灾变理论在太阳物理和天体物理其他研究领域中的应用

叙述和介绍了太阳爆发的磁通量绳灾变理论和模型的发展过程,强调了建立这样的模型所需要的观测基础。讨论了由模型所预言的爆发磁结构的几个重要特征以及观测结果对这种预言的证实。在此模型的基础上,讨论了一个典型的爆发过程中所出现的不同现象及它们之间的相互关系。最后,介绍了作者的一项最新尝试:将太阳爆发的灾变理论和模型应用到对黑洞吸积盘间歇性喷流的理论研究当中,以及研究所取得的初步结果。     

磁中子星巨耀发的观测和理论研究

软γ重复暴(soft gamma-ray repeater, SGR)被认为产生于磁中子星。发生在SGR上的巨耀发在短时标内释放出大于10^39J的巨大能量,被认为是宇宙中已知最强的能量释放过程之一,其剧烈程度仅次于超新星爆发和γ暴。详细介绍了几种磁球层理论模型,并重点介绍了以太阳爆发日冕物质抛射灾变理论为基础建立的磁中子星巨耀发的磁流体力学的半解析模型。在模型中,板块的转动或错位造成磁球层内磁场的扭缠,从而导致磁通量绳的形成和磁能缓慢的积累。当积累的能量超过阈值,系统就会失去平衡,然后产生爆发并释放能量。用该模型计算的SGR 1806-20, SGR 0526-66和SGR 1900+14这3次巨耀发的光变曲线都与观测基本相符。此外,有关磁中子星巨耀发的磁流体动力学的数值模拟工作也得到了全面的展开,通过求解各种初始条件和边界条件下的磁流体力学方程组,计算机的数值模拟可以得到磁中子星巨耀发过程中的磁场形态演化和内部精细结构。