超新星遗迹X射线研究

在此介绍我们基于ＡＳＣＡ 和ＲＯＳＡＴ 等Ｘ 射线天文卫星,对３Ｃ３９７ 、Ｇ３２７ ．１１ ．１ 、Ｇ２１ ．５０ ．９ 和ＲＸＪ１７１３ ．７３９４６ 等超新星遗迹的物理特性进行的分析,简要地讨论了３Ｃ３９７ 的非平衡电离双热分量和双极泡结构以及Ｇ３２７ ．１１ ．１ 和Ｇ２１ ．５０ ．９ 中隐匿脉冲星的性质,并提出ＲＸＪ１７１３ ．７３９４６ 和ＡＤ３９３ 客星之间可能的关系。     

超新星遗迹伽玛射线起源的研究

正得益于空间和地面伽玛射线望远镜的发展,近十年来越来越多的超新星遗迹在GeV–TeV伽玛能段被发现,使得超新星遗迹伽玛射线研究成为热门领域之一.超新星遗迹伽玛射线的辐射特征是研究激波加速粒子等物理问题的关键,因此我们有必要先回答1个基本问题:超新星遗迹伽玛射线的辐射机制是什么?在超新星遗迹中,电子的逆康普顿与轫致过程(轻子起源)和质子的中性π介子衰变过程(强子     

超新星遗迹

展示了近年来国际上由多波段观测发现的不寻常（异常）形态的超新星遗迹，其中有些是独一无二的，如CTB109的半圆形和SS433周围的一连串红红结节，有些是带有一定代表性的，如中心增亮但无点源，以及射电形态上的双瓣和对向等，介绍了作者主持并参与的在超新星异常形态方向较为系统的理论工作，指出其根本成因是由星队介质，星周介质和前身星的多样性引起的，此外，还介绍了Chandra卫星（美国宇航局发射的）在超新星遗迹上取得的最新进展，展示了若干著名遗迹的X射线图像，并作了简单的解释。     

伴有OH 1720 MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征研究

在银河系中，超新星遗迹的射电巡视揭示了19个伴有OH1720MHz脉泽发射的超新星遗迹．在从超新星遗迹膨胀到分子云的激波波面的后面产生了这一类不寻常的脉泽源．这个模型的重要点是从超新星遗迹来的X射线促使产生OH分子．研究伴有OH1720MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征是很重要的．研究了这19个伴有OH1720MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征．得到了这些源的X射线物理参数之间的一些相关关系和反相关关系．X射线电离率ζ与θ、D、r、r^2等物理量均不相关，而与Lx之间存在着正相关关系．另外超新星遗迹的X射线光度与相伴的OH1720MHz脉泽的最弱的束流量密度之间存在着紧密的正相关关系．这些都说明从超新星遗迹来的X射线发射足够在激波波阵面后面分解水分子并产生OH1720MHz脉泽．     

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.     

超新星SN1987A遗迹的尘埃

超新星是宇宙中最重要的尘埃来源之一。对超新星遗迹尘埃的研究,能增进人们对恒星演化、大质量恒星的核合成和抛射物的物理和化学演化等的了解。SN1987A是1604年以来在地球上观测到的最亮的超新星,因此也是研究超新星和超新星遗迹物理独一无二的对象。综述了SN1987A遗迹的抛射物和内赤道环中尘埃的种类、质量、尺寸等特性,以及这些尘埃特性随时间的演变。如果SN1987A遗迹中的大部分尘埃能够存活在不被激波破坏,而且SN1987A具有典型性,那么可以认为超新星是宇宙尘埃的重要来源。     

dMe耀星的X射线的辐射

From Einstein Observatory, we know most nearby dM flare stars have X-ray emissions. X-ray flare energy of dM stars is far larger than that of large flares of sun. The corona temperature of dM stars is higher than that of sun. The X-ray flare time scales are several minutes to hours. Star corona heating model for X-ray flares is loop model, which provide a mechanism to convert magnetic energy to heat energy in star corona.Within identification of ROSAT X-ray sources, we found that X-ray source: RX1102.0 4347 corresponds to WX UMa, a dM5e flare star, which is in a nearby visual binary: Gliese 412A B. The binary is very near to earth, 5.38pc, and has high proper motion, 4".54/ year. The binary is also an Einstein X-ray source: 1 E1103.0 4346.In March 27, 1993, we observed WX UMa by CCD BVRI photometry at BAO 2.16m telescope. Magnitudes of the star are: V = 14.56, B-V = 1.95, V-R = 0.97, R-I = 2.06, which are similar to previous observations.From the ROSAT X-ray survey data in November 7-17, 1990, average X     

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.     

当前超新星遗迹研究中的若干热点问题

对银河系内历史性超新星"回光"(light echoes)的观测是研究年轻超新星遗迹的重要手段。通过对"回光"进行观测,可以确认其前身星的物理特性,揭示恒星晚期演化过程和其星周介质的三维空间分布。历史性超新星直接"回光"极其暗弱,对其探测最近几年才因新技术的应用而得以实现。综述了河内超新星遗迹包括仅有的已探测到回光现象的两颗年轻超新星遗迹——第谷(SN1572)和仙后座A(CasA)的最新研究进展。研究结果有利于更好地理解Ⅰ型和Ⅱ型超新星的性质,区别两类超新星的爆发机制,加深对超新星的核合成、重元素合成、星系形成和演化、暗能量等的了解。讨论了利用回光观测可以进一步深入开展的研究课题。     

超新星遗迹与银河系旋臂结构

从分子云演化的过程来讨论银河系中可能存在的超新星遗迹数目．对银河系分子云的观测已经得到了许多可靠的数据．如果这一研究结果在分子云方面能使理论值和观测值相匹配,那么由此导得的超新星事件结果也有一定的可靠性．结果表明,在内银河系中,可能存在的超新星遗迹约为（７７５±１２）τ５．旋臂结构并不会提高超新星的诞生率,它仅使超新星遗迹的分布有所变化,即在旋臂区域增加,而在臂间区域减少．     

脉冲星与超新星遗迹成协的候选体

从所有已被提出和发现的230多颗超新星遗迹和1300多颗脉冲星中，总结出一个共50对脉冲星与超新星遗迹成协候选体的样本．其中至少20对因为环绕脉冲星的脉冲星风云已被探测到，其成协性应该是真实的。结合近来的观测结果，对导致这种成协对缺失现象的各种因素进行了讨论，尤其深入地讨论了这个样本中有代表性的3个很可能成协的脉冲星与超新星遗迹对。     

致密星的X射线辐射时延现象

能谱仅反映了高能天体辐射的部分性质，而高能X射线辐射的时变可以反映致密天体的动态性质。因此，在构造高能辐射的理论模型时，既要考虑X辐射的能谱性质，也要考虑其时变性质。特别对高能天体X辐射的快速光变，一般认为其发生在致密天体附近，致密天体快速光变的研究可以揭示出致密天体附近的物理性质，因此，时变可以对X辐射模型给以很强的限制。X射线源不同能量光子到达观测者的时间差称为X射线辐射的时延。介绍了高能X辐射时变中的时延分析方法及其最新发展，综述了致密双星系统中黑洞侯选林和中子星的时延现象，并简单介绍了为解释这些现象所发展的模型，以及时延对模型的限制。     

BL Lac天体的γ射线和X射线辐射研究

收集了18个γ射线噪BL Lac天体的X射线流量密度和γ射线流量密度,以及X射线波段(1keV)和γ射线波段(＞100 MeV)的平均光谱指数,研究了它们之间的相关性.结果表明:1)X射线流量密度与γ射线流量密度在高态、低态和平均态均有较强的相关性.2)X射线波段和γ射线波段的平均光谱指数之间有较强的负相关性.3)X射线和γ射线波段的平均光谱指数与X射线和γ射线辐射流量密度在高态和平均态时均无显著的相关性.4)γ射线波段的平均光谱指数与X射线辐射流量密度的低态有较强的负相关性.X射线波段的平均光谱指数与γ射线波段的流量密度的低态之间也存在弱相关性.分析结果支持BL Lac天体的X射线和γ射线辐射可能来自同一相对论电子分布的同步辐射和同步自康普顿(SSC)辐射.     

逆激波对年轻超新星遗迹演化的影响

本文探讨年轻超新星遗迹演化的影响,对Mckee提出的逆激波模型做了进一步讨论,改进了逆激波传播的F值公式。本文的结论有:(1)逆激波所扫过的膨胀壳气体温度递增,总的X辐射光度递减。(2)SNR 射电流量的相对衰减率由于逆激波存在而减小,由此解释了仙后座A(Cas A)射电流量的年递减率理论预言值和观测值之间的差异。     

伽玛射线暴还是超新星？

“超新星”SN 2008D,第一个人们实时观测到的超新星爆发（见《天文爱好者》2008．7“宇宙信息”）,又给人们带来了新的惊喜。最新研究表明,它并不是一次纯粹的超新星爆发事件,也不是能量更高的伽玛射线暴,而是两者的混合体。     

超新星遗迹SN1572周边的分子气体分布

超新星遗迹(supernova remnant,简写为SNR)在早期阶段的结构和演化是与周围星际介质环境密切相关的,这些星际介质也就成为研究SNR.演化的探针.观测了SN1572方向周围的12CO(J=1-0)谱线,拟调查SN 1572周围CO气体的分布,为研究SN 1572与周围分子气体的关系以及该超新星遗迹的演化提供观测依据.观测结果表明,在视向速度VLSR=-69～-58km s-1范围内的CO分子气体与SN 1572成协,此速度成分来自一个大尺度分子云.分子气体沿着SNR的射电壳边缘连续地但非均匀地分布,形成一个包围着SNR的半封闭的分子壳层.整个东半边有着增强的发射,尤其是东北边缘处的CO发射最强.峰值发射位置的谱线呈致宽(>5km s-1)的速度特征,结合光学,红外、X-射线等其它波段在对应位置上的已有观测,都表明了快速的激波和抛出物质正膨胀进入东北边缘的分子气体中,与稠密的气体发生相互作用.这种相互作用将对SN 1572今后的演化有着重要的影响.     

图片中的天文学——千年前的超新星遗迹

“至和元年五月己丑,客星晨出天关之东南可数寸。”(《续资治通鉴长编》)至和元年五月已丑,也就是1054年7月4日,在那一天“晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”(《宋会要》)这是我国古代关于天关客星的记载,根据当时描述可知有23个白天都可以看到这颗突然变亮的天体,之后约有两年的时间依然可以在夜空中看到,直至嘉佑元年三月才慢慢消失。     

M 87核区X射线辐射起源的研究

利用耦合的吸积-喷流模型,对巨椭圆星系M 87(NGC 4486)核区的高分辨率观测到的多波段能谱分布进行了研究,重点是核区的X射线辐射起源问题.研究结果表明,M 87核区的X射线辐射是由喷流主导的,而不是此前认为的由径移主导的吸积流(ADAFs)主导的.