南京大学-天文与空间科学学院毕业证样本(12)

（9）研究了太阳的伽玛射线辐射

在太阳伽玛射线研究方面，我们从理论上研究了正负电子湮灭所产生的3伽玛光子物理过程，给出了3伽玛光子与2伽玛光子比值和湮灭区物质密度的明确关系，并提出用0.511MeV谱线的线宽来解决非唯一解问题。该研究结果被应用到3个具体观测到的太阳伽玛射线谱线耀斑，尽管获得了这些耀斑正负电子湮灭区的具体发生位置，但对其中的两个耀斑不能区分是色球还是日冕起源，而另一个耀斑倾向是日冕和色球源均有作用（但不同时）。这一结果的不确定性主要是受观测精度的限制，从而提出未来太阳伽玛射线观测的努力方向。另一项工作是关于正负电子湮灭线和质子中子俘获线时间演化的解释，具体以RHESSI观测到的第一个伽玛射线谱线耀斑?2002年7月23日X4.8耀斑为对象进行了研究，这两条线的同时研究在以前还从来没有开展过。结果发现，幂律谱指数为3.52的一束加速质子基本能够同时再生这两条线的观测时间轮廓；如果加速质子谱在脉冲相呈软-硬-软变化且在主相呈软-硬-硬变化，则对观测时间轮廓的拟合更好，从而反映了该耀斑加速质子能谱演化的信息。

4）拟开展的研究工作

宇宙中的高能现象和高能过程虽然多种多样，涉及各层次的天体，但它们往往是相互联系的，与一些普遍的物理因素，如磁场、物质吸积、激波、高能粒子加速和辐射等密切相关。未来几年中，我们将继续发挥群体研究人员知识交叉、优势互补的特点，围绕高能活动和高能辐射这个主题，在太阳、恒星和星系三个方向上分别展开研究工作，并致力于对不同天体的高能过程有一个整体的认识。预期在 X 射线双星的形成机制、奇异星的证认、γ暴的能源机制、γ暴余辉的统一模型、耀斑爆发机制、高能粒子加速和诊断等关键问题上作出重要成果。主要研究内容简述如下：

（1）星系的高能活动研究

γ暴发生在宇宙学距离上，是目前已知的宇宙中最为剧烈的爆发现象，它们和遥远的星系成协，也是联系恒星和星系高能活动的重要桥梁。我们拟从以下三个方面进行研究：①能源机制，这是γ暴研究的核心和主要目标。为产生γ暴光变曲线中的快变和多峰结构，一个成功的能源模型必须能在几十秒内如喷泉般地持续而间歇性地释放出能量，而不是在一瞬间完成爆发，许多能源模型都不能满足这一要求。我们将重点发展中子星到奇异星的相变模型，考虑相变后奇异星的较差转动效应，使之满足该要求。②能谱。能谱性质可用来研究γ暴的辐射机制以及火球内部的碰撞过程。我们拟用最新的观测资料来研究表征γ暴的物理量之间的关联效应，用相对论火球模型来研究γ暴的时变和能谱性质。③余辉。我们将用统一的动力学模型研究从极端相对论到非相对论激波的辐射，并与观测比较；研究既非完全绝热亦非高度辐射的实际火球的辐射；并进一步深入探讨其它后标准效应，如脉冲星的能量注入、喷流效应等，为能源机制的解决提供线索。星暴现象是活动星系研究领域中最活跃的研究对象之一。塞弗特星系距离较近、数目较多和相对低的核活动，使得它们成为研究活动星系中星暴现象的最佳目标。最新观测表明在大约50%的塞弗特II型星系中存在核区星暴活动。我们将观测一个较完备的塞弗特星系样本，结合IUE卫星紫外光谱和星族合成理论模型，得到它们核区的恒星组成性质，以此来探索塞弗特星系中核区恒星演化和核活动程度之间的相互联系，是否存在两类塞弗特II型星系，以及星暴活动在活动星系核中起着怎样的作用等问题。随着对星系（尤其是高红移星系）观测手段的迅速发展以及在恒星核合成的新进展，我们将从理论上建立一个较自恰的模型来研究星系化学演化，及其在宇宙学中的效应，并以此来探讨星系间可能存在的演化联系。