伽玛暴早期反向激波辐射及其辐射区性质研究

摘要

伽玛射线暴是宇宙中大质量恒星塌缩或者双致密星并合产生的极端剧烈的爆发现象，其瞬时辐射及其余辉辐射产生于黑洞/强磁场中子星（磁星）吸积或转动驱动的极端相对论性喷流。早期光学反向激波辐射的观测对理解伽玛暴辐射物理和暴周环境性质提供十分重要的线索。我们对三个伽玛暴观测实例GRBs140512A、161017A、160625B分析发现，它们的光学光变演化行为由正反向激波辐射共同贡献。GRB140512A的光学数据来自TNT观测，我们的分析认为其瞬时辐射阶段对应的光学辐射属于瞬时辐射成分;峰值处的光学辐射属于反向激波贡献，并且光学余辉光变曲线可采用外激波模型下的反向激波加正向激波成分进行解释;其相对辐射效率Re=0.02，说明反向激波区域的辐射效率比正向激波的辐射效率低。而它们不同的磁化参数也表明各自反向激波区域的磁化程度并不相同(GRB140512A,RB=8187; GRB160625B,RB～222;GRB161017A,RB～16）。此外，我们还比较分析发现GRB140512A与GRBs990123、090102、130427A的早期光学反向激波辐射有相近的RB值，说明它们的辐射差异主要是由于喷流动能、初始洛伦兹因子以及暴周环境介质密度不同引起的。
　　一般认为，伽玛暴和活动星系核的高能辐射都是来自相对论性喷流，且不同质量黑洞驱动的相对论性喷流可能遵循相同的物理规律。对于伽玛暴而言，其峰值能量Ep，z、各项同性峰值光度Liso和初始洛伦兹因子之间有紧密相关性。通过分析BL Lacs、FSRQs和NLS1样本，我们的结果表明活动星系核喷流辐射的Lrsyn(Esyn，z，Γ)关系与伽玛暴Lrp，z(Ep，z，Γ0)关系并不相同，且不同源同步峰的光度与其洛伦兹因子的依赖程度也表现出明显差异。这可能是由于这些对象喷流不同的结构（连续性喷流/间歇性喷流）和喷流组分。

目录

声明

摘要

第一章 伽玛射线暴及其余辉观测

1．1 观测历史

1．2 瞬时辐射

1．3 余辉观测

第二章 伽玛暴的理论模型

2．1 火球模型

2．2 磁化喷流模型

第三章 早期反向激波辐射的观测和研究

3．1 引言

3．2 GRB 140512A

3．3 GRB 161017A

3．4 GRB 160625B

3．5 讨论

第四章 伽玛暴与活动星系核喷流辐射的多普勒效应

4．1 引言

4．2 样本搜集

4．3 分析结果

4．4 讨论

5．1 工作总结

5．2 工作展望

参考文献

致谢

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