伽玛射线暴的能量关系和物理起源的研究

摘要

伽玛射线暴(简称伽玛暴)是来自宇宙深处短时标、强烈爆发且极端高能天体爆发现象。本文首先简要概述伽玛暴的基本概念和主要理论和观测研究进展。过去十多年中的研究表明，瞬时伽玛暴辐射阶段存在几个显著的能量关系，比如各向同性能量-峰值能量关系（Amati关系）、喷流校正能量-峰值能量（Ghirlanda关系）以及各向同性光度-峰值能量关系（Yonetoku关系）。然而这些不同的能量关系都是基于长暴的观测建立起来的，我们尝试联合Swift/BAT和Fermi/GBM卫星数据检验短暴是否存在这些能量关系，探讨这些能量关系的物理起源，并利用这些能量关系对伽玛暴进行再分类。世界上最大的500米口径射电天文望远镜（FAST）在贵州建成，它具有当前世界射电天文望远镜中最高的探测灵敏度，理论上对伽玛暴射电余辉有很强的探测能力（Zhang等人2015;Li等人2016）。为此，我们考虑了不同的喷流结构对双成分伽玛暴射电余辉动力学模型进行了详细研究，给出了各种模型物理参数随时间的演化关系以及射电余辉光变曲线。另外，一些伽玛暴可能是与超新星成协的，然而之前的绝大多数研究都是基于光学余辉的观测数据进行的，为此我们构建一个所有与伽玛暴潜在成协并且有射电遗迹观测的超新星构成射电超新星样本，为下一步多波段证认伽玛暴与超新星成协提供观测依据。论文最后进行了总结和展望同时指出当前仍存在的问题及未来工作设想。

目录

第1章 伽玛射线暴的基本理论和观测性质

1.1伽玛射线暴的概念及主要探测卫星

1.2伽玛射线暴的观测和分类

1.3伽玛射线暴余辉的相关理论

第2章 检验不同伽玛射线暴的能量关系

2.1基本理论和研究动机

2.2 样本筛选和数据选取

2.3 研究方法

2.4 结论和讨论

第3章 余辉模型在射电波段的研究

3.1 标准余辉模型

3.2 余辉动力学模型

3.3 结构不同的喷流分布

第4章 射电超新星

4.1 射电超新星的特点

4.2 射电超新星的分类

4.3 超新星与伽玛暴的成协性分析

4.4 结论

第5章 结论与展望

致谢

参考文献

附录

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