成熟γ-射线脉冲星对宇宙线正电子的贡献

成熟γ-射线脉冲星对宇宙线正电子的贡献

论文摘要

在本论文中,我对脉冲星的基本特征、致密天体的辐射机制以及脉冲星的高能辐射模型进行了扼要的综述。在此基础上,我们在修正的外间隙模型基础上研究了来自成熟(年龄>10~5年)伽玛射线脉冲星的正电子对宇宙线正电子的贡献。修正的外间隙模型考虑了几何和磁倾角的影响后,更多的成熟脉冲星拥有了外间隙,可以发射高能光子。外间隙中,一半的原初粒子将要回流到脉冲星表面,在回流的过程中通过同步辐射产生非热光子,并通过对产生的级联过程可以产生正负电子对。这些电子对的一部分逃逸出光柱面并被加速到相对论能量,这些电子对可能对宇宙线电子和正电子有贡献。基于这样的模型,我们首先运用蒙特—卡罗方法产生成熟正常脉冲星的样本,然后在修正的外间隙模型的基础上,确定哪些是成熟的伽玛射线脉冲星,最后计算来自成熟脉冲星的正电子对宇宙线正电子的贡献。与传统的宇宙线模型中预期的正电子能谱相比,观测到的结果在大于10 GeV能区有显著的超出,我们的模型可以很好地解释观测上宇宙线正电子的这种超出。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 引言
  • 1.1 脉冲星简介
  • 1.2 γ-射线天文学简介
  • 1.3 脉冲星的γ-射线辐射
  • 1.4 本论文工作介绍
  • 第二章 致密天体的辐射机制
  • 2.1 黑体辐射
  • 2.2 同步辐射
  • 2.3 曲率辐射
  • 2.4 逆康普顿散射
  • 第三章 脉冲星高能辐射模型
  • 3.1 脉冲星的基本参数
  • 3.2 CHR模型
  • 3.3 厚的外间隙模型
  • 3.4 修正的外间隙模型
  • 第四章 成熟脉冲星对宇宙线正电子的贡献
  • 4.1 引言
  • 4.2 脉冲星正电子的产生
  • 4.3 银河系中的成熟脉冲星
  • 4.3.1 蒙特卡罗方法
  • 4.3.2 γ-射线脉冲星的空间分布
  • 4.4 来自成熟脉冲星的正电子部分
  • 4.4.1 银河系中成熟脉冲星的正电子产生率
  • 4.4.2 正电子的传播模型
  • 第五章 结论和讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 发表文章目录
  • 相关论文文献

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