超新星遗迹与分子云相互作用的高能辐射特性

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1、扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生虢牡日期：丛!至丛77Tq—1_———一——论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存

2、论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)日期：灿!’：多，歹本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社’’进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：导师签名：日期：摘要超新星遗迹可以有效地加速高能粒子，并被广泛认为是银河系宇宙线粒子的主要起源地。对超新星遗迹中发生的粒子加速机制及相应的辐射过程的研究具有重要的科学意义。本论文首先简要介绍超新星遗迹和宇宙线的基本性质，包含粒子

3、加速理论，然后开展了超新星遗迹与分子云相互作用系统高能伽玛射线的研究。超新星爆炸后会在星际空间中产生激波，它可以加速粒子至相对论性能量。一部分高能粒子不再受激波束缚，可以逃逸出遗迹。如果遗迹周围存在稠密分子云，逃逸出来的高能粒子可以与分子云内介质发生非弹性碰撞，通过p-p相互作用产生高能伽玛射线。通过对这些伽玛射线的观测与理论研究，就可以进一步探索遗迹激波中发生的物理过程。基于Fermi—LAT对中年超新星遗迹的观测结果，利用一解析解得到从遗迹逃逸出来的粒子到达分子云时具有的粒子谱形，进而获得其产生的伽玛射线辐射谱。

4、模型可以很好地解释Fermi卫星的观测数据。关键词：超新星遗迹，分子云，伽玛射线，p-p相互作用AbstractSupernovaremnants(SNRs)canaccelerateparticlestorelativisticenergies，anditiSbelievedthattheSNKsarethesourcesofGalacticcosmic—rays．ItiSimportanttostudytheacceleratedmechanismandradiationprocessesinSNRS．Inthi

5、sthesis，IfirstgiveabriefintroductionaboutthephysicsofSNRsandcosmic—rays，thenIstudythehighenergyradiationfromSNRsinteractingwithmolecularclouds(MCs)．Afterthesupernovaexplosion，theexpandingmaterialscancreateashockwaveintheinterstellarmedium，whichcanacceleratepart

6、iclestorelativisticenergies，andpartoftheseacceleratedparticlescanescapeandinteractwithsurroundingmaterials．Ifthereisadensemolecularcloud(MC)aroundtheSNR，theacceleratedparticleswillcollidewiththeMCandthenproducegamma-rayphotonsviadecayof丌o．Tostudythegamma-rayemi

7、ssionfromSNR-MCinteractionsystemcanhelpUStounderstandthephysicalprocesses，suchastheaccelerationandinteractionofparticles．InSNR-MCinteractionsystem，thespectraofacceleratedparticlescanbeobtainedbyananalyticalsolution．UsingtheobserveddatabyFermi—L√姐andH．E．S．S．．Ist

8、udythegamma-rayemissionfrom4middle—agedSNRsinteractingwithMCs．Suchmodelcanwellexplaintheobservations．Keywords：supernovaremnants(SNRs)，molecularcloud(MC)，gamma-rays，P—Pintera