基于Fermi数据的伽玛暴能谱延迟性质的研究

发布时间：2019-10-24 10:56

【摘要】：本文首先从伽玛暴的研究历史、观测性质和基本理论框架等几方面大致介绍了伽玛暴研究的相关背景。鉴于本文工作主要基于Fermi卫星的数据,我们还专门介绍了Fermi卫星的两个主要仪器和给伽玛暴研究带来的部分成果。文章的第二部分介绍了本人研究生期间所做的研究工作——伽玛暴能谱延迟行为的研究。能谱延迟指的是伽玛暴高低能光子到达时间存在差异,一般高能光子先到。我们在第二章先对能谱延迟方面的研究背景做了回顾,然后介绍了计算两个能段能谱延迟的最常用方法——CCF方法和给出能谱延迟不确定度的方法——Boostrap方法的具体操作步骤。我们利用Fermi卫星的观测数据从以下几个方面对伽马能谱延迟性质进行了研究：1、从单个脉冲的角度来看,伽玛暴的GeV光子是否存在延迟；2、能谱延迟对于能段的依赖关系是怎样的,不同的伽玛暴其能谱延迟对能量是否具有一致的依赖关系；3、两种不同谱演化模式的脉冲它们的能谱延迟性质是否存在差异,谱演化和能谱延迟间又有怎样的联系；4、在脉冲的上升段和下降段能谱延迟对能量的依赖会有何不同；5、在同一暴进程中不同脉冲能谱延迟对能量的依赖关系是否是一样的；6、利用Fermi样本验证能谱延迟与光度的关系,并探讨其弥散的起源问题。我们的结果显示：1、从整个伽玛暴来看,高能辐射确实存在延迟现象,但对于我们样本中唯一一个单脉冲伽玛暴它的高能光子是早到的；从脉冲的角度看,除GRB090510外我们样本中的每个LAT脉冲都可以在低能段找到时间上对应的脉冲,说明从脉冲的角度来看伽玛暴的高能成分并不存在延迟。2、无论是Hard-to-soft脉冲还是Flux Tracking脉冲,相较于最低的能段,大多数脉冲能谱延迟随能量以近似线性的方式单调递增,但不同的脉冲的演化斜率是不同的,显示不同脉冲能谱延迟对于能量的依赖是不同的；两种不同谱演化模式的脉冲的能谱延迟大小和能谱延迟随能量的演化均没有表现出显著的不同。3、通过比较脉冲上升段和下降段能谱延迟随能量的演化,我们断定能谱延迟与谱演化是存在联系的,但对于整个脉冲的能谱延迟性质下降段的贡献更突出,下降段的主导作用使得两类谱演化模式的暴差异不明显。4、即使在同一暴进程中不同脉冲的能谱延迟对能量的依赖也是不同的。5、我们利用Fermi样本重复的能谱延迟与光度的关系较之前的结果弥散更大,但仍然具有相同的趋势了类似的斜率。我们认为造成能谱延迟与光度相关关系中的弥散的原因有两点,一是没有从脉冲的角度来研究该关系,二是不同脉冲对能量的依赖不同。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P172.3

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