發(fā)布時間：2021-04-04 01:14

　　本論文主要研究伽瑪射線暴（簡稱伽瑪暴）的余輝,關注其中的能量注入行為和噴流結構。首先,針對余輝階段的能量注入,我們主要關注中心引擎存在多次爆發(fā)現象的伽瑪暴,研究其外激波的能量注入行為,包括對注入的時間以及注入形式的研究。在能量注入時間的研究上,我們發(fā)現能量注入時間（tb）依賴于晚期噴流洛倫茲因子（Г1et,2）和伽瑪暴暴周密度（n）。當Гjet,2和n偏大時,tb近似等于晚期噴流被我們觀測到的時間（tjet）;當Гjet,2和n偏小時,tb遠大于tjet。基于這樣的依賴關系,我們估算出GRB 160625B主暴的洛倫茲因子:星風情況下主暴的洛倫茲因子為107左右;星際介質情況下主暴的洛倫茲因子為220左右。在注入形式的研究上,我們以GRB 111209A為例子,討論其能量注入的形式,并認為其能量注入是按照X射線鼓包的光度進行演化。通過這樣的能量注入形式,我們重現了該暴晚期的再明亮現象。其次,我們考慮噴流存在進動的情況下,其余輝階段可能會出現怎樣的噴流結構。我們基于蒙特卡洛隨機數方法計算存在進動下的噴流,其最終結構。噴流的最終結構與進動角度有關系。若在進動過程中噴流功率恒定,我們得到了冪... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

伽瑪暴的基本物理圖像梢自林達斌PpT)

這階段火球中的快慢殼層發(fā)生碰撞，并產生內激波。內激波通過輻射耗散能量，使得火??球洛倫茲因子衰減。內激波結束后，火球又以另一個恒定的洛倫茲因子滑行。最終火球??掃過星際介質，進入持續(xù)的減速階段。整個過程如圖１－２所示，可以看到在這過程中出??現了多個特征半徑，其中就包括光球層半徑ｉ？ｐｈ和減速半徑ｉ？ｄｅｅ。??首先，光球層位置定義為光子在傳播過程中光深為一的地方，也就是］ｄｒ?＝?１，??那么光球層的半徑就是這個地方與中心天體的距離。如果光球層的半徑ｉ？ｐｈ大于火球的??滑行半徑札，光子在逃離前，火球的洛倫茲因子己經到達最大值；如果光球層的半徑／？ｐｈ??小于火球的滑行半徑大多數的光子在火球的洛倫茲因子到達預期的最大值前己經逃??離，這會使得火球的洛倫茲因子無法達到最大值。令ｉ？ｐｈ?＝?ｉ？ｅ，可以得到７７?＝?＾其中７？??為最大的火球洛倫茲因子。如果卩／仏＜?１，對應Ｒｐ／ｌ?＞?＆的情況；如果＞?１對應Ｒｐｈ?＜??＆的情況。通過這樣的比較，光球層的特征可以描述為［６２］??７??

結構依賴磁軸與中心天體的旋轉軸是否重合（不考慮噴流進動的情況）。考慮磁軸與中心??天體的旋轉軸重合與不重合兩種情況，磁場的結構有：（１）螺旋結構（Ｈｅｌｉｃａｌ）；?（２）條紋風??結構［６４］（Ｓｔｒｉｐｅｄ－Ｗｉｎｄ）；?（３）斑點結構［６５］（３＼１３職６１化８１（＾），如圖１－３所示。當磁軸??ｆ?｜??圖１－３．波印廷流中的磁場的結構。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３．?Ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｏｙｎｔｉｎｇ?ｆｌｏｗ．??（取自?Ｓｐｒｕｉｔ?ｅｔ?ａｌ．?２００１；?Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．?２００６）［１６３］??與中心天體的旋轉軸重合時，磁場的結構為螺旋結構，也就是第一幅子圖的情況。這種??磁場的結構和黑洞高吸積系統(tǒng)有關。條紋風結構在磁軸和系統(tǒng)旋轉軸不重合的情況下形??成，如第二幅子圖所示。這種結構類似于脈沖星的磁場結構，其中心引擎可能是一個毫??秒磁星。當伽瑪暴的噴流和中心引擎分離后，磁場線也和中心引擎失去聯(lián)系。這種情形??下，如果噴流在一個小角度內準直的向外噴射，那么所形成的磁場結構可能是斑點結構，??如第三幅子圖所示。??噴流膨脹中如果忽略磁耗散，磁流應該是守恒的，對于極向磁場的結構ｆｉｐｏｃｒ－２，??而對于環(huán)向磁場的結構（磁場線在垂直于噴流運動方向的平面上ｏｃｒ－１，這說明Ｓｐ比??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Afterglow from GRB 070610/Swift J195509.6+261406:An explanation using the fireball model[J]. KONG SiWei & HUANG YongFeng Department of Astronomy,Nanjing University,Nanjing 210093,China.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2010(S1)



本文編號：3117452