重力规范理论的球对称星体模型

本文得出,在时空无挠率、物质无自旋的条件下,从重力规范理论出发,可以建立某种既非黑洞又无奇性的星体模型。这样,本文就在一定意义上表明,以广义相对论为基础对黑洞和奇性的讨论,很可能并不符合自然界的真实情况。     

中子星中的对称性自发破缺与声速

一 引言 在超核密态的情况下,声速能否超过光速,这是一个十分重要的问题。大家知道,在一般的情况下,即使在由高度相对论性的质点所组成的流体中,声速是小于光速的。把电磁力考虑进去后,结论仍然不受影响,至于考虑非电磁力后,声速是否仍然小于光速则是一个大家十分关注而尚未解决的问题。本文从对称性自发破缺的概念出发,考虑到在超核密态的情况下真空的相变后,我们发现,在中子星中,声速是超过光     

对称性自发破缺与引力红移的极限

本文根据不同的真空态对致密星的影响,在σ-模型下讨论了对称性自发破缺与引力红移极限间的关系。在强引力场中由于反常核态的存在,使引力红移可以远大于目前我们所知的极限(0.62),这可能给部份类星体的红移提供一种新的机制。     

暴涨中粒子的生成对大尺度宇宙微波背景各向异性功率谱的影响

WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)观测得到的宇宙微波背景(CMB)角功率谱在大尺度上比广泛使用的ACDM宇宙模型给出的理论值有明显的压低.通过引入暴涨中粒子的生成过程,研究了大尺度上CMB各向异性功率谱的行为.计算表明,粒子的生成使得暴涨的原初功率谱产生了修正,从而影响了CMB的角功率谱,这样可以较为自然地得到四极矩附近的压低.     

Cyg X-1高态中短暴性质的研究

CygX-1高能辐射的时变特征可以通过短暴(shot)的性质反映．因此CygX-1的短暴性质，特别是处于低态时的性质曾被广泛研究,利用直接叠加短暴和自相关函数，对CygX-1高态时短暴的性质进行了研究．结果表明，当CygX-1处于高态时，其短暴的结构类似于低态时所具有的性质，短暴的半高宽随能量的增加按指数下降．此结果和康普顿化模型不一致．另外，短暴的能谱演化及结构的非对称性可以解释CygX-1中的时延现象．     

太阳Ⅲ型暴与反向Langmuir波的产生

一般认为,Langmuir波(LW)转换为电磁波是太阳Ⅲ型射电暴的产生机制.由电子束流不稳定性可以很容易地激发LW,正向LW和反向LW的相互作用被认为是产生Ⅲ型暴二次谐波的原因,但反向LW的色散方程和产生机制尚未得到充分研究.对含有温度的双流不稳定性的方程进行了解析求解,发现温度和束流速度分别对反向和正向LW色散关系具有显著影响,并采用粒子模拟(PIC)方法部分证实了解析推导的结果.通过PIC模拟研究了反向LW的产生机制,发现反向LW不能由电子束流直接激发,其能量基本上都是由正向LW散射得到的.然而,电子束流对正向LW的二次谐波有直接放大作用.     

宇宙时－空结构的几何缺陷

宇宙时－空结构的几何缺陷许梅在谈谈标准宇宙模型”一文（本刊１９９６年第２期）中曾提到过大统一相变的问题，这就是说，现今宇宙间存在的四种相互作用：强力、弱力、电磁力及引力，按照热大爆炸学说，是逐一生成的。在宇宙创生期附近，宇宙间只有对称性极高的统一的一...     

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.     

太阳风电子动力学不稳定性

电子是太阳风粒子中最为重要的组分之一,它可以通过多种机制对太阳风产生影响.太阳风中的电子通常具有温度各向异性和束流两种非热平衡分布特征,这些偏离热平衡分布的特征可以通过波粒相互作用激发电子不稳定性和等离子体波动,激发的等离子体波动又可以通过波粒相互作用调制太阳风粒子的分布,从而加热太阳风中的背景粒子.因此电子动力学不稳定性在太阳风的演化过程中扮演了极为重要的角色.详细介绍了太阳风中常见的电子动力学不稳定性,并基于等离子体动力论,详细介绍太阳风传播过程中所出现的各种不稳定性,尤其是在近日球层和太阳大气区域所出现的电子声热流不稳定性以及低混杂热流不稳定性,并分析其波粒相互作用机制,以便更加深入地研究太阳风传播过程中的电子分布函数演化.     

致密星的边界层问题

本文证明了对于中心区产生的相变的致密星,相变将使恒星结构方程(Oppenheimer-Volkoff方程)产生修正,并使度规产生新的奇异性。以上结果表明,必须在相变面附近建立边界层。     

太阳大气等离子体的电流研究

该文讨论了太阳大气等离子体中电流的成因和对各种爆发活动的作用和影响,对目前的研究现状和存在的问题进行了分析讨论,指出虽然磁场是太阳物理观测和研究的关键要素,但是电流也是理解能量的传输与耗散、不稳定性的驱动和激发、等离子体的加热和粒子加速等太阳物理过程的重要概念.该文还提出了一个定性的改进电路模型,认为电流主要产生于太阳内部的发电机过程,同时电路在日冕部分的环形磁场位型也将产生部分新经典电流,通过磁通量管流入太阳大气,并在日冕区域通过磁场重联等过程释放能量.对该模型尚待解决的问题也进行了简单讨论.     

CygX—1频谱的细微结构

利用线性状态空间模型（Ｌｉｎｅａｒ Ｓｔａｔｅ Ｓｐａｃｅ Ｍｏｄｉｌ－ＬＳＳＭ）,将ＣｙｇＸ－１的功率谱分解为ＬＳＳＭ产生的模型功率谱和剩余功率谱两部分。集中分析剩余功率谱,结果显示,ＣｙｇＸ－１在低／硬 态、转换态和高／软态三种状态的剩余功率谱有着不同的结构特征。其中高／软态和低／硬 态的剩余功率谱存在一个宽峰结构,中心频率分别为～８Ｈz和～５Ｈz,低／硬 态的剩余功率谱在～０．０７Ｈz达到极大     

宇宙线的超新星遗迹起源

宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证.     

嫦娥三号APXS月夜生存装置设计与验证

粒子激发X射线谱仪(APXS)是我国嫦娥三号任务巡视器上4个有效载荷之一,它通过携带的主动激发源激发月岩或月壤中的元素,并探测其产生的特征X射线,从而获得月球元素的种类及含量信息.根据APXS所处的极端温度环境,在有限的资源约束下,进行了月夜生存装置RHU的设计分析并开展了相应的结构力学、月夜生存摸底试验.最后,介绍了发射塔架RHU换装的情况与在轨初步探测结果.     

用粒子模拟方法研究离子声波

<正>向传播朗缪尔波被离子声波散射是太阳射电Ⅲ型暴基波和谐波激发的重要过程.使用粒子模拟方法对电子束流激发朗缪尔波的过程进行了模拟,同时对产生的反向朗缪尔波、朗缪尔波2次谐波和朗缪尔波通过非线性过程产生的离子声波的性质进行了分析研究.为了更好地研究离子声波,模拟时单独计算了由离子扰动引起的电场.模拟计算了不同初始参数下产生的离子声波强度,发现离子的温度和质量对离子声波的产生有重要作用,验证了反向朗缪尔波与离子声波的相关性.同时在模拟中验证了朗缪尔波的衰变过程,确认了离子声波对反向朗缪尔波的放大作用.     

一类壳型超新星遗迹非热辐射含时模型的研究与应用

一般认为超新星遗迹是银河系内高能宇宙线粒子的主要源,粒子(轻子和强子)在超新星遗迹中通过扩散激波加速机制被加速到极相对论性能量.近年来,越来越多的观测特别是X射线和γ射线波段的观测支持了这一观点.阐述了超新星遗迹多波段非热辐射的含时模型的研究情况,并将模型应用于4颗超新星遗迹G347.3-0.5,G266.2-1.2,G8.7-0.1和G23.3-0.3,结果显示模型可以很好地解释这4颗SNRs的多波段观测.     

早期宇宙中的相变及熵产生

宇宙中的重子不对称可能是由大统一理论中的B、C及CP破坏的相互作用引起的。在这一理论中必定会有自发对称破缺存在,用以说明CP等破坏的出现,亦即宇宙早期有Higgs相变发生。我们指出,在Higgs相变时的反常耗散也可能是一种熵产生的有效机制,这种过程产生的熵值也可与现今的观测值相比较。在简化的σ模型中求得真空场的自作用及质量与宇宙熵值之间的关系。     

太阳色球-日冕过渡层非共振加热的可能机制

本文试图利用等离子体的堆垒效应及波-粒子非共振加热机制对太阳色球-日冕过渡层出现的温度随高度陡分布现象提出定性定量的说明。分析表明,只要有一高能质子束从色球注入过渡层,通过等离子体波-粒子非线性相互作用,就能使温度在窄区域中出现陡分布。     

用中子星限制暗物质粒子散射截面

中子星可以通过重子物质和暗物质的相互作用吸积暗物质,且在一定条件下, 中子星吸积的暗物质粒子可以引发自引力塌缩形成小型黑洞, 生成的黑洞可能会进一步吞噬中子星.依据文献已有模型, 基于以上物理过程给出了在暗物质粒子不同质量下对暗物质粒子--中子的散射截面的限制.使用弱相互作用大质量粒子(Weakly Interacting Massive Particle, WIMP)模型, 并考虑暗物质粒子是玻色子的情形, 讨论了暗物质粒子有无自相互作用以及有无湮灭等条件下对限制暗物质参数的影响.既考虑了已发现的两个中子星系统来给出对暗物质参数空间的限制,也考虑了两个可能存在的年老中子星来预测未来观测可能对暗物质参数空间的限制.对于考虑玻色--爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensate, BEC)的玻色子暗物质, 在无自相互作用或有弱自相互作用, 无湮灭或有很小湮灭截面的条件下,中子星给出的间接观测对暗物质粒子-中子散射截面的限制的强度比XENON1T直接探测实验来得更强.未来, 如果在银心附近能观测到年老中子星, 其观测结果可以提升模型给出的对暗物质粒子--中子散射截面的限制, 从而帮助人们进一步理解暗物质.     

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．