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第一章 总论周又元 王绶琯1

1.1 X射线天体物理学在当代天文学和物理学中的地位1

1.1.1 当代天文学与X射线天文学1

1.1.2 X射线天文学的重要性3

1.1.3 X射线天体物理学的研究将推动物理学的发展4

1.2 X射线天体物理学发展简史5

1.3 X射线天体物理学中的一些基本物理过程7

1.3.1 带电粒子与电磁场的相互作用7

1.3.2 X射线的光电吸收9

1.3.3 光子与光子相互作用及电子对的产生11

1.4 X射线天体物理学中的重要科学问题13

第二章 X射线的发射机制和辐射转移理论陈军锋 尤峻汉18

2.1 引言18

2.2 X射线的发射机制和源谱19

2.2.1 光学厚热平衡气体的黑体辐射吸积20

2.2.2 轫致辐射(自由自由跃迁)22

2.2.3 回旋辐射与回旋发射线33

2.2.4 同步辐射(磁轫致辐射)38

2.2.5 逆康普顿散射48

2.3 X射线辐射的转移机制56

2.3.1 概述56

2.3.2 kT?m?,k?mx2情况推广的Kompaneecs方程61

2.3.3 推广的Kompaceets方程的数值求解68

参考文献74

第三章 X射线天文观测的设备、技术与方法马宇蓓76

3.1 引言76

3.2 高能光子与物质的相互作用78

3.2.1 作用概率与吸收系数78

3.2.2 光电效应81

3.2.3 康普顿效应82

3.2.4 电子对产生83

3.2.5 小结84

3.3 X射线探测器84

3.3.1 气体探测器--正比计数器85

3.3.2 半导体探测器和pn-CCD89

3.3.3 闪烁探测器92

3.3.4 微通道板(MCF)探测器96

3.4 空间X射线的定位和成像观测97

3.4.1 准直型探测器和向源背景观测方法97

3.4.2 软X射线成像观测99

3.4.3 调制型成像技术104

参考文献111

第四章 X射线天文数据的归算方法马宇蒨113

4.1 引言113

4.2 观测量及其特点114

4.2.1 能量分辨和能量响应矩阵115

4.2.2 空间定位和点扩散函数115

4.2.3 时间分辨能力116

4.2.4 本底和背景116

4.3 数据--FITS格式117

4.4 向源背景观测模式下的源通量和显著性119

4.5 谱分析120

4.5.1 最小二乘拟合和x2检验120

4.5.2 常规的入射谱模型121

4.5.3 拟合参数的置信区间124

4.6 X射线辐射的时变特性126

4.6.1 光变曲线和光变现象的相关分析126

4.6.2 脉动高能辐射的搜寻技术126

4.7 X射线源的空间定位和成像131

4.7.1 直接成像型望远镜的观测数据处理131

4.7.2 编码孔径成像方法132

4.7.3 扫描观测数据的直接解调成像134

参考文献136

第五章 致密天体周转的吸积过程卢炬甫137

5.1 基本图像137

5.1.1 吸积--高效释能机制137

5.1.2 双星中的物质转移与吸积盘的形成140

5.1.3 活动星系核中的吸积过程143

5.2 经典薄吸积盘146

5.2.1 基本方程组147

5.2.2 主要特征150

5.2.3 时间尺度与稳定性问题152

5.3 吸积柱156

5.4 厚吸积盘160

5.4.1 两种厚盘160

5.4.2 超爱丁顿光度161

5.4.3 其他重要特征165

参考文献168

第六章 太阳的X射线辐射张和祺 徐永煊169

6.1 引论169

6.1.1 一般特征169

6.1.2 研究历史170

6.2 太阳X射线辐射172

6.2.1 宁静日冕X射线辐射173

6.2.2 活动区X射线辐射179

6.2.3 耀斑X射线辐射182

6.3 太阳X射线耀斑184

6.3.1 耀斑特征184

6.3.2 脉冲耀斑和缓变耀斑193

6.4 耀斑模型201

6.4.1 热辐射和非热辐射201

6.4.2 非热电子204

6.4.3 非热模型和热模型206

6.5 耀斑研究小结209

参考文献217

第七章 X射线脉冲星乔国俊 徐仁新220

7.1 引言220

7.2 X射线脉冲星的主要观测特征及一些简单分析225

7.2.1 X射线脉冲星225

7.2.2 脉冲轮廓226

7.2.3 脉冲周期227

7.2.4 X射线谱230

7.2.5 X射线脉冲星的分类233

7.3 质量的测定235

7.4 X射线光度和吸积238

7.4.1 X射线光度的简单估计238

7.4.2 吸积引起中子星转动的加速和减速239

7.5 密近双星的演化243

7.5.1 一般说明243

7.5.2 密近双星演化类型244

7.5.3 准守恒假定下大质量X射线双星的形成245

7.5.4 大质量X射线双星演化的结局248

7.6 X射线脉冲星的长周期问题249

7.7 爆发型X射线脉冲星(GROJ1744-28)252

参考文献255

第八章 γ暴的X射线辐射和X射线暴陆埮256

8.1 γ暴的主要特征257

8.2 γ暴X射线辐射265

8.3 康普顿卫星发现引起的风暴271

8.4 重复爆发现象276

8.4.1 I型X射线暴276

8.4.2 II型X射线暴277

8.4.3 软γ射线重复暴277

8.4.4 硬X射线暴278

8.5 γ暴的X射线、光学和射电余辉的发现281

8.6 γ暴的理论认识286

参考文献290

第九章 激变变星的X射线辐射张忠勇 陈建生294

9.1 引言294

9.2 非磁激变变星的X射线辐射295

9.3 磁激变变星的X射线辐射299

9.3.1 偏振星的X射线辐射300

9.3.2 ？介偏振星的X射线辐射303

9.4 新星的X射线辐射305

9.5 结论309

参考文献310

第十章 超新星遗迹、射电脉冲星的X射线辐射汪珍如312

10.1 著名的中国超新星SN1054和蟹状星云312

10.2 超新星315

10.3 超新星遗迹和它的分类323

10.4 壳层型超新星遗迹的演化328

10.5 类触状星云型超新星遗迹的演化334

10.6 壳层型超新星遗迹的X射线辐射340

10.7 类触状星云型超新星遗迹的X射线辐射345

10.7.1 类触状星云型超新星遗迹的形态和X射线辐射345

10.7.2 类触状星云型和混合型超新星遗迹的Lx-E关系348

10.8 几个特殊超新星遗迹的X射线辐射350

10.8.1 CTB109350

10.8.2 SS433352

10.8.3 IC443355

10.9 X射线中心亮的非蟹状星云型超新星遗迹360

10.10 射电脉冲星的X射线辐射362

参考文献370

第十一章 球状星团的X射线源程福臻378

11.1 球状星团的X射线巡天380

11.2 X射线谱和时变特征381

11.3 是大质量黑洞吗？386

11.4 X射线双星的证认390

11.5 潮汐俘获形成说394

11.6 演化模型396

11.7 河外星系M31中的球状星团X射线源397

参考文献398

第十二章 正常星系的X射线辐射潘炼德402

12.1 旋涡星系及不规则星系403

12.1.1 离散的亮源403

12.1.2 其他X射线辐射源404

12.1.3 X射线辐射与其他波段辐射的关系405

12.2 星暴星系及核外流407

12.2.1 特殊星系中的星暴活动407

12.2.2 星暴核及核外流408

12.3 椭圆星系及透镜状星系409

12.3.1 热的星际介质及冷流410

12.3.2 早型星系的质量412

12.4 正常星系的X射线谱及正常星系对宇宙X射线背景的贡献413

12.4.1 正常星系的X射线谱413

12.4.2 正常星系对宇宙X射线背景的贡献414

参考文献415

第十三章 星系团的X射线性质周又元 王绶琯 徐海光419

13.1 X射线天体物理在星系团研究中的地位419

13.1.1 用X射线研究星系团的目标419

13.1.2 光学星系团与X射线星系团420

13.1.3 星系团是强X射线发射天体421

13.2 X射线星系团的证认422

13.3 星系团X射线辐射的一般性质423

13.4 X射线连续谱424

13.5 X射线谱线427

13.6 X射线辐射的空间分布428

13.6.1 X射线强度分布的轮廓428

13.6.2 星系团的X射线成像和团内气体的状态430

13.7 星系团中心区的气体结构432

13.7.1 星系团X射线亮度在中心区的过剩432

13.7.2 星系团的团内气体433

13.7.3 星系团中心的冷流434

13.7.4 冷流存在的观测证据434

13.7.5 势能分布的等级结构436

参考文献440

第十四章 活动星系核的X射线辐射周又元442

14.1 活动星系核X射线探测的手段和成就442

14.2 类星体X射线光度与光学光度以及射电光度的关系445

14.3 软X射线谱447

14.4 活动星系核的中能X射线谱455

14.4.1 观测结果455

14.4.2 发射机制456

14.5 活动星系核大蓝包的性质461

14.5.1 活动星系核大蓝包的统计特性462

14.5.2 大蓝包的形状464

14.6 活动星系核的铁Ka线469

参考文献477

第十五章 展望与结语周又元 王绶琯479