超超新星遗迹论文_张轶然,刘四明

导读:本文包含了超超新星遗迹论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:超新星,遗迹,宇宙线,新星,子云,星际,流体。

超超新星遗迹论文文献综述

张轶然,刘四明[1](2019)在《宇宙线的超新星遗迹起源》一文中研究指出宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证.(本文来源于《天文学报》期刊2019年05期)

张高原[2](2019)在《热混合型超新星遗迹物理机制的研究》一文中研究指出超新星遗迹作为宇宙中高速激波所形成的扩展源,对于研究高能物理过程以及星际介质弥散气体的性质和演化都有重要的作用。而超新星遗迹之中的热混合型超新星遗迹是在二十年前人们所确认的新的一种超新星遗迹类型。目前热混合型超新星遗迹形成的物理机制仍有争议,其中的热X射线辐射与超新星遗迹的常规模型所预言的结果相违背。而且近来在很多这类超新星遗迹中发现有过电离(等离子体复合)现象,这与早先的理论预言也是恰好相反的。为了研究热混合型超新星遗迹中造成这些与传统观点不符的物理机制,我们首先对于单一的源来进行多波段的观测。我们重新分析了超新星遗迹Kesteven 41(Kes 41或G337.8-0.1)的XMM-Newton和Chandra所观测的X射线数据;对于这个源的方向观测了~(12)CO(J=1-0),~(13)CO(J=1-0)和C~(18)O(J=1-0)的亚毫米波辐射线。我们发现X射线的辐射主要集中在超新星遗迹的西南方向的部分,而且在光谱上有很明显的硫元素和氩元素的类氦线辐射。这里X射线的光谱可以用一个带有吸收的非电离平衡模型来拟合,得到3σ置信度的温度范围1.3-2.6keV和电离时标范围0.1-1.2 × 10~(12)cm~(-3)s。拟合得到金属元素硫和氩都是超丰的,分别有1.2-2.7和1.3—3.8倍的太阳丰度(3σ置信范围)。这说明在这个超新星遗迹的X射线辐射等离子体中有很大成分的超新星爆炸抛射物。通过对于分子辐射的研究,我们发现Kes 41是在与附近的一个本地静止标准速度-50km s~(-1)的分子云相互作用。而且西面北面的分子云结构和东南面的原子云结构组成了一个超新星遗迹所在的致密环境空腔。在这个事先存在的分子云空腔中诞生和演化的超新星遗迹,其前身星应该是一个质量>18 Mo的大质量恒星(假设为单星)。结合这些观测事实,热传导与小云团蒸发都可以解释X射线的热混合形态特征。而我们提出从空腔壁反弹的激波加热气体也是一个可能的情形。我们对于目前观测到的热混合型超新星遗迹做了一个统计。其中对于以Kes 41为代表的抛射物主导(金属超丰)这个热混合超新星遗迹的亚类进行了解释和讨论。我们发现这个亚类占了所有热混合型超新星遗迹的67%—81%,而且观测表明它们常常是与周围分子云相互作用的。在36(或37)个热混合型超新星遗迹中有11(或12)个遗迹是在一个致密环境的空腔中演化的,其中大部分是金属增丰的。结合Kes 41个案我们认为抛射物主导的超新星遗迹与空腔中演化的热混合型超新星遗迹之间可能存在着物理上的关联性。为了探究热混合型超新星遗迹中X射线热辐射形成的物理机制以及过电离等离子体(或复合等离子体)的形成原因,我们首先对非电离平衡的计算进行了一些理论推导,然后使用这个计算方法直接对遗迹的演化进行流体模拟。目前的流体或磁流体模拟的程序中一般都不考虑非电离平衡的影响。于是我们发展了一个改进的非电离平衡的计算方法,并将其作为一个可选模块整合到FLASH磁流体模拟程序中。这个方法使用了本征值的办法来解刚性微分方程。在新的程序中,原子数据很容易由AtomDB的数据库中进行原子数据的更新。我们对比了更新后的原子数据与原始原子数据的结果,虽然总体趋势是保持不变的,但是结果有非常明显的区别。另外新方法可以同时计算非电离平衡和辐射冷却,而这个辐射冷却也是之前的程序中所不具备的。本征值方法在没有损失任何精确度的情况下可以大大提升计算的效率。我们对于常用的展示非电离平衡的电离状态的方法进行了讨论和对比,认为平均的离子电荷数差值是最好的一种方式。我们进一步利用上述发展的本征值方法,在热混合型超新星遗迹的模拟中加入了以往未得到考虑的非电离平衡机制。根据现在的主流观点,我们在这个模拟中使用了成团的星际介质环境。模拟的结果再现了这类遗迹中越来越多观测到的过电离现象。我们展示了 2D和3D的热混合型超新星遗迹的数值流体模拟,并同时计算了其中的非平衡电离的情形。空间电离分布与温度-密度相位图都可以显示出模拟的热混合型超新星遗迹中出现了复合或过电离的现象。而绝热膨胀与热传导两种流体动力学过程都可以导致这样的过电离,然而这两种机制的主导作用可以出现在不同的区域。绝热膨胀所形成的一些特征在空间结构上和相位图中都可以明显地看到。通过对比有热传导和无热传导模拟的结果,可以发现热传导也是有很大贡献的。于是我们分析得到热传导(及其伴生的云团蒸发)和绝热膨胀都会显着地冷却高温气体。我们对于不同区域模拟了实际观测中X射线辐射的空间分布和光谱。同时我们首次讨论了使用相位图与空间分布图相结合来分析观测源的过电离现象以及不同区域起主导作用的流体动力学过程。这对于未来几年将要发射的一些X射线望远镜(如Athena,XRISM等)来说是很有意义的。并且,我们将模拟的X射线观测与模拟中真实的物理条件进行了比较,以此来确定X射线观测结果对于辐射源中物理条件的估计或限制的能力。除此之外我们还对影响包括超新星遗迹在内的星际介质中高温气体谱线辐射的共振散射等辐射转移问题做了系列的工作(见附录B)。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-28)

张潇,陈阳[3](2019)在《超新星遗迹与LHAASO》一文中研究指出宇宙线的起源作为科学难题已经长达一个世纪。近年随着GeV、TeV伽马射线天文望远镜的发展,探测到了一批高能和甚高能伽马射线超新星遗迹(Supernovae Remnant, SNR),表明超新星遗迹的电磁辐射,不仅从低频射电波段跨越到X射线波段,而且延伸至伽马射线波段,是宇宙中重要的伽(本文来源于《现代物理知识》期刊2019年02期)

刘四明[4](2019)在《银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说》一文中研究指出20世纪初,随着人们对空气电离度测量精度的不断提高,大气电离现象被普遍观测到并被归因于放射性元素衰变产生的高能辐射。1911~1913年奥地利物理学家维克托·赫斯(Victor Franz Hess)通过一系列高空气球实验发现了来自外太空的可以导(本文来源于《现代物理知识》期刊2019年02期)

刘悦,姜碧沩,李爱根[5](2018)在《超新星SN1987A遗迹的尘埃》一文中研究指出超新星是宇宙中最重要的尘埃来源之一。对超新星遗迹尘埃的研究,能增进人们对恒星演化、大质量恒星的核合成和抛射物的物理和化学演化等的了解。SN1987A是1604年以来在地球上观测到的最亮的超新星,因此也是研究超新星和超新星遗迹物理独一无二的对象。综述了SN1987A遗迹的抛射物和内赤道环中尘埃的种类、质量、尺寸等特性,以及这些尘埃特性随时间的演变。如果SN1987A遗迹中的大部分尘埃能够存活在不被激波破坏,而且SN1987A具有典型性,那么可以认为超新星是宇宙尘埃的重要来源。(本文来源于《天文学进展》期刊2018年03期)

项云钏[6](2018)在《超新星遗迹中电子演化和多波段非热辐射的研究》一文中研究指出大质量恒星演化到晚期可能经历超新星爆发,形成一致密天体和向外抛射物质。这些抛射物质携带大量能量,与星际物质发生相互作用,形成超新星遗迹。超新星遗迹是典型的银河伽马射线源,X射线及伽马射线观测表明粒子可被加速到相对论性能量,从而产生观测到的高能辐射。超新星遗迹也是最可能的银河伽马射线源,对其开展研究有助于解决宇宙线起源这一世纪难题。在本文中,我们首先简要介绍了超新星遗迹的基本知识,包括基本特征、分类及与宇宙线的可能关系等,进而介绍超新星遗迹中电子的演化,利用求解粒子连续性方程所得到的解析解,研究了不同演化阶段的超新星遗迹中的电子谱,详细考虑了辐射能损、绝热能损以及两种能损机制同时存在时电子谱的演化情况。基于同步辐射和逆康普顿散射机制,分析了不同演化阶段、不同谱指数以及不同能损条件下的电子谱对应的辐射谱的变化,并把模型应用到RX J1713.7-3946和RX J0852.0-4622两个典型伽马射线源,合理解释了其多波段观测能谱。(本文来源于《云南大学》期刊2018-05-01)

冯键铖[7](2018)在《超新星遗迹G150.3+4.5的大视场CO气体观测研究》一文中研究指出我们用紫金山天文台青海观测站13.7米毫米波望远镜对超新星遗迹G150.3+4.5进行了大视场(4°×3°)的CO(J=1-0)观测。我们发现the Local Standard of Rest(LSR)速度在-14~-3km/s的的分子云,在空间上与超新星遗迹在6cm射电连续谱观测到的壳层分布具有一致性。这些分子云中我们观测到CO谱线上有明显非高斯分布和线宽。此外,我们还发现这些分子云在位置速度图上存在明显的速度梯度。基于这些形态学和动力学上的证据我们认为超新星遗迹G150.3+4.5与周边-14~-3km/s的分子云存在相互作用。我们还计算了这些分子云的物理性质,对分子团块进行统计分析。最后对超新星遗迹的演化过程做了探讨和分析。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-03-30)

张潇[8](2018)在《超新星遗迹伽玛射线起源的研究》一文中研究指出得益于空间和地面伽玛射线望远镜的发展,近十年来越来越多的超新星遗迹在GeV–TeV伽玛能段被发现,使得超新星遗迹伽玛射线研究成为热门领域之一.超新星遗迹伽玛射线的辐射特征是研究激波加速粒子等物理问题的关键,因此我们有必要先回答1个基本问题:超新星遗迹伽玛射线的辐射机制是什么?在超新星遗迹中,电子的逆康普顿与轫致过程(轻子起源)和质子的中性π介子衰变过程(强子(本文来源于《天文学报》期刊2018年01期)

宗合[9](2017)在《我国利用磁流体模拟预测超新星遗迹全貌》一文中研究指出中国科学院国家天文台研究人员利用磁流体模拟,解释了超新星遗迹的射电演化,并预言其存在未被发现的壳层。超新星遗迹是超新星爆发后与周围星际介质相互作用的产物,其演化过程不仅与前身星的性质密切相关,还受到周围星际气体和磁场分布的巨大影响。由于超新星爆(本文来源于《中国航空报》期刊2017-11-30)

[10](2017)在《超新星遗迹Simeis 147》一文中研究指出在这张超新星遗迹Simeis 147的细致影像里,视线很容易迷失在繁复的丝状结构中。这幅组合影像的部分数据是通过窄波段滤镜拍摄的,以强化来自电离氢原子的泛红辉光,并突显受到激震的辉光气体。这个超新星遗迹的年龄大约是40000年。(本文来源于《飞碟探索》期刊2017年06期)

超超新星遗迹论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

超新星遗迹作为宇宙中高速激波所形成的扩展源,对于研究高能物理过程以及星际介质弥散气体的性质和演化都有重要的作用。而超新星遗迹之中的热混合型超新星遗迹是在二十年前人们所确认的新的一种超新星遗迹类型。目前热混合型超新星遗迹形成的物理机制仍有争议,其中的热X射线辐射与超新星遗迹的常规模型所预言的结果相违背。而且近来在很多这类超新星遗迹中发现有过电离(等离子体复合)现象,这与早先的理论预言也是恰好相反的。为了研究热混合型超新星遗迹中造成这些与传统观点不符的物理机制,我们首先对于单一的源来进行多波段的观测。我们重新分析了超新星遗迹Kesteven 41(Kes 41或G337.8-0.1)的XMM-Newton和Chandra所观测的X射线数据;对于这个源的方向观测了~(12)CO(J=1-0),~(13)CO(J=1-0)和C~(18)O(J=1-0)的亚毫米波辐射线。我们发现X射线的辐射主要集中在超新星遗迹的西南方向的部分,而且在光谱上有很明显的硫元素和氩元素的类氦线辐射。这里X射线的光谱可以用一个带有吸收的非电离平衡模型来拟合,得到3σ置信度的温度范围1.3-2.6keV和电离时标范围0.1-1.2 × 10~(12)cm~(-3)s。拟合得到金属元素硫和氩都是超丰的,分别有1.2-2.7和1.3—3.8倍的太阳丰度(3σ置信范围)。这说明在这个超新星遗迹的X射线辐射等离子体中有很大成分的超新星爆炸抛射物。通过对于分子辐射的研究,我们发现Kes 41是在与附近的一个本地静止标准速度-50km s~(-1)的分子云相互作用。而且西面北面的分子云结构和东南面的原子云结构组成了一个超新星遗迹所在的致密环境空腔。在这个事先存在的分子云空腔中诞生和演化的超新星遗迹,其前身星应该是一个质量>18 Mo的大质量恒星(假设为单星)。结合这些观测事实,热传导与小云团蒸发都可以解释X射线的热混合形态特征。而我们提出从空腔壁反弹的激波加热气体也是一个可能的情形。我们对于目前观测到的热混合型超新星遗迹做了一个统计。其中对于以Kes 41为代表的抛射物主导(金属超丰)这个热混合超新星遗迹的亚类进行了解释和讨论。我们发现这个亚类占了所有热混合型超新星遗迹的67%—81%,而且观测表明它们常常是与周围分子云相互作用的。在36(或37)个热混合型超新星遗迹中有11(或12)个遗迹是在一个致密环境的空腔中演化的,其中大部分是金属增丰的。结合Kes 41个案我们认为抛射物主导的超新星遗迹与空腔中演化的热混合型超新星遗迹之间可能存在着物理上的关联性。为了探究热混合型超新星遗迹中X射线热辐射形成的物理机制以及过电离等离子体(或复合等离子体)的形成原因,我们首先对非电离平衡的计算进行了一些理论推导,然后使用这个计算方法直接对遗迹的演化进行流体模拟。目前的流体或磁流体模拟的程序中一般都不考虑非电离平衡的影响。于是我们发展了一个改进的非电离平衡的计算方法,并将其作为一个可选模块整合到FLASH磁流体模拟程序中。这个方法使用了本征值的办法来解刚性微分方程。在新的程序中,原子数据很容易由AtomDB的数据库中进行原子数据的更新。我们对比了更新后的原子数据与原始原子数据的结果,虽然总体趋势是保持不变的,但是结果有非常明显的区别。另外新方法可以同时计算非电离平衡和辐射冷却,而这个辐射冷却也是之前的程序中所不具备的。本征值方法在没有损失任何精确度的情况下可以大大提升计算的效率。我们对于常用的展示非电离平衡的电离状态的方法进行了讨论和对比,认为平均的离子电荷数差值是最好的一种方式。我们进一步利用上述发展的本征值方法,在热混合型超新星遗迹的模拟中加入了以往未得到考虑的非电离平衡机制。根据现在的主流观点,我们在这个模拟中使用了成团的星际介质环境。模拟的结果再现了这类遗迹中越来越多观测到的过电离现象。我们展示了 2D和3D的热混合型超新星遗迹的数值流体模拟,并同时计算了其中的非平衡电离的情形。空间电离分布与温度-密度相位图都可以显示出模拟的热混合型超新星遗迹中出现了复合或过电离的现象。而绝热膨胀与热传导两种流体动力学过程都可以导致这样的过电离,然而这两种机制的主导作用可以出现在不同的区域。绝热膨胀所形成的一些特征在空间结构上和相位图中都可以明显地看到。通过对比有热传导和无热传导模拟的结果,可以发现热传导也是有很大贡献的。于是我们分析得到热传导(及其伴生的云团蒸发)和绝热膨胀都会显着地冷却高温气体。我们对于不同区域模拟了实际观测中X射线辐射的空间分布和光谱。同时我们首次讨论了使用相位图与空间分布图相结合来分析观测源的过电离现象以及不同区域起主导作用的流体动力学过程。这对于未来几年将要发射的一些X射线望远镜(如Athena,XRISM等)来说是很有意义的。并且,我们将模拟的X射线观测与模拟中真实的物理条件进行了比较,以此来确定X射线观测结果对于辐射源中物理条件的估计或限制的能力。除此之外我们还对影响包括超新星遗迹在内的星际介质中高温气体谱线辐射的共振散射等辐射转移问题做了系列的工作(见附录B)。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

超超新星遗迹论文参考文献

[1].张轶然,刘四明.宇宙线的超新星遗迹起源[J].天文学报.2019

[2].张高原.热混合型超新星遗迹物理机制的研究[D].南京大学.2019

[3].张潇,陈阳.超新星遗迹与LHAASO[J].现代物理知识.2019

[4].刘四明.银河系宇宙线的超新星遗迹起源学说[J].现代物理知识.2019

[5].刘悦,姜碧沩,李爱根.超新星SN1987A遗迹的尘埃[J].天文学进展.2018

[6].项云钏.超新星遗迹中电子演化和多波段非热辐射的研究[D].云南大学.2018

[7].冯键铖.超新星遗迹G150.3+4.5的大视场CO气体观测研究[D].上海师范大学.2018

[8].张潇.超新星遗迹伽玛射线起源的研究[J].天文学报.2018

[9].宗合.我国利用磁流体模拟预测超新星遗迹全貌[N].中国航空报.2017

[10]..超新星遗迹Simeis147[J].飞碟探索.2017

论文知识图

多波段图2-11:在被反弹激波加热后墙与空腔密...1-5:模拟过程中热传导流丨t!:随着...(a)Kes27的ChandraACIS-IX射线成像.红绿...4-16:氧、硅、铁在碰撞电离平衡假设...费米脉冲星伽马辐射光度-转动能损率图

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超超新星遗迹论文_张轶然,刘四明
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