SgrA★和低光度活動(dòng)星系核的多波段輻射研究.pdf

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)：4略加／6

2、年妨繃摘要黑洞吸積一直是高能天體物理的一個(gè)重要過(guò)程。本文主要討論fSagittarius”(SgrA★)的寧?kù)o態(tài)和耀發(fā)態(tài)，以及低光度活動(dòng)星系核系統(tǒng)的多波段輻射，寄希望于對(duì)SgrA的吸積和拋射過(guò)程，以及低光度活動(dòng)星系核的中心引擎有一個(gè)統(tǒng)一深入的理解。本文可以主要分為以下四個(gè)部分：在第二章，我們利用現(xiàn)有的法拉第旋轉(zhuǎn)量(I洲)觀測(cè)討論TSgrA★的噴流模型。在過(guò)去二十多年里，已經(jīng)有多個(gè)理論模型被用來(lái)解釋Sgr”的寧?kù)o態(tài)輻射。輻射無(wú)效吸積流和噴

3、流模型是其中的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)模型。利用對(duì)SgrA★在亞毫米波段RM的精確測(cè)量，我們寄希望于解除理論模型的簡(jiǎn)并性。我們發(fā)現(xiàn)噴流模型期望的RMLt觀測(cè)值要低兩個(gè)量級(jí)?？紤]額外的來(lái)自于視線路徑上前景吸積流的貢獻(xiàn)，模型值可以在一些嚴(yán)格的限制下和觀測(cè)值吻合。主要的限制是噴流的傾角要滿足乏73。。但是這樣的一個(gè)限制和已有的通過(guò)恒星盤(pán)面角動(dòng)量方向得到的傾角不一致。在第三章，我們利用Chandra3兆秒的XVP的數(shù)據(jù)對(duì)SgrA★的x射線耀斑做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析，

4、并試圖探討耀發(fā)背后的物理機(jī)制。我們通過(guò)蒙特卡洛模擬生成模型光變曲線，然后通過(guò)馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法，對(duì)比觀測(cè)和模擬光變曲線的計(jì)數(shù)率分布和結(jié)構(gòu)函數(shù)，以此來(lái)限制光變曲線中耀斑各種物理量的分布。我們發(fā)現(xiàn)2—8keV的x射線光變曲線可以分解為兩個(gè)成分，一個(gè)為穩(wěn)定光度的寧?kù)o態(tài)，其對(duì)應(yīng)的光子計(jì)數(shù)率為6X103countS1；另一個(gè)為冪率分布的耀發(fā)成分。耀斑總光子數(shù)的冪率分布指數(shù)為＆E=165士017(dⅣ／dEO(E哪E)，持續(xù)時(shí)間總光子數(shù)的相關(guān)冪

5、率指數(shù)為QET055(T。(EnET；95％置信度)。這些統(tǒng)計(jì)性質(zhì)很好地符合三維自組織臨界的理論預(yù)言。類(lèi)比于太陽(yáng)耀斑，我們認(rèn)為SgrA★的X射線耀發(fā)是吸積流中發(fā)生的磁重聯(lián)驅(qū)動(dòng)的等離子團(tuán)塊的輻射表現(xiàn)。在第四章，我們提出了一個(gè)磁流體動(dòng)力學(xué)模型解釋Sgr”的多波段耀發(fā)。SgrA★耀發(fā)雖然已有大量的觀測(cè)和理論進(jìn)展，但其耀發(fā)的本質(zhì)仍然不清楚。基于第三章中的統(tǒng)計(jì)工作，類(lèi)比于太陽(yáng)日冕物質(zhì)拋射，我們提出了一個(gè)提出了一個(gè)耀斑的理論模型。在此模型中，吸積流

6、中的剪切和湍動(dòng)會(huì)不斷扭曲冕區(qū)磁力線，使得冕區(qū)磁能不斷聚集。當(dāng)聚集到一定程度后，災(zāi)變行為發(fā)生。這個(gè)動(dòng)力學(xué)災(zāi)變過(guò)程會(huì)伴隨著之前儲(chǔ)存的磁能的大量快速釋放，其中一部分轉(zhuǎn)化為我們觀測(cè)到的耀發(fā)輻射。我們首先計(jì)算了這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程，然后聚焦于這個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的輻射表現(xiàn)?？紤]了由磁重聯(lián)導(dǎo)致的電子注入，絕熱膨脹以及同步輻射的冷卻過(guò)程后，我們計(jì)算了系統(tǒng)的同步輻射。對(duì)比了典型的SgrA★耀發(fā)觀測(cè)，我們的模型可以很好的符合耀發(fā)的時(shí)變、能譜等多方面的性質(zhì)。