《偏振光子的逆康普頓散射及其在天體物理中的套用》是依託山東大學，由姜雲國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：偏振光子的逆康普頓散射及其在天體物理中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：姜雲國
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
同步輻射和逆康普頓散射是天體物理中兩種最主要的輻射機制。本課題將這兩種輻射機制結合起來研究，為解決伽馬暴(GRB)和活動星系核(AGN)中一些觀測現象提供理論基礎。分析同步輻射和逆康普頓散射共同作用下的電子能譜，為解釋伽馬暴低能區能譜和反常能譜提供新的研究思路；根據量子水平下的一般偏振理論，研究初始有偏振的光子經逆康普頓散射所生成的偏振，闡明偏振面方位角轉動90度的物理機制；給出耀變體中全波段光子偏振的理論預測，為偏振探測衛星的科學任務提供理論支持；構造活動星系核中耀變體的理論模型，從能譜、光變曲線和偏振三個方面對活動星系核進行綜合研究，為加深認識活動星系核的物理機制奠定基礎。
結題摘要
考慮同步輻射和康普頓散射的過程的電自連續性方程，得到解析的電子能譜指數解。發現對電子洛倫茲因子有依賴，也就是能譜具有曲率效應。討論了快速冷缺和慢速冷缺兩種機制下的伽瑪暴能譜，發現均為雙冪率普。基於新的電子譜，給出了四種輻射狀態下對Band函式的譜指數的預測，通過詳細討論物理參數空間，解釋了伽瑪暴低端能譜指數為-1的情況可以通過三種模型來解釋，分別是同步輻射和同步自康普頓的內激波模型，二是同步輻射和同步自康普頓的外激波模型，還有同步輻射和外康普頓散射的外激波模型。 討論了GRB080916C的一個可能的由慢速冷缺到快速冷缺的輻射狀態的變化。 研究了GRB100724B，GRB100826A和GRB130606B隨時間演化的能譜，發現主暴期間所有伽瑪暴的流量正比於峰值能量。在GRB100826A的第一個主暴中，發現峰值流量和峰值頻率有5個sigma的置信度。而在GRB100826A和GRB130606B中發現峰值流量和峰值頻率的關聯度超過3個sigma。能譜指數和峰值能量也發現有3到4個sigma的置信度。這些關係都可以用同步輻射外加康普頓散射的輻射機制來解釋。這些研究進展 獲得了國內外同行的關注，對豐富了對伽馬暴主暴的研究理論。 研究了活動星系核噴流的外康普頓散射所生成高能光子的偏振，發現偏振度依賴於觀測方位角，當方位角為洛倫茲因子的倒數是，偏振度最大，此時對應的流量也最大，可以預測高能伽馬能段光子流量與偏振度有很高的正相關性。這個結果對高能偏振衛星的偏振觀測提供理論基礎。 研究了耀變體光學波段的光變理論，發現光學波段的輻射很可能是光深灰的，光學色指數的變化可以通過輻射區不同頻率光子的光深不同而形成。這部分內容的研究還在進行，理論上能夠更好的揭示光學光變現象，闡明光學波段輻射都是光學薄的同步輻射這一先驗假設，為全波段能譜擬合提供更好的理論工具。
