时变的时域相干分析及其在X射线天文中的应用

发布时间：2023-01-05 10:32

　　用时域方法来研究X射线光变曲线的性质是了解黑洞等天体的一种重要的手段。本文基于时间尺度谱方法,用传统的相关性定义建立了在各个时间尺度上计算带噪声的光变曲线的内在相干性的方法,它是对已有的时域时延和时域功率谱等方法的补充。把各种类型的随机信号模拟计算结果和目前普遍使用的频域相干性的计算结果比较,时域相干性显示出更好的抗噪声能力。时域相干性和频域相干性这两种方法在数学上并不是完全等价,在某些情况下它们会得出不同的结果,我们分别用shot模型和正弦曲线作为信号的光变曲线来说明这个差异,并进一步说明时域相干性的优势。 我们将时域和频域相干的方法同时用到实际天文数据上,包括恒星质量黑洞、中子星和AGN,结果显示时域和频域结果基本一致。不同能段光变的相干随着时间尺度的变化呈现有趣的现象。这些现象在上述三种天体源中都存在,而在恒星质量黑洞中,这种关系更加复杂。相干曲线不仅与源有关,而且还和源所在的态以及选取的能量段有关。要保持相干系数为1的条件很苛刻,即只能有一个线性的物理过程占主导地位,这对黑洞的物理模型是一个限制。 文章的最后讨论部分对时域和频域这两种方法本身做了比较。频域方法能... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
第2章 时变相干性
    2.1 时域相干定义
    2.2 频域相干
第3章 模拟计算
    3.1 模拟数据为二维正态分布
    3.2 其他类型的模拟数据
    3.3 模拟数据为shot 模型的光变曲线
第4章 对X 射线光变曲线的应用
    4.1 引言
    4.2 恒星质量黑洞
        4.2.1 Cyg X-1
        4.2.2 GX339-4
        4.2.3 GRS_1915+105
        4.2.4 XTE_J1550-564
    4.3 中子星
        4.3.1 LMC_X-4
        4.3.2 SMC_X-1
    4.4 AGN
        4.4.1 3C120
        4.4.2 MKN421
    4.5 相干与光变曲线
    4.6 小结
第5章 讨论
    5.1 时域与频域相干的区别
        5.1.1 两种方法各自的特点
        5.1.2 两种方法内在的区别
    5.2 时延的影响
        5.2.1 时延的计算
        5.2.2 模拟光变曲线中时延对时域和频域相干的影响
        5.2.3 实测光变曲线中时延对时域和频域相干的影响及原因分析
第6章 总结
参考文献
致谢
附录A 源程序
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3727837