M87的TeV辐射的光变曲线研究.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论又M87的TeV辐射的光变曲线研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：翥哆卅天体物理秒V_f、≯∥袁业飞教授UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforMaster’SdegreeTime_-dependentTeVemissionofM87Author’SName：speciality：一●Superv]sor：”o11．’flnlSneQtlme：YakeWangAstrophysicsProf．

2、YefeiYuanJune2加，2013中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：溯签字日期：趁笙￡主空中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。日公开口保密(——年)作者签名：量延麴导师签名：幺垒垡签字日期：丝!监[：!里摘要自2005年第一次观测到M87的TeV爆发起，其独特的观测特性和M87的大视向倾角暗示着新的产生TeV辐射的过程。在大量的观测基础上，人们提出了轻子，重子两大类模型试图从理论上进

4、行解释。从光变等的分析结果显示TeV源的位置为离中心黑洞很近的区域。受此启发，Cui&Yuan(2012)在完全广义相对论框架下采用外康普顿(EIC)模型，以围绕Kerr黑洞的ADAF盘为软光子的来源，计算小半径处TeV源发射光子到无穷远处观测者路径上的光深。我们假设TeV源可能来自ADAF盘内区的磁场过程，这些等离子云团保留着刚诞生时的开普勒速度，围绕中心黑洞作圆周运动。本文计算了这种情况下的TeV辐射的光变曲线。我们的模型不仅考虑了由于TeV源围绕中心黑洞做开普勒运动所引起的TeV辐射的光变

5、，还考虑了从开普轨道上不同点发射的TeV光子到无穷远处观测者的光深变化所导致的光变效应。简单起见，计算中我们假设TeV为点源，产生时距离吸积盘的高度与赤道面半径相当，即TeV源的方位角约为45。。结果给出了不同黑洞自旋和点源距离等参数对TeV光子光深以及观测的TeV流量的影响。计算表明TeV源越靠近黑洞相对论效应越明显，在黑洞0自旋的情况下光深有不对称的细节出现。随着黑洞自旋增大光深有显著增大，而当TeV源远离时不同自旋下的差距渐渐变小。随着更多观测数据的获得，考虑非点源的情况将变得更有意义，还

6、可以由光变获知吸积盘内区环境。关键词：M87，吸积理论，Kerr黑洞，TeV光子摘要ABSTRACTMulti—wavelengthobservationshavebeencarryingoutsincethefirstdetectionofTeVflareofM87in2005．ThemostpopularmodelswhichcouldbeusedtoexplaintheTeVemissionsarethehadronmodelandtheleptonmodel．Basedonthevari

7、ationoftheTeVemission，．itisarguedthattheTeVsourcelocatesattheregionwhichisclosetothecentralblackhole(BH)．CuiandYuan(2012)adaptedtheexternalinverseComptonscattering(EIC)modelintheframeworkofgeneralrelativity,thesoftphotonsarefromtheadvection—dominated

8、accretionflow(ADAF)aroundtheBH，theycalculatetheoptical—depthoftheTeVphotonsalongthetrajectoryfromtheemissionlocationtotheobserveratinfinity．WeassumethattheTeVsourcesmaycomefromthemagneticprocessesoftheinnerdisc．TheseplasmacloudsretainsKeplerspeedwhen