论文摘要
伽马射线暴（简称伽马暴,缩写GRB）起源于大质量恒星晚期坍缩或者致密双星并合的过程,是发生在宇宙学距离、恒星层次且极端高能的伽马射线爆发现象,是迄今为止观测到的最强烈的爆发事件。GRB事件为检验和发展物理理论提供了重要实验室。基于观测数据得到的GRB光度经验关系是研究GRB物理和宇宙学的重要手段,本论文寻找GRB火球减速与喷流拐折的关系,研究其物理起源。此外,快速射电暴（缩写FRB）是一类可能与GRB成协的暂现源,但目前还没有确切的观测表明FRB与GRB成协。本论文从空间分布的角度出发,寻找FRB与GRB成协的可能性,以期为研究FRB的物理起源提供线索。为了系统研究GRB火球减速与喷流拐折的关系,本论文从文献和GCN等途径收集了270多个GRB的光学观测数据,在此基础上寻找同时具有火球减速与喷流拐折特点的GRB。通过光变曲线的经验函数对光学余辉的成分进行剖析,并基于外激波模型时域与频域的闭合关系对样本进行筛选,共得到10候选体样本:（1）同时具有显著火球减速的光学鼓包和喷流拐折成分的GRB共有6个;（2）火球减速的光学鼓包峰值隐藏在反向激波光学闪之下,且后期同时具有喷流拐折特征的GRB有4个。通过这10个候选体的各向同性光度Liso、火球初始沦兹因子Γ0、以及暴源系下谱峰值能量Ep,z、火球开始减速的时间To,z和喷流拐折的时间To,z和喷流拐折的时间Tb,z等数据,得到了:Liso/erg/s=10（48.02±1.76）（Ep,z/keV）（1.88±0.43）Γ0（-0.44±1.15）、Liso/erg/s=10（46.39±1.27）（Ep,z/keV）（1.65±0.28）（Tb,z/s）（0.29±0.29）和Liso/erg/s=10（46.05±1.19）（Ep,z/keV）（1.81±0.25）（To,z/s）（0.56±0.39）。对比发现火球开始减速时的Γ0越大,则发生喷流拐折的时间Tb,z越早,两者有Γ0 ∝ Tb,z（-0.66±0.31）的关系;火球开始减速的时间To,z越晚,则喷流拐折的时间Tb,z也越晚,两者有Tb,z ∝To,z（1.93±0.54）的关系。为了研究FRB与GRB空间成协的情况,本文收集了截止到2019年1月的65个FRB事件及CGRO/BATSE、Fermi/GBM和Swift卫星探测到的6191个GRB事件的空间方位信息。从空间方位的角度出发,寻找可能与FRB成协的GRB。结果表明:（1）在空间位置探测精度较好的Swift样本中没有发现GRB与FRB空间位置重合;（2）在空间位置探测精度较差的CGRO/BATSE和Fermi/GBM样本中分别有369个和693个GRB与FRB样本的空间位置重合。在分析单个GRB与FRB事件成协的概率时发现,在两者定位中心的误差半径ER小于1°的情况下,发现有4个GRB有较大可能在空间位置上存在FRB与之成协。它们分别是:4B 940826与FRB 180324（ER=0.45°）、4B 951202 与 FRB 180110（ER=0.62°）、GRB 981203 与FRB 180315（ER=0.63°）及GRB 970723与FRB 160608（ER=0.75°）。随机模拟的结果表明:（1）基于总样本（6191个GRB）,取空间位置误差为1°和0.1°时,分别得到46±6和3±2个GRB在方位上与观测到的FRB成协。（2）基于Swift样本的多次模拟发现,平均有0.4个GRB在位置上与观测到的FRB成协,这比较符合实际观测中没有GRB与FRB成协的结果。基于观测与模拟的结果,不能完全排除GRB与目前探测到的FRB成协的可能性。期待更多的FRB观测及其可能的与GRB联测,用以解决这个成协之谜。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 杨结万
导师: 王祥高
关键词: 伽马射线暴,快速射电暴,经验关系,成协
来源: 广西大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 天文学
单位: 广西大学
分类号: P159
总页数: 71
文件大小: 5159K
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