超导宇宙弦伽玛射线暴

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ankeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伽玛暴发现距今已经40多年,期间人们提出了许多种模型试图解释这一极高能量的天文现象。经过了多年的观测和研究,特别是BeppoSAX卫星发现了伽玛暴的余辉后,伽玛暴的标准模型(火球+内外激波)逐步建立。但随着更高分辨率卫星的上天,观测到了一些难以用标准模型完美解释的伽玛暴。超导宇宙弦目前只是弦论场论等理论的产物,没有实际观测到,对宇宙弦特别是较短的圈的结构和性质并不十分清楚,特别是圈的长度这一非常重要的参数在各个模型下差异较大。本文重新审视了在上个世纪80年代提出,最近又在发展的超导宇宙弦伽玛暴模型,从观测出发,指出了以往模型中的缺漏之处,更加全面的考虑了超导宇宙弦伽玛暴模型的各种参数,并用GRB090423之类的超高红移伽玛暴对超导宇宙弦的长度,运动的速度和周围的磁场等参数进行了限制。因为弦论,宇宙弦这些理论一直缺乏观测证据,如果某些极高红移的伽玛暴确实由宇宙弦引发,那我们的工作将对宇宙弦的研究,甚至弦论的发展有积极的影响。此外我们从宇宙弦理论出发,推导出了超导宇宙弦伽玛暴候选体的参数空间。   第一章介绍了研究需要的物理理论和伽玛暴的基本性质。首先推导了相对论流体力学,得到了能量和动量的分量表示和守恒方程。利用守恒方程求解了伽玛暴火球的演化,利用能量流和动量流的守恒推导了激波跳变条件,进而计算了余辉的辐射光谱。在这章中,我们还从恒星坍塌模型的示意图出发,引出了对恒星坍塌,双星合并,磁星这些伽玛暴中心能源机制的简单探讨和对内外激波,坡印廷流这些能量耗散和辐射机制的讨论。   第二章的内容是宇宙弦的物理图像和基础理论。首先介绍了宇宙弦的起源,并以Abelian Higgs模型举例解释了生成宇宙弦的Kibble机制。宇宙弦的振动,辐射和演化都以图像的方式作了演示。之后介绍了宇宙弦的基本物理参数,解释了本文的研究对象--超导宇宙弦的超导来源和电场性质,并解释了超导宇宙弦伽玛暴辐射的源头--尖端(cusp)的来源和特性。   第三章是我们在超导宇宙弦伽玛暴方向上的工作。我们指出了现有模型的缺陷,特别是宇宙弦伽玛暴的张角明显偏小的问题。超导宇宙弦伽玛暴的余辉也是一个未被讨论的问题,我们针对Cheng等人的模型,讨论了余辉的一些性质。最后我们利用GRB090423的观测值对超导宇宙弦的参数进行了限制并反向的从超导宇宙弦理论出发,计算了宇宙弦引发的伽玛暴候选体的参数特征。   附录收录了另外一项工作:在标准的伽玛暴余辉模型中,通常假设经过费米一级加速后电子形成单幂律能谱分布dn/dγe∝γe-p(p~2.3)。但在一些伽玛暴事件中观测到了平缓的电子能谱(比如p<2)。在这项工作中,我们给出了单幂律谱和分段幂律谱两种情况下的具有平缓电子能谱的伽玛暴余辉的解析光变曲线。并以GRB060908为例进行了讨论。
其他文献
期刊
长期以来,太阳高层大气的加热问题一直是太阳物理研究上的疑难问题。在观测发现太阳高层大气(色球和日冕层)的温度反而超过光球层温度之后,这种异常的高层大气加热问题随之产
太阳上的各种活动现象都与太阳磁场有关,对太阳磁场基本性质的把握是太阳物理研究的关键。目前普遍认为,太阳磁场的非势性是导致太阳活动的关键,而螺度(磁螺度、电流螺度等)是表
活动星系核是星系中心由大质量黑洞吸积产生的活动区域,塞弗特星系是活动星系核的子类。我们主要对塞弗特Ⅰ型星系进行了研究,特别是窄线塞弗特Ⅰ型星系与宽线塞弗特Ⅰ型星系的
原子钟是原子守时的基础,当前国际上广泛采用氢原子钟和铯原子钟用于标准时间的产生和保持。为了得到均匀的时间尺度,首先必须建立起可以准确描述原子钟特性的时钟模型。为了把握原子钟的特性,从而建立时钟模型,最重要的就是要分析原子钟的稳定度和噪声类型,同时在进行频率稳定度方差估计时,需要首先给出相应的置信区间,而方差估计的置信区间关键是确定其自由度,故噪声类型分析和原子钟的稳定度估计的自由度在守时工作就显得
如果要给已经进行过半的2017年找一个热词,“共享经济”一定是一个可以入围的选项。  进入到经济下行周期的2017年,“共享经济”不仅没有降温,反倒似乎变得更加火爆起来。  从共享单车、共享篮球、共享充电宝、共享雨伞、共享床铺、共享按摩椅……一时间,各种与“共享”有关的概念和项目层出不穷,无论创业者还是资本都发疯似的开始往里扎,似乎我们真的开始来到了“一切都可以共享”的时代。  这场景,像極了20
光钟是一种基于激光冷却原子(或离子)技术和飞秒光梳技术的新型原子钟,是一种前瞻性量子频标,由于使用冷原子和工作在光频波段,它有着极高的频率稳定度。基于其潜在的性能优势,冷
自从70年前Giovanelli第一次提出“磁场重联”作为解释太阳耀斑中能量释放的有效机制以来,作为一种将电流的磁场能量转化为等离子体粒子能量的磁能释放机制,磁场重联已经被广泛
为解决都市环境中的精确导航问题,现代导航定位技术手段趋向于从单一的GNSS定位方式向由地面无线电信号与GNSS信号一起构成多信号源融合的组合导航定位方式发展。近年来,紧跟
学位
本文通过对荣华二采区10
期刊