伽马暴的物理机制和宇宙学应用

自从观测到伽马暴的余辉、红移和伽马暴的星系，现在确切知道伽马暴发生.在宇宙学距离上并且和恒星形成密切相关。近来发现的长暴和超新星的相关现象，支持长.暴源于大质量恒星核塌缩的假设。尽管这些观测上的激动人心的发现，伽马暴的很多关键.性重要问题仍然没有答案，比如伽马暴的前身星是什么，伽马暴的物理机制，伽马暴和恒.星形成的关系，伽马暴能否用来确定宇宙学参数等等。本项目计划研究以下三个方面的问.题：（1）伽马暴和超新星的关系，包括利用观测结果进一步确认伽马暴和超新星的关系，.和从物理上解释它们的关系。（2）伽马暴星系的特性，包括伽马暴星系的金属丰度和演化，.伽马暴星系的恒星形成率等。（3）伽马暴的宇宙学应用，包括伽马暴的引力透镜，利用伽.马暴检测宇宙金属丰度的演化和确定宇宙学参数等。这些问题的研究对于理解伽马暴和超.新星的爆发机制、检验宇宙学模型有重要的意义。

本项目基本上按照研究计划进行的。截止到目前，两位博士毕业：马普天体物理研究所的Maria Campisi同学和北京师范大学的龚小龙同学。一位博士后出站：谢富国博士。目前指导一位博士研究生。我和我的学生及合作者继续从事伽马暴和相关的宇宙学及高能现象方面的研究，取得了一定的进展和重要的成果，发表6篇SCI文章。我和北大天文系的徐仁新教授共同指导物理学院的本科生戴实同学研究了跨克星的固化相变过程，对释放的相变潜能和导致的辐射温度进行了估算。结果在2011年的《中国科学G》上发表。我和北大天文系的吴月芳教授共同指导天文系博士研究生任志远从事大质量恒星形成区域特性的观测和研究，结果发表在2011、2012的英国皇家天文学会月刊上。我指导北京师范大学的博士生龚小龙同学从事了由磁场链接的黑洞和吸积盘系统的研究，研究了磁冕的存在对吸积盘功率的影响并应用于对活动星系核喷流的解释。结果发表在2011的英国皇家天文学会月刊和2012的《中国科学G》上。我还研究了吸积过程、黑洞质量生长和星系合并的关系。我提出高红移类星体中心的超大质量黑洞质量快速生长的两步模型：在第一阶段，黑洞通过超艾丁顿吸积过程快速生长质量，质量长大到一定程度在黑洞辐射反作用之下超艾丁顿吸积过程转变成亚艾丁顿吸积过程。结果发表在2012的英国皇家天文学会月刊上。我还和赖东、张冰等国际同行共同负责主办多个国际会议和培训班。