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《云南师范大学》 2017年
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费米耀变体喷流能谱性质的研究

薛瑞  
【摘要】:活动星系核(AGN)是当代天体物理研究中最为活跃的领域之一。当AGN的喷流是相对论性的且指向观测者时,这类AGN被称为耀变体(blazar)。Blazar是AGN中性质最为极端的子类,其具有高光度、高偏振、宽波段辐射、快速光变等特点。Blazars又包含平谱射电类星体(FSRQs)和蝎虎型天体(BL Lacs)两个子类。观测上,典型的耀变体宽带能谱(SED)在logν-logνFν坐标系中表现为一个双峰结构。在轻子模型中,低能峰通常被认为是由喷流内相对论电子的同步辐射形成,高能峰则是由逆康普顿散射(IC)形成。耀变体的宽带SED由喷流辐射主导,通过收集多波段的同时性观测数据拟合SED,可以很好的研究相对论性喷流的性质。本文的第一章简要的介绍了AGN和blazar的主要观测特征及其分类;第二章介绍了blazar的宽带能谱的主要性质;第三章介绍了blazar喷流的轻子模型和强子模型;第四章到第六章是自己的研究工作,这三项工作都是建立在一个可以用同时性数据拟合SED的大的费米2LAC样本之上。第四章,我们给出了SED热光度的积分公式,利用积分公式计算了我们所收集样本的积分热光度,并且以积分热光度为标杆评价和修正了六种热光度常用的估算方法;第五章主要研究了SED峰值处曲率的统计性质,得到了主要两个结论:(1)同步峰峰值处的曲率与其峰值频率之间存在显著的反相关关系,这个关系可以由粒子的随机加速机制和统计加速机制解释。通过分析收集的样本,发现FSRQ和BL Lac可能有着不同的粒子加速机制。从粒子加速机制的角度来说,这是第一次使用大样本发现FSRQ和BL Lac存在不同的粒子加速机制;(2)通过研究FSRQ样本,我们发现同步峰峰值处的曲率和blazar的四个基本物理量,宽线区光度、黑洞质量、洛伦兹因子、热光度都不相关,但是IC峰峰值处的曲率却都与这四个物理量存在着较为显著的相关,我们认为这其中可能存在深层的物理原因。第六章分析了FSRQ和BL Lac高能辐射过程是外康普顿过程(EC)主导还是同步自康普顿过程(SSC)主导,得到两个主要结果:(1)FSRQ的高能辐射是EC过程主导并且软光子的主要来源可能是宽线区,而BL Lac的高能辐射是SSC过程主导;(2)对FSRQ的研究发现,对于相对高同步峰频的FSRQ,其高能辐射表现出了SSC过程主导的趋势。这章的工作尚未完成,目前仅完成了统计方面的研究,需要建立合理的模型,提供理论上的证明。这是下一步工作的目标之一。
【学位授予单位】:云南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P157.6

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