用高角分辨的X射线点源的晕研究星际尘埃的空间分布

发布时间：2020-05-22 15:02

【摘要】：当X射线穿越星际介质时会被星际尘埃颗粒吸收和散射,散射角度较小的光子就会在原来的X射线周围形成一个弥散的图像,这就是“晕”。散射的强度与被散射光子的能量、散射光深、尘埃颗粒的成分和大小分布以及尘埃颗粒在视线方向上的空间分布都有关系,因此X射线散射“晕”也就成为研究星际尘埃颗粒大小分布以及空间分布的一种重要手段。Chandra卫星上的ACIS具有很高的角分辨率、良好的能量分辨率和较宽的能量范围,因此成为最理想的研究X射线晕的仪器。但在标准的TE观测模式下,强源的光子通常在源的中心造成严重的堆积效应,使我们不能直接得到高角分辨率的晕的形状。 因此我们首先改进了Yao等人提出的从HETG/ACIS的CC模式的0阶数据或者用TE模式中的1阶数据提取小角度处的晕的径向分布的方法,并重新分析了Chandra观测的Cygnus X-1数据。然后我们用这种方法得到了17个X射线点源的晕的形状,再利用星际尘埃模型WD01和MRN去拟合晕的强度分布,得到了氢的散射柱密度以及星际尘埃的空间分布,从WD01模型和MRN模型中拟合出来的氢的散射柱密度有很好的线性相关性,并且它们与能谱拟合中得到的氢的吸收柱密度也有很好的线性关系,它们的关系如下:NH,WD01 =(0.720±0.009)×N_(H,abs) + (0.051±0.013)和N_(H,MRN) = (1.156±0.016)×N_(H,abs) +(0.062±0.024),单位为10~(22) cm~(-2)。利用1.5角秒到60角秒之间的晕我们得到了晕的相对强度(FHI)与NH的统计关系。WD01模型和MRN模型的拟合结果都显示在点源附近有相对较高密度的星际尘埃存在,我们认为这是在X射线双星附近存在分子云的有力证据。我们发现扣除点源附近(x = 0.99 ? 1.0)的氢后的氢的散射柱密度与点源的X射线光子所经过的有效散射距离有一个很好的线性关系,而点源附近的氢的散射柱密度与有效散射距离则没有明显的相关性,说明点源附近的星际尘埃与银河系的尘埃盘没有必然联系。我们还估算了两颗特殊的X射线脉冲星Vela X-1和GX 301-2附近的星风结构以及密度等。 最后我们提出用X射线暂现源的晕来研究星际尘埃的立体结构,用更高角分辨率的X射线散射晕来研究点源附近星际尘埃的分布,甚至是星风的结构,以及利用点源附近的尘埃柱密度的统计分布来验证大质量恒星不经过超新星爆发而直接塌缩形成黑洞的可能性。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：P155.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴月芳,杨传义,李月兴,雷成明,孙金江,吕静,韩溥;大质量年轻星体附近的高速分子外向流[J];中国科学A辑;1999年02期

2 向德琳;银河系大尺度结构的统计分析[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1992年01期

3 罗绍光;;S252 HII区—分子云复合体中小尘埃的红外发射[J];天文学报;1992年02期

4 吴月芳;加尔肯·叶生别克;王均智;刘祥;秦胜利;张晋;;84个IRAS源中的水脉泽探测[J];科学通报;2006年16期

5 吴月芳,王均智,吴京文,阎慧荣,雷成明,孙金江,王利明;大质量分子云核的~(13)CO成图研究[J];中国科学A辑;2001年02期

6 傅民杰;对宇宙反质子的研究[J];大自然探索;1984年02期

7 陈华,邢骏;星际介质中的磁场——观测与结果[J];天文学进展;1985年04期

8 韩金林,乔国俊;星系盘中的磁重平衡:星系贮留原初磁场的观测证据[J];Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics;1993年04期

9 钱善谐，，张喜镇;双成分星际介质的折射闪烁[J];天文学报;1996年04期

10 俞志尧;伴有OH 1720 MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征研究[J];天文学报;2005年02期

相关会议论文 前10条

1 孙晓辉;;中德银道面6厘米偏振巡天进展[A];中国天文学会2007年学术年会论文集[C];2007年

2 ;射电天文分会场报告摘要[A];中国天文学会2010年学术年会摘要集[C];2010年

3 梁艳春;;星系的恒星形成率和金属丰度[A];中国天文学会星系分会2004年学术年会论文集[C];2004年

4 吴德金;;等离子天体物理(空间)实验室[A];中国天文学会高能分会2004年学术年会论文集[C];2004年

5 王娜;;在1540MHz对五颗脉冲星的长期星际闪烁观测[A];中国天文学会恒星分会2004年学术年会论文集[C];2004年

6 仲崇霞;杨廷高;;综合脉冲星时算法的小波分析与维纳滤波方法[A];2005年全国时间频率学术交流会文集[C];2005年

7 黄润乾;;恒星物理中值得研究的问题[A];新观点新学说学术沙龙文集34：高能天体物理中的热点问题[C];2009年

8 ;星系、宇宙学分会场报告日程[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年

9 朱辉;;行星状星云的测距方法[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年

10 袁业飞;;伽玛暴的中心引擎[A];新观点新学说学术沙龙文集34：高能天体物理中的热点问题[C];2009年

相关重要报纸文章 前9条

1 记者 毛磊;人类文明使者飞临太阳系边缘[N];新华每日电讯;2003年

2 本报记者　胡唯元　朴淑瑜;创新发展重实效[N];科技日报;2007年

3 陈佳凝;探索触角伸向无穷[N];人民日报海外版;2008年

4 金 慧;《自然》聚焦“旅行者一号”[N];大众科技报;2003年

5 陈丹郭霞;“哈勃”空间望远镜十年[N];科技日报;2000年

6 张孟军;星空深邃 惟我善飞[N];科技日报;2003年

7 张梦然;宇宙射线可能由超新星爆炸形成[N];科技日报;2009年

8 本报记者 张梦然;黑洞为自己造个“家”[N];科技日报;2009年

9 张梦然;普朗克发现猎户与英仙座恒星形成区[N];科技日报;2010年

相关博士学位论文 前8条

1 项金根;用高角分辨的X射线点源的晕研究星际尘埃的空间分布[D];清华大学;2005年

2 姜鹏;活动星系核窄铁Kα发射线和类星体吸收线系统中类银河系尘埃[D];中国科学技术大学;2011年

3 史菲;星系金属丰度及化学演化的研究[D];中国科学技术大学;2006年

4 毛业伟;近邻星系中星族和尘埃的紫外红外观测特征研究[D];中国科学技术大学;2012年

5 韩云坤;尘埃遮蔽的Starburst-AGN复合星系的能谱研究[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2012年

6 赵晓红;伽玛射线暴辐射效率、辐射能及早期余辉研究[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2007年

7 周鑫;超新星遗迹与周围环境作用的研究[D];南京大学;2011年

8 张锴;活动星系核窄线区和尘埃环研究[D];中国科学技术大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴文鹏;碳链簇合物的结构和光谱性质的理论研究[D];河南大学;2007年

2 蒋利辉;含碳簇合物电子光谱的量子化学研究[D];河南大学;2009年

3 陈燕萍;中子俘获元素超丰的贫金属星丰度模拟与分析[D];河北师范大学;2007年

4 龚景;新尘埃模型的分析及其消光影响[D];湖南师范大学;2008年

5 谈清华;近邻红外亮星系的~（12）CO，~（13）CO和C~（18）O分子气体的观测研究[D];天津师范大学;2010年

6 谭金玉;脉冲星流量密度变化和星际闪烁模型[D];华中师范大学;2011年

7 康晓宇;M33的演化和恒星形成历史研究[D];中国科学院研究生院（云南天文台）;2012年

8 冯思轶;Fermi时代伽玛射线暴相关研究[D];南京大学;2011年

9 谭芳芳;星系风和物质外流对星系化学演化的影响[D];上海师范大学;2011年

10 仪双喜;伽玛暴初始洛仑兹因子和中心引擎的活动时标[D];广西大学;2011年

本文编号：2676175