多媒体教学手段在天文教育中的应用--天文教学系列软件"探索宇宙"简介

结合中国目前天文学教育的现状和我系开展基础天文学教学的体会,对天文学教学中如何利用多媒体的手段进行了论述,并重点介绍了天文系列多媒体教学软件<探索宇宙>的特点和主要内容.     

原初连续功率谱宇宙模型下暗物质晕的质量函数

最近的宇宙学观测结果给出了一个具有原初连续谱功率指数(RSI-CDM)的ΛCDM冷暗物质宇宙模型,而不是标准的尺度无关谱(PL-CDM).基于这个结果,应用半解析近似,对Jenkins et al(J01)质量方程进行了研究,同时在各个连续谱指数暗能量宇宙学模型下计算出这些模型对应的宇宙中最大暗物质晕的位里质量.结果表明,PL-CDM和RSI-CDM宇宙学模型在低红移处有微小差别.与PL-CDM相比, RSI-CDM在低红移处小质量暗晕的质量丰度较大,但在大结构质量晕中两者差别不明显, 而且这个差异随着红移降低而增大.RSI-CDM在高红移处压低了任何尺度的暗晕质量丰度.关于最大位里质量,平坦空间ΛCDM宇宙学模型在PL-CDM和RSI-CDM都给出更多大质量天体.因此,对PL-CDM和RSI-CDM功率谱模型,都可以用最大位里质量来区别不同的宇宙学模型.     

对一个太阳系起源说的研究

关于月球起源和太阳系起源的学说有许多种.本文用质点模型对其中之一进行分析,发现不能用力学和天体力学的原理来解释该理论,并指出该理论还需要进一步补充、修改和完善.     

震荡宇宙的热力学性质

震荡宇宙暗能量的状态方程是ω(a)=-cos(bln a).我们证明,该模型没有粒子视界和事件视界,解决了一致性问题的困扰.无论物质项怎样演化,暗能量总能追踪上与之一致,且不需要精细调整,并且暗能量刚好可以反映整个宇宙的热力学状态.我们也发现表观视界是个非常好的全息屏,可以作为保持热力学性质的边界.作为一个热力学整体,当前相变下,震荡宇宙的演化情况非常好.在表观视界以内,宇宙处于热力学平衡状态,也就是说热力学第一定律和第二定律都满足,并且物质项不影响此平衡状态.     

径向重子声学振荡测量和观测哈勃 参量数据的宇宙学限制

使用径向重子声学振荡(RBAO)测量遥远的Ia型超新星(SNe Ia)、观测哈勃参量数据(OHD)和宇宙微波背景(CMB)位移参数数据来限制ΛCDM和XCDM宇宙的宇宙学参量,进一步检查了OHD和SNe Ia数据对宇宙学的约束作用.我们对似然函数的归化哈勃参数h进行了边缘化,即积分概率密度P∝e-Χ2/2,以在Ωm-ΩΛ平面获得最佳的拟合结果和置信区域.依据ΛCDM和XCDM模型的组合分析,我们发现在置信区域为68.3%、95.4%和99.7%的置信水平上,OHD+RBAO+CMB数据和SNe Ia+RBAO+CMB数据符合得很好.随着越来越多的OHD数据的获得,我们或许在将来可以使用OHD数据代替SNe Ia数据来限制宇宙学参量.     

利用全天超新星数据限制能量条件

用全天的超新星数据对能量条件进行了限制,比较了不同天空方向上的异同,并尝试将空间按距离分层分别进行能量条件的限制.通过对全天近2000颗超新星样本的分区域研究,我们发现在大尺度上超新星数据显示了较好的各向同性,但是非均匀性比较明显;超新星本动可能是导致能量条件遭到违反的重要原因.     

短程自引力步长的选取在分子云数值模拟中的效应

通过计算机模拟技术,对短程力步长在星系中的分子云和恒星的演化中的作用做了详细的研究。结果表明：短程力步长的不同选取对于分子云和恒星的演化基本没有影响。     

N体问题的"蜂窝型"中心构型

研究了N体问题的正多边形中心构型,给出了一个由3个边数不相等的正多边形组成的中心构型.它也是由质量不相等的质点构成的正多边形解,这就是“蜂窝型”正多边形中心构型.     

电磁加速黑洞的视界温度与宇宙监督假设

在荷电荷磁直线加速黑洞时空中得到了Ｄｉｒａｃ粒子的动力学方程在视界附近的渐近解,详细研究了这类黑洞在视界附近的温度函数,给出了宇宙监督假设的一种等价表述。     

黑洞引力透镜的可观测性

通过分析黑洞引力透镜现象的特征,讨论黑洞的可观测性.在像的分离角小于最小分辨角的情况下,视亮度随像的级数的增加而指数衰减.若存在角直径可分辨,且足够大质量的黑洞,在某种条件下,可产生时间延迟.这样就使运动光源产生的相邻级数的像分开,从而达到可观测的效果.