Gamma射线暴的光变曲线和谱硬度比
发布时间：2020-07-13 06:47
【摘要】： 本文综述gamma射线暴的观测和理论研究现状，详细介绍本人在攻读博士学位期间在gamma射线暴的光变曲线和谱硬度比统计特征方面的研究工作。 我们运用小波分析技术和新的脉冲识别算法研究了BATSE观测的2044个暴光变曲线中脉冲的统计特征：(1)发现脉冲宽度、强度、Rise-to-Decay等参量分布很广，不同暴间脉冲特征差异很大；(2)给出了新的脉冲辐射率曲线，并研究其形态参量随能量的变化规律，发现脉冲宽度、上升时标、下降时标随能量增加以幂率规律递减，而形状因子随能量增加以指数函数规律递增；而且发现脉冲宽度随能量的变化规律跟同步辐射理论结果符合；(3)通过光子流量归一、持续时间归一的方法研究不同能道脉冲的特征结构，发现脉冲特征结构跟能量无关，表明不同能道脉冲辐射的相对过程是一样的；(4)研究了两类暴的平均脉冲辐射曲线及其特征结构的差异，发现长暴的脉冲辐射率曲线宽度要比短暴的大，说明短暴中产生脉冲辐射的相对论电子冷却时标比长暴中的短，这意味着两类暴的辐射区域有本质的区别，短暴辐射的光子能量比长暴中的高，这跟持续时间与谱硬度比的反相关性是吻合的；然而，两类暴的脉冲的特征时间结构差异不大，说明两者的火球演化、辐射机制、辐射过程是一致的。 我们系统地研究了谱硬度比的统计特征，包括：(1)指出持续时间和谱硬度比的反相关性是由两类暴各自不同的持续时间和硬度比的分布造成的，这个反相关性在两类暴中并不存在；并这个反相关性给出更贴切的解释，即：短暴硬谱、软谱长暴；(2)通过研究谱硬度比跟总流量之间的相关性，发现支持长暴-短暴分类方法的新证据，并且发现在全体暴样本中，脉冲辐射总流量跟谱硬度比不存在相关，但在两类暴中两者存在正相关；(3)通过研究不同谱硬度比的相关性，发现谱的高能段和低能段有很显著的差异，这跟能谱拟合中发现的分段幂率谱的结果是一致的；(4)在研究各个能道辐射流量之间相关性的基础上，定义了描述高端谱行为特征和低端谱行为特征的谱硬度比，研究了谱指数跟这些谱硬度比的相关性，发现折断能(峰值能量)跟高能端谱硬度比和低能端谱硬度比都相关，高端谱指数跟高端谱硬度比相关，但跟低端谱指数无关，低端谱指数跟低端谱硬度比不相关；(5)引入了时间分辨谱硬度比的定义，研究了其演化特征，发现平均谱硬度比随时间以“由硬到软”规律演化，77％暴谱硬度比以“由硬到软”规律演化，而23％暴以“由软到硬”规律演化，而且不同持续时间、不同强度的暴的谱硬度比随时间演化特征有较大差异。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：P172.3
【图文】：
仪】Mp下定L‘与目r.日..’一’CGR。及其装载科学仪器示意图恤赵哑型鲤鲤型逸鲤塑型如鱼丛坠坦业即*“ro.BATSE仪器观测到大量的g~a暴事件，定出了这些爆发事件的空间位置，监测了爆七变曲线。它由8个相同的大面积碘化钠闪烁器组成(LAD)。闪烁器直径50‘scm，厚n，安装在CGRO的8个角上。每个闪烁器的外观和内部结构如图1一2和图1一3所示。
卫星绕地周期为97分钟，当每次经过地面站上空时把记录的数据下载传给地面站。每次卫星和地面站的无线电通信持续10分钟左右。BePPoSAX卫星装载的科学仪器如图1一4所示。用于观测g~a暴的仪器主要有:a)Ganuna暴检测器(GRBM):40一600keV。b)宽视场X射线照相机(wFC，2个):2一30keV，视场400X400，分辨率3’左右。e)窄视场x射线仪器困Fl，2个):包括1个LowEnergyConcentratorSpectrometer(LECS)仪器(0.1一10keV，定位精度50”左右)和3个MediumEnergyConcentratorSpeetrometers(MECS)(2一10keV)。图1一4BeppoSAX卫星及其装载科学仪器图，GRBM是PDS的一部分，位于卫星的中心。BePPosAX卫星设计比较巧妙。GRBM可以监测来自整个4卫立体角范围内的gamma暴
其空间角分布如图1一7所示。G~a暴的各向同性角分布意味着g~暴是来自宇宙学距离上的爆发事件，因为太阳系不是处在银河系中心，河内起源不可能满足各向同性要求13#1。然而，如果g~a暴是发生在银河系的扩展暗晕里，那么，角分布的各向同性的特征也能满足。因此，围绕g~a是起源于河内还是河外的问题开展了一场大辩论。Garnrna暴来自银河系内中子星的观点曾非常流行，并占主导地位135一]。直到余辉的发现、寄主星系红移的确定，g~a起源于宇宙学距离才得到充分肯定。2704BATSEGamma一R即BurstS+180图1一8BATsE观测的2704个gamma暴的空间角分布取自http://co。旦旦臣鱼巡延丝丝望巡鱼些亘2、径向分布暴空间角分布是各向同性，但是径向分布不均匀。在g~a暴的红移被测定以前，人们已用各种统计方法证实计方法就是统计某峰值流量以上不均匀[371。g~a暴空间径向分布是不均匀的。其中
本文编号：2753123
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：P172.3
【图文】：
仪】Mp下定L‘与目r.日..’一’CGR。及其装载科学仪器示意图恤赵哑型鲤鲤型逸鲤塑型如鱼丛坠坦业即*“ro.BATSE仪器观测到大量的g~a暴事件，定出了这些爆发事件的空间位置，监测了爆七变曲线。它由8个相同的大面积碘化钠闪烁器组成(LAD)。闪烁器直径50‘scm，厚n，安装在CGRO的8个角上。每个闪烁器的外观和内部结构如图1一2和图1一3所示。
卫星绕地周期为97分钟，当每次经过地面站上空时把记录的数据下载传给地面站。每次卫星和地面站的无线电通信持续10分钟左右。BePPoSAX卫星装载的科学仪器如图1一4所示。用于观测g~a暴的仪器主要有:a)Ganuna暴检测器(GRBM):40一600keV。b)宽视场X射线照相机(wFC，2个):2一30keV，视场400X400，分辨率3’左右。e)窄视场x射线仪器困Fl，2个):包括1个LowEnergyConcentratorSpectrometer(LECS)仪器(0.1一10keV，定位精度50”左右)和3个MediumEnergyConcentratorSpeetrometers(MECS)(2一10keV)。图1一4BeppoSAX卫星及其装载科学仪器图，GRBM是PDS的一部分，位于卫星的中心。BePPosAX卫星设计比较巧妙。GRBM可以监测来自整个4卫立体角范围内的gamma暴
其空间角分布如图1一7所示。G~a暴的各向同性角分布意味着g~暴是来自宇宙学距离上的爆发事件，因为太阳系不是处在银河系中心，河内起源不可能满足各向同性要求13#1。然而，如果g~a暴是发生在银河系的扩展暗晕里，那么，角分布的各向同性的特征也能满足。因此，围绕g~a是起源于河内还是河外的问题开展了一场大辩论。Garnrna暴来自银河系内中子星的观点曾非常流行，并占主导地位135一]。直到余辉的发现、寄主星系红移的确定，g~a起源于宇宙学距离才得到充分肯定。2704BATSEGamma一R即BurstS+180图1一8BATsE观测的2704个gamma暴的空间角分布取自http://co。旦旦臣鱼巡延丝丝望巡鱼些亘2、径向分布暴空间角分布是各向同性，但是径向分布不均匀。在g~a暴的红移被测定以前，人们已用各种统计方法证实计方法就是统计某峰值流量以上不均匀[371。g~a暴空间径向分布是不均匀的。其中
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本文编号：2753123
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