脉动变星中的湍动对流的统计理论

本文研究了湍动对流的动力学过程.从统一的关联函数的动力学方程出发,同时得到了变星脉动速度场下,对流的定常分量和脉动分量.主要结果可归结如下:(1)对于定常对流,维滕斯的混合长理论和奥比克的元胞对流公式,均可视为我们统计理论的特殊情况.(2)考虑到湍动对流建立的动力学过程,与似稳流场的混合长理论相比,湍动对流脉动分量的振幅减小了,并且出现一个相位滞后.(3)讨论了湍动对流对变星脉动稳定性的影响,它表明:a)在丰富元素的电离区之下,湍动能对流(热对流加机械能流)的直接作用是促使脉动不稳定;而在丰富元素的电离区,对流传能起稳定性作用.b)湍流粘滞性永远起阻尼作用;而在准绝热脉动区,湍流压起退稳定的作用.c)分子应力(气体压加分子粘滞应力)对湍流作功项对变星脉动稳定性的作用,正好同湍流雷诺应力的作用相反.辐射传能和湍动对流的综合作用,可以解释“造父型”变星脉动不稳定区红端边界和晚型红巨星及超巨星的光度变化.     

径移主导吸积盘的含时数值模拟

黑洞吸积被认为是活动星系核的能量来源,而研究黑洞吸积最主要的难题是要解释吸积气体的角动量是如何转移出去的.黑洞吸积盘理论提出通过粘滞力矩转移角动量.径移主导吸积盘模型(advection-dominated accretion flow,简称ADAF)是几何厚、光学薄的低吸积率吸积盘模型,它在解释低光度活动星系核的一些观测现象时获得了很大的成功.近年来,随着计算机技术的迅猛发展,数值模拟在天体物理研究中获得了广泛的应用,也取得了突破性的进展.主要工作是用数值模拟方法研究ADAF整体解作为初始条件模拟黑洞的吸积过程.     

太阳宁静区磁场的功率谱分析

利用１９９８年１０月３日北京天台怀柔太阳观测站的高质量磁图,对给定的太阳宁静区两种不同极性的磁场进行为分析。结果表明,空间功率谱在超米粒和中米粒尺度具有明显的尖峰结构,这对应于空间周期性分布的网络和内网络磁结构。结果也显示出,超米粒边缘所包含的两种极性场中,其中的一种极性占优势。通过瞬态功率谱的分析,得出网络和内网络场寿命之间的比例关系,这一结果和其他学得出的超米粒和中米粒对流寿命之间的关系相     

修正的粘滞律及有磁吸积盘的稳定性研究

本文采用修正的粘滞定律及磁流体力学研究了薄吸积盘内区及外区的稳定性问题。运用微扰方法导出了色散方程，分析了四种情况下吸积盘的不稳定性，结果表明：在同时考虑磁场和修正的粘滞律时，吸积盘中存在着三种振荡模式，其中粘滞模式总是稳定的，磁声速模式（包括向里、向外传播两种模式）通常是不稳定的。这些结果为解释ＢＬ Ｌａｃ天体、Ｓｅｙｆｅｒｔ星系、类星体等活动星系核的光变现象提供了理论依据。     

太阳宁静区磁场的功率谱分析

利用１９９８年１０月３日北京天文台怀柔太阳观测站的高质量磁图,对给定的太阳宁静区两种不同极性的磁场进行了功率谱分析．结果表明,空间功率谱在超米粒和中米粒尺度具有明显的尖峰结构,这对应于空间周期性分布的网络和内网络磁结构．结果也显示出,超米粒边缘所包含的两种极性场中,其中的一种极性占优势．通过瞬态功率谱的分析,得出网络和内网络场寿命之间的比例关系,这一结果和其他学者得出的超米粒和中米粒对流寿命之间的关系相符．     

先进多孔径视宁度廓线仪数值模拟研究

先进多孔径视宁度廓线仪(A-MASP)由两台小望远镜组成,通过望远镜观测太阳表面的米粒结构进行日间湍流廓线测量.两台望远镜之间的相对指向误差可以通过改进的湍流廓线测量公式消除.数值仿真研究表明,使用消除抖动的湍流廓线计算公式后,发现A-MASP对地表附近的湍流不敏感.当两台望远镜距离为0.4 m时,无法测量400 m以下的湍流.在A-MASP中,采样高度的不均匀分布会造成测量结果的失真,可通过等效采样高度的计算方法,对该失真进行修正.通过100层相位屏对大气湍流的仿真,结果表明当望远镜距离不同时,湍流廓线测量的结果各有侧重.当距离较近时(0.4 m),A-MASP对0.4–5 km的湍流廓线测量精度较高.当距离为1.2 m和2.0 m时,对5 km以上的湍流廓线测量较准确.     

密近双星自转的测量和研究（V）轨道圆化

作为密近双星自转测量和研究的系列章之一，本从轨道圆化的角度讨论了Ｚａｈｎ的动力学潮汐机制粘滞理论、Ｔａｓｓｏｕｌ的纯流体动力学理论与实测数据的简便程度，对前前中的２９个不相接双星系统，均分别计算了出以上理论所预测匠轨道沦时标，分析比较了各系统的理论圆化时标与它的年龄及轨道圆化和蔼间的关系，结果表明：动力学潮汐、粘滞理论的计算结果出比纯流体动力学机制的预期更符合实测数据，但与（ＩＶ）的结果相     

含平流双温吸积盘的振荡不稳定性研究

从流体动力学方程出发,用微扰法得出含平流双温吸积盘的径向,环向不稳定性的色散方程,并对平流和径向粘滞力对双温吸积盘的影响进行了较详细的讨论。结果表明：平流和径向粘滞力对声模有较大的影响,且不改变粘滞模和热模的稳定性质。而环向扰动对吸积盘的各种模有着较明显的作用,这一模型有利于解释活动天体的周期和准周期光变现象。     

含平流双温吸积盘的振荡不稳定性研究

从流体动力学方程出发,用微扰法得出含平流双温吸积盘的径向、环向不稳定性的色散方程．并对平流和径向粘滞力对双温吸积盘的影响进行了较详细的讨论．结果表明：平流和径向粘滞力对声模有较大的影响,且不改变粘滞模和热模的稳定性质．而环向扰动对吸积盘的各种模有着较明显的作用．这一模型有利于解释活动天体的周期和准周期光变现象．     

密近双星自转的测量和研究(V)轨道圆化

作为密近双星自转测量和研究的系列文章之一，本文从轨道圆化的角度讨论了Ｚａｈｎ的动力学潮汐机制及粘滞理论、Ｔａｓｏｕｌ的纯流体动力学理论与实测数据的符合程度．对前文（文ＩＶ）中的２９个不相接双星系统，均分别计算出了以上理论所预期的轨道圆化时标，分析比较了各系统的理论圆化时标与它的年龄及轨道圆化程度间的关系．结果表明：动力学潮汐、粘滞理论的计算结果比纯流体动力学机制的预期更符合实测数据．但与文（ＩＶ）的结果相比，动力学潮汐、粘滞理论对轨道圆化过程的预期不如它对自转同步问题的预期那样准确．本文认为，动力学潮汐和气体沾滞是密近双星系统轨道圆化的两种主要机制，但决不是唯一的机制．在主序前和ＡＧＢ后两演化阶段，纯流体动力学机制可能起较重要作用     

贫金属星r过程核合成相关问题的研究进展

快中子俘获过程(r过程)可以解释大约一半比铁重的稳定(和一些长寿命放射性的)富中子核素的产生,这已经被太阳系及各种金属丰度下恒星的观测结果所证实.为建立r过程模型,需要大量的核物理信息:涉及到β稳定谷与中子滴线之间的各种核素的稳定特性及β衰变分支等物理参数,实验和理论都面临巨大的挑战.综述了近年来贫金属星r过程核合成理...     

具有两个临界点的径移主导吸积流整体解

对黑洞径移主导吸积流(ADAF)的整体解作了研究.整体解经过两个临界点,其中一个是声速点Rs,另一个是粘滞点Rv.解被两个临界点划分为3个区域亚声速有粘滞的外区(R＞Rv),亚声速无粘滞的中间区(Rs＜R＜Rv)和超声速无粘滞的内区(R＜Rs).展示了一个完整的Rs-j参数空间图,它显示了所有可能的ADAF解.共发现3种类型的整体解ADAF-标准薄盘解、ADAF-厚盘解和含α-X型绝热激波的解,并给出了ADAF-标准薄盘解中Rs,Rv和Rout(ADAF的外边界)之间的一一对应关系.绝热激波将一个X型解的超声速无粘滞区域连接到一个α型解的亚声速无粘滞区域.这样的激波发生在两个无粘滞的区域之间,它能存在于各种大小的粘滞系数的ADAF中.     

大气湍流理论的进展及其天文学意义

传统的大气湍流理论始于大约３０年前。湍流理论的发展使得天文学家对大气湍流对天文观测的影响有了很好的认识，尤其是它为天文台选址和天文高分辨率技术提供了基础。近年来新的天文观测对已传统的大气湍流理论提出了挑战，并可能给地面天文观测带来一场革命。在回顾了大气湍流理论的发展历史后对传统大气湍流理论的基本特性及其应用作了系统的综述，并介绍了新的天文观测事实以及为此而提出的新的大气湍流理论模型。     

大气湍流理论的进展及其天文学意义(英)

传统的大气湍流理论始于大约30年前．湍流理论的发展使得天文学家对大气湍流对天文观测的影响有了很好的认识，尤其是它为天文台选址和天文高分辨率技术提供了基础．近年来新的天文观测已对传统的大气湍流理论提出了挑战，并可能给地面天文观测带来一场革命．在回顾了大气湍流理论的发展历史后对传统大气湍流理论的基本特性及其应用作了系统的综述，并介绍了新的天文观测事实以及为此而提出的新的大气湍流理论模型．     

含粘滞和磁场的薄吸积盘不稳定性

本文采用微扰方法导出色散方程，并在四种情况下详细讨论了薄吸积盘的不稳定性。结果表明：在纯粘滞和纯磁场盘中都存在脉动不稳定性。而且在吸积盘内同时考虑粘滞和磁场时，存在两种不稳定性，一种是脉动不稳定性，另一种是单调不稳定性。同时数值计算还表明，脉动不稳定性更可能存在于盘的内区，而单调不稳定性则只在盘的外区，对短波扰动才有意义。这些结果为解释ＢＬＬａｃ天体、Ｓｅｙｆｅｒｔ星系及类星体等活动星系核的光变现象进一步提供了理论依据。     

含粘滞和磁场的薄吸积盘不稳定性

本文采用微扰方法导出色散方程，并在四种情况下详细讨论了薄吸积盘的不稳定性，结果表明：在纯粘滞和纯磁场盘中存在脉动不稳定性，而且在吸积盘内同时考虑粘滞和磁场时，存在两稳定性，一种是脉动不稳定性，另一种是单调不稳定性，同时数值计算否定有明，脉动不稳定性更可能存在于内区，而财不稳定性则只在盘的外区，对短波扰动才有意义，这些结果为解释ＢＬ Ｌａｃ天体、Ｓｅｙｆｅｒｔ星系及星体活动星系核的光变现象进一步提供     

粘滞对黑洞吸积盘的截断的影响

采用吸积盘-冕模型研究了粘滞对黑洞X射线双星和低光度活动星系核(LLAGN)中吸积盘的截断以及黑洞X射线双星中高低态转变的影响.以前的分析表明,冕的结构对粘滞的大小非常敏感.因此详细计算了一系列粘滞系数情况下冕的结构.为了便于与观测比较,将数值计算结果进行解析拟合得到最大蒸发率和粘滞系数a的关系,M/MEDD≈1.08a3.35;截断半径和粘滞系数的关系,R/Rs≈36.11a-1.94.这些结果可以用来解释光谱态的高低态的转换和截断半径的变化.并将这些结果应用到几个黑洞X射线双星XTE J118 480,GX 339-4,以及活动星系核NGC 4636中.     

基于Fermi-LAT数据的暗物质湮灭线谱搜寻及悟空号的伽马射线分析软件开发

正在现代的天体物理观测中,有许多天文现象包括星系旋转曲线、星系团的质量测量、宇宙微波背景辐射的角功率谱等,难以用现有模型进行解释.它们跨越多个尺度—小至星系尺度,大至整个宇宙尺度,需要在模型中额外引入一定的质量才能令观测现象得到很好的解释,而提供这些质量的"物质"却难以用通常的电磁波或中微子手段探测到.这部分物质被称为"暗物质".根据现有的观测结果,它们应具有正常的引力相互作用,没有强相互作用和电磁相互作用,寿命很长(显著长于宇宙的寿命).对暗物     

河外射电变源与致密源

本文对河外射电变源和致密源的观测特征以及理论模型进行了评述。本文分为两部分。第一部分包括仪器及观测方法、样品选择及资料分析,射电源的频谱特征和时变性质等。 本文的第二部分简述了理论研究和模型工作。其中包括对于在河外射电源中观测到的射电频谱及视超光速运动等现象的理论解释。和其它模型比较起来,Rees模型比较好,它可以很好地解释观测特性。     

宇宙中的引力透镜现象

本文评述了近十年来所发现的引力透镜事例及其理论解释,讨论了利用引力透镜现象研究宇宙大尺度结构,星系结构、类星体性质、暗物质性质及宇宙弦特性等一系列问题,展示了引力透镜效应这一活跃研究领域之全貌。