伽玛射线暴余辉能量注入和喷流结构的研究

论文摘要

本论文主要研究伽玛射线暴(简称伽玛暴)的余辉,关注其中的能量注入行为和喷流结构。首先,针对余辉阶段的能量注入,我们主要关注中心引擎存在多次爆发现象的伽玛暴,研究其外激波的能量注入行为,包括对注入的时间以及注入形式的研究。在能量注入时间的研究上,我们发现能量注入时间(tb)依赖于晚期喷流洛伦兹因子(Г1et,2)和伽玛暴暴周密度(n)。当Гjet,2和n偏大时,tb近似等于晚期喷流被我们观测到的时间(tjet);当Гjet,2和n偏小时,tb远大于tjet。基于这样的依赖关系,我们估算出GRB 160625B主暴的洛伦兹因子:星风情况下主暴的洛伦兹因子为107左右;星际介质情况下主暴的洛伦兹因子为220左右。在注入形式的研究上,我们以GRB 111209A为例子,讨论其能量注入的形式,并认为其能量注入是按照X射线鼓包的光度进行演化。通过这样的能量注入形式,我们重现了该暴晚期的再明亮现象。其次,我们考虑喷流存在进动的情况下,其余辉阶段可能会出现怎样的喷流结构。我们基于蒙特卡洛随机数方法计算存在进动下的喷流,其最终结构。喷流的最终结构与进动角度有关系。若在进动过程中喷流功率恒定,我们得到了幂律、高斯和环状的喷流结构;若在进动过程中喷流功率随时间演化,那么,所得到的喷流结构及其复杂,表现非轴对称的情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 伽玛暴的基本概述
•   1.1 基本物理图像
•     1.1.1 前身星
•     1.1.2 中心引擎
•     1.1.3 喷流
•   1.2 辐射及相关理论模型
•     1.2.1 瞬时辐射
•     1.2.2 余辉辐射
•   1.3 引力波时代下的认识:结构化喷流
• 第二章 中心引擎多次爆发的伽玛暴外激波能量注入行为
•   2.1 引言
•   2.2 晚期喷流注入到外激波的研究
•     2.2.1 数值计算
•     2.2.2 理论推导
•     2.2.3 利用能量注入时间估算喷流洛伦兹因子
•   2.3 注入形式的探究
•     2.3.1 经典能量注入形式
•     2.3.2 GRB 111209A的能量注入形式
•   2.4 小结
• 第三章 余辉阶段的喷流结构研究
•   3.1 引言
•   3.2 进动喷流图景下的喷流结构研究
•     3.2.1 喷流的结构及余辉光变曲线
•     3.2.2 喷流功率演化的情况
•     3.2.3 光变曲线及其对GRB参数估计的影响
•   3.3 小结
• 第四章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黄保全

导师: 林达斌

关键词: 伽玛射线暴,喷流,余辉,暴周环境

来源: 广西大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,核科学技术

单位: 广西大学

分类号: O571.323

总页数: 75

文件大小: 6524K

下载量: 36