南京大学-天文与空间科学学院毕业证样本(10)

（4）研究了伽玛暴的余辉物理

伽玛暴的中心天体可能是快速转动的磁中子星或黑洞，在它们自转减慢的过程中自转能不断地转化给极端相对论正负电子对星风，我们研究了该星风与先前抛射的火球物质相互作用产生的相对论星风泡（relativistic wind bubbles），分析余辉光变曲线，发现了“鼓包”想象。研究了两成分喷流的余辉特征，指出两成分喷流可能是伽玛暴和X射线闪的统一模型。提出利用伽玛暴的TeV光子与宇宙红外背景光子作用产生的延时的MeV-GeV光子的谱形性质来限制伽玛暴TeV光子的辐射过程以及宇宙红外背景辐射的性质。研究了当短时标伽玛暴的喷流类似活动星系核的喷流一样是柱状结构的喷流时，短暴的余辉性质，并预言此种结构的喷流比通常的锥状喷流更易于探测到光学余辉。

（5）研究了极亮X射线源的演化

通过Chandra卫星的高精度观测，对河外极亮X射线源的研究近年来呈现十分活跃的态势，但它们的本质尚未明朗。我们从双星演化的角度研究河外极亮X射线源的演化。假设部分极亮X射线源是形成于年轻的致密星团中的中等质量黑洞，并通过潮汐俘获的方式组成双星系统，由此计算在不同伴星质量条件下的物质传输过程和吸积热不稳定性出现的条件。通过与恒星量级黑洞双星的比较，发现X射线暂现现象和束状辐射均可以发生在这两类系统中，因此前人提出的利用X射线暂现源判断它们性质的观点并不正确。给出了作为极亮X射线源的中等质量黑洞在伴星质量－轨道周期图上的分布，指出对于最亮X射线源，中等质量黑洞相对于恒星量级黑洞与观测符合得更好。该项工作分别在2004年6月在上海召开的第4届全球华人物理学家大会和2004年7月在法国巴黎召开的COSPAR第35届科学大会上进行了报告。

（6）对热混合型超新星遗迹3C391进行了观测和理论分析

超新星遗迹原来一般归纳为三类，近些年认识到的第四类——热混合型，其主要特征在于内部明亮的热X射线辐射，但此辐射的机理没有厘清，争论激烈。目前主要的候选模型有爆震波后方云块蒸发(White & Long 1991)，遗迹进入辐射阶段而致边缘冷却(Harrus et al. 1997)，遗迹因热传导中部密度高于Sedov分布(Cox et al. 1999), 以及遗迹在视向后侧边缘与稠密物质作用而显得中部增亮的投影效应。对这些模型的判定，必须借助Chandra空间X射线望远镜的高分辨观测。以这一类中的样例3C391为目标，2002年我们的观测提案为Chandra空间望远镜所实施。至今通过大约两年的繁复的分析工作，我们对3C391热混合型的机理获得了较为清晰的认识，在这个重要进展之外，还得到两个有趣的结果。揭示了遗迹内部高度成团的高温气体结构，导出了平坦的空间温度、密度分布，这就在现有激烈争论中的4种机理（投影效应、边缘冷却、热传导、云块蒸发）中，相当清晰而明确地支持了星际云块蒸发模型。在遗迹的西北角发现一个幂律谱的不可分辨X射线源，可能与本遗迹成协，因而作为致密星体遗迹的可能性不能排除。在遗迹的西南面硅的氦alpha线显示了指状突出结构，这与新近在著名超新星遗迹Cas A上认证为大质量前身星非对称爆发的喷流的氦alpha线指状突出较为类似。但对这一结构搜集的X射线光子数不够多，还不能从谱分析上加以判定。