宇宙中高能粒子的天体物理起源的研究

宇宙中高能粒子(即高能宇宙线)的天体起源的研究是宇宙线物理和高能天体物理领域中最前沿的领域之一,涉及宇宙各种致密天体中的粒子加速和辐射机制、动力学演化和粒子传播等一系列高能物理过程.一般认为观测到的高能荷电粒子大多起源于银河系内和银河系外的致密天体,包括脉冲星及其风云、超新星遗迹、活动星系核、伽玛射线暴等.开展宇宙中高能粒子天体起源的研究需联合利用从射电到高能伽玛射线的多波段电磁辐射、宇宙线和中微子的观测资料,即多信使方法.本文对高能宇宙线的观测、致密天体中发生的高能物理过程等涉及高能粒子天体起源的物理问题进行了综述.

脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射

运用含时演化理论模型研究脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射.在这个模型中,考虑2种不同成分的注入电子,低能成分电子和高能成分电子.其中低能成分电子形式为具有幂律谱,而高能成分电子形式为Maxwellian加上一个高能幂律谱.通过理论计算,发现该模型能很好地解释脉冲星风云G21.5-0.9的多波段观测数据,射电到X射线段的辐射主要通过电子同步辐射产生,而伽玛射线主要通过逆康普顿散射产生.