磁中子星的一维吸积柱模型

本文给出了改进的一维吸积柱模型,探讨了在大吸积率下吸积柱的结构及物理性质,并理论推导吸积柱内下落物质的温度、密度及速度的变化．计算结果表明,它自上而下可以分为几个部分：冲击区（辐射压减速区）、理想气体压减速区、简并气体压减速区、外流区．作为例证,详细计算了吸积率Ｍ≈１０~１７ｇ／ｓ,极区磁场强度Ｂｍ≈１０~８Ｔ的中子星吸积柱．探讨了吸积柱内的热核反应,认为它可能与低质量Ｘ射线双星的低频ＱＰＯ（准周期振荡）现象有关．     

吸积对超新星SN1987A的热光度贡献的再探讨

超新生ＳＮ１９８７Ａ中央可能存在的致密天体（如中子星）,通过吸积那些超新星爆发时抛射速度小于逃逸速度的物质而产生的吸积光度,对ＳＮ１９８７Ａ晚期的热光度演化吸重要的贡献。本改进了以前的理论模型,给出更为合理的定理计算,对所提出的特殊的呼积机制作了仔细分析,特别强调,这种吸积是膨胀包层中的物质由于引力作用引起的长时期内的连续回落,它有别于其它的吸积模型,并给出直接的观测证据,假设致密天体是１．４Ｍ     

吸积对超新星SN 1987A的热光度贡献的再探讨

超新星ＳＮ１９８７Ａ中央可能存在的致密天体（如中子星）,通过吸积那些超新星爆发时抛射速度小于逃逸速度的物质而产生的吸积光度,对ＳＮ１９８７Ａ晚期的热光度演化有重要的贡献．本文改进了以前的理论模型,给出了更为合理的定量计算,对所提出的特殊的吸积机制作出了仔细分析,特别强调,这种吸积是膨胀包层中的物质由于引力作用引起的长时期内的连续回落,它有别于其它的吸积模型,并给出直接的观测证据．假设致密天体是１４Ｍ⊙,半径为１０６ｃｍ的中子星,我们的计算表明,它的吸积能提供足够的能量来形成ＳＮ１９８７Ａ热光度曲线在１０５０天左右时的鼓包,并且使热光度曲线从８００天以后下降变缓     

黑洞附近吸积流的稳定性研究

本文采用了多方物态方程ｐ＝ｋρ＾（１＋１／ｎ）研究了在黑洞附近跨声速α吸积盘的径向线性稳定性，在导出扰动色散关系时考虑了吸积流的径向运动速度，结果表明粘滞系数α存在一上限αｃ，当α＞αｃ时，吸积流是不稳定的，αｃ与多方指数ｎ及吸积流的径向速度ｖｒ有关。     

反常X射线脉冲星的研究进展

反常X射线脉冲星（Anomalous X-ra Pulsars，简称AXP）是一类特殊的X射线源。与X射线脉冲星（通常处于大质量X射线双星系统中）相比，它们具有以下特征：X射线谱较软、光度低页稳定（≈10^27－10^29J.s^-1）、自转周期集中在10s左右稳定增长、迄今没有找到它们的光学、红外、射电的对应体、有一些可能戌超新星遗迹成协等。由观测到的自转周期变化可以确定它们的自转能损不足以提供有X射线辐射。解释AXP能源机制的理论模型目前主要有两大类：在吸积模型中，AXP被认为具有正常磁场强度（≈10^8T）的中子量，物质吸积提供X射线辐射原能源，并造成中子星的自转变化；另一种观点认为AXP是具有超强磁场（≈10^10-10^11T）的中子量（即磁星），其辐射能源来自它们巨大的磁或残余的热能，观测到的自转周期及其变化被归因子中子星的磁偶极辐射和物质抛射。两种模型各有优缺点，但目前看来观测事实对磁星模型较为有利。为了进一步明确AXP的性质，提供解释它们能源机制的线索，在介绍AXP的基本观测特征和理论解释的基础上，还将AXP与射电脉冲星、特强磁场射电脉冲量、射电宁静脉冲星侯选体及软γ射线复现源分别进行了比较。     

吸积盘和冕的研究与应用

本文主要研究有热冕存在的吸积盘的特征。首先，我们采用最新的不透明度表和态方程表对经典薄盘的结构进行了探讨。然后考虑吸积盘上下方存在的热冕，分析了冕中的物理过程并研究了冕的结构。在此基础上，我们计算了有冕盘的结构并与无冕盘比较，讨论了盘冕共存系统中物质的蒸发。采用内区径流（亦译为平流）ADAF主导吸积与外区有冕盘吸积方案，研究了黑洞双星系统中光谱态之间转换的作用，提出了黑洞双星系统中光谱态转换的新机制，主要研究成果如下：1、不透明度是吸积盘不稳定性的重要因素。不透明度表和相应的态方程表的改进对吸积盘结构的影响不大，相对于粘滞系数和混合程的不确定性而言是可以忽略的。2、系统的冕结构研究表明，冕的存在对盘的结构有重要影响。吸积物质从冷盘蒸发到热冕中会使内盘物质耗空，在内区只有冕存在。这样的结构将对吸积盘的辐射产生重要作用。3、数值计算了冕的演化，发现物质蒸发使吸积盘理论能自然地诠释如下观测特征：矮新星爆发中出现的紫外边延滞、X－射线后爆发，以及爆发温度。然后，我们提出了新的关于WZ Sge型矮新星和X－射线新星在沉寂阶段的演化模型。在此基础上，我们数值模拟了WZ Sge的长周期演化。4、提出了冕盘的蒸发是吸积从外区薄盘向内区ADAF转化的原因。利用蒸发模型计算了X－射线瞬变源的转换半径，发现理论值与观测值基本一致。5、用有冕盘蒸发模型探讨了X－射线双星中（如Cyg X-1,LMC X-1,LMC X-3)光谱态、从硬到软的变化，发现吸积率的变化导致了ADAF和薄盘之间转换半径的变化，从而使光谱态发生了变化。     

黑洞吸积盘的演化与黑洞自转：Ⅰ.薄盘的演化

在同时考虑薄盘吸积与ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ过程的条件下讨论了黑洞吸积盘的的演化,并指出黑洞的无量纲角动量ａ是标志黑洞吸积盘演化特征的重要参量．得到描述黑洞自转的３个特征值：（１）ａＩ≈０．９８３标志在薄盘吸积与ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ能量提取机制的作用下,中心黑洞的无量纲角动量ａ演化的上限;（２）ａＩＩ≈０．９４０对应于黑洞薄盘内边缘半径ｒｍｓ演化的极小值;（３）ａＩＩＩ≈０．８２４对应于活动星系核射电噪度（ｒａｄｉｏｌｏｕｄｎｅｓ）的极大值     

钡星重元素丰度的再研究

在包括双星及逃逸物质的系统总角动量守恒模型的基础上,采用星风质量吸积机制,由伴星通过逐次脉冲从主星吸积物质并与其外包层进行混合的模型出发,自洽地计算了钡星的重元素超丰,并给出理论计算结果与观测值的比较．计算结果表明,当取Ｂｏｎｄｉ－Ｈｏｙｌｅ质量吸积率的五分之一作为实际吸积率时,对于轨道周期较长（Ｐ＞１６００天）、相距较远的钡星系统,在误差范围内,理论计算曲线与大多数样品星的重元素丰度观测值相符合;而对于ＨＤ２０４０７５和ＨＤ１６４５８两颗钡星,将质量吸积率增大为Ｂｏｎｄｉ－Ｈｏｙｌｅ质量吸积率的二分之一时,计算结果与观测值符合较好,这表明质量吸积率在Ｂｏｎｄｉ－Ｈｏｙｌｅ质量吸积率的十分之一至二分之一之间．对于具有较短轨道周期（Ｐ＜６００天）的钡星系统,计算结果与丰度观测值偏差较大,表明钡星系统中还有其它的形成机制．     

钡星重元素丰度的再研究

在包括双星及逃逸物质的系统总角动量守恒模型的基础上,采用了星风质量吸积机制、由伴星通过逐次脉冲从主星吸积物质并与其外包层进行混合的模型出发,自洽地计算了钡星的重元素超丰,并给出理论计算结果与观测值的比较,计算结果表明,当取Ｂｏｎｄｉ－Ｈｏｙｌｅ质量吸积率的五分之一作为实际吸积率时,对于轨道周期较长、相距较远的钡星系统。在误差范围内,理论计算曲线与在多数样品星的重元素观测值相符合;而对于ＨＤ２０４０     

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.     

吸积盘整体结构的统一描述

在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射冷假设，在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构，对α模型，我们发现在不同盘区在不同的整体结构，在吸积率较低时，存在三种类型解，光学厚的局部辐射冷解，光学薄的局部致冷解，光学薄的对流致冷解，这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉，但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在，另一方面，在吸积率较高和     

吸积盘整体结构的统一描述

在考虑径向对流和不同光学厚度的基础上，我们采用一般的辐射致冷假设；在统一的框架内考察了吸积盘的整体结构．对α模型，我们发现在不同的盘区存在不同的整体结构．在吸积率较低时，存在三种类型解：光学厚的局部辐射致冷解；光学薄的局部致冷解；光学薄的对流致冷解．这些解在盘内较大范围内都存在且互不交叉．但在吸积率较高和粘滞系数较大时，两种局部致冷解会相互交叉，而对流为主的解在所有盘区都稳定存在．另一方面，在吸积率较高和粘滞系数较小时，两种光学薄解会相互交叉，而光学厚和局部致冷为主的解在所有盘区都存在．     

黑洞X射线双星的类氢类氦铁Kα发射线

用径移主导吸积流模型（ADAF）不仅可以成功解释很多低吸积率天体的连续谱辐射，也可以说明X射线波段的谱线发射，而后者目前尚少有讨论。以黑洞X射线双星GX339－4处在低吸积率的宁静态情况为例，计算了它的铁线发射，表明在ADAF情况下的确可以产生足够强的可以在观测上检测的类氢和类氦铁Kα线。     

激变变星中吸积盘的边界问题

边界层是介于吸积盘和吸积星之间的非常狭窄的区域，在该区域中随着盘物质接近星面，它的角速度从开普勒角速度下降至恒星自转角速度。边界区因释放的能量接近吸积光度的一半，并且为确定吸积盘微分方程提供内边界条件而显示出它的重要性。本文综述了激变变星中吸积盘边界层的研究进展。     

黑洞吸积的双模式特征

黑洞吸积必定是跨声速的。对于静态、绝热吸积流,比能量E、比角动量L和质量吸积率M都是空间的常量。跨声速解的非奇异条件,F(E,L,M)=0,使独立参数减为只有两个。对于一对给定的E和L的符合条件E_c>E>E_(Barr)的值(这里E_c是一临界值,E_(Barr)是引力和离心力的联合势垒),上述非奇异条件给出两个不同的吸积率值,对应着两个不同的吸积流声速点位置。然而,物理上合理的整体解却是唯一的,它总是使两个吸积率值中之较小者得到实现。 对于一个不转动的黑洞,吸积以两种模式之一进行。一是类球吸积或称Bondi吸积,角动量的影响和相对论效应均微不足道;另一是盘吸积,这两个因素起决定性作用。两种模式之间的转换是基于声速点位置的间断性跳跃,而这种跳跃是由吸积流参数(例如角动量)的连续变化所引发。Bondi吸积可称为高态而盘吸积为低态,因为前者总对应着较高的吸积率。 随时间变化的吸积流很可能在这两种模式之间来回振荡,呈现出周期性或准周期性或无规则行为。这可以用来解释天鹅座X-1和若干活动星系核的光变现象,从而为黑洞的存在提供有力的观测依据。     

黑洞吸积盘内区温度的分布特征和演化特征

对黑洞吸积盘内区温度的径向分布特征和演化特征作了详细的讨论．结果表明：（１）盘内区的温度并非随径向坐标ｒ单调减少,在接近盘的内边缘处有一个盘温的峰值环．在盘温的峰值环和盘的内边缘之间形成一个温度梯度很大的冷却区;（２）在盘吸积的过程中,盘内区温度的峰值和冷却区的平均温度梯度均随中心黑洞的无量纲角动量ａ的增加而单调增加,而金温峰值环半径和冷却区的径向宽度均随ａ的增加而单调减小;（３）盘的热辐射光度随ａ的增加而单调增加．     

黑洞X射线双星的类氢类氦铁K_α发射线

用径移主导吸积流模型(ADAF)不仅可以成功解释很多低吸积率天体的连续谱辐射,也可以说明X射线波段的谱线发射,而后者目前尚少有讨论.以黑洞X射线双星GX339-4处在低吸积率的宁静态情况为例,计算了它的铁线发射,表明在ADAF情况下的确可以产生足够强的可以在观测上检测的类氢和类氦铁Kα线.     

吸积盘内区向外区的辐射谱

本文计算了吸积盘光学厚的内区向光学薄的外区发射的辐射谱，在中介频谱区辐射谱不同于谱指数为1／3的幂律谱，所得结果对更精细的研究吸积盘的连续谱、发射线以及自辐照模型可能有应用的前景。     

具有类偶极磁场的厚吸积盘模型

本文从磁流体力学基本方程组出发,讨论了具有类偶极磁场的厚吸积盘模型。其结果表明:引入这种磁场位形后,会影响盘的位形、光度和吸积率。对光度的影响是通过改变盘的位形实现的,它使盘变厚,会在厚盘的内区形成更窄更陡的漏斗状结构,这对解释类星体的高度准直性的喷流更为有利;并且还预言不对称喷流或单边喷流的存在。     

星风吸积下的有盘X射线脉冲星

近年来对吸积流的数值模拟工作证实了在星风吸积中吸积盘的存在。本文在此基础上，讨论具有早型伴星的Ｘ射线脉冲星吸积过程中吸积盘与球吸积流的相互作用。我们发现，盘吸积率和球吸积率的相对变化可以导致吸积盘和吸积矩的改变，从而解释了这类脉冲星脉冲周期的复杂变化，我们以典型星ＶｅｌａＸ－１和Ａ０５３５＋２６为例分别作了讨论。