伽马暴和超新星暴/星周介质密度变化的研究

发布时间：2021-03-31 00:27

　　研究表明绝大部分长时标伽马射线暴（简称长暴）都与大质量恒星的死亡有关系。而沃尔夫-拉叶星（大质量恒星演化到后期的一个阶段）最有可能是长暴的前身星,沃尔夫-拉叶星因其自身强劲的星风,导致质量的高速流失,其外层逐渐剥离。因此人们预期长暴的暴周环境会由星风介质向星际介质（Interstellar Medium,简称ISM）转变,形成一个介质密度变化的暴周环境。本工作在分析大量KAIT望远镜的观测数据时,发现GRB 140423A是一个典型的暴周环境由星风介质向星际介质转变的例子:（1）时域分析表明其光学余辉光变曲线早期存在一个平滑的鼓包,随后以指数～1.6幂律衰减,在～5000 s时幂律指数发生了转变,以指数～1.1幂律衰减;X射线余辉的光变曲线从～3000 s开始,同样以指数～1.1幂律衰减。（2）联合Swift/XRT和光学数据进行谱域分析,得到转变时间Tt～5000 s前后的光子谱指数均为-1.90。这表明其光学和X射线余辉可能来自同一起源。本工作进一步采用暴周环境为粒子数密度随半径n（r）∝r-2的星风介质向n（r）∝r0的星际介质转变的外激波模型来检验GRB 140423A的光变特... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２伽马暴光学余辉光变曲线卡通图（Ｌｉ?ｅｔａｌ．?２０１２）??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｃａｎｏｎｉｃａｌ?ｏｐｔｉｃａｌ?ａｆｔｅｒｇｌｏｗ?ｌｉｇｈｔ?ｃｕｒｖｅ?（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ．?２０１２）??

其中如果ｖ＞ｖＱ，则时间顺序为＾＞“＞１此时的情形对应于高频光变。同理，当Ｖ＜ＶＱ，有??得到低频光变。??图１－３中，（ａ）是典型的高频光变，（ｂ）是典型的低频光变。Ｋ／Ｑ时对应快冷却，／＞／〇??时对应慢冷却，分别将ｖｍ，ｖｃ，代入（１－３０）?（１－３１）中，得到高频的光变曲线：??ｒ８ｃｔｍ?ｔ＜ｔｃ??Ｆ?ｏｃ?＆ｆｌ／４?（Ｍ２）??ｔｖ?＆／２－３／〇／４?ｔｍ＜ｔ＜ｔ〇?（１，??、＆，２－３Ｐ）／４?／＞／〇??低频的光变曲线：??ｆ＆ｔｍ?ｔ＜ｔ〇??＆ｔＶ２?ｔｎ＜ｔ＜ｔｒ？??Ｆｖ＾｛?，ｎ?ｙ，?０?ｍ?（１－４３）??＆户（１．?ｔｍ＜ｔ＜ｔｃ??Ｊｋｆ２＇＾?ｆ＞ｔｃ??１２??

??２．２．２时域与谱域分析??所有的光学观测数据都显示在图２－１。＆讲－ＸＲＴ的光变曲线数据和谱数据都取自??ＵＫ?Ｓｗ诉Ｓｃｉｅｎｃｅ?Ｄａｔａ?Ｃｅｎｔｒｅ［１Ｇ１］。ＸＲＴ取分辨率３０?ｃｏｕｎｔｓ／ｂｉｎ的光变曲线同样绘制在图??２－１。??ＧＢＭ光变持续时间７Ｖ＝９５?ｓ，用Ｂａｎｄ?Ｆｕｎｃｔｉｏｎ函数拟合ＧＲＢ１４０４２３Ａ的时间积分??谱（从７Ｖ６１．４４０Ｓ?到：Ｔ〇＋３２．７６８?ｓ），得到丑ｐｅａｋ＝３３４．３６±?２３５．７９?ｋｅＶ，ａ＝－ｌ＿０９±０．２０，??ｙＳ＝－２．１９±０．４５，基于当前谱模型，得到ＧＢＭ能段范围（８？４００００ｋｅＶ）内的流量是??３．１７±２．２５ｘｌ〇－５?ｅｒｇｃｍ－２。此外可以根据公式：??４ｊｉＺ）？Ｆ７?…、??Ｅ?■?＝??（２－１）??＾１Ｓ０?ｌ＋ｚ??其中光度距离：??ｃ?ｆｚ?ｄｚ＇??ＤｌＨ＾ＴＴ?ｉ?，??（２－２）??Ｈ〇?Ｊ?〇?ｙｊ?ｎｍ（?１?＋＾＇）３＋ＱＡ??其中Ｈｑ是哈勃常数，是物质密度参数，Ｑａ是暗能量密度参数，取??ｎｍ＝０．３０，?ＱＡ＝０．７０。计算红移?＾＝３．２６?处的五Ｙ，ｉｓ（）＝７．４７±５．３〇ｘｌ〇５３?ｅｒｇ，峰值光度（８￣４００００??ｋｅＶ）?＾＾０＝２．８８?±２．０５ｘ?１〇５２?ｅｒｇ?ｓ＇１。??图２－１显示了经验拟合的结果：ＸＲＴ的光变曲线从大约３０００?ｓ开始，并且可以用一??个幂律函数拟合：Ｆ＝ＦＱｔ＿ａ


本文编号：3110425