双层外间隙模型在类Vela脉冲星中的应用.pdf

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1、分类号密级公开编号碎士研究嗲像伶式题目双层夕卜丨旬隙模型在类中的应用学院（所、中心）物理科学技术学院专业名称理仓物研究生姓名宋卓璟学号导师姓名姜泽军职称教授二—五年五月论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研宄成果。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己经发表或撰写过的研宄成果，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可以将论文用于查阅或

2、借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）摘要摘要脉冲星是高速转动的中子星，由于其能提供地面实验室所不能提供的极端物理条件，在物理学和天文学中具有重要的研究价值。脉冲星是典型的伽玛射线源，自年伽玛射线空间望远镜投入使用以来，己探测到多颗伽玛射线脉冲星，其提供的详细观测资料为人们深入研宄脉冲星磁层中发生的物理过程提供了可能。在本文中，我们利用双层外间隙模型研究了两颗类脉冲星的高能辐射特性。双层外间隙模型由提出，在该模型中，外间隙被分为两个部分，即加

3、速区和屏蔽区。加速区位于最后开场线之上，其中电荷密度比密度低得多，粒子被平行电场加速到相对论性能量，通过曲率辐射产生数的髙能辐射。而屏蔽区位于加速区和外间隙上边界之间，电荷密度大于密度从而闭合了外间隙，主要产生数百的辖射。利用双层外间隙模型，解释了脉冲星的高能辐射特性。在本文中，我们首先对脉冲星的基本性质和相关理论进行介绍，在此基础上，基于双层外间隙模型，详细研宄了和两颗类脉冲星的高能辐射，分析了模型参数对计算结果的影响，较好的解释了相位平均谱和能量分离光变曲线。关键词：脉冲星，高能辐射，双层外间隙模型云南大学硕士学位论文，，，，，一Abstractoutergapmodel

4、wasusedtoexplainphased-resolvedspectrumofVelapulsarbyWangetal.(2011).Inthisthesis,wefirstgiveabriefintroductionaboutthebasicpropertiesandcorrelationtheoriesofpulsars,andthenapplythetwo-layeroutergapmodeltostudythehighenergypropertiesoftwoVela-likepulsars,i.e.,PSRsJ1952+3252andJ2229+6114.The

5、observationscanbeexplainedbythismodel.Keywords:Pulsar，云南大学硕士学位论文目录摘要目录第一章引言第二章脉冲星的观测和理论模型§脉冲星的观测§脉冲星的基本量和导出量§脉冲星的高能辐射机制§同步辐射§曲率辐射§逆康普顿散射§脉冲星高能辐射的理论模型§脉冲星的磁层结构§间隙的形成§脉冲星的几种理论模型第三章脉冲星双层外间隙模型的应用§二维双层外间隙模型§二维双层外间隙结构§二维双层外间隙曲率辐射光谱§二维双层外间隙模型参数对曲率光谱的影响目录§中年脉冲星的三维双层外间隙模型§三维双层外间隙结构§发射束的结构§三维曲率辐射光谱§三

6、维模型中参数对曲率光谱的影响§计算和的能谱和光变曲线第四章总结与讨论参考文献致谢第一章引言第一章引言世纪年代射电天文学的四大发现是脉冲星、类星体、微波背景辐射、星际有机分子，其中关于脉冲星的研宄在不到年的时间里连续两次获得“诺贝尔物理学奖”。脉冲星是高速转动的中子星，关于中子星存在的预言可追溯到上世纪年代。年，在查德威克发现中子之后，科学家朗道即预言可能存在由中子构成的天体，即中子星。巴德（和兹维基（在年提出，超新星爆发可能产生中子星，，年奥本海默和沃尔科夫提出了定量的中子星模型。在此后的近年中，中子星的研宄没有获得进展，直到射电天文学的兴起。年，英国剑桥大学的休伊什（和乔丝

7、林贝尔在进行行星际闪烁的观测时发现产生周期性脉冲的天体，命名为脉冲星（。提出观测到的脉冲星实际上就是中子星。脉冲星是髙速转动的强磁场中子星，它会发射周期性射电脉冲信号。中子星是由的中子和的电子和离子组成它的质量是个太阳质量，它的半径大约是，脉冲星是恒星演化到末期超新星爆发后由于自身引力作用塌缩形成的致密天体。它具有超高压、超高温、超强磁场和超强辐射的物理特性。射电脉冲星双星系统的发现以及精确测量双星系统轨道周期的变化，证实了引力波的存在具有稳定的周期是脉冲星的一大特点，脉冲星成为了研究星际介质的有力工具