本文關(guān)鍵詞：伽瑪射線暴及星暴星系的高能輻射研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伽瑪射線暴(簡稱伽瑪暴)是宇宙中僅次于宇宙大爆炸的極端爆發(fā)現(xiàn)象,它劇烈的伽瑪射線在短于千秒的時間內(nèi)可以照亮整個宇宙。在費(fèi)米衛(wèi)星上天后,發(fā)現(xiàn)大量伽瑪暴在爆發(fā)時期和爆發(fā)后都有大于GeV的光子,這些光子的起源到現(xiàn)在仍沒有完全理解它。另一方面,星暴星系也產(chǎn)生高能伽瑪光子輻射。星暴星系中有較高的恒星形成率,從而有比較多的超新星遺跡,可以產(chǎn)生高能宇宙線。宇宙線與星系中的氣體的核子碰撞產(chǎn)生顯著的高能伽瑪輻射,費(fèi)米衛(wèi)星對鄰近的星暴星系的巡天發(fā)現(xiàn)了數(shù)個星暴星系的高能輻射。本文就伽瑪暴的瞬時高能輻射特征、余輝高能輻射做了深入的研究,對星暴星系高能輻射的時變行為及譜特征等工作做了分析與研究。第一章首先介紹了伽瑪暴的觀測及觀測量的相關(guān)性,對火球激波模型、能源模型做了介紹,對費(fèi)米衛(wèi)星時代的高能輻射特點(diǎn)做了概要介紹,其次介紹了星系的恒星形成率、星暴星系的高能伽瑪輻射觀測及對河外彌散伽瑪背景的貢獻(xiàn),最后介紹了費(fèi)米衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)及最新狀態(tài)。第二章假設(shè)費(fèi)米LAT暴的高能譜截?cái)嗷蚬照凼怯呻p光子湮滅造成,我們計(jì)算了伽瑪暴噴流整體洛侖茲因子。我們系統(tǒng)分析了費(fèi)米衛(wèi)星LAT儀器探測到的28個亮暴的能譜,發(fā)現(xiàn)其中有6個暴存在高能的能譜截?cái)�。利用能譜截?cái)嘤?jì)算出來的的噴流洛侖茲因子和伽瑪暴各向同性光度及各向同性能量呈現(xiàn)較好的正相關(guān)性,說明了伽瑪暴能量越高,則噴流速度越快。第三章我們對兩個特殊伽瑪暴(GRB 130427A和GRB 130907 A)進(jìn)行了分析和討論,特別是它們的晚期的高能輻射。對于GRB 130427 A,計(jì)算得到的晚期同步輻射流量小于觀測到的GeV流量；對于GRB 130907A的5小時后探測到的～55 GeV光子,這個時刻同步輻射也不能把光子加速到如此高能。因此我們考慮了光子的逆康普頓散射過程,特別考慮了種子光子來自同步輻射過程的情形(即同步自康普頓輻射),發(fā)現(xiàn)同步輻射與同步自康普頓輻射能很好地解釋這兩個暴的特征。第四章考慮到費(fèi)米衛(wèi)星全天伽瑪背景優(yōu)化、觀測時間累計(jì)更長,預(yù)期更多的星暴星系特別是亮或極亮紅外星系很可能探測到高能伽瑪輻射,于是我們用費(fèi)米6年的觀測數(shù)據(jù)對星暴星系進(jìn)行了高能伽瑪輻射的搜尋。我們發(fā)現(xiàn)了NGC2146的大于100 MeV輻射,它是一個亮紅外星系且沒有AGN主導(dǎo),而之前探測到非AGN主導(dǎo)的星暴星系的紅外光度都低于1011Lo,因此進(jìn)一步拓寬了恒星形成或星暴星系的伽瑪射線輻射與其恒星形成率的聯(lián)系。第五章對博士期間工作做了總結(jié),對伽瑪暴未來的高能輻射研究做了展望,還預(yù)期星暴星系在未來可能被探測到高能伽瑪輻射,以及它的甚高能輻射、中微子輻射有可能在未來被探測到。
【關(guān)鍵詞】：伽瑪射線暴 高能伽瑪輻射 星暴星系
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P172.3;P142.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-14
• 第一章 伽瑪射線暴及星暴星系研究現(xiàn)狀14-46
• 1.1 伽瑪射線暴研究現(xiàn)狀14-31
• 1.1.1 伽瑪暴及其余輝的發(fā)現(xiàn)15-17
• 1.1.2 伽瑪暴觀測量及其統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系17-21
• 1.1.3 伽瑪暴火球激波模型及中心能源模型21-23
• 1.1.4 費(fèi)米時代的伽瑪暴高能輻射新特點(diǎn)23-31
• 1.2 星暴星系研究現(xiàn)狀31-41
• 1.2.1 星系的恒星形成率31-34
• 1.2.2 星暴星系的高能伽瑪輻射34-39
• 1.2.3 星暴星系對河外伽瑪背景的貢獻(xiàn)39-40
• 1.2.4 費(fèi)米時代的星暴星系的高能觀測40-41
• 1.3 費(fèi)米衛(wèi)星簡介41-46
• 第二章 利用伽瑪射線暴的高能指數(shù)截?cái)嘧V算外流計(jì)算噴流整體洛侖茲因子46-60
• 2.1 引言46-48
• 2.2 樣本選擇和數(shù)據(jù)分析48-52
• 2.2.1 樣本選擇48-50
• 2.2.2 數(shù)據(jù)提取50
• 2.2.3 模型討論50-51
• 2.2.4 最佳擬合定義51-52
• 2.3 結(jié)果和討論52-54
• 2.3.1 Band函數(shù)的伽瑪暴樣本52
• 2.3.2 帶有高能指數(shù)截?cái)嗟馁が敱颖?/span>52-54
• 2.4 伽瑪暴噴流整體洛侖茲因子的計(jì)算54-58
• 2.5 伽瑪暴噴流洛侖茲因子與瞬時光度能量相關(guān)性58
• 2.6 小結(jié)58-60
• 第三章 伽瑪暴晚期余輝高能輻射的研究60-75
• 3.1 引言60-62
• 3.2 GRB 130427A的晚期的高能硬譜62-67
• 3.2.1 GRB 130427A的費(fèi)米觀測62-63
• 3.2.2 GRB 130427A的譜與光變分析63-66
• 3.2.3 討論及小結(jié)66-67
• 3.3 GRB 130907A晚期55 GeV光子的解釋67-73
• 3.3.1 GRB 130907A的多波段觀測67
• 3.3.2 GRB 130907A數(shù)據(jù)分析67-70
• 3.3.3 GRB 130907A的55GeV光子的解釋70
• 3.3.4 GRB 130907A的同步輻射及同步自康普頓模型擬合結(jié)果70-72
• 3.3.5 小結(jié)72-73
• 3.4 本章小結(jié)73-75
• 第四章 星暴星系的高能輻射75-84
• 4.1 引言75-76
• 4.2 星暴星系與亮紅外星系76-77
• 4.3 NGC 2146的高能伽瑪輻射探測77-83
• 4.3.1 樣本選擇77
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理77-78
• 4.3.3 分析結(jié)果78-80
• 4.3.4 討論及結(jié)論80-83
• 4.4 小結(jié)83-84
• 第五章 總結(jié)與展望84-86
• 5.1 伽瑪射線暴的高能輻射84-85
• 5.2 星暴星系的高能輻射85-86
• 附錄A 費(fèi)米衛(wèi)星的數(shù)據(jù)分析方法概述86-90
• A.1 GBM數(shù)據(jù)分析86-87
• A.1.1 GBM數(shù)據(jù)類型及事件選擇86
• A.1.2 以伽瑪暴為例GBM譜分析86-87
• A.2 LAT數(shù)據(jù)分析87-90
• A.2.1 Binned likelihoood數(shù)據(jù)分析89
• A.2.2 Unbinned likelihoood數(shù)據(jù)分析89-90
• 參考文獻(xiàn)90-101
• 博士期間發(fā)表論文101-102
• 致謝102-104

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Optical Flash of GRB 990123: Constraints on the Physical Parameters of the Reverse Shock[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;2002年05期

  本文關(guān)鍵詞：伽瑪射線暴及星暴星系的高能輻射研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：367430