蟹状星云脉冲星高能伽马射线辐射的研究

摘要

脉冲星自发现以来,它在作为基础物理的研究以及时间标准、卫星导航、探测引力波等方面的应用的研究一直受到天文工作者强烈的关注,而作为脉冲星的最基础的问题,它的辐射区域也依然没有一个统一的清晰图像。随着观测技术的不断进步,观测资料的大量积累,一些问题得到解决,但同时又带来了新的困惑。本文即是在总结了蟹状星云脉冲星的观测,具体分析了它的最新观测数据,总结讨论了它的观测特征,旨在通过其高能伽马射线辐射来限定脉冲星的辐射区域,主要包括用最高能光子来限定脉冲星的辐射高度,及进一步用数值模拟来作出一些探讨,试图通过对脉冲轮廓和能谱的拟合来限定脉冲星的辐射区域。
　　本文在结构上分为五章。其中第一章为绪论部分,介绍了脉冲星的研究历史及成就,提出本论文的选题依据及选题意义。第二章系统地介绍了脉冲星的一些基本概念,主要是脉冲星的加速区模型和高能辐射机制,以及脉冲星的观测特性和辐射区域界定方法。第三章介绍了蟹状星云脉冲星高能伽马射线辐射的观测研究进展,并分析总结了它的观测特征。第四章主要是通过最高能伽马光子限定蟹状星云脉冲星的辐射高度,以及通过数值模拟来拟合蟹状星云脉冲星的能谱和脉冲轮廓,以进一步探讨如何限定脉冲星的辐射区域。第五章则主要是对本工作的一个总结和展望。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 脉冲星的研究历史

1.3 本论文的选题依据及其意义

第二章 脉冲星

2.1 脉冲星的形成

2.2 脉冲星的主要参量

2.3 脉冲星的磁层结构和加速区模型

2.4 伽马射线辐射机制

2.5 脉冲星非热辐射的观测特性

2.6 辐射区域界定

2.7 小结

第三章 蟹状星云脉冲星高能伽马射线观测研究进展

3.1 蟹状星云脉冲星

3.2 MAGIC对蟹状星云脉冲星的观测和研究

3.3 Fermi-LAT对蟹状星云脉冲星的观测和研究

3.4 VERITAS对蟹状星云脉冲星的观测和研究

3.5 小结

第四章 辐射高度的限定与数值模拟

4.1 伽马射线光子截止能量的限定

4.2 天空图

4.3 旋转磁偶极场情况下计算高能光子辐射高度

4.4 讨论

第五章 总结和展望

致谢

参考文献