本文關(guān)鍵詞：河內(nèi)γ射線源與甚高能宇宙線的起源

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【摘要】：甚高能宇宙線的起源是世紀(jì)難題。自1912年宇宙線粒子被發(fā)現(xiàn)至今,我們依然不能對宇宙線加速的場所達(dá)成共識(shí)。目前,隨著地面、空間γ射線望遠(yuǎn)鏡競相上陣,高能數(shù)據(jù)的積累使我們對這一世紀(jì)難題的探索有了漸漸清晰的脈絡(luò)。本文的研究著重以目前的多波段非熱數(shù)據(jù)為依據(jù)建立理論模型,探索可能對宇宙線起源有幫助的信息。 第一章綜述目前宇宙線發(fā)展的現(xiàn)狀,以及宇宙線與河內(nèi)γ射線源的密切關(guān)系、觀測手段和基本觀測事實(shí)。 第二章用簡短的篇幅介紹高能宇宙線的非熱輻射過程以及粒子加速初步,并羅列與理論呼應(yīng)的觀測現(xiàn)象。這一張是后面章節(jié)的理論基礎(chǔ),且包含了許多理論上常用的估算方法。 第三章主要圍繞我們對宇宙線和河內(nèi)γ射線源的工作展開。首先概述宇宙線在銀河系內(nèi)可能的加速場所：超新星遺跡和脈沖星風(fēng)云。在簡要介紹超新星遺跡的演化物理后,我們以年輕超新星遺跡RX J1713.7-3946為例,通過我們發(fā)展的能譜反推方法旁證了其多波段輻射的輕子起源。而對于年老超新星遺跡的γ射線的輻射起源,我們建立了宇宙線粒子的累積擴(kuò)散模型,成功解釋了超新星遺跡W28、G35.6-0.4的GeV和TeV能譜的特征,給出了其加速強(qiáng)子的證據(jù)。進(jìn)一步考慮分子云的幾何構(gòu)型,我們提出了對遺跡激波和分子云相互作用這一類源的γ射線解釋的統(tǒng)一模型,成功擬合了9個(gè)源的GeV和TeV輻射,并討論了相應(yīng)的參數(shù)選取。我們不僅解釋了這類源中普遍存在的能譜在GeV能量附近的偏折,同時(shí)擬合了TeV能譜變陡的趨勢。脈沖星風(fēng)云是河內(nèi)高能宇宙線加速的另一個(gè)候選場所。我們從高能粒子的能量連續(xù)性方程出發(fā),建立了脈沖星風(fēng)云含時(shí)演化的輕子輻射模型,并根據(jù)此模型唯象的解釋了X射線和γ射線光度隨時(shí)間演化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。最后,通過對G54.1+0.3的多波段非熱輻射分析,我們指出了其γ射線流量不能用輕子起源很好的解釋,需要引入強(qiáng)子輻射。這一結(jié)果也支持了脈沖星風(fēng)云加速宇宙線質(zhì)子的論點(diǎn)。 第四章總結(jié)了目前甚高能宇宙線領(lǐng)域內(nèi)一些尚未解決的問題,以及對今后工作的展望。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：P172

【共引文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許文峰;Cygnus X區(qū)域熱和非熱輻射成分的分離與研究[D];沈陽師范大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1303631