活动星系核尘埃环模型研究和伽玛偏振仪观测的模拟研究

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博士期间主要做了以下三个工作:(一)目前的观测结果显示,活动星系核(AGN)的热尘埃的覆盖因子(CF)与吸积盘的热光度(Lbol)具有很强的反相关关系。但是至今还没有一个很好的物理模型能成功的解释这个观测上的统计特性。我们的模型主要分为三个部分:(1)尘埃环中可能的尘埃分布;(2)吸积盘的辐射的角度依赖;(3)尘埃环张角的确定。对于尘埃环张角的确定,我们选取三种具有代表性的情况,分别为观测结果、理论模型以及数值模拟结果。综合以上三点,我们一共建立了8种模型,通过CF的观测值与模型给出的理论值之间的比较来确定每个模型的自由参数的最优值。最后运用AIC(Akaike Information Criterion)、BIC(Bayesian Information Criterion)检验选出了能解释观测现象的最好的模型,即吸积盘各向异性辐射压下的尘埃环团块状模型,且尘埃环临界角的确定是根据Liu和Zhang文章中给出的关于爱丁顿比与尘埃环临界角的理论公式计算得到。然而即使是最优拟合模型给出的CF值与观测值相比仍然具有很大的弥散,我们认为弥散一部分来源于Lbol和MBH(黑洞质量)的测量误差,其他的因素需要在日后更精细的模型中考虑。(二)运用天文数据处理软件HEASOFT和科学分析软件Xspec对XMM-Newton卫星的观测数据进行处理与分析。最终给出了活动星系核NGC4156的长时标光变和谱指数的演化情况,这有助于我们进一步了解活动星系核的物理机制。(三)POLAR卫星以探测伽玛射线暴偏振信息为主要目标。我们工作的目标是进一步优化卫星的算法使得探测伽玛射线持续源的偏振信息成为可能。目前通过运用蒙特卡罗算法和GEANT4来模拟探测器的工作过程,以Crab源为探测目标,给出了在POLAR的一个进动周期内Crab的有效曝光时间和偏振探测灵敏度,直接验证了POLAR探测伽玛射线持续源偏振信息的可行性。
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