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- 星系团与黑洞高能天体物理过程研究
- 作者：胡剑 学位年度：2007-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：SZ效应 星系团 暗物质 黑洞
- 描述：本论文研究了星系团和超大质量黑洞中的若干重要的高能天体过程。星系团中维里化的高温电离气体中的电子与宇宙微波背景辐射(CMB)光子发生Compton散射,从而改变CMB的能谱,这种被称为Sunyaev-Zel’dovich(SZ)效应的物理过程是研究宇宙学和星系团结构与演化的独特工具。我们研究了星系团中的磁场对于SZ效应的一种修正机制,称之为磁SZ效应。与经典SZ效应相比,磁SZ效应信号更强,空间分布更陡。结合X射线辐射和SZ谱观测,磁SZ效应可以限制星系团中的磁场强度,如A2163团中心磁场为～30μG。我们分析了WMAP卫星三年数据,对一个星系团样本找到了10σ显著性的SZ效应信号。SZ信号与X射线观测的共同数据拟合显示星系团内热气体(ICM)的分布在维里半径处存在外边界,这可能是星系团外缘存在维里化激波的证据。我们还确认了星系团中重子占总物质的比例低于宇宙均值。磁SZ效应和星系团ICM外部边界的存在将影响利用SZ效应测量宇宙学参数的系统误差。星系团是研究暗物质性质的天然实验室。我们分析了暗物质-重子粒子碰撞解释“冷流”星系团中心缺乏过冷气体的加热机制。星系团的观测数据给出单位质量暗物质粒子-质子...
- 星系团X射线性质的研究
- 作者：李承奎 学位年度：2013-01-01 学位授予单位：中国科学院大学 关键词：暗物质探测 高能望远镜 天体物理 带电粒子
- 描述：星系团X射线性质的研究
- 时变的时域相干分析及其在X射线天文中的应用
- 作者：车筱 学位年度：2007-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：相干性 时域方法 X射线 黑洞
- 描述：用时域方法来研究X射线光变曲线的性质是了解黑洞等天体的一种重要的手段。本文基于时间尺度谱方法,用传统的相关性定义建立了在各个时间尺度上计算带噪声的光变曲线的内在相干性的方法,它是对已有的时域时延和时域功率谱等方法的补充。把各种类型的随机信号模拟计算结果和目前普遍使用的频域相干性的计算结果比较,时域相干性显示出更好的抗噪声能力。时域相干性和频域相干性这两种方法在数学上并不是完全等价,在某些情况下它们会得出不同的结果,我们分别用shot模型和正弦曲线作为信号的光变曲线来说明这个差异,并进一步说明时域相干性的优势。我们将时域和频域相干的方法同时用到实际天文数据上,包括恒星质量黑洞、中子星和AGN,结果显示时域和频域结果基本一致。不同能段光变的相干随着时间尺度的变化呈现有趣的现象。这些现象在上述三种天体源中都存在,而在恒星质量黑洞中,这种关系更加复杂。相干曲线不仅与源有关,而且还和源所在的态以及选取的能量段有关。要保持相干系数为1的条件很苛刻,即只能有一个线性的物理过程占主导地位,这对黑洞的物理模型是一个限制。文章的最后讨论部分对时域和频域这两种方法本身做了比较。频域方法能同时得到不同频率分量上的...
- 旋转调制望远镜性能研究
- 作者：何中 学位年度：1989-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：black hole ray emission tion accretion flow HXMT ray Modulation Telescope X direct demodula Hard X
- 描述：旋转调制望远镜性能研究
- 引力透镜效应在星系结构研究中的应用
- 作者：王健 学位年度：2011-01-01 学位授予单位：清华大学 关键词：星系质量分布 恒星质量 星系结构 引力透镜效应
- 描述：引力透镜效应是广义相对论的一个重要结论，在天体物理研究中有着广泛的应用。我们通过蒙特卡洛模拟研究了以银河系内恒星或恒星遗迹（白矮星，中子星，黑洞）为透镜天体的类星体微引力透镜效应，给出了光变时标，全天区的光深和不同视星等极限下的事例率。我们的模拟计算表明，Pan-STARRS和LSST每年将观测到大约10个类星体微引力透镜事例，典型的光变时标约为1个月。类星体作为宇宙学距离上的一类点源天体，它们的距离远大于河内透镜天体的距离，这使得类星体微引力透镜事例中参数兼并情况变得有所缓和，使得利用类星体微引力透镜效应测量透镜天体的质量成为可能。根据Gaia的设计性能，Gaia卫星将会精确地测量大量的明亮恒星的三角视差和自行。我们的计算表明每年将会有1个恒星可以通过类星体微引力透镜效应得到它的质量。这种方法无需恒星处在一个双星系统中，是与模型无关的，它使得精确测定单个恒星级天体的质量成为可能。中等引力透镜效应的强度介于强引力透镜效应和弱引力透镜效应之间，它的放大倍数约为1.5，不产生多像。我们研究了中等引力透镜效应下背景椭圆星系的光深，并基于LSST的观测能力模拟生成了背景椭圆星系在中等引力透镜效应下的成像。通过IRAF ELLIPSE对成像等亮度曲线的分析，我们发现椭圆星系的的等亮度曲线存在明显的扭曲。由于透镜星系的放大作用，背景椭圆星系的有效半径变大，而有效半径内的平均视亮度不变，从而导致椭圆星系的偏离了原来的基本面。此外，我们通过对背景椭圆星系成像的逆向拟合处理，很好地得到了背景椭圆星系deVaucouleurs面亮度轮廓的参数和SIS透镜星系模型下的爱因斯坦环的角半径。如果能测得透镜星系和背景椭圆星系的红移，通过拟合给出爱因斯坦环角半径，我们就可以得出透镜星系速度弥散，进而可以估计透镜星系的总质量。
- 康普顿望远镜成像及中低能γ射线天文
- 作者：张澍 学位年度：1997-01-01 学位授予单位：中国科学院高能物理研究所 关键词：天文观测 成像分析 数据结构 望远镜
- 描述：该论文主要介绍有关COMPTEL的仪器结构,数据结构,成像分析方法和中低能γ天文数据分析的一些初步结果.
- 年轻脉冲星的高能辐射
- 作者：程凌翔 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：年轻脉冲星的高能辐射
- 年轻脉冲星及其星风云的X射线辐射研究
- 作者：李向华 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：脉冲星
- 描述：脉冲星自1967年发现以来一直是人们研究的热点。射电脉冲星是一类以自转能作为辐射能源的脉冲星，所以又称为转动供能脉冲星。射电脉冲星的自转能仅有一小部分是以周期性脉冲的形式释放的，90％以上的能量以相对论粒子流的形式释放到周围空间中，并与周围介质作用产生相对论激波形成脉冲星星风云。早期的X射线观测分辨率很低，所以对星风云的研究受到限制。自从Chandra X射线观测卫星上天之后，以它超群的空间分辨率，观测研究了越来越多的星风云，这些星风云的性质和脉冲星的X射线辐射一起为我们理解脉冲星的形成，演化和与周围物质的相互作用提供了很好的实验室。 本文利用Chandra卫星的数据对转动供能脉冲星及其星风云的X射线辐射进行了研究，既分析了一颗脉冲星-星风云系统的高空间分辨率的形态和能谱也研究了目前观测到的比较亮的X射线脉冲星和星风云的统计特征。 在第一章，我简单总结了对转动供能脉冲星的X射线辐射和星风云研究的历史和现状，一共有两个部分。第一部分主要针对脉冲星，介绍目前对脉冲星基本物理参数的定义、转动供能脉冲星的X射线辐射特征、辐射能谱、辐射机制和目前存在的模型的理解。第二部分介绍星风云的动力学结构和演化、星风的形成、年轻星风云的基本结构和弓激波的形成以及星风云的研究对脉冲星研究的限制。并简单介绍了目前的几个研究方向。 第二章，主要介绍Chandra卫星和数据处理。Chandra卫星是目前为止空间分辨率最好的一颗软X射线观测卫星，同时也可以实现高分辨率的能谱观测，是目前X射线天文学中最重要的观测卫星之一。我们对Chandra卫星的主要观测仪器性能做了简要介绍。同时，我们对Chandra数据分析软件CIAO做了介绍，尤其对本文将要用到的ACIS成图观测的数据处理过程做了较为详尽的说明。 第三章和第四章是博士期间的主要工作成果。第三章比较详尽的分析了超新星遗迹CTB80中心的脉冲星PSR B1951+32及其周围星风云的高分辨率的Chandra X射线形态和能谱。Chandra X射线图像揭示了位于超新星遗迹喷射物中的冲压限制的星风云：一个点源是脉冲星嵌在一个30"直径的平台东南边缘，前面有弓激波辐射。平台被射电、[OⅢ]、[SⅡ]和[NⅡ]的壳层包围，外部的弥漫辐射大多位于Hα壳层里面。总体来说，这些成分的能谱符合从内到外变陡的趋势。然而，平台边界的能谱看起来比中心区硬。这个边缘谱硬化的起因还不清楚，但是我们猜测可能是星风云和超新星遗迹喷射物之间的激波导致的。脉冲星的主要辐射成分是非热X射线辐射，但也存在温度为0.13±0.02 keV，等效辐射半径为2.2+-1.40.8(d/2 kpc)km的黑体辐射成分，这一黑体成分可能源于脉冲星表面的热斑。在这里我们的结果还显示PSR B1951+32的整个表面的黑体温度比标准中子星冷却模型预言的要低很多。 在第四章，我们统计研究了Chandra和XMM-Newton观测的28颗转动供能脉冲星和20个星风云的非热X射线辐射。我们分别获得了这些脉冲星和星风云的X射线光度和幂律谱指数(Lx,psr，Γpsr，Lx,pwn和Γpwn)，并研究了这些量和脉冲星周期(P)、周期导数((P))、特征年龄(τ)、自转能损—自转减慢光度((E))和表面磁场(B)之间的关系。我们发现：(1)Lx,psr与P，(P)、τ、(E)和B强相关；(2)Γpsr与B和(E)负相关但与P和τ正相关；(3)Lx,pwn表现出与P，(P)的弱相关和与τ和(E)的强相关；(4)Γpwn与P、(P)、τ和(E)相关。对这些相关性背后的物理也做了简单讨论。 第五章对博士期间的主要工作进行了总结和展望。
- 基于X射线脉冲星的自主导航算法研究
- 作者：郑世界 学位年度：2010-01-01 学位授予单位：中国科学院研究生院；中国科学院高能物理研究所；中国科学院研究生院 关键词：定点观测 地面应用系统 硬X射线调制望远镜 巡天观测 科学运行中心 直接调制解调算法
- 描述：基于X射线脉冲星的自主导航算法研究
- 低能X射线探测器热分析与热设计
- 作者：王于仨 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：低能X射线望远镜 分裂事例 热设计 扫式电荷器件 直接解调成像
- 描述：低能X射线探测器热分析与热设计