伽马射线暴极化的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianzhihen1234
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
伽马射线暴(Gamma-Ray Burst,GRB)是自宇宙大爆炸以来发生在宇宙当中的最剧烈的天体活动过程。最明亮的GRB的各向同性等价能量可以高达~1055 ergs。自从二十世纪六十年代首次发现GRB以来,经过数十年的努力研究,不管在实验上还是理论上都取得了很大的进步。GRB主暴阶段的光谱通常可以用一个分段的幂律函数(即Band函数)很好地拟合。vFv能谱的峰值大约在0.1-1MeV之间。在某些特别明亮的GRB中,可以观测到1GeV以上能量的光子。这些GeV光子的一个显著特点是,它们普遍比MeV光子晚几秒钟被观测到。为了避免双光子湮灭过程,这些光子通常被认为是从一束极端相对论的喷流发射出来的。根据磁模型,喷流的洛伦兹因子随着时间不断增大,直到一个饱和值Γsat。然后喷流以稳定的速度向外运动。仅当喷流的速度足够大,使得光深小于1时,光子才能发射出来。因为高能光子的光深比低能光子的光深大,这就很自然地解释了GeV光子的时间延迟现象。在本论文中,我们利用磁模型详细计算了GeV光子相对于MeV光子的时间延迟。我们发现时间延迟强烈依赖于喷流的饱和洛伦兹因子。受此启发,我们利用磁模型限制了四个GRB的饱和洛伦兹因子。在这四个GRB中,一个属于短暴,另外三个属于长暴。我们发现,对于长暴,Γsat≈260;对于短暴,Γsat≈720。一个重要的现象是,长暴的MeV光子是在喷流的加速阶段发射的。对光子极化的测量为检验模型的有效性提供了一个很有用的工具。最近的观测数据显示有些GRB光子具有很高的线性极化。特别是,GRB041219A的极化率与光子能量成反相关。更有趣的是,GRB100826A的极化方向在两个相邻时间段内改变了~90°。目前虽然已经提出了很多模型,但是它们都不能对极化-能量关系,特别是极化方向的改变给出令人满意的解释。基于磁模型,我们计算了一束具有初始极化的光子被任意分布的电子散射后光子的极化。我们发现,散射后光子的极化依赖于光子能量和观测角。极化率随着光子能量的增加而减小。这与GRB041219A的观测数据相吻合。此外,正如磁模型所预言,如果MeV光子是在喷流的加速阶段发射的,则GRB100826A极化方向的改变是喷流加速的自然结果。我们进一步计算了一束极端相对论的喷流当中的同步自康普顿辐射的极化性质。我们发现,极化-亮度关系与磁场的结构密切相关。未来对极化-亮度关系的测量为限制发射区域的磁场结构提供了一个强有力的方法。最后,我们利用GRB的极化来限制洛伦兹破坏的大小,得到最严格的上限为ξ<8.0×10-17。
其他文献
该文用统一物质方程与超导体的一些I-V实验曲线进行了比较.研究人员利用物质方程,对I-V特性曲线做了玻色玻璃标度化,得到了Koch等人的实验定量上一致的标度曲线.统一物质方程
目前已有多种输运理论来解释托卡马克等离子体的各种输运现象,包括经典输运、新经典输运以及反常输运。其中经典与新经典理论都认为输运完全归因于库伦碰撞,区别在于新经典理论
该文在微扰QCD的框架下讨论重夸克偶素的产生和高能强子对撞机上的硬衍射物理. 第一部分讨论重夸克偶素的产生.第二部分讨论强子对撞机上的硬衍射物理.
反光电子能谱作为表面分析技术对于材料真空能级与费米能级间的非占据态研究具有独特的优势。非占据态能级结构直接与电荷的转移输运性质相关,尤其在半导体材料领域,费米能级两
一直以来,我都对中国国民之信仰问题深怀疑虑。为什么我们千百年来并无信仰?为什么在这样的情况下,我们中华文明却依然延续至今?信仰对于我们来说是必需的吗?阅读了《文明的
随着工业高速发展,土壤重金属污染日益严重。土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性以及不可逆转性等特点,因此进行土壤重金属污染的快速、现场检测并给予提前预警是当前土壤重金属
该论文简单介绍了量子非破坏性测量(简称QND测量)的基本概念和光学系统中QND测量的一般理论,即用于评估QND测量特性的三个标准,以及线性近似下计算量子关联谱和压缩谱的方法.
该文归纳了标准模型和最小超对称标准模型中的Higgs机制,以及中性Higgs和带电Higgs粒子的主要产生和衰变过程,同时研究人员也讨论了这种修正对超对称的其它参数的依赖关系,并
光钳是激光技术应用于生物领域的又一大突破.该文系统地总结了光钳技术的发展历史、基本原理、优势及广泛的应用,推导并计算了光阶的作用力,建立了一套完整的光钳装置,并在此
我是地球妈妈,人类是我的儿女,每一个山川河流、每一处森林草木都是我哺育儿女的资本,多年来,我们一直和谐相处,平安无事,彼此生活得很快乐!