H(z)数据对相互作用暗能量模型的观测研究

结合最新的哈勃参量H(z)观测数据、重子声学振荡(BAO)数据与普朗克卫星观测得到的宇宙微波背景辐射(CMB)数据,利用马尔柯夫链蒙特卡洛算法(MCMC)对一种相互作用暗能量模型进行了观测限制.这3种数据联合限制得到的各参数的最佳拟合值及1σ误差范围分别为:物质能量密度参数?m=0.266+0.028-0.028,相互作用因子γ=0.090+0.100-0.098,暗能量状态方程参数wX=-1.307+0.263-0.269,哈勃常数H0=74.20+4.66-4.56.相互作用耦合参数γ0表明能量正在从暗物质转移到暗能量.然而,宇宙学常数模型中的巧合性问题在1σ误差范围内依然可以轻微缓解.为了更好地做出比较,还利用BAO+CMB组合数据及单独的H(z)数据对该模型进行了考察,得到的结果如下:(1)H(z)数据能对相互作用参数γ给出更好的限制结果;(2)ΛCDM模型仍然是与观测数据符合得最好的模型,耦合参数γ与其它模型参数(?m,H0)相互关联;(3)在考虑了暗能量与暗物质间的相互作用之后,超新星局域距离阶梯测量与普朗克观测对H0限制结果的冲突问题能够得到一定程度的缓解.     

太阳IV型分米波爆的波-波非线性相互作用机制

本文提议了太阳IV_(dm)型爆发的波-波非线性相互作用机制及其频谱的数值计算方法.假设Iv_(dm)型爆发源位在太阳日冕0.6 R_⊙地方,磁场强度为4G—23G的一个磁瓶.它捕获在爆炸相期间受到加速的非热电子(E_0=100keV).这些各向异性的非热电子同时激发朗谬尔波和哨声波.这两种波的非线性结合过程产生了lV_(dm)型爆发的横波.数值计算1972,8,2,0330的频谱与观测符合较好.两者比较得到非热电子数密度随频率(高度)的分布,还得到IV_(dm)型爆发源中的平均电子数密度为372/cm~3,源中的总的非热电子数为10~(32).这比迥旋-同步加速机制所需的非热电子数少1—2量级.文中还谈到了哨声波调制朗谬尔波导致分米波爆随时间振荡的可能性.     

空间飞行器远尾区内等离子体与场的相互作用

从理论上得到一组在考虑非静态极限下描述空间飞行器远尾区内等离子体与场之间的非稳态非线性相互作用耦合方程，并对其进行数值解，通过来用数值模拟计算方法，表明由于高频包络场的调制不稳定性，会产生密度空腔和电磁孤波，这对探测隐身飞行器有很重要的意义．     

太阳P模振动理论的研究

日震学是太阳物理的一个前沿分支学科,是根据太阳振动的观测来研究太阳的内部结构与运动的一种方法学。太阳５ｍｉｎ振动频率的理论计算和实测之间存在的显著偏差和振动模的激发问题一直是困扰日震学的两大难题,经过多年的研究仍然没有解决。然而太阳的表面层内绝热假设条件与真实情况有很大的偏差,我们认为绝大多数标准太阳模型的Ｐ模频率计算忽略了非绝热效应对频率的影响,忽略了振动的激发和衰减机制以及缺乏振动与对流湍流相互作用的知识。因此,我们必须发展非绝热理论来处理太阳５ｍｉｎ的振动问题     

白天赤道电激流区梯度漂移不稳定性的非局域分析(英文)

八十年代,人们在赤道电激流区观测到数公里尺度的强非线性波动现象。对这一现象目前还没有满意的理论解释。 根据一些作者对速度剪切对不稳定性的影响的讨论,我们认为速度剪切对长波的影响不是决定性的,描述梯度漂移不稳定性的基本方程可以作相当大的简化。对一个简单的等离子体密度分布模型,该微分方程可以解析地求解。 本文结果表明,大尺度波的相速度和增长率不仅依赖于波数,也依赖于模数—非局域解在不稳定区域中的节点数。与局域理论相比,非局域效应大大地减小了增长率。结果还表明,如果考虑复合耗散,增长率的长波截断与观测结果是吻合的,另外,波的相速度与观测结果也相合。 线性分析的结果还不能完全解释大尺度波现象,但是本文的解析解对今后的非线性分析很有帮助。 类似的分析方法将应用到夜间赤道电激流区和中纬Es层。     

论倾角函数递推公式中的一种特殊的奇点

在推导倾角函数的递推公式时,通常利用(A)1Al-1,m,p(I)+A2Al,m,p(I)+A3Al+1,m,p(I)=0和(C)1Al,m,p-1(I) +(C)2Al,m,p(I)+(C)3Al,m,p+1(I)=0来定义倾角函数的l递推和p递推.指出:这样建立的递推公式将包含cosI=1/n(n为整数)的奇点,使得倾角函数的计算出现错误.该奇点可以通过改变l递推和p递推的定义来克服.     

太阳存在脉动不稳定的低球谐阶p1模吗?

利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了太阳中低球谐阶(l＜25)模的非绝热脉动.结果表明,低阶(0＜l＜6)非径向p1模是脉动不稳定的,而与之相邻的g模、f模和p2-p5模都是脉动稳定的.根据累积功图的分析,发现振荡的激发来自对流区底部区域.太阳是否存在不稳定的低球谐阶p1模对判断太阳5 min振荡的激发机制有重要意义.     

半锥体内流体自转加速或减速问题的数值研究

使用并行有限元数值模拟方法,研究了封闭半锥体内流体在自转加速和减速过程中的动力学调整过程。结果显示,半锥体不规则的几何形状以及自转速度变化的大小是影响流体调整过程最重要的因素。与GreenspanHoward(1963)在轴对称容器的研究结果不同,在半锥体这个非对称容器中,流场不存在地转流等值线(geostrophic contours)和可数的惯性波动模。当旋转角速度变化较小(|Ro|0.05,Ro为Rossby数)时,流体运动呈现弱非线性特征,流体结构无对称性(容器几何形状的影响),但Ro异号(自转加速或减速)之间满足对称关系,且粘性衰减时间与E-1/2(E为Ekman数)线性相关;当旋转速度变化较大(|Ro|0.05)时,流体运动呈现强非线性特征,运动形式更为复杂,湍流占居主导地位,Ro异号之间的流体结构无相关性,垂向运动加剧,流体的分层独立结构被彻底打乱,与弱非线性情况差异显著。     

星系形成环境与宇宙中的空洞

本文讨论了初始扰动谱中大尺度负密度扰动对星系尺度扰动峰值的局域密度的影响，以及空洞演化中边界壳层非线性发展的作用。结果表明它们并不能解释空洞的形成。但考虑星系相互作用在可见星系形成中的关键作用，把星系群与星系团的存在作为形成的必要条件时，可以用负密度扰动对星系团和星系群的局域密度的调制，解释３０─６０Ｍｐｃ的空洞形成。对于更大尺度空洞的形成，则必须考虑对标准冷暗物质模型谱作出修正。     

星系形成环境与宇宙中的空洞

本讨论了寝扰动谱中大尺度负密度扰动对星系尺度扰动峰值的局域密度的影响，以及空洞演化中边界壳层非线性发展的作用，结果表明它们并不能解释空洞的形成，但考虑星系相互作用在可见星系形成中的关键作用，把星系群与星系的存在作为形成的必要条件时，可以用负密度扰动对星系团和星系群的局域密度的调制，解释３０－６０Ｍｐｃ的空洞形成，对于更大尺度空洞的形成，则必须考虑对标准冷暗物质模型谱作出修正。     

1.56m望远镜新CCD相机MPP模式开与关的对比(英文)

1 .5 6m望远镜新CCD系统是在里克天文台用其控制电路组装而成的。该系统能在MPP模式与非MPP模式之间自由快速转换。我们比较了两种模式的性能差异 ,得到 :(1)增益和读出噪音不变。 (2 )在 - 10 0℃温度 ,MPP模式的暗流对短的或中等长度的露光可以忽略 ,并且暗流对CCD芯片的温度变化不太敏感 ;非MPP模式的暗流有确定的图案 ,对CCD的温度变化比MPP敏感。因此稳定的低温是必须的 ,并且使用时须减暗流。 (3)使用MPP的代价是 ,相对于非MPP模式 ,动态范围至少减小约 90 0 0adu(增益 4 .6e- /adu)。用户使用时应按照科学目的选择模式。     

行星际Alfvén脉动的耗散机制

空间飞船Hellos 1和2的观测表明由0.3AU至0.9gAU,Alfven脉动振幅的衰减比Alfven波传播的WKB解预计的振幅变化要大.Alfven脉动能谱密度的变化可以表示为WKB解预计的能量变化乘以一个衰减因子e~(-2(r-r_0))/λ(f),其中r=0.87AU,r_0=0.29AU,λ(f)称为耗散长度.当频率f>10~(-2)Hz时,λ近似为一常数,λ的变化主要发生在低频区.这一现象对有关Alfven脉动耗散的理论提出了一个新的检验标准。本文导出了与Alfven脉动的波能串级模式和粘性衰减模式相应的耗散长度的解析表达式,并将Helios观测得到的太阳风参数代入进行计算.通过计算结果与实际观测的比较发现,波能串级模式给出的耗散长度的数值及其随频率变化的趋势与实际观测结果一致,而粘性模式给出的结果与实际相差很大.     

高密物质的一种状态方程和中子星的结构

我们用改进的平均场方法计算了核密度以上物质的状态方程,并用中子星结构方程计算了中子星结构,得出引力质量M_G=1.7M_⊙,转动惯量I=1.62×10~(45)g-cm~2。结果表明,这些值与观测值符合的较好;高密物质相互作用模型的选取直接影响到中子星结构的特征量,同时可看出,用改进的平均场方法可使非相对论和相对论理论所推算的中子星的质量和转动惯量之间的差距明显地缩小。     

基本相互作用和它们的统一

在《标准宇宙模型及宇宙的未来》(本刊 1 996年第2期 )一文中曾提到自然界的四种基本相互作用 :强相互作用 (简称强力 )、弱相互作用 (简称弱力 )、电磁相互作用 (简称电磁力 )及引力相互作用 (简称引力 )的统一问题 ,本文将对此问题做扼要介绍。大家知道 ,地球上任何物体的重量就是物体受地球引力的度量 ,天体之间的相对运动主要也是受它们之间的引力支配的 ;而电力和磁力是通过 1 9世纪中叶麦克斯韦 (Ｊ.Ｃ .Ｍａｘｗｅｌｌ)发现的并以他的姓命名的方程式有机地统一起来的。电子被束缚在原子核周围 ,原子结合成分子都是电磁力起主导作用的…     

太阳Ⅳ型分米波爆的非线性散射机制

本文提出了一种IV_(dm)型爆发的非线性散射机制和其频谱的理论计算方法.假设被捕在磁镜(IV_(dm)爆发源)的非热电子是由损失锥间隙分布所组成.非热电子(E≈500keV)激发等离子体波,经离子上的非线性散射而转换成Iv_(dm)爆发的横波.理论计算的频谱与观测符合较好,两者比较得到非热电子在源中随高度的分布以及总的IV_(dm)爆发源中的非热电子数为10~(32).另外,朗谬尔波对背景热电子有加速作用,计算v≈24vf_e的一个热电子可加速到约6MeV.可见朗谬尔湍动对电子加速是很有效的.     

非绝热过程对太阳p模振动的影响

本文讨论了与非绝热性有关的辐射损失和对流转移对太阳ｐ模振动的影响．在非绝热情况下，ｐ模的本征频率增加了虚部σ（１）ｉ和σ（２）ｉ．本文试图探讨一种渐进方法研究非绝热效应对太阳ｐ模振动的影响．在渐进近似失效的太阳外大气层，利用表面相移的相关关系给出了非绝热振动方程的严格解．对低、中间频率的振动模，通过渐进解和表面解在外大气层的拟合，得到表面相移只是频率的函数．与绝热振动相比，考虑非绝热效应有可能改善太阳５分钟振动的理论频率和观测频率之间存在的偏差．     

宇宙中大尺度非线性结构

宇宙物质在大尺度上成团是宇宙学的基本问题.本文综述了金斯理论和泽利多维奇近似,指出:双成分自引力系统的非线性相互作用的动力学描述是大尺度成团的现代研究课题. 详述了过去在这个课题方面被我们获得的结果.表明:自引力系统的结构可由一组非线性藕合方程描写:扰动场能塌缩并形成类薄饼结构.在宇宙条件下,我们得到了星系团、超团和巨洞的特征尺度.     

剪切流动和电阻撕裂模的相互作用

本文在细长柱位形下数值研究了具有剪切流动的电流片中电阻撕裂模不稳定性的非线性演化。结果表明，电流片附近Ｓｅｃｈ形式的剪切流动，将导致电阻撕裂模不稳定性的发展，且不稳定性增长率随着剪切参数Ｒｒ的增加而增长，导致磁岛的形成和快速的磁能释放。这种剪切流动和撕裂模的耦合过程以及超热不稳定性的相互作用，改变了磁拱中的磁场剪切强度或者说电流密度梯度，从而驱动电阻撕裂模不稳定性的发展，这种过程对于等离子体电流密     

亚毫米波段的红外背景

Matsumoto等人所探测的一种新的亚毫米波段宇宙微波背景辐射表明在300μm和1000μm之间有过量的辐射,这个大的过量辐射相应于其黑体背景的10％。本文利用由星际的硅酸盐粒子和石墨粒子构成的宇宙尘埃模型得到了Matsumoto所观测到的这一亚毫米波段过量辐射。我们的结论是:(1)星系前的VMO_s推测是正确的;(2)VMO_s的产生年代可能是z=80附近;(3)中性氢含量很少;(4)在宇宙中,尘埃的主要成份是硅酸盐粒子,碳微粒是第二组成部分。     

恒星类太阳和类长周期变星脉动激发机制的理论探讨

利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了0.6～3.0 M☉恒星演化模型的线性非绝热脉动.结果表明,赫罗图上脉动不稳定带右方的脉动不稳定的低温恒星可以分成2大类(群).一类由主序矮星、亚巨星和中低光度红巨星组成的类太阳振荡恒星,它们的中高阶(径向阶nr≥12)p模是脉动不稳定的,而低阶(nr≤ 5)模是脉动稳定的;另一类是由亮的红巨星和渐近巨星支星(AGB)组成的类长周期变星,它们的低阶模(nr≤5)是脉动不稳定的,而高阶模(nr≥12)却是脉动稳定的.能利用对流与脉动的耦合统一解释造父变星脉动不稳定带红边界、类太阳和类长周期变星脉动.对赫罗图右方的低温恒星的中低阶p模振荡,对流与脉动的耦合是主要的脉动激发和阻尼机制,而湍流的随机激发机制仅对类太阳振荡高阶p模重要.