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《湘潭大学》 2016年
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星际未认证红外谱带载体结构与天体环境的关系

郭运动  
【摘要】:未认证红外光谱(Unidentified Infrared Emission,UIE)在星际中被广泛观测到,其辐射能量约占银河系红外辐射总量的20%。至今发射UIE的载体性质仍不明确。第一部分工作,我们找出了数十个同时具有3.3μm和3.4μm特征谱线的UIE源。而后利用GetData Graph Digitizer软件将这些光谱图片进行数字化,获得UIE源的光谱,并利用连续谱叠加若干洛仑兹(Lorentz)线模型拟合这些光谱,从而得到3.3μm和3.4μm谱征的流量比I3.4/I3.3。拟合结果表明,大多数UIE天体都是代表芳香性的3.3μm谱征比代表脂肪性的3.4μm谱征要强,只有少数几个天体是3.4μm谱征比3.3μm要强。我们猜想造成I3.4/I3.3不同的原因可能跟这些UIE源所处的天体环境有关。于是,我们搜集了所有UIE源的天体环境数据,包括中心天体温度(代表星光硬度)和星光强度,从而研究UIE载体结构(脂肪度)与天体环境的关系。从我们给出的I3.4/I3.3与恒星温度的相关性图上可以看到,I3.4/I3.3越大,其中心天体的有效温度越低,这些源通常是YSO这一类型的天体。对于HII/CHII这一类UIE源天体,其中心天体的有效温度变化很少,但I3.4/I3.3的比值却差异很大。这一结果表明UIE载体脂肪度确实与星光硬度有关,但并不是一一对应关系。第二部分工作,我们利用Chandra卫星的观测数据对Tycho超新星遗迹进行高空间分辨能谱分析。我们将超新星遗迹划分为500余个区域,对每一个区域产生光谱并进行拟合,从而得到了其吸收柱密度图、平均温度、电离年龄、以及O、Ne、Mg、Si、S、Fe丰度的空间分布图。从Fe空间分布图我们发现铁比其它元素出现的区域半径更小,而从丰度图上可以看到Fe的丰度与其他元素丰度没有相关性,这佐证了“洋葱”模型,即重元素分布在更中心的位置,而随着元素越来越轻,其分布的半径也越来越大。Si和S的丰度呈现很好的正相关关系,表明Si和S来源于爆炸性O燃烧或不完全爆炸性Si燃烧。根据丰度图显示,O和Ne的丰度与其它元素没有关联。考虑到O、Ne和Mg都是在同一个过程中合成的,我们认为O/Ne/Mg和其它元素在超新星爆发或超新星遗迹膨胀过程中中发生了混合。在SNR的北部和西部我们发现了相对于几何中心和爆发中心以非球形分布的非热暗条,这表明Tycho’s SN的爆发可能是不对称的。
【关键词】:未认证红外光谱 载体 天体环境 Tycho超新星遗迹
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P141.5
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-12
  • 1.1 未认证红外光谱9-12
  • 第2章 UIE载体模型12-17
  • 2.1 引言12-13
  • 2.2 PAH模型13
  • 2.3 其他模型13-15
  • 2.4 MAON模型15
  • 2.5 吸收光谱原理与单光子加热机制15-16
  • 2.6 本章小结16-17
  • 第3章 UIE载体结构与天体环境的关系17-32
  • 3.1 引言17
  • 3.2 UIE源的观测光谱17-21
  • 3.3 光谱数据处理21-22
  • 3.4 光谱拟合结果及讨论22-24
  • 3.5 天体环境24-29
  • 3.5.1 UIE源的类型及特性24-26
  • 3.5.2 UIE天体的具体参数属性26-29
  • 3.6 本章小结29-32
  • 第4章 Tycho超新星遗迹的Chandra高空间分辨能谱分析32-42
  • 4.1 引言32
  • 4.2 观测与数据处理32-34
  • 4.3 不同区域的光谱性质比较34-36
  • 4.4 能谱参数的空间分布36-37
  • 4.5 元素丰度相关性37-40
  • 4.6 Tycho超新星爆发的不对称性探讨40
  • 4.7 本章小结40-42
  • 第5章 总结与展望42-44
  • 5.1 论文总结42-43
  • 5.2 工作展望43-44
  • 参考文献44-52
  • 致谢52-53
  • 个人简历及硕士学位期间发表的论文53

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