潮汐瓦解事件SW J1644+57喷流几何结构的研究

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在近期发现的高能瞬变现象SW J1644+57被认为形成于一次恒星被超大质量黑洞捕获并撕裂的现象。SW J1644+57拥有不同寻常的极其明亮与极长持续时间的射电辐射。这被认为是喷流在暴源周围星际介质中传播时激波中电子在磁场中加速产生的同步辐射。因此,利用多个不同时段的射电谱数据,我们就可以计算出不同时间喷流中辐射电子的总数。由此就可以推断出喷流截面半径随时间的变化。通过对数据的拟合我们发现,SW J1644+57在起初为锥形,在之后则逐渐集束使得喷流半径不断的减小。这一转变意味着喷流中或许存在着一个极为强烈的集束机制,而这可能来自于喷流在周围介质中传播时产生的茧对喷流的压强作用产生的集束效应。由于SW J1644+57和活动星系核同样起源与星系中心的超大质量黑洞,或许这一事件也可以使我们对活动星系核起源的物理过程获得更多了解。第一章里我简要介绍了SW J1644+57的背景和观测特性,对于SW J1644+57和伽玛暴与活动星系核的异同进行了分析和比较。第二章中主要介绍了其他工作者对潮汐瓦解事件尤其是SW J1644+57这一事件的相关研究成果。本章首先对SW J1644+57作为一个潮汐瓦解事件的可能性进行了分析,列举了它之所以可能是潮汐瓦解事件的原因。接下来的一节详细说明了潮汐瓦解事件的形成条件与演化的基本物理图景并对其时标、光度、吸积率等一系列物理参数的公式进行了简单推导,特别对于白矮星被星系中心超大质量黑洞撕裂这一目前被认为很有可能是SW J1644+57成因的潮汐瓦解事件进行了推演。最后是对SW J1644+57的射电余辉模型的相关工作和研究现状进行了一个简要的介绍。在第三章和第四章我们从GRB的余辉喷流模型出发,经过对SWJ1644+57观测数据的拟合,展现了从伽玛暴余辉喷流模型推导得出的适用于潮汐瓦解事件SW J1644+57的余辉模型,由于潮汐瓦解事件产生喷流的整个物理过程并未被完全阐明,黑洞周围星际介质的密度分布本身也较为复杂尚未被透彻的研究,因此其喷流在传播过程中的演化特别是几何形状都是难以确定的。如果在模型的初始计算时就做出太多的假设限制可能并不能很好的反映喷流在传播过程中的真实情况甚至无法计算出合理的结果。所以在本文中我们通过对各个时间点分别求各项基本物理参数的值来研究它们随时间或半径的演化关系,同时这一模型不依赖于对喷流几何形状、星际介质密度分布或初始条件的假设,因此能够尽可能的还原黑洞附近的真实密度分布以及喷流演化过程中各项物理参数的演化。最后第五章我们对本文做了一个总结,并对SW J1644+57射电余辉模型未来可能的发展方向做了一个展望和分析。
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