脉冲星磁层中共振逆康普顿散射对次级粒子分布函数的影响

共振逆康普顿散射(RICS)已被证明在典型的脉冲星表面温度和磁场条件下,是次级粒子(洛仑兹因子低于104)主要的能量损失机制.次级粒子的分布函数也会因为共振逆康普顿而改变.文章重新计算了次级粒子最后稳定分布函数,并修正了Lyubarskii和Petrova(2000)一文中分布函数结果不满足次级粒子数目守恒的假设.就此结果在解释脉冲星射电谱拐折现象中的应用进行了讨论.     

脉冲星磁球层中的非热光子谱

应用全电磁级联模型计算五颗正常脉冲星和两颗毫秒脉冲星的非热光子谱。该模型下五颗正常脉冲星和一颗毫秒脉冲星的模拟结果与Vela和Geminga做了比较,描述结果相对吻合,其它的三颗伽玛射线脉冲星则部分吻合。相比较正常脉冲星,应用离散相关函数方法来计算毫秒脉冲星的流量,得出这颗颗脉冲星在70Ge V附近有一个高能截断。在X射线能段,起主要作用的是电子对产生的同步辐射,而电子对逆康普顿散射的贡献则可忽略,模拟非热光子谱和Harding的结果粗略一致。     

束流模型的可能的观测检验

双瓣结构是河外射电源的一种很重要的结构形式,说明双瓣结构的物理模型现有好几种,如何从观测上对这些模型进行检验是一个很重要的课题。本文就束流模型探讨了从观测上进行捡验的可能性,在束流模型的基础上,我们讨论了束中高能电子与宇宙背景光子产生的逆康普顿散射和束中高能电子与子源射电光子产生的逆康普顿散射,并导出了计算这些散射的公式。计算结果表明:这些辐射位于X射线波段,有强的方向性——在束流方向附近,强度在X射线探测器的灵敏度之上。因此,我们提出对某些复杂源进行X射线探测可能是检验束流模型的一种有效方法。本文是借用射电源CygA的参数作上述强度估计的。     

康普顿散射与逆康普顿散射

求出并讨论发生康普顿散射、逆康普顿散射与初始条件和散射角的关系.     

等离子体中单电子对光子的逆康普顿散射

逆康普顿散射是天体物理中一种重要的非热辐射机制。本文给出了等离子体中极端相对论电子对光子的散射概率和单色散射谱,该谱与真空中极端相对论电子对光子的逆康普顿散射谱完全一致。     

单电子逆康普顿散射的辐射谱

逆康普顿散射在天体物理中是一种重要的非热辐射机理，本文利用相对论不变量求得单电子在各向同性辐射场中穿行时的逆康普顿散射的辐射谱。此法与其它方法相比具有既较为简便又较为精确的特点。     

正交电磁场中的康普顿与汤姆逊散射

本文讨论了正交电磁场中康普顿和汤姆逊散射。结果表明强电扬的介入会显著地改变这种散射的性质,具体的数值计算表明对于光学厚源,存在一康普顿散射的透明“窗口”,使逃逸出来的光子呈右旋偏振,这可作为未来观测对用康普顿散射解释γ射线爆能谱的一个重要判据。     

脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射

运用含时演化理论模型研究脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射.在这个模型中,考虑2种不同成分的注入电子,低能成分电子和高能成分电子.其中低能成分电子形式为具有幂律谱,而高能成分电子形式为Maxwellian加上一个高能幂律谱.通过理论计算,发现该模型能很好地解释脉冲星风云G21.5-0.9的多波段观测数据,射电到X射线段的辐射主要通过电子同步辐射产生,而伽玛射线主要通过逆康普顿散射产生.     

强磁场中的逆康普顿散射

本文根据非相对论情形(B/B_(cr)《1,hv/m_eC~2《1)强磁场中的康普顿散射微分截面,讨论了强磁场中低频光子与相对论电子的逆康普顿散射,并给出了呈幂律分布的低频光子与呈幂律分布的相对论电子相互作用产生的逆康顿散射谱,这可以用来解释γ射线爆高达几百KeV的低频倒转谱。     

含时的Blazars天体辐射研究

本文在研究Blazar天体辐射中同步辐射和逆康普顿散射起主导作用的两种辐射机制基础上,建立了有高能TeV辐射的Blazar天体的辐射模型.模型中包括辐射源中电子随能量分布及可输出辐射频率和对应的能流量.前者在给出光子谱指数、电子洛伦兹因子最值等参数后,可以得到电子随能量分布的数据;后者在前者的基础上,运用稳定的同步自康普顿模型中的相关公式——包括同步辐射和逆康普顿散射中发射因子和吸收因子的表达式,以及能流量的表达式来输出数据.如果我们推广这个模型到其他的Blazar天体,就可以确定这一类活动星系核的物理参数范围,对活动星系核的研究将起到很大的作用.     

脉冲星发现55年：中国天眼展望

 脉冲星的发现是人类认识宇宙的重要里程碑之一。介绍了脉冲星自发现至今55年来的研究进展，包括引力波与广义相对论的验证、毫秒脉冲星、脉冲星周期跃变、脉冲星射电辐射效率、快速射电暴与河外脉冲星等方面。展望了中国天眼（FAST）未来发现新的特殊类型脉冲星的潜力，如黑洞脉冲星系统/亚毫秒脉冲星/新型双脉冲星系统，依此实施更高精度验证引力波实验；利用FAST的高灵敏度、高精度研究脉冲星辐射的精细结构，深入了解其物理机制。     

X射线脉冲星的理论研究

详细介绍了中子星的吸积以及密近双星的演化。Ｌｉｐｕｎｏｖ等讨论了在密近双星的演化中形成射电脉冲星与黑洞组成的双星的可能性，结论是在大约７００个射电脉冲星中，至少应当发现一个位于脉冲星与黑洞组成的双星系统。     

耀变体喷流多波段辐射性质的研究

收集了252个费米耀变体的观测数据,分别使用二次函数和三次函数拟合源的(准)同时性宽带能谱,发现耀变体(准)同时性数据的完整程度对两种方法的拟合结果有一定的影响.基于二次函数的拟合结果,运用线性回归法分析耀变体峰值参量和谱指数之间的相关性,发现(1)同步峰峰值频率与同步峰峰值光度、逆康普顿峰峰值频率与逆康普顿峰峰值光度之间的序列统计特征只存在于整个样本中,并不存在于平谱射电类星体和蝎虎天体样本;(2)同步峰峰值频率与康普顿主导因子之间的序列统计特征同时存在于耀变体整个样本、单独的平谱射电类星体和蝎虎天体样本;(3)耀变体分群的统计特征消失了.     

脉冲星衍射式闪烁观测研究进展

介绍脉冲星星际闪烁效应产生的机制,简要描述衍射式闪烁的观测研究方法,并总结了近些年衍射式闪烁观测研究的进展,主要包含使用闪烁效应限制星际介质电子密度涨落谱、估算脉冲星切向速度、分辨脉冲星射电辐射区尺度、获取脉冲星双星轨道参数、搜索脉冲星的非脉冲射电辐射等,以及总结了国内一些射电望远镜对脉冲星闪烁观测研究工作及FAST观测预期.     

脉冲星旋转磁偶极场的线偏振位置角曲线

1967年发现第一颗脉冲星以来,在用于解释线偏振位置角随脉冲相位变化曲线的旋转矢量模型中,脉冲星磁场通常被近似为静态磁偶极场.但静态磁偶极场假设过于简化,未考虑推迟势效应.文章采用从推迟势导出的旋转真空磁偶极场,研究了在脉冲星磁场为旋转磁偶极场位形下的线偏振位置角曲线.在计算辐射的相位、余纬角和偏振位置角过程中考虑了光行差效应和延迟效应.相比旋转矢量模型的结果,旋转磁偶极场偏振位置角曲线在大磁倾角、碰撞角,或靠近磁轴的内层磁力线上有显著的变形.其与磁力线层等参数的依赖关系避免了传统旋转矢量模型的简并问题--在给定磁倾角和碰撞角情况下所有层磁力线的偏振位置角曲线都一样,这为通过拟合射电偏振观测数据来分辨不同层的辐射,从而限定脉冲星辐射区部位提供了一条有用的途径.     

PKS 0447-439的γ-射线辐射起源

利用单区的轻强子模型,在模型中假设质子和电子稳定的注入辐射区,并用一组自洽的包含了质子同步辐射、光子-光子相互作用、正/负电子对的同步辐射、逆康普顿散射以及同步自吸收的非线性方程描述质子、电子和光子随时间的演化,重建了PKS 0447-439的多波段能谱.计算结果表明,PKS 0447-439的能谱分布可由该模型很好的重建.在本文的模型参数下,γ-射线的辐射几乎全部来自质子的同步辐射,而逆康普顿过程产生的光子几乎可以忽略.     

毫秒脉冲星的高能辐射

 根据自恰毫秒脉冲星磁层外隙模型讨论毫秒脉冲星的高能辐射机制.其中X射线由2个热成分和1个幂律成分组成,γ射线由外隙粒子同步-曲率辐射产生.在此基础上,理论计算了11颗X射线波段及其他39颗在射电波段观测到的毫秒脉冲星,所得理论与观测符合较好,表明该模型能较好地解释毫秒脉冲星的高能辐射机制.     

脉冲星PSR J1224-6407的偏振、频谱和到达时间的研究

使用澳大利亚帕克斯射电望远镜对PSR J1224-6407进行了3个波段的研究，观测数据的时间跨度约10 a. 3个波段观测中心频率分别为732、1 369 MHz和3 100 MHz.将测量得到的流量密度与文献中的频谱数据相结合，得出脉冲星的频谱特性.用简单的幂律谱模型对频谱进行了拟合，得到谱指数为-1.45.用PSRCHIVE软件得到3个频率下平均脉冲轮廓和偏振观测结果，脉冲总强度、圆偏振、线偏振和偏振位置角曲线随频率表现出了不同的变化.在1.4 GHz的频率下，分析了脉冲星的计时残差，更新了脉冲星的位置、自转周期和周期导数等基本参数.     

关于可见光康普顿效应的探讨

作者在本文估算了可见光康普顿散射谱线带的宽度，并得出不宜用可见光观察康普顿效应由，是可见光的康普顿散射谱线带宽度过宽，相对于瑞利散射，谱线带亮度太弱的结论。     

康普顿散射在材料无损评价中的应用前景

康普顿散射是X射线(或γ射线)与物质发生相互作用时波长变长的散射,也称不相干散射.研究表明,散射线的波长随散射角的变化而有规律的变化,其散射强度和被散射体的原子序数和电子密度有关.介绍了康普顿散射在密度测量、厚度测量方面的应用,讨论了利用康普顿散射成像来进行缺陷检测等方面的问题,同时介绍了康普顿散射在安全检测、医药技术、食品加工等其他领域的应用.展望了康普顿散射在材料无损评价中的应用前景.