| 题名 | 博士论文-10TeV γ射线在星系际空间的红外吸收及10TeV γ源的全天区搜寻 |
| 作者 | 许贤武 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 丁林恺 |
| 关键词 | 宇宙射线 γ射线源 广延空气簇射阵列 红外背景辐射 数据获取系统 标定系统 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 中日合作西藏羊八井广延空气簇射粒子探测器阵列（Tibet AS_γ）实验的主要目的是探测10TeV能区的γ射线源。本文利用羊八井AS_γ阵列1995年10月至1997年8月间获取的数据，寻找来自Crab、Mrk421和Mrk501的10TeV能区的γ射线，利用获得的Mrk421和Mrk501的流强上限，研究了星系际红外背景光子对10TeV能区γ射线的吸收现象，并对10TeV能区可能存在的稳定的和短时爆发的γ射线发射进行全天区的搜寻。用等天顶角方法和赤经扫描方法寻找来自Crab、Mrk421和Mrk501的10TeV能区γ射线，分析中使用了芯距Cut和天顶角Cut限制以及进行了方位角修正后，结果显示，在Phase I和Phase II的数据中，没有探测到统计上有显著意义的来自这三个源稳定的10TeV能区γ射线发射和以恒星时“天”为单位的时变性；HD阵列数据的分析结果显示Mrk501在1997年2月至8月期间的3TeVγ射线发射较强，这与大气C成像望远镜的观测结果吻合，同时也显示了探测到Crab发射稳定的3TeVγ射线的迹象。通过Monte-Carlo模拟计算，估计了Mrk421和Mrk501在3TeV、10TeV和30TeV的流强上限，与EGRET、Whipple和HEGRA的流强相结合，通过拟合得到了Mrk421和Mrk501直到30TeV的积分能谱。我们假设普通星系形成过程中所辐射的位于紫外和可见光波段的光子，通过星系际空间尘埃的吸收和再发射，以及经历了宇宙红移效应（哈勃膨胀）之后，它们全部归于红外区。根据这一模型计算出TeV光子传播的光学深度，用带吸收项的幂律谱F（>E） = φ_0E~(-α)e~(τ~(E))拟合Mrk421和Mrk501的能谱，结果显示：直到30TeV能区没有发现统计上显著的星系际红外背景光子吸收10TeV能区γ射线的证据，由此估计了红外背景光子能量密度的2σ上限，并计算得到25μm ～ 75μm波段红外背景光子能流的上限为几个nW·m~(-2)·sr~(-1)量级。与大气C成像望远镜实验相比，EAS阵列实验具有有效观测时间长、接收度大的优势，存在的主要问题是不能有效排除背景的干扰。已有的观测结果表明，通过加密阵列和降低阈能，羊八井AS_γ阵列的灵敏度已很接近探测到TeV_γ射线的正信号，因此，我们对10TeV能区γ射线发射进行了全天区的搜寻。结果显示：没有出现统计上有显著意义的10TeV能区γ射线稳定发射和短时爆发现象的证据，也没有发现弥漫的10TeV能区γ射线向银盘集中的迹象。根据作者长时间在实验现场工作的经验和体会，本文中对Tibet AS_γ阵列的数据采集系统和标定系统做了深入的分析，分析了97年10月的标定数据，并对簇射事例的重建方法进行了初步的研究。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209434]  |
| 专题 | 粒子天体物理中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 许贤武. 博士论文-10TeV γ射线在星系际空间的红外吸收及10TeV γ源的全天区搜寻[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1999. |
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