伽玛射线暴X射线耀发的光变和谱演化性质研究

发布时间：2017-12-14 09:33

  本文关键词：伽玛射线暴X射线耀发的光变和谱演化性质研究

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【摘要】：Swift/XRT发现约50%伽玛暴在暴后存在明亮的X射线耀发。目前一般认为它们是来源于中心引擎晚期再启动产生的内激波。因此,X射线耀发是探索伽玛暴中心引擎长时标活动的很好探针。本论文简要综述伽玛暴观测和理论研究进展,重点阐述我们对X射线耀发的光变曲线及谱演化方面的统计研究结果,以及基于曲率效应估算X射线耀发洛伦兹因子的结果。 我们选取了60个亮X射线耀发进行时间分辨谱分析,发现在XRT能段,X射线耀发存在强烈的谱演化,其中86%呈现硬到软的演化,个别(4%)呈现软到硬的演化,另外10%随耀发流量强度演化。X射线耀发谱演化的强弱与耀发产生的时间及耀发持续的时间无关,而跟耀发的峰值光度有关,耀发越亮其谱演化就越强。我们还发现有多个耀发的X射线余辉中不同耀发的谱演化方式可以不一样,也就是说同一X射线余辉中的耀发存在多种谱演化方式。 通过对354个X射线耀发的光变曲线统计发现其形态是不对称的,上升下降时标比(tr/td=0.4),类似于瞬时辐射脉冲。X射线耀发峰值光度的分布集中在1050.2±0.9erg/s,各项同性能分布峰值为1051.4±0.64erg,总体上要比暴本身低1-2个数量级。X射线耀发的峰值光度反比于峰值时间,说明晚期耀发比早期耀发更暗。晚期耀发的宽度也比早期的宽。以最后一个耀发峰值时间作为伽玛射线暴中心引擎活动时标,中心引擎活动时标主要分布在100-1000s这个时间段,而且存在长时间的中心引擎活动,其持续时间可长达106s,所以,伽玛暴中心引擎的活动时间可能比以往认为的活动时间更长。 以X射线耀发的峰值时间为时间零点,然后通过曲率效应光变来拟合X射线耀发的下降段,以此来确定产生耀发时壳层的洛伦兹因子。通过对12个X射线耀发的分析发现,产生耀发时壳层的洛伦兹因子约为几到二十几左右,比产生伽玛暴的洛伦兹因子小很多,同时晚期耀发的峰值光度和流量都比早期耀发的小,如果伽玛射线暴及X射线耀发都是由中心引擎的系列活动产生的话,那么中心引擎活动是逐渐减弱的。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P172;P142.6

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本文编号：1287417