物态方程与超新星爆发

在J.Cooperstein的物态方程中,参量θ(核密度与饱和核密度之比)方程对其根有一定的限制,我们从零温近饱和密度的核子压强公式出发得到一个核子内能公式,用此公式取代J.Cooperstein所用之核子内能表达式,则物态方程中θ方程对根的限制将被消除。以15M_⊙之WZW模型为初始模型,用我们的物态方程对引力坍缩、冲击波形成及其传播的流体动力学做了计算。在高于饱和密度之核物质区适当软化物态方程,则星核区引力结合能的释放将有所提高。

与共形不变标量场耦合的Robertson-Walker几何的量子化

本文采用约束哈密顿体系的正则描述对与共形不变标量场耦合的Robertson—Walker宇宙量子化,得到了相应的Wheeler—Dewitt方程的精确解,并且证明了在这种情况下代表量子引力中算符次序模糊的参数P等于零。最后,我们还证明了宇宙标度因子的最小值为普朗克长度,从而避免了宇宙向奇点的塌缩。

背景辐射与光子平衡态

背景辐射与光子平衡态张邦固（科学出版社北京１００７１７）ＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＲａｄｉａｔｉｏｎａｎｄＰｈｏｔｏｎＥｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍＳｔａｔｅＺｈａｎｇＢａｎｇｇｕ（ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７１７）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＢａｃ...

压强梯度对Ws12M_⊙模型瞬时爆发能量的影响

对超新星前身星模型Ws12M⊙的瞬时爆发进行了数值模拟,讨论了压强梯度对超新星瞬时爆发能量的影响.数值分析发现增加压强梯度对压强本身修改不大,但爆发能量对压强梯度很敏感,无论在坍缩、反弹或传播过程中,压强梯度增加都会使瞬时爆发能量有很大的提高.

有限厚度吸积盘对标准薄盘静态结构和稳定性的影响

对标准薄盘模型,当吸积率M大于某临界值M_B时吸积盘的静态平衡结构将是不稳定的,同时原来的薄盘近似h≡H/R(?)1也不再成立。采用微扰论的方法研究了当h(?)1不成立但仍有h<1时的有限厚度对吸积盘静态结构及其稳定性的影响。结果表明,它使平衡曲线除原有的稳定分支和不稳定分支外,将增加1条新的稳定分支,即M(∑)平衡曲线具有“S”形特征,因而存在极限环演化行为。

氢燃烧的非平衡热力学理论研究

剧烈进行着热核反应的恒星是一个远离平衡态的开放系统。本文考虑到对流和扩散的因素,研究了氢燃烧的结构稳定性。

二维空时双运动反射边界的粒子辐射

在弯曲空间量子场讨论中,二维双运动反射边界模型能较好地模拟大质量(可比于太阳质量)天体引力塌缩情形中的一些物理结果。讨论了无质量标量场中这种模型中的in-out问题。计算得出了与运动边界的轨迹具有q(t)C_1和q(t)C_2,渐近行为相应辐射粒子谱,并就结果进行了分析。

γ射线爆的新观测结果与爆源集束辐射中洛仑兹因子

在简述γ射线爆的新观测结果基础上，讨论了爆源的集束辐射。计算了集束辐射中，光子非均匀分布情况下，双光子的正负电子对产生的光学厚度，得到了能谱指数和洛仑兹因子之间的关系。

γ暴的能源和环境

评述了γ暴能源的某些机制，比如：巨超新星爆发、磁白矮星的塌缩、磁星的诞生、中子星的相变等。重点评述了中心脉冲星的能量注入和周围环境对γ暴余辉的影响．讨论了将来在γ暴领域的可能研究．

流动重力模不稳定性

本文研究了在垂直于磁场和等离子体流动的重力场中具有剪切流动的电流片的稳定性。这种由剪切流动和重力联合作用所引起的混合模,称为流动重力模不稳定性。作为一个例子,还讨论了弱重力场情况下激发流动重力模不稳定性的临界条件。

弱磁化等温吸积盘脉动不稳定性

在不引入粘滞律的条件下详细讨论了弱磁化等温吸积盘对各种扰动形式所表现的不稳定性．结果表明，径向扰动能与环向扰动和垂向扰动相耦合，产生不同类型的脉动不稳定振荡模式．这些结果不仅对进一步理解脉动不稳定性与活动天体的光变现象的联系有理论意义，而且在某种程度上对Ｂａｌｂｕｓ和Ｈａｗｌｅｙ等人提出的弱磁场与吸积盘中湍流粘滞有关联的解释是一种支持与补充．

一九九八年狮子座强流星雨

１９９８年我国首次开展了狮子座强流星雨及其电离效应的无线电观测，结合国际流星组织收集的３８个国家的光学（目视）流星观测资料，初步证实：ａ）１９９８年狮子座强流星雨发生了爆发；ｂ）无线电流星最大出现率达２５００次／小时；ｃ）电离效应显著；ｄ）火流星、无线电流星和ｆｂＥｓ异常峰的峰值时刻差达１７～１９ｈ。由此推论：ａ）１９９８年狮子座流星雨发生了３次“爆发”，其爆发的峰值时间分别是：１７日９：４０；１８日３：００～５：００和２１：１５；ｂ）光学（目视）和无线电流星如约而至。预报基本正确，并未提前。同时。

静态球对称黑洞引力自旋场的辐出度

利用静态球对称黑洞引力自旋场的统计熵,导出静态球对称黑洞引力自旋场的辐出度,得到了黑洞的辐出度与黑洞视界温度的四次方成正比的结论.发现Stefan—Boltzmann系数不同于平直时空的值,并且在不同时空度规中该系数有不同的值.

γ射线暴谱硬度比的时间演化特征

采用小波分析方法对康普顿γ射线天文台(CGRO)上的BATSE仪器观测到的γ暴光变曲线数据进行去噪处理,并提出时间分辨的谱硬度比定义,用包含有599个暴的样本研究谱硬度比随时间的演化规律,结果表明:(1)样本中77%暴的谱硬度比随时间按"硬到软"规律演化,而23%暴谱硬度比随时间按"软到硬"规律演化,尤其是3%暴在整个暴中呈现单调的"软到硬"趋势。(2)平均谱硬度比随时间单调地以"硬到软"规律演化。(3)持续时间不同的暴,其谱硬度比演化曲线有较大的差异,其中"硬到软"演化趋势最显著的是持续时间在23～35s之间的那些暴;持续时间在1～10s的暴的演化特征跟其它组差异最显著,呈现比较明显的"软到硬"演化规律;持续时间在35～53s之间的暴平均谱硬度比几乎没有随时间演化。(4)不同辐射强度的暴平均谱硬度比的演化特征不同,随着峰值流量的增大,谱硬度比演化由"硬-软-硬"逐渐转变为"软-硬-软":峰值流量越大,"软-硬-软"的趋势越显著,而峰值流量越小,其峰值流量"硬-软-硬"的趋势越显著。我们对这些结果进行了简单的讨论。

金牛T星在慢引力收缩阶段抛射物质和引力收缩作用下质量和半径的演化时标及其对自转角速度变化的影响

研究了带有引力能源和抛射物质的引力收缩星如金牛T星处于慢引力收缩阶段后,在抛射物质和引力收缩联合作用下对质量和半径的改变及其对自转角速度变化产生的影响。给出了质量和半径随时间演变的联立微分方程组及其解。利用解计算了金牛T星的质量和半径的演化时标以及对自转角速度变化产生的影响。给出数值结果,并讨论了理论和数值结果。

中子星X射线双星中kHz QPO现象的理论解释

罗西X射线时变探测器(RXTE)在中子星小质量X射线双星中发现了千赫兹准周期振荡现象(kHzQPO)。kHzQPO的频率一般在几百到上千赫兹,其动力学时标与吸积盘最内部区域物质的运动时标一致,因此普遍认为kHz QPO产生于中子星表面附近区域,携带了来自中心中子星及周围强引力场信息,如质量、自转周期、角动量、半径、磁场等。kHz QpO现象的理解为研究强引力场和致密物质状态开启了一扇新的窗口。着重介绍基于kHz QPO的基本现象和相应的理论模型。

黑洞吸积数值模拟研究的近期进展

当前,数值模拟已经成为国际上天体物理研究中最重要的研究手段之一。具体针对黑洞吸积领域,调研了数值模拟在该领域的研究情况。首先简单回顾了近20年来黑洞吸积领域数值模拟的发展过程,然后以热吸积流中的风以及超爱丁顿吸积为例,强调说明了数值模拟技术这一新的研究手段为该理论的发展起到的关键性作用。这两个方面是近年来黑洞吸积领域最重要的研究进展。随后指出了两个可望通过数值模拟技术取得重要进展的研究课题,并针对这两个问题,结合我国的实际情况,提出了如何发展黑洞吸积数值模拟的建议。

黑洞暂现源中的准周期振荡现象

黑洞暂现源是中心天体为恒星级黑洞的X射线双星,其X射线辐射是暂态的。目前已经得到认证的黑洞暂现源总共有17个,黑洞候选体有32个。黑洞暂现源中普遍存在准周期振荡(QPO)现象,按照频率的不同可以将黑洞暂现源中的QPO分为低频QPO和高频QPO两类。相对论性进动模型是现阶段解释低频QPO现象最成功的理论模型,除此之外径向振荡模型和盘振荡模型也可以解释某些低频QPO现象;而高频QPO现象可以用相对论性共振模型以及盘振荡模型解释。研究黑洞暂现源QPO现象有利于更好地了解吸积的本质以及内吸积流的性质,同时为研究黑洞周围强引力场效应提供了窗口。此外,存在一些与QPO现象有关的经验关系,对这些经验关系的研究可以对现有的理论模型提出限制条件。

I型X射线暴多峰结构的研究进展

I型X射线暴(热核暴)是发生在小质量X射线中子星双星系统中X射线波段流量突然大幅度增加的一种高能现象。在热核闪模型下,此现象被认为主要由中子星表面热核不稳定燃烧主要引起的。典型X射线暴的光变曲线呈现快速上升(1~5 s)、幂指数下降(10~100 s)的单峰结构。随着X射线暴样本的增加,在观测上出现了一类多峰结构的热核暴。在现有的115个暴源中,至少6个暴源有此类多峰结构暴。通过研究多峰暴的观测性质,发现多峰暴只出现在极少数不同类型不同吸积状态的暴源中,其中大部分多峰暴的峰值流量小于爱丁顿极限,除少数多峰暴呈三峰结构以外,大部分多峰暴是双峰结构,并且双峰暴的两峰值相对强弱没有固定规律,暴频振荡在多峰暴当中的出现也无明显规律性。针对这些观测现象,总结了关于多峰暴的多个理论解释。

高能天体物理中关于小尺度无序磁场的若干物理过程

小尺度无序磁场普遍存在于高能天体的爆发过程中。在明确了小尺度的物理条件后,详细描述了近年来国际高能天体物理研究领域中和小尺度无序磁场相关的湍流、激波、等离子体不稳定性和磁重联等前沿问题,并相应介绍与小尺度无序磁场相关的粒子加速和辐射过程的最新进展。介绍的内容主要是基于流体或磁流体计算机数值实验得到的结果,对部分计算程序也做了简单介绍。最后,提出在这一领域开展研究工作的一些建议。