最近十幾年來，由于空間技術的飛速發(fā)展，使X射線和γ射線天文學進入空前繁榮時期，極大地擴展和深化了我們對宇宙，對自然界的認識。各種新發(fā)現(xiàn)，新理論，新學說層出不窮，成果舉世矚目。例如，活動星系核（AGN），特別是Seyfert 1星系的性質(zhì)奇特的鐵Kα線的發(fā)現(xiàn)，就是近十年X射線天文學最重要的成果之一。鐵Kα線是認識AGN中央大黑洞周邊物理環(huán)境及狀態(tài)的最重要探針，因此成為近年X射線天文觀測和黑洞理論研究的一大熱點。再如近十年中伽瑪暴研究的巨大進展，使之三次入選美國‘Scicence’雜志評出的年度十大科學成就。伽瑪暴研究已經(jīng)成為天體物理學中一個焦點領域，對今后物理學和天文學發(fā)展有很大的潛在意義。人們期待著，新的科學突破會從天文學開始。但與觀測成果相比，理論現(xiàn)狀相對落后。這包括兩方面：即對這些高能天體的物理了解及對高能輻射機理本身的基礎研究。弄清輻射機理是揭示這些奇異天體性質(zhì)的關鍵第一步，而目前國際上在這方面進展不大。僅對活動星系核，類星體，以及伽瑪暴這幾類天體而言，面對觀測資料，至今存在著很多無法解決的困惑。有些難題甚至已經(jīng)困擾天文界二、三十年。理論落后觀測的現(xiàn)狀首先表現(xiàn)在輻射理論研究進展緩... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
第二章 Cerenkov線狀輻射及其應用
    2.1 Cerenkov線輻射
    2.2 線狀發(fā)射基本公式
        2.2.1 折射率n_λ和消光系數(shù)k_λ(對氫或類氫氣體)
        2.2.2 公式推廣到多電子復雜原子情況
        2.2.3 Cerenkov譜發(fā)射系數(shù)J_λ~c(J_y~c)及線寬Δλ_(lim)~c(y_(lim)~c)
        2.2.4 有效吸收系數(shù)k_
        2.2.5 Cerenkov出射線的譜強度I_λ~c和總強度I~c,譜線輪廓
        2.2.6 Cerenkov線紅移ΔZ~c(y_p~c)
        2.2.7 公式推廣到X射線波段
    2.3 等離子體振蕩對Cerenkov線狀輻射效率的影響
    2.4 類星體與賽弗特Ⅰ型星系中的寬氫線的Cerenkov起源
        2.4.1 類星體與賽弗特Ⅰ型星系陡的巴爾末減縮的起源
        2.4.2 類星體不同氫線之間的紅移差現(xiàn)象起源于Cerenkov線狀輻射
        2.4.3 結(jié)論與討論
第三章 活動星系核中的鐵K線研究
    3.1 引言
    3.2 "光電吸收—熒光線發(fā)射"機制概述
    3.3 "光致電離—熒光線發(fā)射"機制面對觀測的困難
    3.4 AGN中鐵線來自于Cerenkov線輻射的合理性,相關的模型考慮
    3.5 AGNs中Cerenkov鐵K線輻射光度的模型計算
        3.5.1 Cerenkov鐵Kα線的光度公式(光厚情況)
        3.5.2 與觀測光度的對比
        3.5.3 快電子的存在所引發(fā)的逆康普頓散射問題
    3.6 切侖科夫鐵Kα和鐵Kβ發(fā)射線的強度比和紅移比
        3.6.1 切侖科夫鐵Kα和Kβ發(fā)射線強度比
        3.6.2 切侖科夫鐵Kα和Kβ發(fā)射線紅移比
    3.7 反常的Kα/Kβ強度比及其Cerenkov解釋
    3.8 結(jié)論與討論
    3.9 附錄:熒光模型下鐵線等值寬度的計算以及與觀測的矛盾
        3.9.1 盤模型
        3.9.2 BLR云團模型
        3.9.3 torus模型
        3.9.4 與觀測的比較
第四章 回旋輻射(半經(jīng)典)量子理論在X射線天文學中的應用
    4.1 前言
    4.2 回旋輻射量子理論基本公式
        4.2.1 由基態(tài)l到激發(fā)態(tài)u的吸收躍遷幾率P_(l→u)
        4.2.2 Einstein感應躍遷系數(shù)b_(lu)和b_(ul)
        4.2.3 Einstein自發(fā)躍遷系數(shù)(自發(fā)躍遷幾率)a_(ul)
        4.2.4 回旋共振吸收系數(shù)k_v
        4.2.5 熱電子回旋共振散射截面σ_(lu)(v,θ)
    4.3 對孤立中子星1E1207.4-5209 X-射線回旋吸收線的理論分析
        4.3.1 簡介
        4.3.2 基本公式
        4.3.3 對于兩個疑難問題的解答
        4.3.4 中子星1E1207.4-5209自轉(zhuǎn)軸的空間取向
        4.3.5 結(jié)論與討論
第五章 共振逆Compton散射(簡稱RICS),理論及應用
    5.1 前言
    5.2 相對論電子的共振逆Compton散射(RICS)
        5.2.1 單電子的共振逆Compton散射譜功率和總功率
        5.2.2 共振逆Compton散射的匹配條件
        5.2.3 共振逆Compton散射(RICS)與普通逆Compton散射(ICS)的比較
    5.3 變化磁場中相對論電子系集體的共振逆Compton散射譜
    5.4 各種周邊低頻場中的集體的共振逆Compton散射譜
        5.4.1 低頻場是中子星吸積柱中的各向同性黑體輻射場
        5.4.2 低頻場是來自中子星表面的黑體輻射場
        5.4.3 低頻場具有冪律形式非熱譜形
        5.4.4 低頻冪律場是由外間隙(outer gap)產(chǎn)生的情況
    5.5 RICS機制在探討伽瑪暴中原初伽瑪射線起源問題時的可能應用
        5.5.1 引言
        5.5.2 傳統(tǒng)模型的質(zhì)疑
        5.5.3 新的輻射機制考慮
        5.5.4 小結(jié)
    5.6 結(jié)論與討論
    5.7 附錄:半經(jīng)典共振散射截面與QED理論結(jié)果比較
第六章 X射線穿過‘冷’等離子體的Compton軟化
    6.1 前言
    6.2 Compton軟化的數(shù)值解,與Monte Carlo模擬和Ross-McCray方程的數(shù)值比較
        6.2.1 初始譜為Gauss型發(fā)射譜線
        6.2.2 初始譜為黑體形狀譜
        6.2.3 初始譜為冪律譜
        6.2.4 初始譜為熱軔致譜
    6.3 結(jié)論和討論
第七章 雙光子湮滅吸收
    7.1 前言
    7.2 基本公式推導和計算
        7.2.1 實驗室系中的湮滅截面σ(ω,ω′,θ)
        7.2.2 方向平均湮滅截面(?)(ω,ω′)
        7.2.3 吸收系數(shù)k_(γγ)(hw)
    7.3 簡單應用舉例
        7.3.1 2.7K微波背景輻射場
        7.3.2 銀河系內(nèi)星光背景場
    7.4 結(jié)論和討論
第八章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3552305