潮汐瓦解事件（TDE）是黑洞研究中的一類(lèi)高能暫現(xiàn)吸積現(xiàn)象,也是研究寧?kù)o星系中心超大質(zhì)量黑洞的一種獨(dú)特手段。它對(duì)于黑洞吸積的整個(gè)動(dòng)態(tài)物理過(guò)程、相對(duì)論噴流以及星系核心氣體和星際介質(zhì)的研究也都非常重要。TDE能產(chǎn)生從高能伽馬、X射線到紫外光學(xué)、紅外、射電的全波段電磁輻射。目前已經(jīng)探測(cè)到了幾十例來(lái)自X射線、紫外光學(xué)的TDE,但是目前在射電波段的探測(cè)非常少,不超過(guò)十例,具體物理原因仍不清楚。中紅外爆發(fā)是來(lái)自光學(xué)和紫外光子被塵埃吸收的再輻射,提供了研究塵埃遮蔽TDE的難得機(jī)會(huì),開(kāi)啟了研究TDE的新窗口。同時(shí),射電波段的觀測(cè)能揭示中心能量的爆發(fā)機(jī)制,探測(cè)噴流和非相對(duì)論性外流,以及診斷黑洞周?chē)鷼怏w和塵埃環(huán)境。本文基于射電干涉陣高分辨率、高靈敏度的觀測(cè)性能優(yōu)勢(shì),以及斯隆光學(xué)數(shù)字巡天豐富的星系樣本數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)廣域紅外巡天中的多個(gè)中紅外耀發(fā)樣本進(jìn)行射電探測(cè)研究。本文內(nèi)容具體概括為以下幾個(gè)章節(jié):第一章簡(jiǎn)要介紹射電天文起源、超大質(zhì)量黑洞研究以及射電輻射理論基礎(chǔ)。首先介紹了幾種尋找黑洞的方法,以及黑洞潮汐撕裂恒星理論,并分析了目前對(duì)黑洞潮汐撕裂事件研究的現(xiàn)狀。簡(jiǎn)要描述了射電輻射機(jī)制,主要分“熱”輻射和非熱輻射。非熱... 

【文章來(lái)源】：安徽師范大學(xué)安徽省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超大質(zhì)量黑洞潮汐撕裂瓦解恒星事件TDE的理論示意圖

4射噴流的TDE的比例，在射電頻率上已有探測(cè)的TDE數(shù)量還不足以弄清這些問(wèn)題。2018年在兩個(gè)正在并合的星系中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被塵埃遮蔽的TDEArp299-BAT1[24]，并首次在射電和紅外波段看到了向外擴(kuò)展、減速的噴流，描述了SMBH中噴流的形成和演化。這說(shuō)明從射電和紅外波段著手研究TDE噴流，及時(shí)跟蹤觀察對(duì)于探測(cè)其早期演變非常重要，但仍然缺乏統(tǒng)計(jì)上有意義的樣本。圖1-2WISE的四個(gè)工作波段的透過(guò)率示意圖1對(duì)于塵埃遮蔽的TDE情況，紅外和射電波段有很好的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵摬ǘ蔚碾姶泡椛涫軌m埃消光和紅化的影響最校其中，廣域紅外巡天探測(cè)衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱WISE2）是NASA在2009年發(fā)射的紅外空間望遠(yuǎn)鏡，可對(duì)全天進(jìn)行多次重復(fù)掃描。它由W1、W2、W3、W4（波長(zhǎng)中心分別為3.4、4.6、12、22m，角分辨率分別為6".1、6".4、6".5、12".0，如圖1-2）這四個(gè)波段的濾波片組成，而前兩個(gè)波段的分辨率可以與射電干涉陣列VLA的FIRST巡天精度相媲美，可以聯(lián)合比較。同時(shí)，WISE是一顆極軌衛(wèi)星，它的視場(chǎng)大小為47"，平均每一天能對(duì)于視場(chǎng)中的同一個(gè)源進(jìn)行12次的重復(fù)觀測(cè)，并且每六個(gè)月便能覆蓋整個(gè)天區(qū)。在長(zhǎng)達(dá)五年的觀測(cè)中，NEOWISE用W1和W2兩波段將全天掃描了近10次，而且平均每次對(duì)天區(qū)曝光超過(guò)12次，到目前為止，已經(jīng)采集到95億多個(gè)天體，涵蓋了它們的坐標(biāo)和測(cè)光數(shù)據(jù)等信息。因此，WISE/NEOWISE數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)強(qiáng)大的紅外時(shí)域天文資源，對(duì)宇宙中暫現(xiàn)源（例如TDE）的研究非常合適。本論文主要是利用WISE巡天數(shù)據(jù)庫(kù)，從中挑些具有劇烈紅外爆發(fā)的星系進(jìn)行后續(xù)觀測(cè)研究，主要集中研究它們的射電輻射性質(zhì)，試圖解決TDE能量“危機(jī)”、相對(duì)論性噴流產(chǎn)生機(jī)制、黑洞周?chē)鯕怏w環(huán)境等TDE研究普1http://www.astro.ucla.edu/~wright/WISE/passbands.html2https://irsa.ipac.caltech.edu

5遍關(guān)注的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題。1.3射電波段的天體輻射機(jī)制和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)1.3.1射電波段輻射機(jī)制簡(jiǎn)要描述圖1-3來(lái)自源M82的射電、遠(yuǎn)紅外光譜，及其對(duì)應(yīng)的射電輻射機(jī)制組成部分(注：來(lái)自Klein1987[25])宇宙中各種天體發(fā)出的射電輻射一般可以分為“熱”輻射和非熱輻射，如圖1-3。熱輻射遵循黑體輻射機(jī)制，比如宇宙微波背景輻射就是宇宙早期殘留下的熱輻射（此處是指熱輻射已經(jīng)紅移到射電波段）。除此之外，射電“熱”輻射一般來(lái)自星際氣體云、恒星熱包層等中性氣體和熱的等離子體[26]。而非熱輻射包括同步輻射（如圖1-4）、韌致輻射、等離子體自由-自由輻射等等。一般射電非熱輻射主要由相對(duì)論性接近光速的帶電粒子在磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的同步加速輻射主導(dǎo)，但也會(huì)因不透明度等物理環(huán)境不同而射電輻射機(jī)制主導(dǎo)因素不同。其中同步輻射的主要特點(diǎn)有高度偏振（主要垂直于磁場(chǎng)方向）、冪律譜、高準(zhǔn)直（集束效應(yīng)）、相對(duì)論性，主要來(lái)自超新星遺跡、AGN中心以及噴流等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]首張黑洞照片誕生——談黑洞的前生今世[J]. 吳慶文.  自然雜志. 2019(03)
[2]星系中心大質(zhì)量黑洞及潮汐瓦解恒星事件[J]. 劉柱,袁為民,孫惠,李碩,劉富坤,陳弦,陸由俊,王挺貴,雷衛(wèi)華,鐘詩(shī)言,袁峰,王俊峰,黎卓,李立新,范一中,周宏巖.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2018(03)
[3]首例引力波探測(cè)事件GW150914與引力波天文學(xué)[J]. 劉見(jiàn),王剛,胡一鳴,張騰,羅子人,王晴嵐,邵立晶.  科學(xué)通報(bào). 2016(14)
[4]世界最大地面天文臺(tái)ALMA落成啟用[J].   世界科學(xué). 2013(04)
[5]天籟計(jì)劃:暗能量的射電探測(cè)及平方千米陣（SKA）[J]. 陳學(xué)雷,施滸立.  物理. 2013(01)
[6]持續(xù)參與世界最大綜合孔徑望遠(yuǎn)鏡SKA國(guó)際合作[J]. 彭勃,金乘進(jìn),杜彪,秦波,鄭元鵬,盧雨,梁贊明,徐海光,趙公博,田文武,劉國(guó)璽,周建寨,馮貞國(guó),師民祥,張一凡,金超,閆豐,伍洋,劉鴻飛,安濤,顧俊驊,牛傳峰,耿京朝,朱巖,朱凱,于京龍,柴曉明,張立民,張翔,李婧楠,李碩,劉麗佳.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(12)
[7]甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù)在深空導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 蔣棟榮,洪曉瑜.  科學(xué). 2008(01)
[8]銀河系中心超大質(zhì)量黑洞[J]. 沈志強(qiáng).  物理. 2007(12)
[9]空間甚長(zhǎng)基線射電干涉測(cè)量[J]. 沈志強(qiáng).  世界科技研究與發(fā)展. 2005(05)
[10]光干涉與綜合孔徑技術(shù)發(fā)展[J]. 郭紅鋒.  天文學(xué)進(jìn)展. 2003(03)



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