等离子体天体物理中的弱湍动和强湍动

本文对等离子体天体物理中的弱及强湍动进行评述,并强调了等离子体的基本相互作用。 弱湍动的主要课题是波—波、波—粒子间的非线性相互作用;相互作用的动力学方程组可用半经典方法导出。讨论了如下重要课题:弱非均匀性介质中波的传播方程,湍动加速和磁发电机制。 分析了控制强湍动现象的查哈罗夫方程。讨论了一些天体物理中的重要问题,例如宇宙天体中自生磁场、电双层、孤波加速、辐射以及爆发等等。     

等离子体湍动电场对Stark致宽函数的贡献

过去在用Stark效应研究天体活动过程的光谱时,一般仅考虑Holtsmark场的作用,所得出的电子密度只是一个上限。近来的研究表明,等离子体湍动电场在其中也起着重要的作用,而且当计及这种场的作用时,电子密度减小很多。本文给出Balmer线从H_3—H_(30)的Stark致宽函数S(α,α),它们是考虑到Holtsmark场和湍动场的联合作用以及对两者的不同比值而计算的,所给出的结果与Underhill等和Galdetskii等分别对纯Holtsmark场和纯湍动场而得到的类似数值不同。由于除了极少数外,大部分太阳耀斑和爆发日珥以及其他天体活动过程可能都处于弱或中等等离子体湍动状态,因而所算出的S(α,α)值可用于这些过程的氢线轮廓或半宽的分析。     

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.     

X射线天体源观测时间估计方法

空间探测器对X射线天体源的有效观测时间主要受空间环境因素的制约,制约有效观测时间的主要因素包括太阳避免角、地球对源的遮挡及南大西洋异常区等。然而卫星处于一些高粒子本底区域,太阳与地球之间的光照区及视场指向接近地球时,本底水平很高而且难以确定,这些时间的数据也难以使用。利用orbitTools函数库预测轨道,HEAsoft的attitude函数库计算空间环境变量,利用这些空间环境变量对源的观测时间进行估计,并通过与实际观测比较,证明本方法估计的观测时间与实际情况一致。     

来自天体的X射线——伦琴X射线天文卫星的一些重要发现

１９９８年９月２０日,伦琴Ｘ射线天文卫星（ＲＯＳＡＴ）在指向转换过程中扫过太阳附近,结果来自太阳的强烈Ｘ射线烧毁了其上的高分辨成像仪（ＨＲＩ）。此后,在１９９８年１２月,ＲＯＳＡＴ上的另一个主要探测器位置灵敏正比计数器（ＰＳＰＣ）利用剩余的少量气体进...     

Blazar 的X射线谱性质

从Donato文献中选择了一个含有69个Blazar的样本，样本中每个源有多个X射线辐射流量数据，用该样本研究了流量密度和谱指数之间的关系，以及研究了三类源（HBL，LBL，FSRQ）的红移和谱指数的分布。结果表明：对于HBLs，谱指数和流量密度之间有一个较好的反相关关系存在，而对于LBLs和FSRQs却没有相关。因此认为HBL的X射线是同步辐射所致，而LBL和FSRQ的X射线辐射较为复杂可能是同步自康普顿过程导致。HBL显示软X射线谱，而FSRQ显示硬X射线谱，LBL居中。在谱图中HBL位于近端，rSRQ位于远端，LBL居中。     

天体高分辨率软X射线光谱的实验测量标定

近年来,利用实验装置测量的原子数据对一些天文观测难题(包括弱线辐射、诊断特征线比的标定和反常线流量比)的解释取得了很大的进展.为测量高电荷铁离子的高分辨率软X射线光谱,在国家天文台EBIS-A平台上设计并搭建了一个超高真空平场光谱仪.在单缝模式下,使用1200槽/毫米变间距的衍射光栅,测量波长为11.5～19.8 nm...     

γ射线噪Blazar天体中尘埃的作用

利用具有多波段谱指数及流量观测资料的５９ 个Ｂｌａｚａｒ 天体作为样本,我们研究了各波段流量之间,谱指数之间的可能的相关性。新的可能的限制已从理论上进行了深入地讨论。结果暗示：（１） 同步自康普顿机制是Ｂｌａｚａｒ 天体γ射线辐射的主要机制。（２） 相对论电子与吸收积盘热光子的逆康普顿散射是Ｂｌａｚａｒ 天体γ射线产生的另一个重要机制。（３）ＢＬＬａｃ 天体不是“纯非热辐射”的天体,它们也具有强的热辐射。     

基于电子束离子阱的天体X射线和极紫外辐射研究进展

观测光谱是研究天体的基础资料,对这些光谱的理解主要依靠理论模型。由于各模型依赖于众多的基本原子参数,且不同的模型对同一特定对象有不同的理解,所以对这些模型进行实验校准十分重要。电子束离子阱(electron beam ion trap,简称EBIT)能够产生与天体环境类似的等离子体环境,因此基于电子束离子阱的实验室光谱测量极大地促进了对天体X射线和极紫外辐射的研究。主要对以下内容进行介绍:卫星观测光谱和理论数值计算的现状及所面临的问题;基于电子束离子阱的类氖铁(Fe XVII)3C/3D重要诊断谱线比的最新研究进展;近年来实验室电子束离子阱对X射线和极紫外辐射的测量进展。最后,对现有的实验室光谱研究工作予以简要的展望。     

射电选和X射线选BL Lacertae天体的射电性质

收集了射电选和X射线选BL Lac天体的射电数据(包括核和延展光度), 并计算了它们的核主导系数R.研究显示: 射电选BL Lac(RBLs)天体的总射电光度是X射线选BL Lac(XBLs)天体的2个量级.详细分析得到这种差别主要是来自于核光度的差别因为延展光度差别只有1个量级.研究RBLs和XBLs的核(延展元)光度与核主导系数之间的关系, 发现延展元光度与核主导系数负相关, 而核(总)光度几乎与核主导系数没有相关.     

BLLac天体的谱性质

研究了等离子体反应堆模型,统一解释活动星系核的辐射性质,特别是ＢＬＬａｃ天体的谱性质,具体的物理过程是：大量相对论电子从中心天体注入周转的等离子体反应堆中,通过同步辐射快速损失能量,同时这些电子同步吸收反应堆中遥光子,产生一个稳定,各向同性的幂律分布,其谱指数为γ＝３;然后,这些相对论电子通过等离子反应堆的爆发发或其表面扩散过程逃逸出来,产生低频的同小辐射;来自等离子体反应堆的高频辐射表现出快速的     

武仙座X-1的硬X射线谱线

本文应用对武仙座X射线源 Her X-1新近获得的硬X射线谱线的观测资料,对辐射区域的物理情况作了初步的探讨。得到:辐射区域对谱线辐射是不透明的,激发温度T～2.4×10~8K,辐射区域的截面积～2×10~7厘米~2,并预言第三条谱线的强度约为第一条谱线的1/13,第三条谱线的宽度约为第一条谱线的3倍。     

天鹅座X-1硬X射线的能量谱

1985年9月22日,我们用空间硬X射线望远镜HAPI-2,在我国的高空气球上,对天鹅座X-1进行了观测,望远镜几何面积为140cm~2,观测能区20—200keV,空间定向精度±0.2°。获得的硬X射线能谱陡,总辐射能流LX～1.0×1~(37)erg/sec,低于常规态。本文将介绍望远镜的性能和观测过程,能谱分析的结果,并对当时天鹅座X-1可能的“态”进行讨论。     

16398区的H_a磁结构剖析和谱斑的湍动加热

本文利用ZFM法则分析了紫金山天文台1979年11月所拍日面16398活动区精细色球照片,探讨了谱斑、耀斑、磁场、波湍动和H_a形态发展间的关系。并试用波场流体场的耦合方程去解释谱斑的垂直加热问题,认为观测到的细长谱斑亮条应是水平湍动加热的表征。     

BL Lac天体的谱性质

研究了等离子体反应堆模型,统一解释活动星系核的辐射性质,特别是ＢＬＬａｃ天体的谱性质．具体的物理过程是:大量相对论电子从中心天体注入周围的等离子体反应堆中,通过同步辐射快速损失能量,同时这些电子同步吸收反应堆中不透明的光子,产生一个稳定、各向同性的幂律分布,其谱指数为γ＝３;然后,这些相对论电子通过等离子体反应堆的爆发或其表面扩散过程逃逸出来,产生低频的同步辐射;来自等离子体反应堆的高频辐射表现出快速的谱变化,即流量减小时谱变陡．另外,还详细分析了具有辐射损失和相对论电子注入的同步辐射源的性质．     

BL Lac 天体的γ射线辐射

活动星系核的γ射线辐射机制仍然是一个待解决的问题,BLLac天体是活动星系核的一类。文中选取了22个BLLac天体,用它们的最大值、最小值和平均值研究了在1GeV处γ射线辐射与射电8.4GHz处辐射之间可能存在的关系。主要结果如下:对于最小值而言,γ射线辐射与射电辐射流量密度之间没有相关性存在;对于最大值和平均值而言,它们的流量密度之间有较好的线性相关性;γ射线辐射与射电辐射谱指数之间也有相关性存在。根据研究结果,我们认为γ射线辐射机制主要是同步自康普顿辐射。     

夺取X射线极亮天体研究的“圣杯”-访国家天文台刘继峰研究员

最近,中国科学院国家天文台的刘继峰研究员和他领导的国际研究小组发现了处于2200万光年之外的一个特殊的黑洞双星。此项工作是对X射线极亮源的第一个成功的动力学质量测量,极在地改变了人们对恒星级黑洞吸积盘X射线国徽的认知。     

BL Lac天体PKS 2155－304的X射线谱

对ＢＬＬａｃ天体ＰＫＳ２１５５－３０４的多波段同时性观测表明，１－１０ｋｅＶ左右的Ｘ射线谱可用近似幂律谱和６－７ｋｅＶ之间的吸收峰很好地描述，观测到的光变时标，秒。这说明ｘ射线很可能是产生于中心黑洞附近的内部区域而穿过源外部“冷”的气体到达观测者的，因此，本文假定１－１０ｋｅＶ左右的Ｘ射线是在中心天体附近区域产生，观测到的谱则是原始谱在穿过周围较“冷”的等离子体介质时，受到康普顿软化所致。由此可解释Ｘ射线谱的观测特征，特别是Ｘ射线幂律谱高频端的陡化。