【摘要】：雙致密星并合過程的研究在雙黑洞并合的引力波以及雙中子星并合的引力波發(fā)現(xiàn)之后,被推上了高能天體物理研究的前沿。特別是GW170817及其電磁對(duì)應(yīng)體的發(fā)現(xiàn),不僅直接證明了雙中子星并合是短暴的起源之一,同時(shí)標(biāo)志著引力波和多波段電磁信號(hào)多信使研究的開始。這是一個(gè)嶄新的天文學(xué)研究的新時(shí)代。短暴的致密雙星并合起源很早之前就提出,而統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)余輝模型很好的解釋了短暴之后余輝的輻射特征。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示雙中子星或者中子星-黑洞系統(tǒng)在并合過程中都會(huì)有部分動(dòng)力學(xué)拋射物拋射出來,這部分拋射物在通過快中子俘獲反應(yīng)之后產(chǎn)生放射性物質(zhì)給拋射物自身供能,產(chǎn)生千新星(Kilonova)。這些電磁輻射在GW170817雙中子星并合引力波事件中都有得到觀測(cè)的驗(yàn)證。快速射電暴(FRB)作為一個(gè)年輕的高能天體物理暫現(xiàn)現(xiàn)象,其爆發(fā)機(jī)制我們還并不清楚。其觀測(cè)上表現(xiàn)出時(shí)標(biāo)極短～ms,流量密度極高～Jy ms,這很容易讓人聯(lián)想到可能為致密星起源,并提出了很多模型來解釋FRBs的產(chǎn)生。科學(xué)家們?cè)趯ふ褾RBs其他波段電磁對(duì)應(yīng)體的問題上做了很多的努力,FRB 150418曾被認(rèn)為在其爆發(fā)后2小時(shí)到6天的時(shí)間里觀測(cè)到了5.5 GHz和7.5 GHz波段的輻射,但很快被后續(xù)的觀測(cè)否定,認(rèn)為后續(xù)的射電輻射其實(shí)是來自于活動(dòng)星系核的活動(dòng),所以第一次尋找FRBs的電磁對(duì)應(yīng)體是以失敗告終。而FRB 131104/SwiftJ0644.5-5111疑似成協(xié)事件將伽瑪暴和快速射電暴聯(lián)系在一起,雖然在FRB 131104的觀測(cè)天區(qū)也觀測(cè)到了活動(dòng)星系核的活動(dòng),但是并沒有排除FRB 131104/S wift J0644.5-5111有共同起源的可能。這篇文章,我們主要討論了致密雙星并合事件與FRBs之間存在相關(guān)性的可能。在第一章我們簡(jiǎn)單介紹了雙致密星并合產(chǎn)生的多波段電磁輻射。第二章我們介紹了快速射電暴的分類,主要分為非重復(fù)快速射電暴和重復(fù)快速射電暴,并且重點(diǎn)介紹了雙中子星并合產(chǎn)生FRBs的模型和黑洞-中子星并合產(chǎn)生FRBs的模型。第三章,我們用統(tǒng)一動(dòng)力學(xué)余輝模型來研究FRB131104/Swift J0644.5-5111疑似成協(xié)事件的環(huán)境參數(shù),但是由于沒有觀測(cè)到除了伽瑪射線以外其他波段的電磁對(duì)應(yīng)體,我們只能用各個(gè)探測(cè)器的探測(cè)上限來限制FRB 131104的環(huán)境參數(shù),并且在一定程度上給出了 FRB 131104起源于黑洞-中子星并合的可能性。在第四章,我們做了簡(jiǎn)單的關(guān)于致密雙星并合問題的探討和展望。
【圖文】：

逑１．１雙致密星并合產(chǎn)生的電磁輻射逡逑雙致密星并合產(chǎn)生的拋射物的結(jié)構(gòu)是多樣的，圖１．１展現(xiàn)的為雙致密星并合逡逑事件的產(chǎn)物。其中噴流部分產(chǎn)生瞬時(shí)輻射短暴，噴流的速度為極端相對(duì)論的，逡逑噴流物質(zhì)與外部星際介質(zhì)碰撞產(chǎn)生多波段余輝。逡逑雙星繞轉(zhuǎn)過程由于動(dòng)力學(xué)作用，會(huì)有部分物質(zhì)在以共轉(zhuǎn)面為對(duì)稱面很大的逡逑角度范圍內(nèi)被拋射出來，Ｈｏｔｏｋｅｚａｋａ邋ｅｔ邋ａｌ．邋［３９］，Ｐｉｒａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．邋［８７］等人的數(shù)值模擬的逡逑結(jié)果表示ＮＳ－ＮＳ并合產(chǎn)生的這部分物質(zhì)的質(zhì)量范圍為１０＿４邋－邋１ＣＴ２邋Ｍ０，邋ＮＳ－ＢＨ并逡逑合產(chǎn)生的這部分動(dòng)力學(xué)拋射物的質(zhì)量可能達(dá)到１０－１邐另外在該方向上還有逡逑吸積盤產(chǎn)生的盤風(fēng)物質(zhì)，這兩部分物質(zhì)的速度范圍為０．１－０．３Ｃ。這部分物質(zhì)由逡逑于是富中子物質(zhì)，拋射過程中由于快中子俘獲反應(yīng)，產(chǎn)生大量的重元素，重元逡逑素衰變產(chǎn)生的能量加熱拋射物產(chǎn)生Ｋｉｌｏｎｏｖａ輻射［６０，邋７０，邋７２］。另外，Ｐｉｒａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．逡逑［８７］等人的工作研究了動(dòng)力學(xué)拋射物在亞相對(duì)論速度下與外部星際介質(zhì)碰撞產(chǎn)逡逑生的射電輻射

但是由于噴流在與外部介質(zhì)不斷的碰撞后以及外部物質(zhì)的不斷累積逡逑過程中，噴流的洛倫茲因子ｒ不斷減小，當(dāng)ｒ邋＜邋１／％時(shí)，噴流的側(cè)向膨脹明顯，逡逑體現(xiàn)在余輝的光變曲線上為冪律拐折，見圖１．３。孤兒余輝是指沒有觀測(cè)到暴本逡逑．邐身而只觀測(cè)到余輝，這導(dǎo)致孤兒余輝的觀測(cè)非常困難，我們無法預(yù)知孤兒余輝逡逑發(fā)生的方位，只能通過在巡天數(shù)據(jù)中尋找，但是由于沒有觀測(cè)到暴本身，在證逡逑認(rèn)上存在一定的困難，這也是到現(xiàn)在沒有確認(rèn)觀測(cè)到孤兒余輝的原因。Ｂａｕｅｒ逡逑ｅｔａ］．丨７］等人根據(jù)錢德拉南天深場(chǎng)巡天（Ｃｈａｎｄｒａ邋Ｄｅｅｐ邋Ｆｉｅｌｄ－Ｓｏｕｔｈ）的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)逡逑一個(gè)Ｘ－ｒａｙ暫現(xiàn)源（ＣＤＦ－ＳＸＴ１），并提出在理論上該源可能為伽瑪暴的孤兒余逡逑輝，他們同時(shí)也提出該源可能為核塌縮型超新星的激波突破、潮汐撕裂瓦解事逡逑件（Ｔｉｄａｌ邋ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ邋ｅｖｅｎｔ，ＴＤＥ），也有可能是河內(nèi)起源的暫現(xiàn)事件，如圖１．４給逡逑出了邋ＣＤＦ－ＳＸＴ１的光變曲線。逡逑５逡逑
【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】：2018
【分類號(hào)】：P162;P153

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;“致密星與QCD相圖國際研討會(huì)”在北京大學(xué)召開[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

2 謝光中 ,李開華 ,李光華;致密星的邊界層問題[J];云南天文臺(tái)臺(tái)刊;1989年01期

3 日月;難以想象致密星[J];太空探索;2004年06期

4 趙君亮;;致密星團(tuán)的分層效應(yīng)及其形成機(jī)制[J];天文學(xué)進(jìn)展;2008年03期

5 陳雪飛;李焱;韓占文;;雙致密星引力波源的形成[J];中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2018年07期

6 張明昌;也有稀薄的“致密星”——大質(zhì)量黑洞[J];天文愛好者;1999年04期

7 方勵(lì)之;;對(duì)密近雙星中致密星發(fā)射的X射線的一般特征的解釋[J];天文學(xué)報(bào);1975年01期

8 方勵(lì)之,張家鋁;致密星吸積盤的光學(xué)表現(xiàn)——Kerr度規(guī)[J];科學(xué)通報(bào);1975年10期

9 方勵(lì)之,張家鋁,尤峻漢;致密星吸積盤的光學(xué)表現(xiàn)[J];科學(xué)通報(bào);1974年12期

10 邵勇;;X射線雙星的形成與演化[J];天文學(xué)報(bào);2017年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前4條

1 張黎;;等壓相變與非等壓相變[A];中國天文學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

2 顏景志;;Be/X射線雙星的多波段研究[A];2013中國天文學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2013年

3 劉偉;;Be/X射線雙星的多波段研究——KS 1947+300[A];中國天文學(xué)會(huì)2017年學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2017年

4 盧炬甫;;序[A];黑洞物理研討會(huì)論文集[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 潘娜娜;高密核物質(zhì)動(dòng)力學(xué)與中子星理論的觀測(cè)限制研究[D];華中師范大學(xué);2008年

2 荊珍珍;超重致密星結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究[D];華南理工大學(xué);2017年

3 楊樹政;黑洞輻射效應(yīng)及其相關(guān)問題研究[D];四川大學(xué);2002年

4 徐曉杰;致密星雙星的演化和X射線源的研究[D];南京大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 彭宗開;雙致密星并合事件與快速射電暴相關(guān)性研究[D];南京大學(xué);2018年

2 周穎;致密星非徑向振動(dòng)的研究[D];華南理工大學(xué);2014年

3 徐倩;低質(zhì)量X射線雙星的演化[D];南京大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2592164