伽玛暴X射线耀发能谱成分与其对火球模型的限制

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1、-----广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有

2、关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。□不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：--------伽玛暴X射线耀发能谱成分及其对火球模型的限制摘要伽玛暴是宇宙深处大质量的恒星演化到晚期塌缩或者两个致密天体并合产生。一般认为伽玛暴辐射来源于极端相对论性火球，但是组份、辐射机制等问题至今是个谜。本硕士论文综述伽玛暴观测和理论研究进展，重点阐述我们利用Swift卫星的观测数据研究伽玛暴能谱成分及其对火球组份限制的相关结果。Swift卫星上的伽

3、玛暴预警探测器(BAT)被触发后，X射线望远镜(XRT)快速转向进行观测，获取大量的X射线观测数据。明亮的X射线耀发被探测到，而且许多伽玛暴早期X射线耀发同时被BAT探测到。我们选择同时具有BAT和XRT观测的明亮X射线耀发作为样本，联合分析XRT-BAT的能谱。我们的样本包含了29个XRT-BAT有联合观测的明亮耀发的伽玛暴。我们的联合谱分析结果表明，有8个暴可以用幂律函数很好的拟合，10个可以用Band函数很好的拟合，剩余的11个可以用幂律加黑体（blackbody）辐射拟合。这说明一些暴的能谱已经演化至低能段，一些暴的峰值能量则依然在BAT能段之外或者是附近。在发现热

4、辐射成分的11个暴X射线耀发中有8个有红移。我们基于探测到的热辐射成分，在重子火球模型框架下计算了火球参数，包括火球的光球洛伦兹因子G，光球层半径phR，饱和半径phR，s初始半径R。我们发现光球辐射的ELp-Lpp-BB与从Band函数得到的E0和关系是吻合的。利用我们得到的光球洛伦兹因子，我们还发现----I----ph-LGBB关系也与用余辉光变曲线中的火球减速时标得到的火球初始洛伦兹因子与光度之间的关系是吻合的。结果支持伽玛暴的热辐射可能来自重子火球的光球层辐射。考虑到仅仅在少部分伽玛暴中探测到热辐射成分，而且其温度普遍比较低，我们指出伽玛暴火球的组份可能是比较多样

5、的。对于探测到很强热辐射的伽玛暴（比如GRB090902B）可能是重子成分占主导到。如果观测到热辐射温度很低（比如我们目前探测到热辐射的样本），热辐射占总辐射非常少（~5%），这类暴的喷流有可能是中等磁化的。大部分暴没有看到热辐射，其喷流可能是高度磁化的。关键词：伽玛射线暴XRT-BAT耀发热辐射II----THESPECTRALCOMPONENTOFGAMMA-RAYBURSTX-RAYFLARESANDRESTRICTIONSONPROPERTIESOFFIREBALLABSTRACTGamma-RayBursts(GRBs)areproducedatdeepunive

6、rseduetodeathofmassivestarormergerofcompactobjectswithextremelyrelativisticjets.Butthecompositionofjetanditsradiationprocessarestillunknowntoday.ThisthesisreviewstheobservationandtheorysurveyofGRBsandfocusesonthecompositionandemissionspectralcomponentoffireballbasedonSwiftobservation.WhenB

7、urst-Alert-Telescope(BAT)onboardSwiftistriggeredbyaGRBsource,X-rayTelescope(XRT)slewstoobserveitrapidly.Somuchx-rayobservationdataarecollected,especiallybrightXRT-BATflaresofsomeburstsaredetected.Thenwemakeacombinedspectralanalysison29brightXRT-BATflaresinours