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- 黑洞高能辐射的观测与研究
- 作者：冯骅 学位年度：2005-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：吸积流 直接解调算法 X 射线辐射 硬X 射线调制望远镜 黑洞
- 描述：本论文以黑洞物理为科学目标,分为科学数据分析与空间硬X 射线调制望远镜(HXMT)仪器物理设计两部分。在科学数据分析与模型研究部分,本文利用几个重大X 射线科学卫星(RXTE/Chandra/CGRO)对黑洞及相关天体现象的观测,研究了空间X 射线多尺度辐射过程。首先针对X 射线时间尺度分析的需要,本文提出了一个新的统计量w 并将其应用于黑洞X 射线双星的时变分析。w 谱可以灵敏地反映shot 辐射时间尺度,利用这一特性,能够清楚地区分黑洞双星和中子星双星:前者具有约10?2 秒的截止时间尺度而后者没有。进一步利用w 谱研究黑洞双星的截止时间尺度随能量的变化,重点研究了Cyg X-1 不同能态的演化,通过分析对黑洞吸积辐射作出如下方面的物理限制:吸积盘的截止半径大小,热冕的尺度大小,铁线窄线和宽线的产生区域,以及上述辐射过程随能态的演化等等。其次针对超大质量黑洞,本文利用Chandra 卫星对M87 的两次深度观测,首次发现了环绕M87 的X 射线三环结构,两个椭圆环分别环绕M87 的喷流,另一个圆环以M87 核心为中心且垂直喷流,并通过能谱分析和相似性分析推测此三环结构是M87 喷发的冲击波遗迹,起源...
- 黑洞高能辐射的观测与研究
- 作者：暂无 学位年度：2004-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：black hole ray emission tion accretion flow HXMT ray Modulation Telescope X direct demodula Hard X
- 描述：本论文以黑洞物理为科学目标,分为科学数据分析与空间硬X 射线调制望远镜(HXMT)仪器物理设计两部分。在科学数据分析与模型研究部分,本文利用几个重大X 射线科学卫星(RXTE/Chandra/CGRO)对黑洞及相关天体现象的观测,研究了空间X 射线多尺度辐射过程。首先针对X 射线时间尺度分析的需要,本文提出了一个新的统计量w 并将其应用于黑洞X 射线双星的时变分析。w 谱可以灵敏地反映shot 辐射时间尺度,利用这一特性,能够清楚地区分黑洞双星和中子星双星:前者具有约10?2 秒的截止时间尺度而后者没有。进一步利用w 谱研究黑洞双星的截止时间尺度随能量的变化,重点研究了Cyg X-1 不同能态的演化,通过分析对黑洞吸积辐射作出如下方面的物理限制:吸积盘的截止半径大小,热冕的尺度大小,铁线窄线和宽线的产生区域,以及上述辐射过程随能态的演化等等。其次针对超大质量黑洞,本文利用Chandra 卫星对M87 的两次深度观测,首次发现了环绕M87 的X 射线三环结构,两个椭圆环分别环绕M87 的喷流,另一个圆环以M87 核心为中心且垂直喷流,并通过能谱分析和相似性分析推测此三环结构是M87 喷发的冲击波遗迹,起源于两个超大质量黑洞的合并。最后,在地球大气尺度上,本文分析了与伽马射线爆非常类似的地球伽马射线闪,发现了低能伽马射线时延等特性,并成功地解释为大气放电模型。在HXMT 物理设计部分之前,本文概述了仪器的原理即直接解调方法,同时将其应用于XMM–Newton 望远镜,使分辨率提高了近五倍,并应用于X 射线弥散源的能谱分析。在HXMT 物理设计部分,本文承担了仪器设计第一阶段的模拟计算任务,包括空间环境模拟,空间成像模拟和地面检测系统模拟和设计。通过空间环境模拟估计出仪器的轨道本底,并指导仪器设计,包括降低本底的最佳屏蔽方案,反符合屏蔽的逻辑响应等。通过空间成像模拟预测了望远镜上天后的成像能力,包括单点源、双点源和复杂天区等不同情况分别在巡天扫描和深度扫描下的成像分辨率及定位精度,并对比不同准直器,由此得出最重要的核心部件准直器和探测器的最优化设计。最后设计了地检系统,解决如何利用地检系统标定准直器指向这一难题,并推导了出地检系统机械加工的精度要求。
- 黑洞双星X射线辐射的时变及能谱分析
- 作者：冯育新 学位年度：1999-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：分析 1 Cyg X 观测数据 GRS 1919+105 时变能谱分析 RXTE卫星 黑洞
- 描述：该文的主要内容是用RXTE卫星观测数据,对黑洞候选体Cyg X-1和GRS1915+105进行时变和能谱分析,并将分析结果和现有黑洞吸辐射模型对比.此外,研究人员还介绍常用的非线性时序分析方法,并给出了非线性时序分析方法对Cyg X-1及GRS 1915+105应用的初步结果,研究人员发现Cyg X-1不同态的X射线时变的相空间嵌入维数,广义维数及李亚普诺夫指数等...
- 高能天体硬X辐射的空间观测和数据分析
- 作者：王建中 学位年度：1994-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：X射线暴 软X射线暂现源 X射线天文 X射线双星 准周期振荡 黑洞候选体
- 描述：高能天体硬X辐射的空间观测和数据分析
- 空间X射线观测和X射线双星吸积过程的研究
- 作者：余文飞 学位年度：1998-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：X射线暴 软X射线暂现源 X射线天文 X射线双星 准周期振荡 黑洞候选体
- 描述：该文介绍了作者利用罗西X射线时变探索者(RXTE)天文卫星数据对中子星和黑洞X射线双星中吸积过程的研究.内容包括对中子星软X射线暂现源4U1608-52和AqlX-1,以及黑洞候选体Cyg X-1和黑洞软X射线暂现源GS1354-645的时变和能谱分析.
- 硬X射线天文和辐射机制的研究
- 作者：陈玉鹏 学位年度：2010-01-01 学位授予单位：中国科学院研究生院 关键词：双星系统 辐射机制 黑洞系统 硬X射线天文 望远镜
- 描述：硬X射线天文和辐射机制的研究
- 直接解调方法的研究与应用
- 作者：沈宗俊 学位年度：2007-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：直接解调方法 硬X射线调制望远镜 快视成像 DDM程序库 快速算法
- 描述：在高能天文低信噪比、低统计性和低分辨率的数据处理中,直接解调方法已经发展成为一套具有很强成像和解谱能力的直接方法。这一方法的精髓是在迭代求解调制方程的过程中加入物理条件约束。该方法充分利用了调制方程所包含的对象信息、突破了传统成像技术所受仪器内禀角分辨能力的限制,从而实现高分辨率、高精度成像。但该方法要耗费大量的内存和计算时间,收敛较慢,这就限制了它的运用。本文对直接解调方法进行了深入的研究:首先采用稀疏矩阵存储响应矩阵并进行有关计算以节省内存和计算量,采用Ordered-Subsets方法加快迭代的收敛速度;然后提出了适用于平移不变系统的卷积形式,通过快速Fourier变换来进行快速计算,使直接解调方法得到了更大的加速并彻底解决这类系统的响应矩阵的存储问题。这些方法在一定条件下可以相互结合使用,从而能够达到更高的性能。在此基础上,本文将直接解调方法运用于编码板系统和准直调制型望远镜HE/HXMT的数据处理,提出了在图像重建过程中加入权重因子的方法,解决了探测的不均匀性带来的权重问题;提出SDDM解决了利用平移不变系统的低采样率的数据进行高分辨率的成像时平移不变性被破坏的问题;提出了MDDM解决了直接解调方法...
- 直接解调成像方法在X射线天文数据分析中的应用
- 作者：卢方军 学位年度：1996-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：天体高能辐射 高能天文望远镜 X射线天文观测数据 直接解调成像 天文数据
- 描述：直接解调成像方法在X射线天文数据分析中的应用
- 直接解调成像方法及其在X射线天文数据分析中的应用
- 作者：陈勇 学位年度：1998-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：天文数据分析 成像方法 直接解调 X射线
- 描述：该论文首先对X射线探测器和空间X射线望远镜作一简略介绍,然后介绍成像方法,即传统的成像方法和直接解调成像方法,最后介绍直接解调成像方法的应用,其中包括旋转调制望远镜的直接解调成像的数值模拟、ROSAT PSPC的图像复原和RXTE ASM的直接解调成像.
- 活动星系核吸积盘模型与X射线观测研究
- 作者：杨芳 学位年度：2006-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：活动星系
- 描述：活动星系核研究涉及到天体物理中许多基本的问题，如能量产生，辐射机制和宇宙演化等。目前人们普遍认为超大质量黑洞的吸积提供了活动星系核辐射能源。活动星系核的多波段监测表明硬X射线的变化最剧烈，说明其发射区相当接近黑洞的视界。随着X射线观测的进步，人们期望对黑洞吸积过程的物理本质有更深的了解。本论文回顾了活动星系核吸积盘模型的发展历史和研究现状，着重介绍了盘的基本理论和热冕模型，阐明了活动星系核X射线波段的主要观测特征以及活动星系核X射线观测研究的意义。本论文第二章详细介绍了XMM-Newton观测卫星的数据处理和分析方法。第三、四章介绍我在博士期间的主要工作成果。 第三章介绍我们对活动星系核盘冕模型中有效的磁粘滞力形式和冕的形成机制的观测检验。我们统计了98个射电宁静的活动星系核的硬X射线数据，分别由ASCA，Chandra，XMM-Newton，INTEGRAL和Swift观测得到。我们发现样本中，硬X射线光度Lx、热光度LBol和爱丁顿光度LEdd这三者之间有强的相关关系，暗示硬X射线光度与热光度之比f与爱丁顿比存在反相关的关系。我们发现统计关系更倾向于具有正比于气体压形式的粘滞力，具有这种形式粘滞力的吸积盘是稳定的。 第四章介绍我们对XMM-Newton卫星对类星体HE0450-2958X射线对应体的观测数据的处理结果。因为最近关于该类星体的黑洞质量和寄主星系的性质存有争议，而X射线波段的观测是探测黑洞活动的有力的手段，可能对理解HE0450-2958的本质提供独立的线索。我们发现其能谱有显著的软X射线过剩，陡的光谱指数以及弱的FeKα发射线。本征吸收为零。0.3-10keV的EPIC能谱可以用一个幂率谱加黑体谱拟合，但是，用考虑了相对论效应的光致电离吸积盘的反射模型来拟合会更好。我们从X射线变化估计出的HE0450-2958的黑洞质量与由光学Hβ线推出的黑洞质量一致。这些结果支持HE0450-2958是处于高态的赛弗特Ⅰ型星系。HE0450-2958和一类源有类似的性质，这类源为红外极亮星系与类星体之间的过渡天体。 论文最后给出了对工作成果的总结以及对将来工作的展望。