到目前为止,天文学家已经在银河系中观测到了近三千颗脉冲星。这些脉冲星中,确认具有行星的非常少。但在这些为数不多的脉冲星行星中,至少有一个行星（PSR J1719-1438 b）是离主星非常近距离的密近行星。实际上,PSR J1719-1438 b的轨道半径只有6×1010厘米,而其轨道周期也只有7837秒。我们认为,脉冲星的密近行星是一类非常值得关注的天体,有助于我们了解脉冲星的内部结构,并可能和快速射电暴等现象密切相关。在本文的研究中,我们将以脉冲星的密近行星作为探针,研究奇异夸克星的存在性,并解释可重复快速射电暴的产生过程。在高密度条件下,由上夸克、下夸克和奇异夸克共同构成的奇异夸克物质可能具有比普通中子物质更低的能量,因此奇异夸克物质可能才是高密度下重子物质的真正基态。基于这一假说,由奇异夸克物质构成的奇异夸克星（奇异星）、奇异夸克矮星（奇异矮星）和奇异夸克行星（奇异行星）等一系列奇异天体可以稳定存在。通常被认为是中子星的脉冲星,有可能其实是奇异星。但是,奇异星和中子星外观差别不大,在观测表现上非常相近。如何从观测上区分中子星和奇异星,从而检验重子物质的真正基态,成为至今尚未解决的天体物理难题。在奇异夸克物质假说下,对小质量星体而言,奇异夸克天体的结构与普通物质组成的对应体有很大的不同。例如,同普通物质组成的普通行星相比,质量为行星量级的奇异行星的平均密度比原子核密度还高,因而半径非常小,它们和普通行星有着巨大的差异。因此,可以通过搜寻奇异夸克行星来证认奇异夸克星的存在。具体来说,奇异夸克行星不会被主星的潮汐作用撕裂,它们可以在非常近的轨道上安全地绕脉冲星运行,还能产生强烈的引力波辐射,这些都是可以通过观测进行检验的。因此,脉冲星的密近行星是探测脉冲星内部结构的一种有效探针。另一方面,致密天体常常会产生一些剧烈爆发现象,爆发的能量则可以在不同波段辐射出来。例如,超新星、伽玛射线暴、X射线暴等都是和致密天体相关的。尤其令我们感兴趣的是,2007年天文学家新发现了一种快速射电暴现象。它们为天文学界提供了新的研究机会,同时也带来了很多难题,例如:它们是怎样被触发的,高亮度的相干辐射又是怎样产生的等等。在我们的研究中,我们发现,环绕脉冲星运行的高椭率轨道上的密近行星,在轨道运动中会周期性地被脉冲星的潮汐力部分撕裂,从而产生可重复发生的快速射电暴现象。本文以脉冲星的密近行星为主要对象,研究奇异夸克天体的存在性和可重复快速射电暴的爆发机制。论文的基本结构如下:第一章中,我们简要介绍和本文的研究内容相关的背景。第二章中,我们回顾了奇异夸克物质和奇异天体的研究历史,介绍奇异天体的性质以及区分奇异天体和其它致密天体的方法。第三章是一个关于快速射电暴简要评述,介绍了快速射电暴最初是如何被发现的,它们有什么样的观测性质,产生快速射电暴的相干辐射有什么理论要求等等。本章还概括了当前人们对快速射电暴爆发机制的认识,对多种流行模型进行了比较。最后,我们也介绍了快速射电暴在宇宙学研究等方面可能的应用。第四章介绍了我们利用密近行星开展脉冲星内部成分探索的一个工作。我们的基本思想是利用奇异行星的高密度特点及其能有效抵抗脉冲星潮汐撕裂作用的独特性能来进行研究。正常行星的密度几乎不可能高于30 g cm-3。当轨道半径小于～5.6×1010cm,或轨道周期小于～6100 s时,正常行星将被潮汐力撕裂。然而,由于密度非常大,即使非常接近宿主星,奇异行星仍可以安全稳定地在公转轨道上运行。在研究工作中,我们从观测到的脉冲星周围的可能密近系外行星中寻找到了更多的奇异行星候选体。我们还计算了奇异行星系统的引力波辐射,并同多种引力波探测器的灵敏度曲线相比较。我们的研究进一步证明,行星系统的密近性及其引力波辐射可以有效地帮助我们证认奇异夸克天体的存在。第五章是我们同奇异夸克天体密切相关的另外一个科研工作,即寻找奇异矮星。奇异矮星与正常白矮星的质量相似,但它们的核心密度却相差巨大。奇异矮星拥有一个密度非常大(4×1014g cm-3)的奇异物质核,从而使它们的星体半径相应变小。考虑到奇异矮星和普通白矮星具有不同的质量-半径关系,我们尝试从观测到的大量“白矮星”当中寻找可能的奇异矮星候选体。通过这种方式,我们确定了八个可能的奇异矮星候选天体,建议天文学家对它们作进一步的观测确认。第六章中,我们介绍了我们基于脉冲星的高椭率公转轨道上的密近行星构建的一个可重复快速射电暴模型。快速射电暴当前仍是一种起源未知的瞬变射电现象。重复发生的快速射电暴则为我们研究此类天体的触发机制提供了重要线索。最著名的两个重复爆发源是FRB 121102和FRB 180916,周期分别为157天和16.35天。以往的研究表明,快速射电暴的周期性可能与中子星双星系统的某种天体物理过程有关。对于周期性重复暴,结合当前的观测和理论,我们提出了一个新的模型,即周期性重复快速射电暴是由脉冲星与高椭率轨道上的行星相互作用而产生的。行星每次经过公转轨道上的近星点时,都会被脉冲星的巨大潮汐力部分瓦解。在此过程中产生的碎片会向脉冲星坠落,最终与脉冲星相撞,产生观测到的快速射电暴。该模型可以很自然地解释周期为几天到几百天的重复快速射电暴,并可以解释FRB 121102和FRB 180916的其它主要观测特征。最后,在第七章中,我们总结了本论文的研究内容,讨论了相关研究领域里还没有解决的科学问题。在本文的研究基础上,考虑国际上的研究现状和现有及计划中的各种相关观测设备情况,我们对未来可以进一步研究的课题也进行了展望。