快速射电暴及其与伽马射线暴相关

目前人们共发现快速射电暴65个,其中重复的快速射电暴有2个。快速射电暴的物理起源以及其中心引擎模型尚不清楚,伽马射线暴同快速射电暴一样都是宇宙中极端的能量爆发现象。研究伽马射线暴与快速射电暴的关系可以更好的理解快速射电暴的起源。本文从观测出发,对目前发现的65个快速射电暴以及6191个伽马射线暴进行统计分析,发现在各自的误差半径内有1062个伽马射线暴与65个快速射电暴在空间方位上重合,以当前样本进行的随机模拟实验结果显示平均有922±41(1σ)个伽马射线暴与快速射电暴重合。结果间接支持GRBs可能与FRBs成协。     

GECAM卫星有效载荷里的硬核技术

<正>个人名片:姓名:引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星简称:GECAM卫星籍贯:中国科学院(工程总体单位:国家空间科学中心;卫星总体单位:微小卫星创新研究院;项目提出及科学载荷研制单位:高能物理研究所)体貌特征:双子星、微纳卫星、多目星君入星志愿:对引力波伽马暴、快速射电暴、磁星爆发等高能天文事件开展高灵敏、高性能探测出星年月:2020年12月出星地:西昌卫星发射中心     

Ⅱ型射电暴射电增强与太阳高能粒子事件关系的统计

本文基于Learmonth等地面台站和Wind/WAVES, STEREO/SWAVES等卫星射电观测资料,筛选了第24个太阳活动周2007年1月至2015年12月期间82个米波-十米百米波(meter-decahectometric, M-DH)、十米-百米波(deca-hectometric, DH)Ⅱ型射电暴事件,其中39个射电增强事件和43个非射电增强事件.研究结果显示:1)射电增强事件的日冕物质抛射(coronal mass ejection, CME)速度、质量、动能和耀斑等级普遍高于无射电增强事件的;无论有无射电增强,产生太阳高能粒子(solar energetic particle, SEP)事件的CME速度、质量和动能均明显大于无SEP事件的CME. 2)特征时间分析显示高能粒子起始释放时间普遍早于射电增强开始时间,由此表明射电增强不是导致高能粒子事件产生的直接原因. 3)无论有无射电增强,SEP事件伴随的Ⅱ型射电暴开始高度略低于无SEP事件的;而Ⅱ型射电暴结束高度,产生SEP的事件明显高于无SEP的事件;伴随射电增强的Ⅱ型射电暴结束高度显著大于无射电增强事件,即表明...     

基于射电观测的日冕物质抛射驱动激波的统计特征研究

本文基于Wind/WAVES和STEREO/SWAVES等多卫星射电观测资料,选择第24太阳活动周2007年1月至2015年12月期间77个Ⅱ型射电暴样本事件,拟合其激波速度,分析了激波参数与日冕物质抛射(CME)、耀斑和太阳高能粒子(SEP)等参数的相关关系及变化规律,并探讨了射电增强对这些关系的影响.研究结果显示:1)在Ⅱ型射电暴十米百米(DH)波段范围起始时刻,激波高度比CME前沿高度略高一点,即激波脱体距离(standoff distance)约0.4 Rs,且这个高度随CME向外传播而增大.在低日冕和高日冕,激波脱体距离随CME速度的变化呈现明显相反的规律;在低高度上, CME速度快,激波脱体距离大,而在高高度上, CME速度慢,脱体距离大. 2)射电增强伴随事件的CME速度明显大于无射电增强事件;射电增强伴随事件的激波速度与CME质量、动能的相关性明显好于无射电增强伴随事件. 3)有射电增强伴随的Ⅱ型射电暴DH波段持续时间与CME速度、质量、动能之间无明显相关性,而无射电增强事件的DH波段持续时间与这三个量之间呈正相关. 4)产生SEP事件的激波速度明显大于未产生SEP事件的激波速度;有射电增强伴随的Ⅱ型射电暴(激波)事件产生SEP事件的比例略高于无射电增强事件(73.5% 67.4%),但射电增强事件产生大SEP事件(large SEP event)的比例(67.6%)明显高于无射电增强事件(37.2%).进一步表明, Ⅱ型射电暴射电增强可作为其驱动源(激波)大概率产生大SEP事件的辨别信号之一.     

我国首颗空间X射线天文卫星“慧眼”发射成功

<正>2017年6月15日11时00分,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙(CZ-4B)运载火箭成功将硬X射线调制望远镜卫星"慧眼"发射升空,卫星顺利进入预定轨道。此次发射任务圆满成功,使我国在国际上空间X射线观测领域占有一席之地,有望做出一系列新的科学发现,是我国空间科学研究领域新的里程碑。     

慧眼运行与科学成果——慧眼观天四年记

目前,慧眼科学中心已制定700余个短期观测计划和30余个ToO观测计划（http：//hxmt.cn/ObsPlan.jhtml）,顺利完成了所有观测需求,为慧眼卫星科学目标的实现和科学成果的产出提供了重要保障。     

基于机器学习方法的快速射电暴分类研究

快速射电暴(FRB)是继伽马射线暴之后出现的持续时间更短的高能爆发现象,其分类、物理起源和辐射机制等基本问题目前尚不清楚。最新观测发现FRB大部分是一次性爆发事件,仅有极少量的重复FRB,人们就此把FRB简单分为重复暴和非重复暴。FRB清楚的分类对揭示它的物理起源至关重要。在本文中,我们首先使用流形学习降维算法t-分布随机近邻嵌入(t-SNE)对CHIME望远镜观测到的536个FRB进行了分类。结果发现FRB可以明显地分为两类,已经证认的重复暴属于其中一类,由此我们给出了152个重复暴候选体。其次,我们分析了两类暴的统计特性,发现重复暴候选体和已经证认的重复暴之间的统计特征高度相似,而重复暴候选体和非重复暴的多个物理量有着明显的不同,重复暴的各向同性峰值光度(L_iso)、各向同性能量(E_iso)和亮温度(T_B)的平均值都小于非重复暴,暗示着两类暴可能有不同的起源。另外我们还发现两类FRB的L_iso、E_iso和T_B之间都存在较强的相关性,且没有显著差异,表明...     

微类星体发出极高能伽马射线喷流

微类星体是具有两股相似射电喷流的双星系统,它们与类星体的射电喷流类似,只是规模要小一些。喷流的射线来源于强磁场中以相对论速度运动的粒子,不过目前对这些喷流的成分却知之甚少。西班牙、德国、意大利、阿根廷、芬兰、瑞典、英国和亚美尼亚的几位科学家在《科学》杂志上介     

伽利略的自由落体定律研究——"最美丽"的十大物理实验之一

在伽利略的运动学研究中,自由落体运动是一个重要课题.他敏锐地认识到,通过打开自由落体运动这个缺口,会导致一门新科学的诞生.他在《两门新科学》(即《关于两门新科学的数学证明的对话》)一书中写道:"我的目的,是要阐述一门崭新的科学,它研究的却是非常古老的课题.也许,在自然界中最古老的课题莫过于运动了.     

火星空间环境磁场探测研究——"萤火1号"磁强计的研制与应用

文章介绍了"萤火1号"卫星对火星空问环境磁场进行探测的目的、意义及采用的方式方法.研究火星的空间环境离不开火星磁场,它对于火星弓激波、磁鞘、电离层、大气等绝大多数空间环境效应都有着深刻的影响,因此"萤火1号"卫星安装了一台重要的科学探测载荷--高精度磁强计,以满足科学研究和应用目标的需求.磁强计从原理选择到具体没计,都考虑到了火星轨道严酷的工作环境和科学目标所需的测量要求.通过"萤火1号"装星前的地面标定测试实验,验证了高精度磁强计可以在-140-75℃温度范围内测量±256nT以内的磁场,分辨率达到了0.01nT,带宽内总噪声小于0.03nT,能够胜任"萤火1号"对火星空间环境探测的科学任务."萤火1号"火星探测器将于2011年与俄罗斯的"福布斯-土壤"一同飞往火星,这是人类送往火星最精密的磁场探测器之一,将对火星空间环境磁场结构和动力学过程进行精密而详细的探测.     

宇宙γ射线暴

 γ射线暴(以下简称γ暴)是来自宇宙空间的一种短时标的高能γ射线爆发现象。它的发现颇有戏剧性:60年代中期,为了监督关于禁止在大气层中进行核试验的条约的执行情况,美国发射了一些卫星,以监测核爆炸中的γ射线事件。1967年开始,Ｖｅｌａ卫星真的不时记录到一些γ射线爆发现象,使美国政府十分紧张。军方花了几年的时间终于搞清楚它们均来自于宇宙空间,证实只是一场虚惊。由于军事保密的原因,该现象直到1973年才由美国洛斯阿拉莫斯实验室的Ｋｌｅｂｅｓａｄｅｌ、Ｓｔｒｏｎｇ和Ｏｌｓｏｎ在ＡｐＪ(美国《天体物理杂志》)的一篇快报中以“对源自宇宙空间的γ射线爆发的观测”为题发表出来。     

清华大学物理系为射电天文望远镜试制高温超导滤波系统

大型射电天文望远镜搜寻探测和认证记录宇宙中各种天体系统发出的微弱射电电磁波信号(如脉冲星、类星体、星系中性氢、天体喷流等),要求具有高灵敏度和高角分辨率.接收机是决定射电天文望远镜探测性能的关键部件,需要极高的灵敏度和很强的抗干扰能力,技术要求非常高.人类活动与日俱增,射电天文望远镜的工作性能容易受到电磁环境干扰的严重影响.2011年7月下     

2003年度重大科学成就--γ暴:大质量恒星的死亡

γ射线暴(简称γ暴)是宇宙中最剧烈的爆发事件，从20世纪60年代末被发现以来，它的起源问题就一直迷惑着人们，今年在γ暴研究上取得了几个突破性的进展，其中最重要的一个是直接确认了γ暴与超新星的关联，最终证实了γ暴起源于大质量恒星的死亡，这一重大发现被Nature和Science两个杂志同时评选为2003年度的十大科学成就之一。     

用羊八井ASγ实验数据寻找TeV能区的γ射线暴

γ射线暴的TeV能区辐射对研究其起源、辐射机制等是非常重要的.利用西藏羊八井ASγ实验三期阵列的重建数据,通过在给定的小天区和时间间隔内寻找较高显著性事例团的方法对TeV能区的γ射线暴进行了寻找,在计算过程中采用“等天顶角法”来估计背景.工作中采用了两种途径来寻找γ射线暴,一种是与卫星γ射线暴的符合寻找,另一种是全天区独立寻找.结果发现少量事例团对背景有明显超出,考虑试验次数后,其超出还不足以认定为γ射线暴.通过Monte Carlo模拟,给出了在95%置信水平下,到达大气顶部流强上限的估计值为3.32×10^-9—1.24×10^-7 cm^-2s^-1. 关键词： γ射线暴 TeV能区 ASγ实验 宇宙射线     

对人教版“动能定理”和“机械能守恒定律”的重构

在对人教版普通高中《物理·必修2》中"动能定理"和"机械能守恒定律"的内容反思基础上,依据布鲁纳的发现法思想,运用物理科学方法对其进行重构.     

于高山之巅仰望星辰——小记“拉索”对史上最亮伽马射线暴的观测

北京时间2022年10月9日晚,费米卫星记录到天空中的一个伽马射线暴(以下简称伽马暴),根据国际惯例命名为GRB221009A。其巨大的伽马射线流量引起了多个国际实验探测器发生了饱和效应。随后经过全球多个探测器的对比,大家一致认为,这是人类历史上已知的最亮的伽马暴,它被称为史上最亮伽马暴,英文缩写为BOAT(the brightest of all time)。     

从照相底片到CCD

 天文学是古老而又生机勃勃的科学。在历史上，从人类有文字记录开始，天文学就诞生了，各个古老文明都为之做出了贡献。在400多年前的第一次天文学革命中，伽利略用望远镜代替人眼来观测天空，这场革命直接导致牛顿发现万有引力定律并建立力学理论，由此诞生了现代天文学，并且促进了整个现代科学体系的建立。在170年前的第二次天文学革命中，用照相底片和光谱仪这样的探测器代替了人眼来记录观测现象，使得人类第一次能够认识天体的物理性质和化学组成，由此诞生了天体物理学，并发展成为当代天文学的主流。在70年前的第三次天文学革命中，诞生了射电天文学和空间天文学，为人类打开了认识宇宙的"新窗口"，天文学从地面发展到了空间，从光学波段发展到了射电、红外、紫外、X射线和伽马射线等全部电磁波段。     

慧眼卫星观测高能爆发现象

GRB是来自遥远宇宙的伽马射线在短时间内突然增强的高能爆发现象,是目前观测到的最剧烈的爆发现象之一。如前所述,由于CsI探测器在200 keV至5 MeV的高能段具有超大的有效面积和高时间分辨率,擅长探测短硬伽马暴,即能谱较硬、持续时间较短的伽马暴,比如GRB 170921C,慧眼探测的信噪比好于Fermi/GBM和INTEGRAL/SPIACS（图4）。     

“太阳-B”观测卫星发现太阳风喷口

日本、美国和欧洲的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上报告说，他们借助太阳观测卫星“太阳-B”发现了太阳上的太阳风喷口和可能与“日冕加热”现象有关的阿尔芬波．     

评《电子迴旋激射不稳定性──一种射电机制》

复旦大学陆全康教授和美国马里兰大学的 吴京生教授合著的《电子回旋激射不稳定 性──一种射电机制》最近已由上海交通大学 出版社出版.作者介绍了空间等离子体物理的 一个新的研究领域──一种新的射电机制,成 功地解释了地球极区干米波辐射,并把最新的 研究成果介绍给读者,阐明了新的射电机制的 基本原理与理论。这是一本值得推荐给读者的 好书。该书是中国等离子体研究会(APSC)丛 书(蔡诗东主编)之一. 中国科学院周光召院长为该书作了序,并 给予很高的评价.他在序中写道:“近来,复旦“大学的陆全康教授和吴京生教授合作把近年来 这一…