GRB 170817A的洛伦兹因子和观测角

伴随着引力波事件GW170817的短暴GRB (Gamma-Ray Burst) 170817A首次提供了双中子星并合与短暴相联系的直接证据.但是短暴GRB 170817A具有非常弱的光度,意味着观测的视线方向可能偏离喷流轴方向.根据短暴静止系的峰值能量E_(p,i)和各向同性光度L_(iso)。之间的关系以及洛伦兹因子Γ和L_(iso)。之间的关系估算了短暴GRB 170817A以及长短暴GRB 060614观测角与喷流边缘的夹角θ'_(obs)和洛伦兹因子Γ,结果表明GRB 170817A的Γ=45±27,θ'_(obs)=2.2±0.5°,而GRB 060614的Γ=214±93,θ'_(obs)=0.5±0.1°.这个结果相当于GRB 170817A的正轴各向同性光度L_(iso,on)=(2.1±0.7)×10~(49) erg·s~(-1),比典型的短暴少2-3个数量级.GRB 060614的L_(iso,on)=(5.12±1.91)×10~(51) erg·s~(-1)与典型短暴相当.这意味着GRB 060614可能属于短暴类型,而GRB 170817A可能本质上就是一个弱暴.     

同步辐射和费米伽马暴光谱的一致性检验

定义了一个新的量,曲率宽度,去检查同步模型与伽玛射线暴(GRB)光谱的一致性.此量用于测量GRB中辐射能谱(νFν,ν和Fν分别是频率和随频率变化的能量流量)峰值处的光谱拐折锐度.然后使用它检查了理论同步模型与观测到的GRB光谱之间的一致性.首先计算几种典型的同步模型的曲率宽度,包括单能、单幂律和拐折幂律电子同步模型.其次从Fermi/GBM (Gamma-ray Burst Monitor)长GRB时间分辨光谱目录中选择包含1198个光谱的GRB样本,将光谱与常用的经验模型拟合,并计算最佳拟合模型的光谱曲率宽度.通过比较两个曲率宽度,发现大多数样本与同步模型不一致,因为同步模型的光谱拐折比数据的光谱拐折更加平滑.结果表明同步模型很难适合大多数观测到的GRB光谱.此外,在暴脉冲中发现光子流量和曲率宽度之间存在强的反相关性,这表明流量越高,光谱拐折越尖锐,或者与同步模型的偏差就越大.     

星系成团与并合研究

宇宙结构的形成和星系演化是当今天体物理学的重大课题.本论文的工作主要包括两部分:星系团的证认和研究;大质量早型星系的并合及引力波辐射.本文第1部分讨论了从SDSS DR6测光数据中证认星系团并研究它们的性质.前人从光学数据中得到的星系团绝大部分红移小于0.3,而且它们的富度估计不够准确.利用星系测光红移,我们在红移0.05相似文献   

天语计划——寻找第二个太阳系及探索动态宇宙

像木星和土星这样的冷巨行星对类地行星的形成和宜居性起到了关键作用, 因此, 对像太阳系这样具有多个冷巨行星的系统的搜寻具有重要意义. Kepler以及TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)太空望远镜成功地通过凌星的方法发现了大量短周期行星, 然而这些巡天项目的观测基线不足以发现更长周期的行星. 为此, 天语计划将部署两台1m望远镜(天语一号和天语二号),用于结合天语和其他计划的数据通过凌星法来发现冷巨行星及其他行星, 并最终发现类太阳系. 天语一号具有约10平方度的视场以及高速CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)科学相机, 将对超过1000万颗恒星每小时进行一次高精度测光采样, 并通过天语二号的多波段测光、光谱仪以及高分辨率成像对天语一号发现的候选行星进行确认. 天语望远镜将放置于海拔约4000m的中国青海冷湖, 是目前中国境内最好观测台址之一. 天语对亮于14等星的测光精度为0.1%, 对亮于18等星的测光精度优于1%, 天语预计在5yr内将在类太阳周期发现超过300颗凌星行星,其中包括约17颗冷巨行星. 基于系统轨道共面以及孪生地球发生率为10%的假设, 天语预计将发现1--2个类太阳系, 并可被未来的地球2.0计划所证实. 此外,天语还将通过多种巡天观测模式测量从亚秒到周时标的光变, 探测不同时标的时域现象, 包括超新星早期光变、稀有变星和双星、潮汐瓦解事件、Be星、彗星活动以及系外小行星等.这些发现不仅将深化我们对宇宙的理解, 还将为公众科学和科普提供重要平台.     

再发新星天箭WZ(WZSge)1978年的爆发

本文给出了再发新星天箭WZ1978年爆发期间,应用北京天文台兴隆站的40/200厘米双筒天体照相仪于1978年12月6日到25日对其所做的照相观测结果。同时对再发新星WZ Sge爆发期间的光度变化情况进行了讨论。并计算了其在1978年爆发时所释放出的总辐射能量约为1.07×10~(40)尔格。估计了WZ Sge下次可能爆发的时间以及它在爆发时的极大光度情况。     

小行星(469219) Kamo`oalewa轨道的确定与误差分析

作为一颗与地球共轨道的小行星,(469219)Kamo'oalewa是一个具有很高研究价值的近地小天体,也是中国首次小行星探测计划的目标天体之一.针对其轨道特性,建立了兼顾太阳、地球和月球非球形引力作用的小行星动力学模型.并在该模型的基础上,利用国际小行星中心(Minor Planet Center,MPC)提供的2004|2018年间的光学观测数据对该小行星的轨道进行确定.拟合后观测残差的均方根误差约为0:2″(与美国喷气推进实验室的Horizons在线历表系统相当),其中2004年期间数据的观测残差有所改进.最后,对小行星(469219)Kamo'oalewa的轨道误差进行了详细分析,并预报了2020-2025年期间该小行星的轨道误差.     

βCephei变星的脉动不稳定带的研究(英文)

在本文中我们对两种不同的 βCephei变星的理论脉动不稳定带作了比较。它们具有明显的不同之处。为了确定这种变星的脉动不稳定带的轮廓 ,我们根据 4 9颗 βCephei变星的观测资料作了统计研究。在从样本星的色指数 (B -V) ,(U -B)和视差得到它们的有效温度和光度之后 ,我们发现在赫罗图上它们大多数是位于主序带内的。而且这些样本星的质量都位于 7M⊙ 到 30M⊙ 之间。和理论模型的比较表明我们提出的具有光度上边界和红蓝边界的 βCephei变星的理论脉动不稳定带跟观测吻合得更好     

δScuti型变星的观测与模型(英文)

本文报告了δScuti型变星V6 5 0Tau的测光研究结果并讨论了这类变星振幅的变化。根据Arets2 0 0 0的综述“通过谱线变化做模式证认” ,介绍了光谱观测研究δScuti型变星的方法。最后介绍了熊大闰和邓李才的理论模型及δScuti型变星理论的脉动不稳定带     

近地小行星(10302) 1989 ML和(4660) Nereus的轨道特征及演化分析

近地小行星(10302) 1989 ML和(4660) Nereus作为下一代深空探测的候选目标一直备受关注. 在考虑太阳系主要天体的动力学背景下, 通过计算最大Lyapunov指数(MLE)及MEGNO (Mean Exponential Growth factor of Nearby Orbits)指数讨论它们的稳定性. 同时, 对每个小行星, 在其观测误差范围内按多元正态分布各选取1000个克隆粒子, 通过统计分析显示这两个小行星在10万年内可能的运动范围, 给出半长径-偏心率空间中的出现次数分布图, 并统计小行星与地球或其他大行星之间的密近交汇及碰撞的概率. 此外还对这两个小行星的标称轨道进行长期共振、Kozai共振及平运动共振的动力学分析. 综上得出结论, 1989 ML处在平运动共振主导的区域, 发生密近交汇的概率较小, 从而其轨道相对较稳定; 而Nereus处在地球的密近交汇区域, 轨道极不稳定.     

Chandra archival study of (U)LIRGs with a double nucleus:binary AGNs?

We present our initial results from a study of 14(U)LIRGs with a doublenucleus(z <0.15)and an AGN signature in the Chandra archive.The goals of our study are to search for more possible cases of binary AGNs and to investigate the X-ray properties and energy sources of these energetic objects,a major effort devoted specifically to searching for binary AGNs from(U)LIRGs.Our studies suggest that Mrk 266 might be a new candidate in hosting binary AGNs supported by X-ray observations.Our analysis shows that most(U)LIRGs are essentially weak X-ray sources and are not dominated by AGNs,due to both the lack of Fe K line detections and weak emission in the hard X-ray band.We find evidence for thermal emission with temperature kT～0.7 keV in seven nuclear regions,and this component is possibly associated with the nuclear or circumnuclear starburst.The soft and hard X-ray to far-infrared ratios also suggest that most(U)LIRGs are not energetically dominated by AGNs.Therefore,this study only provides one additional candidate of binary AGNs.We cannot rule out the existence of low luminosity AGNs and thus binary AGNs in all of them,particulaxly,those highly obscured and spatially unresolved systems.Nine of 14(U)LIRGs,including three previously known binary AGNs and a new candidate Mrk 266,clearly have obvious X-ray counterparts to their double optical/near-IR nuclei,whereas only two out of 14 have one obvious X-ray counterpart detected.Additionally,Arp 220 and Mrk 273 are not spatially resolved owing to their small nuclear separations(～1"),and no significant X-ray detection in the most distant source.     

A Brief Review of Kilonova (Mergernova) Researchestwo

The neutron star-neutron star and neutron star-black hole mergers may cause the intense radiation of high-frequency gravitational waves (GWs), they can also produce various electromagnetic emissions by ejecting materials outwards. Therefore, these merger events are the most important targets of current multi-messenger astronomical studies. The thermal transient radiation emitted from merger ejecta is called the kilonova or, more generally, the mergernova, which is powered by the radioactive decays of r-process elements, and the energy injection from the central merger product. This phenomenon was first predicted theoretically by Li and Paczynski in 1998, and confirmed by the optical-infrared observations of the GW170817 event in 2017. As a result, the kilonova/mergernova observation had played a crucial role in locating GW170817, identifying its astrophysical origin, and even constraining the nature of the merger product of this event. This paper briefly reviews the primary progress of kilonova/mergernova researches, including the initiative, improvement, and development of the model, the observational discoveries of candidates, and the optical electromagnetic counterpart of GW170817.     

快速射电暴光学对应体在中国未来大视场望远镜中的可探测性分析

快速射电暴是近年来发展最快的天文学科之一. 理论上, 快速射电暴可能存在毫秒到小时时标的光学\lk对应体. 快速射电暴光学对应体有可能在中国未来大视场望远镜中探测到, 例如: 中国空间站工程巡天望远\lk镜(China Space Station Telescope, CSST)、中国科学技术大学和紫金山天文台合作的2.5m大视场巡天望远镜(Wide Field Survey Telescope, WFST)和地球2.0 (Earth 2.0, ET)等. 快速射电暴光学对应体通常分为毫秒时标光学对应体、小时时标光学对应体和光学余辉. 前两者可产生于快速射电暴的高能外延或是快速射电暴的射电辐射与高能电子的逆康普顿散射, 探测率与光学-射电流量比$\eta_\nu$关系密切. 对于毫秒时标光学对应体, 最理想情况下WFST、CSST和ET的探测率可以达到每年上百个. 当$\eta_\nu$~10^-3时, WFST、CSST的年探测率仅 为1个的量级, ET的年探测率为19.5个. 对于小时时标光学对应体, 最理想情况下超新星遗迹的年龄为5年且$\eta_\nu$约为10^-6时, 年探测率可到100以上. FRB 200428的X射线对应体表明, 快速射电暴可能产生相对论性外流并且与星际介质相互作用产生光学余辉. 结合快速射电暴的能量、在宇宙中的分布以及标准余辉模型, 可以对快速射电暴余辉的可探测性进行研究. 当总能量-射电能量比与FRB 200428类似(ζ = 10⁵)时, CSST、WFST和ET的 年探测率分别为1.3、1.0和67个.     

尘埃消光对伽玛射线暴余辉的影响

为了研究尘埃消光对伽玛射线暴余辉的影响,基于严格的Mie理论和最新的星际尘埃光学性质,进行了高精度的数值计算,并分析具有不同物理参数的尘埃所产生的消光曲线.结果表明,介质密度和金属丰度是决定消光总量的主要物理参数,而尘埃颗粒大小的分布则是产生不同消光曲线轮廓的重要物理参数.如果尘埃颗粒相互聚集形成导致尺度增大,将产生较平或者较灰的消光曲线,同时绝对总量将减少;相反,如果尘埃颗粒由于某种原因发生离解导致尺度变小,将产生较陡的消光曲线,同时消光总量将增加.这些结果将对理解光学暗暴的形成机制提供重要的启示.     

Fermion zero-mode influence on neutron-star magnetic field evolution

The quantum phenomenon of spectral flow which has been observed in laboratory superfluids, such as ³He-B, controls the drift velocity of proton type II superconductor vortices in the liquid core of a neutron star and so determines the rate at which magnetic flux can be expelled from the core to the crust. In the earliest and most active phases of the anomalous X-ray pulsars and soft-gamma repeaters, the rates are low and consistent with a large fraction of the active crustal flux not linking the core. If normal neutrons are present in an appreciable core matter-density interval, the spectral flow force limits flux expulsion in cases of rapid spin-down, such as in the Crab pulsar or in the propeller phase of binary systems.     

中子星中心致密天体的双星起源

探讨了认为中心致密天体(CCO)起源于双星的可能性.首先, CCO与正常遗迹脉冲星有着相似的平均自旋周期,但CCO的平均表面磁场强度(B～5.4×10~(10)Gs)低于正常遗迹脉冲星(B～7.7×10~(12)Gs)～2个量级.同时,几乎所有的正常遗迹脉冲星均分布在爱丁顿吸积加速线以上,而CCO全部分布在自旋加速线以下.因此怀疑CCO可能起源于双星吸积加速过程.其次,基于中子星再加速理论,分析了CCO可能的双星演化过程:双星系统中, CCO以M～1017g·s~(-1)的吸积率,经过～106yr的时间共吸积△M～10~(-2)M⊙的物质,其自旋周期将会从P～10 s降低至P～0.1 s,表面磁场强度将会从B～10~(12)Gs降低至B～1010Gs.考虑到～106yr的演化时标远大于CCO遗迹的年龄(～0.3–7 kyr),猜想CCO可能是双星系统中第1颗恒星超新星爆发的产物,而第2颗恒星超新星爆发后双星解体,留下CCO和第2颗恒星的超新星遗迹.该模型预言在CCO附近可能存在一颗年轻的正常脉冲星(P～0.02 s, B～1012Gs),并期望未来的射电望远镜和高能探测器能够进行搜寻.