太阳耀斑的一种发电机机制的设想

当太阳黑子磁环从太阳对流层深层上浮到太阳表面时,便形成了一个双极黑子群的活动区。在活动区内,纵向磁场为零的中性线区域为高压区,垂直向上气流把黑子磁弧吹入日冕。同时在磁弧的顶部,即在中性线上空产生了感应电流,它的焦耳耗散形成了H_α耀斑。然而,因两个黑子区内为低压区,吸注气流从黑子磁弧的两条腿部顺磁力线流向黑子,它与位于中性线的上升气流形成了两个对称环流,随着环流和磁弧的发展,耀斑区向中性线两旁分离,因而呈现出双带耀斑的特征。本文还估计了耀斑的能量,只要横越磁场的速度,v_⊥～0.3—3公里。秒~(-1),磁场强度B～10—100高斯,这就足以产生耀斑所需要的10~(29)～10~(33)尔格的能量。     

电子回旋脉■和太阳微波毫秒级尖峰辐射

本文提出由非热电子(60keV)的空心束(hollow beam)分布激发回旋脉降作为太阳微波毫秒级尖峰辐射的产生机制。文中求得了非常波模二次谐波的增长率及其随时间的变化、脉泽的饱和时间、饱和波能密度及脉降辐射的方向特征。 结果得到,当磁场强度B=507G,等离子体数密度n_(?)=4×10~9cm~(-3),电子温度T_e=1.4×10~6K,非热电子数密度与热电子数密度之比(n_s/n_e)≈4×10~(-5),磁场标高时,将在2.84GHz频率上产生高亮温度(T_b≈5×10~(15)K)的毫秒级尖峰辐射。     

原子核反應和太陽內部結構

一.前言 從天文觀測,我們曉得太陽每年發出的總能量是3×10~(33)卡.太陽的質量是2×10~(33)克,所以太陽裹的物質平均每克每年發出1.5卡的能.這個數目好像很小,不過我們要曉得太陽巳存在十萬萬(10~9)年以上而它以往每年發出的能很可能沒有什麼變動,這樣就說明太陽每克的物質平均至少巳發出十萬萬卡的能.一克煤和氧在最好的燃燒狀態下祇發出2200卡的能,所以太陽能的來源仰給于物質的燃     

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)。     

自由能密度上限及毫秒级射电尖峰的“饱和”机制

本文首先介绍了热力学自由能上限的普遍公式及其推导思想,然后应用于非热电子束的具体形式,从而估计太阳射电活动中的毫秒级尖峰辐射的“饱和”能量;在此基础上,进一步为饱和时间问题作一般性的讨论;最后,在把尖峰“饱和”的几种机制进行了比较之后提出:由于尖峰能量远未达到非线性饱和的水平,因此,由某种外部因素(例如加速机制等)所导致的高能电子束的非均匀性可能是一种较为合理的模型。     

大、小麦哲仑云中超新星爆发能量的估计

本文根据超新星遗迹的射电演化的理论和X射线辐射理论,导出了直接由射电观测的流量密度和X射线光度表示的超新星爆发能量,并应用这一结果估计大、小麦哲仑云中超新星的爆发能量。计算表明,大、小麦哲仑云中的绝大部分超新星,其爆发能量在10~(49)ergs—10~(51)ergs之间,而Ⅰ型超新星爆发的能量系统地比Ⅱ型要小,在10~(49)ergs的量级。本文还讨论了统计的N-D关系和理论导出的N-D关系之间不一致的最可能原因是由于样品的不完备性,并指出在大、小麦哲仑云中,绝大部分的线径大的源仍然处于绝热膨胀相。     

晚型恒星宁静微波辐射的一种产生机制

本文提出具幂津谱分布的非热电子在多重偶极子磁场中产生回旋同步辐射是晚型恒星宁静微波辐射的一个可能机制。文中假设有10—20个磁偶极子随机地分布在恒星光球之下,非热电子与背景热电子数密度之比<10~(-3),并且在非热电子分布中引入了与其寿命有联系的因子。由此计算并分析了回旋同步辐射谱和偏振性质,并获得了辐射源的空间分布特性。     

关于脉冲星非共转模型的研究

本文讨论了共轴、纯转动、force-free的脉冲星系统,在Burman理论基础上建立了一个非共转模型(其中含待定参量,共转情况是它的特例)。利用系统稳定的近似条件——系统能量最小确定特定参量,得到一个与G-J模型类似的共转模型。由于考虑了惯性效应,不存在星风,是稳定态,但没有辐射。在转轴与磁矩有小偏角时,利用非平衡系统更普遍的稳定条件——熵产生最小,确定本模型的参量,得到的辐射能量在量级上与观测值相符合。     

太阳常数和大气外太阳分光辐照

太阳辐射的肉眼可见波段很窄,约3500～7500A,太阳辐射能量按波长的分布是不同的,但主要集中在一个并不太宽的波长范围内,在0.217μ<λ<10.94μ的波长区间里能量就占了太阳总辐射能量的99.9％,在0.3μ<λ<3.0μ的区间约占97％(图 2)。可见与红外辐射能(约10~(33)尔格/秒)随太阳活动(如大耀斑爆发,其能量约10~(29)尔格/秒)的变化量是很小的,粒子辐射、X射线,紫外辐射和无线电辐射的能量则随太阳活动有急剧变化,但因这些辐射的总能量只占太阳辐射总能量的2％,所以太阳辐射总量基本不     

扁率对行星自由核章动与低阶本征模耦合影响的初步研究

由于行星不是严格的刚体,自转会使其形变为近似的扁球体,这种非球体性会对其本身的物理性质产生影响.从其对自由核章动和低阶本征模耦合影响两个方面进行了初步的讨论.首先,讨论了扁率对于自由核章动产生的影响;其次,土星的大扁率使其低阶的本征模强烈耦合,此时解的截断长度和不同模之间的能量比会使结果有着明显的不同.计算了在不同的截断下,低阶本征模周期的变化,同时初步讨论了不同本征模间能量的比例对本征模的影响.     

暗物质空间探测器BGO量能器的读出设计

暗物质空间探测器是中国科学院紫金山天文台暗物质空间天文实验室提出的,其目的是为了探测暗物质粒子湮灭可能产生的高能电子和伽玛粒子.整个探测器主要由BGO(Bismuth germanate,锗酸铋)高能图像量能器和闪烁体径迹探测器构成.探测器的能量探测范围将覆盖10 GeV到10 TeV的高能电子和伽玛粒子,其中高能粒子的能量主要沉积在BGO量能器中.为了验证探测器方案,紫金山天文台暗物质空间天文实验室设计了暗物质空间探测器BGO量能器的读出系统原型,并对其进行了初步的测试.     

暗星云L134的稳定性及热特性

利用暗星云L134的光学观测及分子谱线观测的结果,估算了它的某些基本物理参数,讨论了该星云的稳定性及能量问题。 发现在L134的演化过程中,热压力及转动在制约其自引力坍缩中起一定作用,但不是重要因素,而磁场的支撑作用可能是比较重要的,L134不是在自由下落时间尺度t_(ff)上引力坍缩,而可能是在一个比较长的双极扩散时间尺度t_D上收缩。 本文还计算了L134的冷却率及加热率,表明引力克服热压力作功不是暗星云L134的有效加热源;宇宙线是L134的一个加热源,它能提供所需能量的～20％;磁场通过双极扩散释放能量可能为L134提供了一个重要的加热源。     

恒星内部核素~(56)Fe、~(56)Co、~(56)Ni和~(56)Mn电子俘获过程中微子能量损失高斯修正

采用高斯修正法,研究了核素~(56)Fe、~(56)Co、~(56)Ni和~(56)Mn电子俘获过程中微子能量损失.结果表明:对核素的Gamow-Teller(G-T)共振跃迁能级分布的高斯修正使中微子能量损失率增加.在低能跃迁电子俘获过程为主导地位的反应中,高斯修正对中微子能量损失的影响很小,而对高能G-T共振跃迁为主要的电子俘获过程的中微子能量损失的影响将大大增加.如核素~(56)Fe在密度ρ_7=100(ρ_7以10~7 mol·cm~(-3)为单位),高斯函数半宽度△=14.3,18.3,22.3 Mev时,修正差异大约达2个数量级,核素~(56)Ni在△=6.3,18.3Mev差异分别达60%和40%.     

关于耀斑起因问题

根据半年多用高时间分辨率和高空间分辨率的光球观测监视太阳活动区的结果,我们以三组和耀斑有关的光球变化照片来表明耀斑过程中有能量从光球下层快速出来,表现形式为从黑子本影“抛出”磁场和黑子群内白光辐射增强,它们足以供给10~(31)—10~(32)尔格大耀斑的能量。耀斑前后及耀斑过程活动区光球变化在空间、时间和现象本身的多样性是造成复杂的耀斑现象的根本原因。从光球下层快速出来的能流在水平方向有明显的动力学效应,它使在其通道上的小黑子变形、瓦解、甚至在几分钟至几小时内消失。     

由多频射电爆发探讨太阳白光耀斑的起源问题

从射电运动Ⅳ型爆发的特征和多频射电爆发开始时序的分析可以看出这个伴生的白光耀斑和射电爆发同是由低日冕的加速电子激活,可能通过非热电子沉降能量于色球层,产生了色球层压缩波,又经二步能量传输过程过程中在上光球导致ＷＬＦ。通过对共生事件的分析,并与已知的二类ＷＬＦ的观测特征作了比较,提出该ＷＬＦ可能属于二类的混合型,并提出了ＷＬＦ可能存在射电辐射的必要条件。     

从一个微波C型爆推算到的高能电子数

本文分析了Sag。Hill天文台观测到的1989年3月6日在1353 UT左右发生的一个罕见的大C型爆,即延伸型耀斑大爆发。假设射电辐射来自处于磁环顶部的均匀源,采用合适的日冕磁场值(100高斯),可推算出射电源中的非热电子总数N_R(5.6×10~(37)),这与一个标准硬X射线发射(I_p=10~6ε~(-3.5))的薄靶模型所预计的非热电子总数N_X(2.8×10~(37))相近。由此表明这两类辐射可能有共同的或紧密相关的非热电子分布起源。文中还用统计规律估算该事件的硬X射线大于30keV以上各通道的总记数率,即HXRBS峰率F_X为1.1×10~5s~(-1)。 文中还分析了长期存有争论的N_R与N_X相差10~3—10~5的原因,可能主要是N_R估计不准。这种估计不准,除理论原因外,还有流量测量精度不够的原因。如流量测量误差在±30％时,就可使N_R的估计值相差10~2—10~3。     

1987年9月23日日偏食云台多波段联合观测

本文给出了1987年9月23日云南日偏食射电多波段观测结果。 1.取得了太阳活动低年射电太阳半径:在8.2厘米、10.6厘米、21.1厘米三波段分别为1.060、1.068和1.083r⊙。 2.暗条N—2上空射电源被观测到:它们在三波段立体角范围分别是0.4～1.0×10~(-8)Sr,1.2～2.0×10~(-8)Sr,4.2×10~(-8)Sr;平均亮温度分别在1.0～1.2×10~6K,1.7～2.4×10~6K,3.4×10~6K。 3.观测到日珥E—1上空射电源:立体角范围在三波段分别为0.4×10~(-8)Sr,0.3×10~(-8)Sr,0.8×10~(-8)Sr。是热源,平均亮温度分别为3.0×10~6K,5.3×10~6K,8.0×10~6K。 4.谱斑上空射电源观测到3个,三波段立体角分别为0.8～1.3×10~(-8)Sr,0.8～1.8×10~(-8)Sr,1.6～6.0×10~(-8)Sr。全是热源,平均亮温度分别为0.7～0.8×10~6K,1.0～1.1×10~6K,1.0～2.8×10~6K。晕的辐射标度分别为8.0×10~(28)电子数~2/厘米~5,6.7×10~(28)电子数~2/厘米~5,3.7×10~(28)电子数~2/厘米~5。 5.在日面西北边缘100°～115°范围内观测到日冕凝聚区,它的立体角范围在三波段分别是0.3～0.7×10~(-8)Sr,0.6×10~(-8)Sr,1.3×10~(-8)Sr。是热源,平均亮温度在三波段分别为0.8～1.6×10~6K,5.4×10~6K,7.4×10~6K。它的延伸高度在三波段分别为2.10×10~4km,3.53×10~4km,4.72×1     

BGO量能器大动态范围读出的线性标定系统的设计和实现

暗物质空间探测器是中国科学院紫金山天文台空间实验室提出的,其目的是为了探测暗物质粒子湮灭可能产生的高能电子和伽玛粒子.BGO量能器是暗物质粒子探测卫星主要载荷之一,高能粒子的能量主要沉积在BGO量能器中.为了使探测器覆盖5 GeV~10T'eV的探测范围,要求每个BGO探测单元具有约1.5×10~5的动态范围.为了对这一大动态范围的探测单元进行测试,提出一种比较简易的线性测试方法,并在实验室构建一个相应的测试系统,对BGO量能器探测单元读出系统的线性进行测试.测试结果表明BGO量能器探测单元读出的非线性度好于2.7%.     

超新星物质状态方程

本文提出了一个温度和密度分别在:10~9K T 10~(11)K;10~9gcm~(-3) ρ 10~(15)gcm~(-3)范围的热密物质状态方程.主要考虑了核子的相对论效应和确定原子核种类的方法.所得结果表明核子的相对论效应使状态方程高密部分明显地硬化(核子比熵为1k_B的等熵线最大绝热指数约为4);采用自由能取极小值的方法确定原子核的种类比较合理.     

磁星能量注入模型拟合伽玛射线暴X射线余辉光变曲线

某些伽玛射线暴(简称伽玛暴)的中心致密天体可能是一颗具有强磁场的毫秒脉冲星,它通过磁偶极辐射可对伽玛暴外激波注入能量,从而导致早期余辉光变曲线的变平.近年来,从Swift卫星观测到的大量伽玛暴X射线余辉中发现,很多X射线余辉光变曲线在暴后10~2～10~4s期间的确存在明显的变平现象.利用周期为毫秒量级的磁星能量注入模型对11个加玛暴的X射线余辉光变曲线进行了拟合,显示该模型在解释余辉变平现象上的有效性和广泛性,通过对余辉光变曲线的拟合,同时也给出了相关中心磁星的磁场强度和旋转周期.