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本论文通过分析空间X射线和伽玛射线天文卫星的观测数据,研究了一些特殊致密天体的爆发现象,其中包括软伽玛射线复发源的巨耀、微类星体的伽玛射线爆发、和耀变体的伽玛射线爆发。我们试图揭示这些爆发现象的高能辐射机制和相关物理过程。
首先我们利用来自RXTE/PCA的数据研究了SGR1806-20和SGR1900+14巨耀时的X射线脉冲轮廓演化。我们发现它们每周期内的脉冲轮廓都可以被分解成四个位相不稳定的子脉冲,在巨耀中随时间有明显位相变化。这四个子脉冲也许对应了中子星表面附近的四个辐射区域,而子脉冲位相的不稳定性预示了在巨耀中辐射区域的位置发生了漂移,或者辐射结构发生了变化。子脉冲的位相演化趋势之间具有一定的相关性,这表明它们所对应的辐射区域之间也许具有一定物理上的相关性。SGR1806-20巨耀时子脉冲的位相演化在早期比较明显,在几十秒后则逐渐趋于稳定,子脉冲的位相演化时标大约为37-84s,这个时标代表了中子星在巨耀后磁场重组所需要的时标。
然后我们对微类星体的GeV辐射进行了搜索,并研究了Cyg X-3高能伽玛射线辐射和X射线谱态之间的关系。我们发现Cyg X-3在发生伽玛射线爆发时,它的伽玛射线波段最大流量和硬X射线波段最小流量之间具有反相关关系,利用这种关系可以定义一个硬X射线阈值,只有在硬X射线流量低于这个阈值的时候才能观测到伽玛射线爆发。在Cyg X-3的色色图上存在一个伽玛射线活动区域,源进入和离开该区域时能观测到伽玛射线爆发,且在该区域内伽玛射线辐射强度和软色之间存在一一对应关系,这证明了喷流中的伽玛射线辐射和致密星附近的吸积过程相关。该源在进入伽玛射线活动区域时和离开伽玛射线活动区域时,光变性质具有时序上的相反性,这有助于我们预测源的多波段辐射行为,开展多波段研究工作。
另外我们还初步研究了Mrk421不同波段不同时标下的光变幅度以及它们之间的相关关系,发现Mrk421的X射线波段的光变比伽玛射线波段的光变剧烈,而紫外波段的光变和伽玛射线波段的光变程度相似,这表明X射线波段与紫外/伽玛射线波段可能具有不同的辐射起源。我们的初步结果倾向于同步自康普顿散射模型。我们还利用SMARTS和Fermi/LAT数据研究了几个明亮blazars的多波段辐射在不同时标下的光变幅度,发现蝎虎座BL天体的伽玛射线和光学波段光变的相对幅度相差不大,辐射起源可能相同;而FSRQs的伽玛射线和光学波段光变的相对幅度差别明显,辐射起源可能不同。