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物理科学与技术学院天文学系方陶陶教授在《自然》主刊发表特邀评述文章

第二届“引力波天体物理”学术研讨会在厦门举行

GW170817引力波事件和夸克层次新的中子星EOS模型QMF18

作者:朱镇宇(厦大)、周恩平(北京大学)、李昂(厦大/通讯作者)

GW170817引力波事件不仅开启了多信使天文学的时代,也与致密物态相关的核物理和粒子物理研究密切相关。基于其引力波信号对并合致密系统的潮汐形变观测,给出独立于地面核实验和脉冲星观测对致密物质状态方程的新限制。基于此,我们从夸克层次出发,运用夸克平均场模型提出了一个新的中子星状态方程(equation of state, EOS)模型——QMF18。该EOS模型参数由核物质经验饱和点性质给出,不仅满足各种核实验(IAS,alpha_D,IAS+s...

伽玛暴-超新星成协的样本中明亮X射线耀发的发生率低于整体z<1的长暴:能量分配的证据?

作者:穆慧君、顾为民、毛基荣、刘彤、侯书进、林达斌、王俊峰、方陶陶、梁恩维

摘要:对于红移z<1的长伽玛射线暴,我们比较了明亮X射线耀发在有超新星成协和没有观测到超新星成协的源中的发生率。我们的样本I:z<1的长暴有成协的超新星,并且有Swift/XRT的早期观测,样本中包含18个伽玛暴,其中两个源有明亮的X射线耀发。为了对比,我们的样本II:所有z<1的没有观测到超新星成协的长暴,并且有Swift/XRT的早期观测,该样本包含45个伽玛暴,其中有16个源有明亮的X射线耀发。这显示样本I中明亮X射线耀发的发生率(11.1%)显著低于样本II(35.6%)。此外,如果把暗弱的X射线震荡也考虑进来,那么样本I中的发生率为16.7%,而样本II 中的发生率为55.6%,再次显示了这两个样本的差别...

XMM-Newton Survey of Local O VII Absorption Lines in the Spectra of Galactic X-Ray Sources

作者:罗阳,方陶陶,马任意

在X射线双星(X-ray binary)的光谱中,存在着一系列的高电离吸收线,比如NeIX, OVII, OVIII。而产生这些吸收线的气体来源仍然存在着疑问。我们通过XMM-Newton的观测数据,生成了一份大样本的OVII观测数据,并分析了产生该吸收线的气体的特性。通过分析产生该吸收线的气体特性以及其在其空间上的分布,我们得到初步的结论为:X射线双星的高电离吸收线大部分是有该源附近的circum-stellar medium 产生。银河系ISM热气体对吸收线的贡献并不占主导地位...

具有中心引擎再活动所产生明亮X射线耀发的短伽玛暴:起源于黑洞与中子星的并合?

作者:穆慧君、顾为民、毛基荣、侯书进、林达斌、刘彤

摘要:短伽玛射线暴的起源有两类,即双中子星的并合或黑洞与中子星的并合。我们提出具有中心引擎再活动所产生明亮X射线耀发的短暴可能起源于黑洞-中子星并合,原因是黑洞-中子星并合相比双中子星并合能提供更大质量的吸积盘。基于Swift卫星对49个短暴的后续观测,我们发现有3个短暴具有明亮的X射线耀发,其中2个短暴的3个X射线耀发很可能是与中心引擎的再活动相关联的。我们认为这2个短暴的起源可能是黑洞-中子星并合而非双中子星并合...

引力波事件GW170817对夸克间相互作用参数的新限制

作者:周恩平(北京大学)、周霞(中科院新疆天文台)、李昂(厦大/通讯作者)

LIGO/VIRGO对GW170817并和致密系统的潮汐形变(tidal deformability)给了一个干净的观测限制。这个限制可以帮助物理学家和天体物理学家解决困扰已久的致密物质状态方程(equation of state, EOS)问题。1)我们提出GW170817可能起源于双夸克星并和的新图像,指出夸克星最大质量不超过2.18倍太阳质量(超流夸克星则为2.32倍太阳质量);2)我们基于GW170817的潮汐观测,结合两倍太阳质量脉冲星的限制和三味(及两味)夸克物质的稳定性条件,给出夸克间相互作用参数的新限制;3)我们发现了夸克星的极限质量和潮汐形变能力存在着很好的幂指数相关性,为将来通过脉冲星和引力波观测进一步限制夸克物质模型提供便利;4)我们的模型还有能力在将来...

黑洞超吸积系统的外流:短暴、长短暴和类超新星

近年来,观测到一些与双中子星或黑洞-中子星并合相关的长暴,同时也探测到了一些可能来源于塌缩星的短暴,这些现象挑战了长暴和短暴的传统分类标准。然而,无论长暴还是短暴,在它们的中心都有可能形成一个具有强外流的黑洞超吸积系统,通过BZ机制产生的喷流为伽玛暴供能。在致密双星并合理论框架下,我们检验了黑洞超吸积内流-外流模型对伽玛暴观测数据的解释能力。我们发现当外流率较低~50%时,并合后的超吸积过程不仅可以解释所有短暴,还可以解释大部分长暴(如图所示)。至少从能量需求方面来讲,一些长暴的确可能由致密双星并合产生。此外,富中子的外流可能产生千新星,它们的光度和时标明显依赖于外流的强度...

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