伽玛射线暴光学余晖特性的观测研究
  • 【摘要】

    伽玛射线暴是来自宇宙深处伽玛射线突然增亮的爆发事件.伽玛暴的主要特点是随机爆发,方位不定,在空间上各向同性,而且伽玛射线辐射持续时标很短,只有毫秒到千秒量级.然而在如此短的时间内释放的能量却很高,各向同性能量可以达到10~(54)尔格,比现在已知的天体活动中最激烈的超新星爆发的平均能量还要高两个量级.伽玛暴于1976年被美国Vela卫星偶然发现,此后的30年里,人们对它的认识都很少,甚至连爆发的距... 展开>>伽玛射线暴是来自宇宙深处伽玛射线突然增亮的爆发事件.伽玛暴的主要特点是随机爆发,方位不定,在空间上各向同性,而且伽玛射线辐射持续时标很短,只有毫秒到千秒量级.然而在如此短的时间内释放的能量却很高,各向同性能量可以达到10~(54)尔格,比现在已知的天体活动中最激烈的超新星爆发的平均能量还要高两个量级.伽玛暴于1976年被美国Vela卫星偶然发现,此后的30年里,人们对它的认识都很少,甚至连爆发的距离都不知道.伽玛暴研究的真正突破是从1997年其多波段余晖被成功探测之后开始的.余晖的成功探测使得人们不仅可以研究伽玛暴余晖的特性,爆发的能量,还能探究伽玛暴的暴周环境,寄主星系的性质以及伽玛暴的起源等.兴隆基地从2006年开始就进行了伽玛暴的光学余晖后随观测.主要利用的望远镜是80cm TNT和1m EST望远镜.自从2006年至2009年10月,兴隆基地总共进行了55次余晖观测响应,有26个暴成功观测到了光学余晖,探测率接近50%.暴发后100秒之内开始观测的伽玛暴总共有6个,其中有5个能成功探测到光学余晖,探测率超过80%.本论文对兴隆基地的伽玛暴后随观测进行了初步的统计与概述,对每个暴进行逐一的介绍,包括观测情况,观测特性,以及文献的评述等.对于部分暴没有探测到光学余晖,我们认为可能有以下原因:伽玛暴光学波段辐射本身很暗;伽玛暴的红移很高;外部介质密度太低;宿主星系或者前景介质的消光很严重;后随望远镜的响应速度,探测极限不足,或者观测波段选择不合适等.此外,本论文也详细研究了两个特殊的伽玛暴GRB 070518以及GRB090426:通过对GRB 070518的光学余晖的仔细研究,我们认为这是一个光学光度极低的伽玛暴.光学余晖以单幂律衰减,可以用标准的外激波模型来解释.与多数长暴类似,这个暴也符合Amati关系与Ghirlanda关系.光学到X射线能谱指数β_ox略大于0.5,暗示该暴很有可能是一个暗暴,但是它的寄主星系消光并不大.此外,我们发现该暴的某些特征与其它三个低光学光度暴相似.对于GRB 090426,我们分析了兴隆基地的测光数据以及Swift观测的X射线数据,认为它的早期光学与X射线余晖可以解释为是来自暴前辐射(Prioremission),而后期衰减缓慢的光学余晖则来自主暴余晖的正常余晖辐射.该暴的发现对传统的伽玛暴分类提出了挑战.从它的瞬时辐射时标小于两秒来看它应该属于短暴,但是它的其它性质都与长暴类似.一种可能的解释是,这个"短暴"其实是探测器触发前就已经爆发的"长暴". 收起<<

  • 【作者】

    辛立平 

  • 【学科专业】

    天体物理

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    中国科学院研究生院

  • 【导师姓名】

    邓劲松%魏建彦

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    伽玛暴%后随观测%余晖