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仪双喜老师在国际权威天文期刊发表研究论文

发布时间:2016-06-23文章来源:暂无 浏览次数:

我院仪双喜老师与南京大学王发印教授等合作,在国际权威天文期刊杂志《天体物理学杂志增刊》(The Astrophysical Journal Supplement Series2015年影响因子:11.257 ),发表第一作者文章(Yi et al. 2016, ApJS, 224:20)。

文章的研究内容属于高能天体物理中的热门问题,伽玛射线暴及其辐射现象。伽玛射线暴(简称伽玛暴)是指发生在宇宙学距离上的,恒星层次的极端高能的伽玛射线突然增亮、增强的短时标的高能天体爆发现象。它具有高能、强爆发和瞬时等特性,是人类迄今为止观测到的最强烈爆发事件。伽玛暴爆发的持续时间从毫秒量级到几千秒不等,目前最大的红移探测为z =9.4,典型的各向同性能量为 1052erg (erg:天体物理中常用的能量单位,1erg = 10-7J)。自1967年被首次探测到以来,伽玛暴的起源及相应的物理过程一直是天文学家们研究的最前沿课题之一,也是高能天体物理中最活跃的领域之一,其热点问题和最新研究进展等先后多次被Science杂志评为年度十大科技进展之一。伽玛暴作为一门研究方向连接了现代天体物理的几个主要领域,比如星系物理学、星际介质物理学、恒星物理学和宇宙学等诸多领域,具有重要的科学意义。

文章研究的是伽玛暴X射线耀发的起源。伽玛暴的X 射线耀发是Swift卫星时期的一个重要发现。大部分的X射线余辉中出现了耀发现象,它们有着快速上升和下降的光变时标,是叠加在余辉幂律衰减成分之上的另外一种辐射成分,明显的不同于外激波主导的余辉辐射,但是其物理起源还是个难以解决的问题。由于X射线耀发现象也是宇宙活动中常见的现象,所以如果能够比较伽玛暴的X射线耀发与其它天体活动的耀发现象,比如太阳的X射线耀斑,可以帮助研究它们之间的辐射共性,探讨其物理起源等。

文章得到了近500个伽玛暴X射线耀发样本,经过拟合和计算得到了得出一系列的耀发的参数,主要的参数有能量、光度、持续时间、峰值时间、等待时间和峰值流量等,并对这些参数进行统计和分析;另外,文中也对一组太阳样本进行了全面的研究和对比。经研究发现,伽玛暴的X射线耀发和太阳耀斑的主要参数,均呈现出类似的幂律累计分布和微分分布,验证了Wang & Dai (2013, NatPh, 9:8)的发现。太阳耀斑的起源也比较清楚,是起源于太阳活动区域的强磁场的磁重联所产生的,属于自组织临界性系统。两类爆发的类似分布表明伽玛暴的X射线耀发也应该属于自组织临界性系统,伽玛暴很可能是由于磁主导的喷流所产生的。提高了我们对于伽玛暴物理本质的认识和了解,对于揭示伽玛暴的物理起源起到了直接的帮助作用。

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