀变体包括215个平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasars, FSRQ)和227个蝎虎天体(BL Lac),通过数据研究了耀变体的喷流功率与多波段光度的相关性。研究结果表明:(1)对于平谱射电类星体,喷流功率与射电波段、光学波段、X射线和γ射线的光度都有强相关性,且光度分布顺序为logL_γ logL_O logL_X logL_R。(2)对于蝎虎天体,喷流功率与射电波段、光学波段和γ射线的光度都有强相关性,但是喷流功率与X射线的光度只有弱相关性;蝎虎天体的光度分布顺序为logL_O logL_γ logL_X logL_R,而且蝎虎天体的各波段光度都小于平谱射电类星体。我们认为这些差异是由于平谱射电类星体与蝎虎天体的内禀属性不同导致的,即吸积模式不同和喷流辐射机制不同等。     

利用贝叶斯分层模型估算耀变体的多普勒因子

基于亚毫米波阵列(Submillimeter Array, SMA)的1 mm波长的长时间监测数据,利用贝叶斯分层模型对耀变体的光变曲线进行拟合,估算了155个耀变体的射电亮温度和光变多普勒因子。利用Wilcoxon秩和检验,比较了蝎虎座BL型天体(BL Lac)子样本和平谱射电类星体(Flat Spectrum Radio Quasar, FSRQ)子样本的亮温度和多普勒因子分布,也比较了费米耀变体和非费米耀变体的亮温度和多普勒因子分布。结果表明：(1)相对蝎虎座BL型天体,平谱射电类星体平均具有更高的多普勒因子;(2)相对非费米耀变体,费米耀变体平均具有更高的亮温度和多普勒因子。通过与15 GHz波段的亮温度和多普勒因子进行比较发现,射电亮温度和多普勒因子可能有向更高频率降低的趋势。     

耀变体光学波段的微光变及能谱变化

耀变体在多个波段的微光变和能谱变化多年来是中外天文观测研究的热点课题.耀变体的微光变于20世纪60年代被发现,20世纪80年代以来发现很多源的微光变具有不同的特性,目前对其物理机制的认识和理论、模型的研究还处于发展阶段.该文总结了7个目前观测最多的耀变体(3C 66A,3C 279,3C 454.3,AO 0235+164,BL Lac,OJ 287,S5 0716+714)在光学波段的微光变和能谱变化的观测历史和最新进展,并对其理论模型作了简单介绍.     

费米耀变体的自动分类和能谱拟合问题的研究

<正>耀变体是活动星系核的一个具有极端观测性质的子类,耀变体是目前已知的宇宙中辐射最强最持久的天体,其辐射包括电磁辐射以及中微子辐射.费米大视场望远镜的发射对耀变体的研究作出了极大的贡献,自从其2008年发射至今已经公布的4代源表包括了3000多个耀变体的伽马波段观测数据.本文中将分别从数据的统计分析,耀变体全波段SED (spectral energy distribution)拟合,以及Me V波段探测的设计模拟出发对耀变体进行全面的研究.     

类水星系外行星偏振特性研究

通过对不可分辨水星偏振相位曲线的研究了解类水星不可分辨系外行星的偏振特性,为用偏振探测手段寻找类水星系外行星提供有力的依据.通过贝叶斯非线性拟合得到水星测光相位曲线和偏振相位曲线,进而得到不可分辨水星的偏振相位曲线.从该曲线中得出以下结果: (1)水星在不可分辨情况下在可见光波段其偏振度的量级为10-12;(2)垂直于散射平面和平行于散射平面的最大偏振度相当,且它们所对应的相位角相对于可分辨情况下发生了明显的改变;(3)在相位角大于158°时不可分辨水星的偏振度几乎为零.     

费米耀变体的X射线辐射

耀变体(blazar)的X射线辐射位于同步辐射的尾部及逆康普顿辐射的前部分,因此其辐射起源较为复杂.耀变体从射电到X射线波段辐射的谱能分布(SED)可用抛物线函数近似拟合.若将该拟合所得拟合曲线近似视为耀变体的物理谱,分析费米(Fermi)耀变体的X射线辐射,则结果表明:耀变体的X射线辐射包含同步辐射和逆康普顿辐射2个成份,并可用该拟合线将X射线的同步辐射和逆康普顿辐射成份进行简单分离;源的同步峰频越高,其同步辐射成份越多,而其逆康普顿辐射成份越少;在X射线1 keV处,对于平谱射电类星体(FSRQ)、低同步峰BL Lac天体(LBL)和高同步峰BL Lac天体(HBL),其同步辐射成份占总辐射的比例分别为17%、27%和73%;同步峰频与X射线1 keV处同步辐射流量密度有强正相关,而与逆康普顿辐射流量密度无相关;在X射线波段,LBL的辐射机制与FSRQ的类似.     

费米耀变体光学波段色指数变化的研究

利用调整流量基准面的方法修正19个费米耀变体(Blazars)的光学波段流量与色指数,通过对比修正前后色指数与星等的相关关系,研究多普勒因子对色指数变化机制的影响。研究表明:(1)修正前,只有5个源呈现明显的颜色变蓝的趋势,2个源呈现明显的颜色变红的趋势;(2)修正后,有9个源呈现明显的颜色变蓝的趋势,6个源呈现弱的颜色变蓝的趋势,只有4个源的色指数与星等不存在相关关系;(3)大约有一半的源的色变机制受多普勒聚束效应的影响,修正后,这些源的色指数与星等的相关性增强;(4)多普勒因子的变化可能是造成颜色变蓝的趋势变弱的原因。通过研究色指数和星等的相关关系,能进一步解释耀变体的辐射机制。     

耀变体CGRaBS J0929+5013和J2146-1525光变相关性及准周期分析

利用LSP(Lomb-Scargle Periodogram)方法和加权小波Z变换(Weight Wavelet Z-transform,WWZ)方法分析了耀变体CGRaBS J0929+5013和J2146-1525在15 GHz射电和伽马波段约12年的观测数据.分析结果表明,耀变体CGRaBS J0929+5013...     

类星体长周期光变分析方法的研究

给出了4种分析类星体长周期光变的方法,用一个模拟的周期信号y=sinθ检验这4种分析方法,结果表明:(1)天体光变采样的数据点个数相对少到一定值时,Jurkevich方法、时间补偿离散傅里叶变换分析方法(DCDFT)、离散相关分析方法(DCF)和功率谱密度分析方法(PSD)的分析结果不一样,获取最短的连续数据点后,Jurkevich方法分析结果在4种方法中可能最为精确可靠,且计算方法简捷实用;(2)获得了Jurkevich分析方法的最佳参数,当m=9时分析结果最佳;(3)用m=9时的Jurkevich方法分析了类星体3C 279及3C 454.3的光变周期,得出3C 279的可能光变周期为(2.81±0.54)年,3C 454.3的可能光变周期为457 d。     

关于"太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用"的评论

“太阳线性无力场评注和快速傅氏分析法的应用”一文对太阳线性无力场的工作做了一些评注,在此基础上对快速傅立叶方法的应用提出了改进的计算方法．该文的某些观点值得商榷,有必要对其中存在的问题予以澄清．另外,对该文关于快速傅氏分析法的工作从理论的角度提出看法．     

Fermi耀变体的辐射特性和演化研究

搜集和计算了734个Fermi耀变体样本,包括322个蝎虎天体(其中148个高峰频蝎虎天体、73个中峰频蝎虎天体以及101个低峰频蝎虎天体)和412个平谱射电类星体(其中18个高峰频平谱射电类星体、45个中峰频平谱射电类星体以及349个低峰频平谱射电类星体)。研究了每个子类的红移分布、黑洞质量分布以及γ射线光度的分布,并对其红移、黑洞质量、γ射线光度以及同步峰值频率的相关性进行了分析,结果表明:(1)根据红移与γ射线光度分别从高到低的排序,得到Fermi耀变体的演化序列遵循平谱射电类星体→蝎虎天体,且高同步峰频耀变体→中同步峰频耀变体→低同步峰频耀变体,但根据黑洞质量从高到低得到的演化序列不同,这可能是黑洞质量的估计误差以及黑洞质量样本数量较少造成的;(2)Fermi耀变体每个子类的红移与黑洞质量、黑洞质量与γ射线光度之间正相关;(3)Fermi耀变体每个子类的红移、γ射线光度分别与同步峰频之间反相关,黑洞质量与同步峰频之间不存在相关性。     

Orbit of periodic comet 153P/Ikeya–Zhang

The orbit of Comet C/2002C1 (Ikeya–Zhang) has a similarity to that of Comet C/1661C1 (Hevelius), and the numerical integration of the motion of C/2002C1 backward shows a possible linkage of those two comets. Thus, 153P/Ikeya–Zhang was designated a periodic comet. Historical records of comets in 877 and 1273 are also identified with Comet 153P/Ikeya–Zhang. The integrated orbital elements during 77 and 2362, and historical records of the comet are also presented and discussed.     

基于卷积神经网络的全天空地基云图分类研究

全天相机拍摄的全天空地基云图能够实时反映当地的云量信息,而云量是天文选址首先考虑的因素之一。因此,对全天空地基云图根据图像质量、应用背景等因素进行自动化分类,实现鲁棒性高、适应性强的自动化分类算法,为天文选址提供重要帮助。基于雪龙号全天相机数据对卷积神经网络模型进行训练,并使用丽江观测站全天相机数据进行测试,取得了较好的应用效果,实现了可迁移性高的全天空地基云图自动化分类方法。     

天文CMOS相机测试平台及控制系统的实现

CMOS相机是一种重要的固体成像设备?随着科研级CMOS相机的性能不断提高,现已广泛应用于科研领域?新真空太阳望远镜的成像设备也使用CMOS相机?因此建立一个天文CMOS相机测试系统?对于新购CMOS相机的验收以及现有CMOS相机的定期检测和维护有十分重要的意义。介绍了CMOS相机测试平台的硬件组成,并针对实际测试中对设备控制的需求,以及利用控制器对相应的设备直接控制,提出了基于TCP/IP协议以及串口通信的设计方案?利用C#编程语言设计了一套多线程并行的控制系统软件?实现各设备在局域网内的远程并行控制。通过对设备的运行测试,结果表明,系统能良好地控制各设备的正常运行?满足测试系统集成控制的需求.     

基于步进电机的位移促动器设计与实测

以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行了性能测试实验,获得了位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程、高精度位移促动器的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高分辨率、高刚度和高精度的位移促动器设计,开展了位移促动器的性能测试实验,结果表明:该位移促动器轴向位移量程为±2 mm,不同负载下均能实现1 μm的步长分辨率,位移闭环输出精度优于1 μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。     

Different spatial structures between network regions and active regions indicated by TRACE 171 Å observation

By comparing TRACE 171 Å observations with photospheric magnetograms, we find that the root of TRACE 171 Å emission is centered in magnetic elements in simultaneous Huairou photospheric magnetogram and the luminosity of TRACE 171 Å emission is not always in proportion to the strength of the corresponding photospheric magnetic field. While TRACE emission from an active region shows an obvious upward extension as a whole, fibril-like emissions from network elements show little extension along the structure from the root of each emission to 40′′ higher up in the solar atmosphere. Together with previous studies by Zhang and Zhang (1999, 2000), it is suggested that the magnetic fields in active regions and quiet-Sun regions present different spatial structures from the solar photosphere to the chromosphere and maybe even in the corona.     

基于Paxos的强一致性复制在天文数据存储中的应用研究

随着新一代天文观测技术的快速发展,观测设备所获得的科学数据迅猛增长,传统的外挂式存储设备已经难以满足海量观测数据的近实时存储和同步数据处理的需求。基于廉价硬件的分布式存储系统是解决当前天文观测数据存储的有效手段。由于廉价硬件节点发生故障的概率相对较高,为了确保科学观测和数据的可靠存储,提出了一种基于Paxos的改进的分布式软件多副本复制算法。实验表明,在针对大于1 MB的天文FITS图像文件存储过程中,算法虽然增加少量的存储延迟,但能够容忍多种软硬件异常下多个副本的强一致性,较好地解决当前海量天文数据存储中的多副本数据存储的一致性问题。     

一种快速的天文图像模拟方法及分析

图像模拟在天文学研究中已经发挥越来越重要的作用,其重要性主要表现在以下几方面:通过模拟可以为准备研制的天文观测设备评估提供重要的依据;通过对模拟数据的处理可以验证数据处理的算法。对图像模拟的整个过程进行描述,并在计算上对图像模拟的局部方法进行优化,使模拟结果能够高效准确的生成。主要工作包含以下几方面:对天体形态的模拟,包括点源(如恒星)和展源(星系),这里主要对展源建模;模拟观测条件,主要是仪器和天光背景等产生的噪声;模拟点扩散函数;从计算和程序的方法对计算流程进行优化;对结果进行分析。采用的数据是哈勃超深空场(HUDF) ACS WFC i(F775)波段的数据,其极限星等达到29等。通过对模拟结果的分析,可以看出该方法能够快速并且较为准确地对星系图像进行模拟。