用正向激波限制伽玛暴喷流和暴周环境性质

摘要

本人整个硕士阶段的研究工作主要是报道第一手伽玛暴光学观测和探究伽玛暴喷流组分和暴周环境的性质。方法是基于马尔科夫链蒙特卡罗模拟算法，通过标准正向激波模型拟合余辉光变来限制模型参数，并给出参数的分布和参数之间的相关性，最后基于这些结果讨论伽玛暴的性质。详细结果如下:
　　对于GRB110530A，它的R波段光学余辉光变显示早期有一个奇特的宽鼓包，后接着一个延迟平台;其他光学波段和X射线也展示了类似的行为。整个余辉光变可以用标准正向激波模型并考虑延迟能量注入来拟合。我们的模型分析结果显示这个暴的辐射效率和磁化参数都很低，由此推断它的喷流无论是在瞬时辐射阶段还是余辉阶段应该都是物质主导的。而延迟能量注入可能来自于超新星爆发前星体壳层物质的回落吸积。
　　对于GRB140629A，它的光学余辉光变可用简单的标准正向激波模型拟合。它的辐射效率也非常低，所以它的喷流应该也是物质主导的。它非常符合Lp，iso-E'p-Γ0三参量关系。
　　对于标准正向激波拟合24个光学和X射线余辉光变的系统性工作，我们给出9个参数——激波能转化为磁能的比例εB、激波能转化为电子能的比例εe、各向同性动能EK，iso、初始洛仑兹因子Γ0、介质密度n、电子谱指数p、辐射效率ηγ、磁场强度B、磁化参数σ的最可几分布。对它们之间的相关性分析得到磁场强度和磁化参数都与辐射效率有一定的正相关，这意味着喷流在余辉阶段的磁性特征是与在瞬时辐射阶段的磁性特征一定程度上正相关的，无论中间经历了多复杂的耗散过程。而更重要的结果是:根据辐射效率和磁化参数的分析结果显示大多数伽玛暴的喷流无论是在瞬时辐射阶段还是余辉阶段应该都是物质主导的。

目录

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摘要

第一章 伽玛射线暴的研究现状

1．1 伽玛暴的基本图像

1．1．1 前身星

1．1．2 中心引擎

1．1．3 热火球和磁喷流

1．1．4 外激波

1．2 正向激波模型

1．2．1 标准余辉模型

1．2．2 其他的后标准效应

1．3 伽玛暴的观测和解释

1．3．1 瞬时辐射

1．3．2 多波段余辉

1．4 伽玛暴现存的问题和工作动机

第二章 GRB 110530A：奇特的宽鼓包和延迟平台

2．1 观测和数据收集

2．2 数据分析

2．3 正向激波模型拟合余辉光变

2．4 喷流组分和延迟能量注入

2．4．1 重子喷流还是磁喷流?

2．4．2 延迟能量注入的可能起源

第三章 GRB 140629A：光度和光谱观测

3．1 光度和光谱观测

3．2 光学和X射线余辉分析

3．3 模型拟合和结果讨论

第四章 标准正向激波拟合早期余辉限制伽玛暴喷流和暴周环境性质

4．1 动机和观测样本

4．2 模型拟合余辉样本

4．3 结果讨论与分析

4．3．1 参数分布分析

4．3．2 参数相关性分析

第五章 总结和展望

参考文献

致谢

硕士期间论文发表情况