伽玛暴光学余辉中的双喷流成份行为

伽玛暴余辉的双拐折行为可以用双喷流成份结构模型得到较好的解释,但至今其物理参数还未解。为给出其相应的物理参数,文中将对具有双喷流成份的伽玛暴光学余辉进行统计分析,用外激波模型时域指数α和频域指数β的关系(closure relation)对数据进行限制,得到GRB 071003,GRB 080319B,GRB 090426和GRB 100219A共4个具有外激波模型的伽玛暴双成份喷流特征。这些伽玛暴第一个喷流成份的张角都在1°以内,而第二个喷流成份的张角增大到2°~7°,与单成份喷流的张角一致。其各向同性辐射能量在1051~1054erg,电子谱指数p约为2,比典型值2.3硬。长暴能较好符合Amati关系。     

从谱演化方面的信息探讨GRB 061007的暴周环境

GRB 061007是一个明亮的、长时标的伽玛射线暴(简称伽玛暴),其红移为1.261.一方面,Swift/XRT观测到的数据显示,此暴X射线波段的光变曲线呈现出单一幂率形态,且幂率指数αXRT=1.68±0.01.另一方面,经由Faulkes Telescope South(简写为FTS)提供的BVRi'多波段光学余辉数据,作者分析发现其各波段光变曲线的幂率指数αOptical均在1.6左右.拟合得到的2个波段幂率指数如此相近,也就意味着此暴的X射线波段和光学波段具有同一起源.作者通过分析X射线波段和光学波段的谱演化情况,探究GRB 061007的暴周环境.分析的结果显示,X射线波段的谱指数β没有演化,而光学波段的谱有向蓝端演化的趋势.根据其光学波段谱的演化趋势,推测此暴的暴周环境不是均匀介质,而应是星风环境.     

从谱演化方面的信息探讨 GRB 061007 的暴周环境

GRB 061007是一个明亮的、长时标的伽玛射线暴（简称伽玛暴）,其红移为1．261．一方面,Swift／XRT观测到的数据显示,此暴X射线波段的光变曲线呈现出单一幂率形态,且幂率指数αXRt=1．68±0．01．另一方面,经由Faulkes Telescope South（简写为FTS）提供的BVRi’多波段光学余辉数据,作者分析发现其各波段光变曲线的幂率指数αOptical均在1．6左右．拟合得到的2个波段幂率指数如此相近,也就意味着此暴的X射线波段和光学波段具有同一起源．作者通过分析X射线波段和光学波段的谱演化情况,探究GRB061007的暴周环境．分析的结果显示,X射线波段的谱指数JB没有演化,而光学波段的谱有向蓝端演化的趋势．根据其光学波段谱的演化趋势,推测此暴的暴周环境不是均匀介质,而应是星风环境．     

双高斯喷流结构及其形成过程:来自GRB 170817A余辉的限制

短时标伽马射线暴(简称短暴) GRB 170817A是人类发现的第一个与引力波事件成协的伽马暴,为深入研究短暴的发生机制提供了宝贵的机会,其中它的多波段余辉辐射很可能展示了喷流的角向结构.而有关短暴的大样本统计研究表明,如果用高斯函数来唯象描述喷流结构,很可能需要引入两个高斯函数才能够把GRB170817A的辐射和其他普通的短暴统一起来.换言之, GRB 170817A的瞬时辐射很可能来自具有更大张角的额外喷流成分.因此,为了检验这种双高斯喷流结构和GRB 170817A余辉数据的相容性,本文计算了该喷流结构在偏轴观测下的多波段余辉,发现外高斯成分的引入能够很好地解释GRB 170817A余辉数据的早期上扬趋势.在此基础上,我们还计算了喷流在并合抛射物中的传播和突破过程,表明这些过程可以自然导致观测限制所得的双高斯喷流结构,从而展现出了模型的整体自洽性.此外,对喷流传播过程的观测限制也为我们了解并合抛射物的性质提供了新的线索.     

FRED脉冲型GRB光变曲线FWHM与光子流量关系的研究

探讨了FRED脉冲型GRB光变曲线FWHM与光子流量以及光子峰值流量之间的关系.用目前公认的半经验公式——KRL模型对159个FRED型光变曲线数据样本进行拟合,选取86个χ2<2的有效拟合样本计算FWHM,然后对FWHM与光子流量、光子峰值流量进行相关分析.结果为:FRED型GRB光变曲线FWHM与光子峰值流量的对数值之间显一定相关性,相关系数R~-0.3;而FWHM与光子流量对数值之间则不显相关性,其相关系数R<0.1,表明所选的86个数据样本可能不属于δ函数脉冲发射的GRB光变曲线.     

探讨GRB光变曲线的Flux与T90的关系

探讨了GRB(Gamma-Ray Burst,伽玛射线暴)光变曲线的Flux(光子峰值流量)与T90(GRB光子计数在5%~95%之间的持续时标)的关系.分别采用两颗卫星的最新数据,对Flux与T90进行相关分析.结果为:Flux与T90的对数值之间不显相关性,相关系数分别为R~0.12和R~0.04,表明GRB的持续时间与光变曲线的光子峰值流量不相关.     

研究GBM和BAT同时触发的暴

结合Swift和Fermi两个卫星的各自优点,选择Fermi/GBM和Swift/BAT同时触发的伽玛暴观测数据,发现GBM暴持续时间的平均值比BAT暴要小,但是它们的持续时间分布、伽玛暴本身的流量分布以及光子峰值能量分布(log N-log P分布)之间不存在系统性差异.所以,不同仪器的观测差异可能是由于仪器本身的灵敏度引起的,与暴的性质无关.     

磁化喷流的正反激波动力学

伽玛射线暴是宇宙中最剧烈的伽玛射线爆发现象之一.由物质主导的激波过程已经被广泛的研究过.观测表明,伽玛射线暴爆发时所产生的喷流可能是磁化的,磁化喷流与星际介质相互作用产生的正反激波和以纯物质主导的喷流情形有很大不同.对比Zhang和Kobayashi在理想磁流体力学条件下给出了正反激波的解析解,本文推导了磁化喷流正反激波的一般动力学方程,并对一些关键参数作了数值求解.     

伽玛射线暴内光度和峰值能量关系的统计分析

以前的研究表明:在伽玛射线暴(简称伽玛暴)间各向同性等值光度Liso和静止系中vFv谱的峰值能量E′p之间存在关系式LisooE′p2.Liang等人用Preece等人给出的91个BATSE伽玛暴的2408个时间分辨谱样本对这一关系式进行了验证,得出这一关系式不但在伽玛暴内成立,而且在伽玛暴之间也是成立的.为了进一步验证这一关系式,我们收集了Kaneko等人2006年发表的350个BATSE伽玛暴能谱的数据,并对其中185个伽玛暴能谱的5218个时间分辨谱样本进行统计分析,我们得出的结果与Liang等人的结果是一致的.     

γ-射线暴余辉中的非相对论阶段

余辉的发现证实了绝大多数γ-射线暴的宇宙学起源.人们已经认识到γ-射线暴是宇宙中最猛烈的爆发现象之一,其中有着令人吃惊的极端相对论性宏观运动.文中概述了γ-射线暴及其多波段余辉的观测特征,简要介绍了γ-射线暴的标准理论模型——火球模型,着重阐述了γ-射线暴在非相对论阶段的余辉的重要性,介绍了对相对论阶段和非相对论阶段均能普遍适用的统一动力学模型,论述了深度非相对论阶段的概念.这些内容使得人们能很方便地计算出γ-射线暴余辉从早期到极晚期的完整光变曲线和能谱.     

单峰结构的GRB光变曲线的FWHM与E_p之间的关系

探讨了观测有红移数据并具有单峰结构的伽玛射线暴(GRB)光变曲线的半高全宽(FWHM)与其光子峰值能量Ep之间的关系。用CGRO卫星与Swift观测到的具有单峰结构的并能被半经验公式——KRL模型所拟合,而且在BeppoSAX卫星、Swift和观测站观测有红移数据的25个FWHM数据与相对应的Ep进行相关分析。结果表明:单峰GRB光变曲线的FWHM与光子峰值能量Ep的对数值之间有很好的线性相关性,相关系数R=-0.77。这表明GRB的光变曲线结构与其峰值能量有密切的关系,光变曲线的FWHM越宽,则峰值能量越低。     

各向同性火球中考虑同步自吸收的伽玛暴余辉

基于Huang,Y．F．等人的统一动力学模型,研究了星际介质环境下各向同性火球所抛壳层的动力学量随时间的演化,考虑了同步自吸收效应,用数值计算方法得到不同频率下随时间演化的伽玛暴余辉,同柱状喷流下伽玛暴余辉比较,得出相应结论．     

γ射线暴火球模型的光学余辉辐射

按照γ射线暴火球模型的动力学演化规律,利用相对论电子在磁场中作同步加速辐射时谱分布的特点,用求峰值频率辐射的方法,计算了γ射线暴红光波段余辉辐射流量随时间的变化与γ射线暴GRB970228的观测结果比较,符合甚好,说明同步加速辐射是γ射线暴余辉主要的辐射机制,也进一步证明了火球模型的正确。     

SWIFT伽玛暴的谱延迟距离指示器

早期研究发现,BASTE长暴的相对谱延迟RSL是一个有用的宇宙距离指示器。本文从SWIFT卫星数据中,挑选10个单脉冲长伽玛暴(T90>2.6)作为样本,对样本进行降噪和去除背景,用交叉相关函数分析1,3能道的谱延迟,通过拟合研究各脉冲参数Asymmetry,Fm,Fp,tm,FWHM,τ31和相对谱延迟的关系,发现相对谱延迟和红移具有很好的相关性,这充分表明SWIFT长暴的相对谱延迟仍然是一个很好的红移指示器。     

伽玛射线噪Blazar的亮温度研究

通过Blazar的伽玛射线光度与亮温度的关系讨论了伽玛辐射的喷流效应.从一些文献中收集了50个伽玛射线噪Blazar天体的伽玛射线、X射线资料和相应的亮温度.该样本中包括16个蝎虎天体(BL Lac)和34个平谱射电类星体(FSRQs).研究了光度与亮温度之间的关系,结果表明亮温度与伽玛射线和X射线光度都存在相关,这一结果说明伽玛射线和X射线都具有强喷流效应.     

磁场对中微子主导吸积盘粒子丰度的影响

中微子主导吸积盘被认为可能是伽玛射线暴中心能源机制的一种模型.为了详细地考虑微观粒子分布,计算了伪牛顿势框架下磁场对中微子主导吸积盘微观粒子丰度的影响.结果表明,在吸积盘的外区,磁场对粒子丰度和电子简并度几乎没有影响;而在吸积盘的内区,考虑和没考虑磁场时,电子简并度,电子、中子等粒子丰度具有比较大的差异.     

500m口径球面射电天文望远镜(FAST)对高红移伽玛暴余辉的探测

伽玛射线暴(简称伽玛暴)可以发生在很远的宇宙深处,其余辉(尤其射电余辉)的长时标发射使得长期观测成为可能,从而可测量其红移并证认宇宙学起源和研究寄主星系性质。随着红移的增大,伽玛暴射电余辉的流量密度也会随之减少,这对高红移伽玛暴的探测造成一定的困难。然而,500 m口径球面射电天文望远镜(FAST)具有很高的探测灵敏度,利于对暗弱的高红移暴的观测。我们利用余辉动力学模型分析了射电余辉流量密度随红移(距离)的变化关系,以此评估FAST对高红移射电余辉的观测能力,同时预测其对不同类型伽玛暴射电余辉的探测率。     

V形尾翼无人机喷流对纵向气动影响数值模拟

研究了类似全球鹰的V形尾翼无人机与发动机喷流之间的干扰.采用有限体积法,求解全三维N-S方程,对进气道和喷口的内流场与全机外流场进行一体化数值模拟,给出了有、无喷流情况下在不同高度、马赫数、迎角以及相应发动机工作状态下的纵向气动特性,分析了喷流的干扰效应对飞机外流场造成的影响,从计算结果看,发动机喷流对飞机纵向气动力特性和力矩特性都有一定量的影响.这些可以作为V型尾翼无人机和发动机气动布局设计的参考.     

柱形喷流中考虑同步自吸收的伽玛射线暴余辉

在统一动力学模型和柱形喷流模型的基础上,用四阶的龙格库塔法求解动力学演化的方程,并考虑同步加速辐射中的自吸收效应,用数值计算方法得到GRBs余辉随时间t演化关系.     

OQ530射电和光学波段的光变分析

从历史文献中搜集了OQ 530最完备的射电波段(4.8,8,14.5,22和37 GHz)和光学B波段的光变数据,利用三种不同的周期分析方法(结构函数法、J-K方法和功率谱法)对6个波段光变曲线的周期性进行了分析.利用离散相关函数法对射电波段之间以及射电与光学波段之间的相关性进行了分析.周期性的分析结果显示4.8 GHz可能存在3.89–3.94 a的周期,8 GHz可能存在2.48–2.55 a的周期,14.5 GHz可能存在2.44–2.56 a的周期,22 GHz可能存在2.34–2.56 a,4.16–4.30 a的周期,37 GHz可能存在2.31–2.58a的周期,光学B波段可能存在的0.97–1.15 a的周期.相关性分析显示OQ 530在5个射电波段之间存在较强相关,延迟方面无明显变化规律.光学与射电波段之间的相关性显示光学波段要超前于射电波段,且随频率的逐渐变小延迟有逐渐增大的变化趋势.