【摘要】：雙致密星并合過程的研究在雙黑洞并合的引力波以及雙中子星并合的引力波發(fā)現(xiàn)之后,被推上了高能天體物理研究的前沿。特別是GW170817及其電磁對應(yīng)體的發(fā)現(xiàn),不僅直接證明了雙中子星并合是短暴的起源之一,同時標志著引力波和多波段電磁信號多信使研究的開始。這是一個嶄新的天文學研究的新時代。短暴的致密雙星并合起源很早之前就提出,而統(tǒng)一動力學余輝模型很好的解釋了短暴之后余輝的輻射特征。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示雙中子星或者中子星-黑洞系統(tǒng)在并合過程中都會有部分動力學拋射物拋射出來,這部分拋射物在通過快中子俘獲反應(yīng)之后產(chǎn)生放射性物質(zhì)給拋射物自身供能,產(chǎn)生千新星(Kilonova)。這些電磁輻射在GW170817雙中子星并合引力波事件中都有得到觀測的驗證�？焖偕潆姳�(FRB)作為一個年輕的高能天體物理暫現(xiàn)現(xiàn)象,其爆發(fā)機制我們還并不清楚。其觀測上表現(xiàn)出時標極短～ms,流量密度極高～Jy ms,這很容易讓人聯(lián)想到可能為致密星起源,并提出了很多模型來解釋FRBs的產(chǎn)生�？茖W家們在尋找FRBs其他波段電磁對應(yīng)體的問題上做了很多的努力,FRB 150418曾被認為在其爆發(fā)后2小時到6天的時間里觀測到了5.5 GHz和7.5 GHz波段的輻射,但很快被后續(xù)的觀測否定,認為后續(xù)的射電輻射其實是來自于活動星系核的活動,所以第一次尋找FRBs的電磁對應(yīng)體是以失敗告終。而FRB 131104/SwiftJ0644.5-5111疑似成協(xié)事件將伽瑪暴和快速射電暴聯(lián)系在一起,雖然在FRB 131104的觀測天區(qū)也觀測到了活動星系核的活動,但是并沒有排除FRB 131104/S wift J0644.5-5111有共同起源的可能。這篇文章,我們主要討論了致密雙星并合事件與FRBs之間存在相關(guān)性的可能。在第一章我們簡單介紹了雙致密星并合產(chǎn)生的多波段電磁輻射。第二章我們介紹了快速射電暴的分類,主要分為非重復(fù)快速射電暴和重復(fù)快速射電暴,并且重點介紹了雙中子星并合產(chǎn)生FRBs的模型和黑洞-中子星并合產(chǎn)生FRBs的模型。第三章,我們用統(tǒng)一動力學余輝模型來研究FRB131104/Swift J0644.5-5111疑似成協(xié)事件的環(huán)境參數(shù),但是由于沒有觀測到除了伽瑪射線以外其他波段的電磁對應(yīng)體,我們只能用各個探測器的探測上限來限制FRB 131104的環(huán)境參數(shù),并且在一定程度上給出了 FRB 131104起源于黑洞-中子星并合的可能性。在第四章,我們做了簡單的關(guān)于致密雙星并合問題的探討和展望。
【圖文】：

逑１．１雙致密星并合產(chǎn)生的電磁輻射逡逑雙致密星并合產(chǎn)生的拋射物的結(jié)構(gòu)是多樣的，圖１．１展現(xiàn)的為雙致密星并合逡逑事件的產(chǎn)物。其中噴流部分產(chǎn)生瞬時輻射短暴，噴流的速度為極端相對論的，逡逑噴流物質(zhì)與外部星際介質(zhì)碰撞產(chǎn)生多波段余輝。逡逑雙星繞轉(zhuǎn)過程由于動力學作用，會有部分物質(zhì)在以共轉(zhuǎn)面為對稱面很大的逡逑角度范圍內(nèi)被拋射出來，Ｈｏｔｏｋｅｚａｋａ邋ｅｔ邋ａｌ．邋［３９］，Ｐｉｒａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．邋［８７］等人的數(shù)值模擬的逡逑結(jié)果表示ＮＳ－ＮＳ并合產(chǎn)生的這部分物質(zhì)的質(zhì)量范圍為１０＿４邋－邋１ＣＴ２邋Ｍ０，邋ＮＳ－ＢＨ并逡逑合產(chǎn)生的這部分動力學拋射物的質(zhì)量可能達到１０－１邐另外在該方向上還有逡逑吸積盤產(chǎn)生的盤風物質(zhì)，這兩部分物質(zhì)的速度范圍為０．１－０．３Ｃ。這部分物質(zhì)由逡逑于是富中子物質(zhì)，拋射過程中由于快中子俘獲反應(yīng)，產(chǎn)生大量的重元素，重元逡逑素衰變產(chǎn)生的能量加熱拋射物產(chǎn)生Ｋｉｌｏｎｏｖａ輻射［６０，邋７０，邋７２］。另外，Ｐｉｒａｎ邋ｅｔ邋ａｌ．逡逑［８７］等人的工作研究了動力學拋射物在亞相對論速度下與外部星際介質(zhì)碰撞產(chǎn)逡逑生的射電輻射

但是由于噴流在與外部介質(zhì)不斷的碰撞后以及外部物質(zhì)的不斷累積逡逑過程中，噴流的洛倫茲因子ｒ不斷減小，當ｒ邋＜邋１／％時，噴流的側(cè)向膨脹明顯，逡逑體現(xiàn)在余輝的光變曲線上為冪律拐折，見圖１．３。孤兒余輝是指沒有觀測到暴本逡逑．邐身而只觀測到余輝，這導(dǎo)致孤兒余輝的觀測非常困難，我們無法預(yù)知孤兒余輝逡逑發(fā)生的方位，只能通過在巡天數(shù)據(jù)中尋找，但是由于沒有觀測到暴本身，在證逡逑認上存在一定的困難，這也是到現(xiàn)在沒有確認觀測到孤兒余輝的原因。Ｂａｕｅｒ逡逑ｅｔａ］．丨７］等人根據(jù)錢德拉南天深場巡天（Ｃｈａｎｄｒａ邋Ｄｅｅｐ邋Ｆｉｅｌｄ－Ｓｏｕｔｈ）的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)逡逑一個Ｘ－ｒａｙ暫現(xiàn)源（ＣＤＦ－ＳＸＴ１），并提出在理論上該源可能為伽瑪暴的孤兒余逡逑輝，他們同時也提出該源可能為核塌縮型超新星的激波突破、潮汐撕裂瓦解事逡逑件（Ｔｉｄａｌ邋ｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎ邋ｅｖｅｎｔ，ＴＤＥ），也有可能是河內(nèi)起源的暫現(xiàn)事件，如圖１．４給逡逑出了邋ＣＤＦ－ＳＸＴ１的光變曲線。逡逑５逡逑
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P162;P153

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