伽玛射线暴喷流数值模拟及相关辐射过程研究

基本信息
批准号:11903019
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:耿金军
学科分类:
依托单位:中国科学院紫金山天文台
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
相对论喷流伽玛射线暴瞬时辐射中子星合并
结项摘要

The study of gamma-ray bursts (GRBs) is one of the most active fields in astrophysics. In the past ten years, the Swift and Fermi satellites have brought to us fruitful observational data, leading to the discovery of some new phenomena. However, many crucial problems of GRBs remain to be answered, among which the production and the propagation of the jet and the physical origin of the prompt emission are very significant. The applicant has been engaged in the study of high energy astrophysics for more than 8 years. He has published 26 SCI papers, which were cited by other authors by more than 230 times. Based on our researches on the jet simulation and the prompt emission (published on ApJS/ApJ), we will establish a comprehensive numerical scheme that calculates the processes including the launching of the relativistic jet all the way to the emission of the GRB. At the same time, our works would help to answer some opening questions, such as the composition of the jet, the magnetic field strength, the particle acceleration mechanism, and the radiation mechanism of the emitting region. Both POLAR and HXTM are now collecting the GRB data, which offers a great opportunity for us to operate our studies smoothly. It is expected that our research will provide helpful clues to the nature of the GRBs.

伽玛射线暴(简称伽玛暴)是当前天体物理中最活跃的研究领域之一。过去十年,Swift、Fermi卫星提供了丰富的伽玛暴观测资料,让我们认识了很多伽玛暴的新现象。然而,伽玛暴的很多基本问题依然亟待解决,伽玛暴喷流如何产生、传播、辐射就是其中的重点。申请人长期从事高能天体物理研究,已正式发表SCI论文26篇,论文被他引230余篇次。以我们近期关于喷流数值模拟、瞬时辐射计算的工作(发表于ApJS/ApJ)为基础,我们将建立一套从喷流喷出,到伽玛射线辐射产生的完整计算方案,尝试揭示出伽玛暴喷流的物质组成成分、辐射区磁场强度、粒子加速机制、辐射机制等基本问题的答案。我国的POLAR、慧眼-HXMT望远镜已经在积累伽玛暴观测数据,为我们研究的顺利开展提供了极大的机遇。预计我们的研究将对揭示伽玛暴的本质有重要的推动。

项目摘要

随着我国的慧眼-HXMT、POLAR、GECAM卫星投入运行,以及未来EP、SVOM卫星的发射,伽玛射线暴已经进入攻克关键科学问题的研究阶段。本项目围绕伽玛暴瞬时辐射,以磁流体数值模拟、数值计算为主要研究手段,研究伽玛暴相对论喷流的动力学和辐射物理规律,从而推动伽玛暴这一前沿领域的研究进展。本项目在天文学领域国际高水平期刊上发表研究论文15篇,取得以下重要结果:(1)分别在同步辐射模型框架(Gao et al., 2021, A&A)和光球辐射模型框架(Meng et al., 2022, MNRAS)下解释了伽玛暴谱峰值能量演化模式和谱指数的统计分布性质,论证了伽玛暴能谱中逆康普顿散射成分在观测中呈现的必要条件是喷流的整体洛伦兹因子大于1000(Zhang et al., 2019, ApJ)。(2)基于磁流体数值模拟,揭示了双中子星并合引力波暴GRB 170817A喷流传播过程中形成的喷流-茧物质角分布和辐射能谱性质(Geng et al. 2019, ApJL)。(3)提出重复快速射电暴起源新模型,解释了重复FRB 180916的周期性活动现象,并为检验奇异夸克物质假说提供一种新途径(Geng et al., 2021, The Innovation)。基于中子星与小行星碰撞模型成功解释了来自银河系内磁陀星SGR 1935+2154的低光度快速射电暴FRB 200428和X射线爆发成协现象(Geng et al., 2020, ApJL)。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
2

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

吉林四平、榆树台地电场与长春台地磁场、分量应变的变化分析

DOI:10.14075/J.gg.2016.11.015
发表时间:2016
3

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

极地微藻对极端环境的适应机制研究进展

DOI:10.7685/jnau.201807013
发表时间:2019
4

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

高庙子钠基膨润土纳米孔隙结构的同步辐射小角散射

DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.2019.10.13
发表时间:2019
5

X射线晶体结构解析技术在高分子表征研究中的应用

X射线晶体结构解析技术在高分子表征研究中的应用

DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2020.20258
发表时间:2021

耿金军的其他基金

相似国自然基金

1

伽玛射线暴瞬时辐射相关的喷流动力学研究

批准号:11773007
批准年份:2017
负责人:林达斌
学科分类:A1503
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
2

两类伽玛射线暴喷流辐射性质的研究

批准号:11763009
批准年份:2017
负责人:彭朝阳
学科分类:A1502
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
3

伽玛射线暴黑体辐射的研究

批准号:11503011
批准年份:2015
负责人:侯书进
学科分类:A1503
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

伽玛射线暴高能辐射及相关磁星模型的研究

批准号:11203020
批准年份:2012
负责人:徐明
学科分类:A1503
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目