黑洞双星和变脸活动星系核X射线谱演化研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wyj8332606
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黑洞活动是宇宙中一类极其重要的天体物理过程,其相关天体一直是天文学领域重要的研究对象。黑洞根据质量的不同,分为恒星级质量黑洞(3-20M⊙)和超大质量黑洞(106-10M⊙)两类,分别对应黑洞X射线双星(XRB)和活动星系核(AGN)。吸积作为黑洞活动的能源机制,是理解黑洞XRB和AGN的基本理论。X射线辐射主要来自黑洞视界附近,所以X射线能谱演化能反映黑洞吸积的高能物理过程演化,是理解吸积过程的重要手段。虽然过去三十多年X射线观测让我们认识了黑洞XRB演化及不同类型AGN辐射特征,但还有许多问题有待研究,如不同谱态黑洞双星如何演化?触发机制是什么?不同类型活动星系如何演化?黑洞天体周围的高温冕如何产生?盘冕物质如何交换?攻读博士学位期间,我主要针对黑洞XRB和AGN的吸积演化问题开展了相关研究,论文具体内容如下:第一章首先介绍了不同质量黑洞天体基本性质如黑洞X射线双星、中等质量黑洞候选体和活动星系核的时变和能谱观测特性,然后介绍了黑洞吸积模型(如标准吸积盘SSD模型、径移主导吸积流ADAF模型),最后介绍了盘风和喷流物理。第二章主要介绍了黑洞XRB整个爆发过程中光子谱指数演化研究。黑洞XRB爆发光变一般是快上升慢下降的。下降阶段X射线谱演化研究较多,而上升阶段还不清楚。我们处理了4个XRBs同时有爆发上升和下降阶段观测的8次爆发RXTE观测数据,系统地研究了X射线谱指数和X射线流量的演化,得到包括上升阶段的整个爆发过程的X射线光子指数Γ与光度演化关系。结果发现上升阶段吸积过程演化与下降阶段有很大区别,在上升阶段,当X射线光度趋于峰值时,X射线谱快速软化。在下降阶段,X射线光子指数和流量先遵循两个不同的正相关关系,当X射线流量低于特定值时,它们之间关系又再次变成初始上升阶段一样的反相关关系。除了黑洞XRB的爆发现象,近年来发现一些AGN在数年内也出现了剧烈变化,这为研究超大质量黑洞吸积提供了机遇。第三章讲述了一个X射线吸收柱密度快速变化的变脸活动星系核(CL AGN)NGC 1365物理机制的研究工作。针对柱密度(H)快速变化,我们处理了8次XMM-Newton的NGC 1365观测数据,发现其本征光度增加,能谱也由硬到软的变化(Γ~1.6-2.1),这不能用简单的致密云团经过或移出视线方向来解释。其中H与Γ成反相关关系而Γ与2-10ke V光度成正相关,同时光学观测还发现光学/X射线谱指数αOX也发生明显演化。这些结果说明X射线CL AGN中心吸积过程发生了明显演化。柱密度H的变化可能支持吸积过程的盘/冕与盘风密切相关。第四章我们进一步研究了15个CL AGN的X射线谱演化以及与宽发射线产生或消失的相关关系。我们发现在2-10ke V Edd低于和高于临界值~10-3时,Γ与2-10ke V Edd分别遵从反相关和正相关关系,该X射线谱演化大体与前面黑洞XRB能谱转换一致,即CL AGN中也经历了吸积模式的转换。同时,我们发现有宽发射线和没有宽发射线的CL AGN观测分别位于Γ-2-10ke V Edd关系的正相关和反相关阶段,这一结果表明吸积模式变化可能是光学BEL产生或消失的主要原因。第五章中为了研究CL AGN变化的物理原因,我们系统搜索了文献中的CL AGN源,建立了包含162个源的CL AGN大样本,发现CL AGN的黑洞质量~107-9M⊙与其它AGN无明显区别;bol Edd在~10-3-10-1之间(平均值~10-2),明显低于类星体(0.1-1)而高于低光度AGN(bol Edd~10-6-10-2),这表明CL AGN恰好处在高光度类星体与低光度AGN中间阶段。另外,CL AGN样本X射线光子指数Γ值约1.7,说明其属于硬态。针对139个CL AGN样本搜寻了FIRST数据库,发现27个源有同时数据(~20%)。这些结果表明无论光学变化还是X射线变化CL AGN可能都处于吸积模式转变的临界状态。X射线CL AGN和光学CL AGN的差异可能是观测视角不同导致的,其中X射线CL AGN对应视角比较大,受到盘风的吸收作用明显;而光学CL AGN视角比较小吸收的影响较小,但发射线演化较为明显。第六章对工作进行总结并对相关问题进行了展望和讨论。
其他文献
学位
随着消费者在线预定客房的意愿日益高涨,越来越多的酒店在自有直销渠道的基础上,通过与在线旅行社(Online Travel Agency,OTA)合作,形成“直销+OTA”双渠道模式向消费者销售客房。虽然OTA可以帮助酒店扩大市场规模、抢占市场份额,但由于其对酒店直销渠道客源的蚕食效应以及渠道竞争,酒店意识到与OTA的合作并不总是对自身发展有利,因此开始调整与OTA的合作关系。与此同时,酒店对于渠道
近年来,人工酶催化的蓬勃发展为可持续有机合成化学提供了新颖的策略,分子的激发态光化学反应能解决许多经典热化学难以完成的成键问题,是不可替代的有机合成手段。光生物催化集酶促反应和光反应的优势为一体,在重要有机分子的构建上展示出了独特诱人的应用前景,已经成为有机合成化学的研究前沿。目前,数量有限、结构复杂的天然光活性辅酶是开发光生物催化有机合成的显著制约因素,对天然辅酶的依赖性从根本上限制了酶促反应的
北宋名臣范纯仁历经仁宗、英宗、神宗、哲宗、徽宗五朝,从政五十余年,元祐时期是范纯仁政治生涯的巅峰时期,他曾两度拜相。元祐时期党争激烈,范纯仁力主反对两党之间的相互倾轧,致力于两党的调和,以营造稳定的政治局面。范纯仁深受其父及家庭环境的影响,一生奉行节俭、忠孝、仁恕的处事原则,他为官骨鲠敢言,不畏强权。宋神宗变法之初,他坚决抵制变法,上疏弹劾变法派领袖王安石。范纯仁认为对待变法应当持审慎的态度,变法
随着互联网广告环境越来越复杂化和动态化,确定最优广告预算水平变得更加困难也更具挑战性。从根本上来说,这需要全面深入地了解互联网广告中的广告响应过程。几十年来,广告与广告响应之间的关系一直是研究热点,引起了学术界和行业界的广泛关注。一方面,从理论的角度,许多动态广告响应模型被开发出来定量描述广告-广告响应关系;另一方面,从经验的角度,广告响应形状得到了检验,特别是针对凹形和S形。本文研究,从这两个方
表皮电子是下一代可穿戴电子器件的关键技术,在临床诊断、人机交互等领域有着广泛的应用。当前表皮电子器件集中在小面积尺度(数个平方厘米),无法有效定位病源、精准“解码”人的意图,亟需突破大面积表皮电子信号干扰、大面积制造、结构损伤等瓶颈。针对上述挑战,本学位论文系统性提出了大面积表皮电子的信号自补偿原理、图案化制造工艺、近零应变Cartan(嘉当)转印方法等设计与工艺方法,设计了多功能感知、多阵列感知
中国2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)流行情况日趋严重,据估计已有1亿多T2D患者,造成巨大的医疗负担。运动是T2D早期防控的重要手段,研究表明即使是急性运动(一次运动)也能有效缓解高血糖和提高胰岛素敏感性,但其相关机制尚未阐释清楚。与欧美国家T2D患者相比,我国T2D患者平均身体质量指数较低,以非肥胖型糖尿病为主,此外,早期T2D患者的餐后高血糖更为显著。Goto-Kakiza
目的 探讨双氧水冲洗用于慢性脓胸术中广泛渗血的治疗效果。方法 收集2014年至2019年安徽省胸科医院行胸膜纤维板剥脱术的151例慢性脓胸患者的临床资料。根据有无使用双氧水胸腔冲洗分为双氧水辅助治疗组(83例)和常规对照组(68例),在手术时间、术中出血量、术后胸腔渗出量、术后输血量、术后止血药物使用量、术后胸管置留时间及术后相关并发症等方面相比较,观察有无差异。结果 双氧水辅助治疗组相对于常规对
血管受损时内皮细胞会分泌血管性血友病因子vWF,与暴露的内皮下胶原结合。vWF在流体剪切应力的作用下从松散的球形结构伸展成活化的线形结构,暴露A1上的GPIbα结合位点。研究表明vWF内部的自抑制相互作用会抑制vWF结合血小板,参与vWF-A域的活化。此外vWF-A1上的突变会影响vWF结合血小板的亲和力,功能增强型突变(GOF)R1308L促进vWF/GPIbα相互作用,功能减弱型突变(LOF)
长期以资源要素作为经济发展主要推动力的粗放型发展方式给中国的自然环境造成了持续的巨大压力。随着近年来重大环境污染事件曝光度的持续上升,尽快实现从要素驱动、投资规模驱动发展为主向创新驱动、绿色发展为主的经济转型成为举国上下的一致要求,如何实现经济发展和环境保护的双重目标也成为学术研究领域的一个热门话题。本文在梳理三种不同类型环境政策相关研究的基础上,实证检验了不同类型环境政策对经济绿色发展和企业技术