本文選題：脈沖星　切入點：輻射束模型　出處：《廣州大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：脈沖星的射電輻射束結構不僅關系到脈沖星的射電輻射機制,也關系到和脈沖星族群有關的理論研究以及與脈沖星探測率有關的觀測研究,但是長久以來,射電輻射束的結構一直存在爭議。目前主要有三種理論或經驗模型——錐模型、扇形束模型和斑塊模型。以往對模型的觀測檢驗均限于小樣本,主要原因是對于確定輻射束參數(shù)的兩個基本量——磁傾角和撞擊角,過去能從觀測中定出的比較少。隨著觀測資料不斷增加和近幾年國際上高質量觀測數(shù)據(jù)的釋放,進行大樣本檢驗成為可能。磁傾角和撞擊角可以通過使用旋轉矢量模型(RVM)擬合線偏振位置角數(shù)據(jù)得到。為了克服傳統(tǒng)的Levenberg-Marquardt非線性擬合和格點搜尋算法的低效、易過擬合等問題,本文發(fā)展了一套基于貝葉斯推斷并用馬爾可夫鏈蒙特卡洛(MCMC)實現(xiàn)的擬合算法。對歐洲脈沖星輪廓數(shù)據(jù)庫中全部的偏振觀測數(shù)據(jù)進行了篩選,最終成功擬合得到了123顆脈沖星的磁傾角和撞擊角參數(shù),結合前人給出的64顆脈沖星的結果,我們得到了當前國際上最大的有磁傾角和碰撞角參數(shù)的脈沖星樣本。利用上述123顆脈沖星的參數(shù),本文進行了迄今最大樣本的輻射束模型檢驗。通過檢查碰撞角和累積脈沖輪廓寬度數(shù)據(jù)的關系,并與扇形束模型和錐模型理論預言的關系進行比對,我們發(fā)現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)支持扇形束模型,不支持錐模型。這對于目前流行的錐模型提出了挑戰(zhàn)。本文發(fā)展出的MCMC算法具有高效、不易過擬合、能合理估計參數(shù)不確定度的特點,在未來可與FAST和SKA相關研究結合,進行更大樣本的RVM模型參數(shù)擬合。本文所得到的磁傾角和碰撞角對脈沖星輻射幾何、輻射機制、族群和演化等方面的研究有應用價值。
[Abstract]:The radio radiation beam structure of pulsar is not only related to the radio radiation mechanism of pulsar, but also related to the theoretical study of pulsar population and observation research related to pulsar detection rate. But for a long time, The structure of radio radiation beam has always been controversial. At present, there are three kinds of theoretical or empirical model-cone model, sector beam model and patch model. The main reason is that the two basic quantities of determining the parameters of the radiation beam magnetic dip angle and impact angle can be determined less from the observation in the past. With the increasing observation data and the release of the international high quality observation data in recent years, It is possible to test large samples. Magnetic dip angle and impact angle can be obtained by using rotation vector model to fit linear polarization position angle data. In order to overcome the problems of low efficiency and easy over-fitting of traditional Levenberg-Marquardt nonlinear fitting and lattice search algorithms, In this paper, a fitting algorithm based on Bayesian inference and Markov chain Monte Carlo (MCMC) algorithm is developed. All polarization observations in the European pulsar profile database are screened. Finally, the parameters of magnetic inclination and impact angle of 123 pulsars are obtained successfully, and the results of 64 pulsars given by predecessors are combined. We have obtained the largest sample of pulsars in the world at present with the parameters of magnetic inclination and collision angle, using the parameters of the above 123 pulsars, In this paper, the radiation beam model of the largest sample to date has been tested. By examining the relation between the collision angle and the data of cumulative pulse profile width, and comparing it with the relation predicted by the sector beam model and the cone model theory, We find that the observed data support sector beam model, not cone model. This challenge to the popular cone model. The MCMC algorithm developed in this paper has the characteristics of high efficiency, not easy to fit, and can reasonably estimate the uncertainty of parameters. In the future, it can be combined with FAST and SKA to fit the parameters of RVM model with larger sample. The magnetic inclination and collision angle obtained in this paper are valuable for the study of radiative geometry, radiation mechanism, population and evolution of pulsar.
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P145.6;P162

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本文編號：1612014