伽玛暴的高能余辉及其辐射效率

发布时间：2019-09-18 23:33

【摘要】：伽玛暴是宇宙空间中伽玛射线在短时间内突然增强又快速减弱的现象,其爆发能量可以照亮整个星系,是目前天文学中最活跃的研究领域之一。本文首先介绍了伽玛暴领域的综述,简述伽玛暴及其余辉的观测和理论,包括伽玛暴观测上的历史进展、瞬时辐射的光变曲线和能谱、多波段余辉、火球激波模型、高能辐射的观测特性、高能光子的辐射机制及和本人在研究生期间的工作相关的Fermi卫星简介。论文的第二章介绍本人在研究生期间的研究工作——伽玛暴的高能余辉及其辐射效率。高能余辉指的是主暴结束后的大于100 MeV的伽玛辐射,而伽玛暴的辐射效率是理解伽玛暴性质的关键物理量,表征了在瞬时辐射阶段总能量通过辐射耗散的量。目前,解释伽玛暴现象的最主流的模型就是火球模型,在标准的火球内外激波模型下,预言的伽玛暴的辐射效率很低,然而X射线余辉观测显示伽玛暴的辐射效率很高,可见余辉观测的事实对火球激波模型提出了挑战。我们利用Fermi/LAT卫星观测到的8个明亮的(瞬时辐射通量3×105ergcm-2)伽玛暴样本,对样本在瞬时辐射阶段的GBM+LAT联合谱拟合,得到伽玛暴辐射的各向同性能量,能段为8keV-100 GeV。在利用标准余辉模型,假设暴周环境为均匀介质,激波微观物理量采用典型值εe=0.1,εB=0.01,,n=1cm-3,计算在瞬时阶段刚结束时火球的动能,从而得到伽玛暴的辐射效率,发现利用高能余辉估算的伽玛暴辐射效率很弥散,在1%-64%之间。通过对伽玛暴瞬时辐射能量和余辉阶段的动能做了相关性分析,显示我们的结果与Racusin文章一致。我们知道伽玛暴爆发周围介质情况对于计算火球动能是有影响的。所以,在本论文的第三章,我们就分别详细地讨论了不同的暴周环境对伽玛暴辐射效率的影响。主要分以下两种情况：均匀星际介质情况和星风情况。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P172.3

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本文编号：2537776