超新星遗迹与邻近分子云的相互作用.pdf

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1、砂士研究嗲像讼式题目超新星遗迹与邻近分子云的相互作用学院（所、中心）物理科学技术学院专业名称理论物理研究生姓名程龙学号导师姓名弓长力职称教年月论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学

2、校有权公布论文的全部或部分内容，可以将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研宄生签名：彳导师签名：摘要摘要宇宙线是来自星际空间的高能带电粒子流，其中银河宇宙线主要是指能量小于的宇宙线粒子。目前，人们普遍认为超新星遗迹是银河宇宙线的起源地和加速区。从超新星遗迹逃逸的宇宙线质子与邻近的稠密分子云发生相互作用，分子云为宇宙线质子提供靶标，并放大相互作用产生

3、的射线。在本文中，我们首先介绍了宇宙线物理的相关知识，以及证明超新星遗迹是银河宇宙线起源的两大证据，并详细研究了随时间演化的源结构对从超新星遗迹逃逸的宇宙线的影响，讨论了瞬时注入、连续注入、考虑逃逸过程的函数型注入三种注入情况下的不同宇宙线流强谱。结果表明，无论是从几何学角度，还是从扩散过程考虑，源结构对宇宙线谱的影响都是确实存在并需要纳入计算的。接下来，我们阐述了超新星遗迹与邻近分子云联合体的特殊性，并简单对、和的相互作用计算方法进行了对比。最后，我们研宄超新星遗迹，计算了宇宙线与分子云相互作用产

4、生的射线，并与观测数据对比，限定了宇宙线的扩散参数并加以说明。关键词：银河宇宙线；超新星遗迹；分子云云南大学硕士学位论文、AbstractcalculationmethodsofppinteractionfromKelner,KamaeandKafexhiurespec?tively.WefinallystudySNRW28tocalculatethe7rayspectrumsproducedviappinteraction,andcompareourresultswithexperimentald

5、ata,limitthediffusionparametersofthecosmicraywithexplanation.Keywords:Galacticcosmicrays:Supernovaremnants:MolecularcloudsIII云南大学硕士学位论文目录摘要目录第一章引言§宇宙线的基本信息概述§宇宙线的起源第二章从超新星遗迹逃逸的宇宙线§源结构对宇宙线的影响§超新星遗迹的演化§宇宙线质子谱§瞬时注入§连续注入§考虑逃逸过程的函数型注入第三章超新星遗迹与邻近分子云的相互作用§与超新

6、星遗迹相互作用的分子云§相互作用§第四章总结与展望参考文献目录致谢第一章引言第一章引言§宇宙线的基本信息概述自年法国物理学家发现放射性以后，大气中的电流被认为来源于大地和空气中放射性元素的辐射。在年，奥地利裔美国物理学家带着个静电计，乘坐热气球登上米的高空测量空气电离率。在这个实验的过程中，他发现空气电离率在刚离开地面时随着高度的增加而减小，而当高度超过某个值时随着高度的增加而增大，在米的高空中电离率增长到大约地面空气电离率的倍。日食进行的一次升空实验显示了同样的结果，因此，断定造成高空空气电离现象

7、的不是来自地球上的放射性元素福射或太阳的照射，而是来源于宇宙空间的一种穿透性极强的辐射。年，密立根在论文将这些来自宇宙空间的辐射命名为“宇宙线”。宇宙线是来自星际空间的带电粒子，由“原生宇宙线”和“衍生宇宙线”两部分组成原生宇宙线是由太阳系外的天体物理源产生并逃逸到星际空间的高能粒子流，其主要成分包括氢核、氦核、碳核、氮核、氧核、铁核等原子核，以及少量的电子；而衍生宇宙线是原生宇宙线与星际物质相互作用产生的各种粒子，主要由电子、正电子、质子、反质子、中微子、光子组成。同时，太阳也会产生一些低能量的宇

8、宙线，到达地球的宇宙线由来自太阳系外的宇宙线和来自太阳的低能宇宙线组成。在地球大气外的宇宙线的成分，取决于观测能谱，而进入地球大气的宇宙线，目前的观测结果表明，其成分主要为（的质子、（的氦核、（的重元素、（的电子、（的射线以及极少量的超高能中微子。这些来自宇宙空间的宇宙线携带着大量关于天体物理源、星际空间环境等方面的重要信息，为天体物理研宄提供了高能物质样本，宇宙线的观测成为了云南大学硕士学位论文一种重要的获取天体物理信息的途径。自从发现宇宙线一百多年以来，对于宇宙线