白矮星脉冲星的辐射机制

发布时间：2020-05-08 18:17

【摘要】：白矮星脉冲星就是能够发射脉冲信号的白矮星或白矮星系统。白矮星脉冲星类似于中子星脉冲星,不同之处在于中心的致密天体不再是中子星而是白矮星。白矮星脉冲星的研究可以帮助我们理解更多的天体物理现象,包括正负电子宇宙射线反常,反常X射线脉冲星和致密双星系统AE Aquarii的观测特征等等。由于白矮星脉冲星的辐射机制是人们理解其本质的关键,所以对白矮星脉冲星辐射机制的研究显得尤为重要。本文围绕白矮星脉冲星辐射机制展开,利用中子星脉冲星磁层结构、加速区模型和辐射机制解释磁白矮星的能耗过程。并建立了第一颗白矮星脉冲星AR Scorpii的辐射模型:被磁白矮星的闭合磁力线捕获的相对论电子以同步辐射形式发射电磁辐射。为了对白矮星脉冲星及其研究近况有一个基本概念。本文第一章介绍了白矮星、磁白矮星和中介偏振星的基础知识和基本概念。第二章阐述了白矮星脉冲星的研究现状,列举了用白矮星脉冲星模型解释天体物理现象的研究以及白矮星脉冲星的候选者AE Aquarii和EUVE J0317-855。并详细描述了第一颗白矮星脉冲星AR Scorpii的观测特征和能谱特征。第三章利用中子星脉冲星的磁层结构,加速区模型以及辐射机制解释白矮星脉冲星的电磁辐射。介绍了磁白矮星磁层中电子的加速过程和外间隙区的曲率辐射与逆康普顿散射。第四章介绍了AR Scorpii的辐射模型:被磁白矮星的闭合磁力线捕获的相对论电子发生同步辐射。M伴星表面的磁联结导致的磁损耗将电子加速到相对论速度,这些相对论电子被注入磁层后,由于磁镜效应被闭合磁力线捕获并沿着磁力线的运动,在第一个磁镜发生同步辐射。并讨论了辐射过程的磁镜效应以及双脉冲的形成。第五章展示了模型得到的结果,包括X射线和光学波段的脉冲轮廓、光学波段脉冲轮廓的演化以及能谱分布图的拟合结果。第六章总结了磁白矮星磁层中电子的加速过程和外间隙区的辐射机制以及被磁白矮星闭合磁力线捕获的相对论电子的同步辐射模型。并对未来可能探测到的高能辐射做了展望。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P144

【参考文献】