伽瑪暴X射線余輝起源和分類研究.pdf

1、本論文第一章概述近年來(lái)，特別是Swift衛(wèi)星發(fā)射以來(lái)，伽瑪射線暴研究領(lǐng)域取得的重要觀測(cè)進(jìn)展和理論突破，隨后在第二至四章詳細(xì)介紹本人在伽瑪暴X射線余輝物理起源、伽瑪暴分類和高能輻射等方面研究成果。
　　 第二章介紹我們?cè)谫が敱射線余輝方面的研究工作。Swift衛(wèi)星攜帶的X射線望遠(yuǎn)鏡(XRT)建立了完整X射線余輝光變曲線，其大部分顯示為包含一個(gè)緩慢下降段的“規(guī)整”XRT光變曲線，但我們注意到小部分伽瑪暴XRT余輝光變曲線沒(méi)有這個(gè)緩

2、慢下降段，而是呈現(xiàn)單一冪率衰減。分析這兩種暴本身輻射及其X射線余輝輻射譜的特征，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他們具有顯著差別。盡管不能排除這個(gè)緩慢下降段是源于能量注入的情形，我們發(fā)現(xiàn)這些X射線輻射更可能是先于伽瑪暴之前發(fā)生，緩慢衰減段是觀測(cè)時(shí)間零點(diǎn)后移所致。這個(gè)時(shí)間零點(diǎn)更早于伽瑪暴前兆爆發(fā)，暗示這些X射線輻射跟伽瑪暴可能不是來(lái)自同一火球。對(duì)伽瑪暴早期光學(xué)和X射線余輝對(duì)比研究表明光學(xué)輻射是來(lái)自火球的余輝輻射，而X射線輻射可能不是。利用早期光變曲線中的火球減速

3、特征，我們估算火球初始Lorentz因子(r)和減速半徑，發(fā)現(xiàn)伽瑪暴各向同性能量（Eγlso）和r之間存在緊密相關(guān)性。不過(guò)，Kumar等人提出緩慢衰減可能是由于中心黑洞吸積前身星不同包層物質(zhì)所致?；谶@個(gè)思路，我們還利用這個(gè)X輻射成分的特點(diǎn)來(lái)推斷伽瑪暴前身星的性質(zhì)。
　　 第三章詳細(xì)介紹我們?cè)谫が敱┓诸愌芯糠矫娴墓ぷ鞒晒wift的觀測(cè)對(duì)傳統(tǒng)的伽瑪暴分類提出了挑戰(zhàn)，Zhang(2006，2009)分別提出分為TypeⅠ、Typ

4、eⅡ，和用多個(gè)觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)伽瑪暴分類。我們利用各向同性能Eγ,lso和譜峰值能量來(lái)定義參數(shù)ε=Eγ,iso,52/E5/3 p,z,2分類，發(fā)現(xiàn)logε分布值呈現(xiàn)一個(gè)很好的雙峰分布（分為高ε和低ε），跟物理分類的I型和Ⅱ型很好地吻合。
　　 第四章介紹Fermi衛(wèi)星GBM儀器觀測(cè)到的伽瑪暴能譜特征，計(jì)算伽瑪暴GeV能段的輻射能被Fermi大面積探測(cè)器(LAT)探測(cè)的概率，我們預(yù)言每年僅有6個(gè)左右的伽瑪暴能達(dá)到LAT的觀測(cè)閾值，與