| 题名 | 硕士论文-星系团PKS0745－191 中两种气体相互作用的研究 |
| 作者 | 向飞 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2004 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 宋黎明 |
| 关键词 | 星系团 X射线天文学 射电天文学 相互作用 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | BEPC星系团是目前宇宙中观测到的最大的天体，其尺度为～MPc，质量1013～1015M。如此巨大的天体最初是在1930年通过上百个星系空间分布上的聚类发现的。60年代，X射线观测发现了星系团中普遍存在大量的高温气体 （10~7K～10~8K），占重子物质质量的90％，因此星系团被认定为x射线天体。星系团的起源可用分层宇宙结构模型解释，被认为起源于原初密度扰动引起的自引力塌缩。星系团中暗物质占90％，可见物质大部分是发射X射线的气体，光学观测主要看到是星系，很多星系团在射电观测中也能看到各种射电结构的存在。由于星系团是宇宙中最大的自引力束缚系统，代表了宇宙演化的进程，而且包含有复杂的气体的成分，星系团的研究对于宇宙学及天体物理学意义重大。特别是近年XMM和Chandr。等空间X射线天文卫星的观测更把刘"星系团的研究推向了高潮。现在随着X射线观测精度的提高，在星系团中发现了各种各样的射电气体与X射线气体分布相关的现象，表明了射电气体与X射线气体之间有较强的相互作用。射电气体的数密度虽然要小得多，但由于粒子能量很高（～GeV），射电气体的压强有可能相当于或大于X射线气体。因此，两种气体之间的相互作用对星系团演化的气体动力学有重要的影响，也是现在研究的一个热点。目前已经有多个两种气体的相互作用的模型，在这些模型中磁场起重要的作用。现在的射电观测并不能直接获得射电气体的一些重要性质，如：射电气体的体积占有率，射电电子的能量下限，高能质子的能量等。研究星系团中射电气体和X射线气体的相互作用对研究星系团的演化，星系际磁场，射电气体的性质都有重要意义。在本论文工作中，先利用新的Cha12dra卫星高精度观测结果，通过较为传统的模型分析了星系团PKS 0745-191中射电气体对X射线气体的加热，相对于以前这方面的工作获得更为准确的结果。然后深入讨论了PKS 0746-191中存在有磁场主导的射电气体与X射线气体相互作用的现象，并且以此估算了射电气体的性质。在本文中第一章介绍了星系团的研究背景，介绍了星系团在光学，X射线，射电波段的观测特征，以及一些有关星系团的理论模型，并介绍星系团研究的意义及现状。第二章介绍了Chandra卫星及ACIS探测器的简要情况及我们研究中所用的处理ACIS数据的方法。第三章介绍关于星系团PKS 0745-191中射电气体对X射线气体加热速率的计算。其中，我们通过处理Chndra／ACIS的数据获得PKs 0745-191中心不同区域X射线气体的数密度，从Boum（1991）的文章中计算得到射电气体的能谱，把两方面观测的结果结合得到所选区域中射电气体对x射线的加热功率。得到结果是在射电电子谱的能量下限为0.001erg时，射电气体的加热并不足以补充辐射能损，同时我们也给出了不同电子能量下限时，不同区域内射电气体对X射线气体的加热功率。第四章介绍了我们在PKS 0745-191中发现的射电气体和X射线气体的相互作用的现象。从PKS 0745-191X射线图像与射电流强图的重叠发现在中心星系西边有一团明亮气体沿这射电晕分布，通过射电气体压强与明亮气体分布的相关，肯定了两种气体在相互作用。然后我们得到明亮气体相对于周围气体是低温高密的，据此讨论了两种气体相互作用的机制。根据相互作用机制，可得到射电气体的体积占有率，继而估算射电电子的能量下限或高能质子的能量。第五章总结了星系团中射电气体与X射线气体相互作用的研究状况，并展望了这个领域内未来的进一步研究。 |
| 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/311005/209979]  |
| 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 | 向飞. 硕士论文-星系团PKS0745－191 中两种气体相互作用的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2004. |
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