检索结果-南通市图书馆

作者：李佳伦曲阜师范大学

学位级别：硕士

伽玛射线暴（GRB,简称伽玛暴）是一种在宇宙尺度上持续时间较短但能量极为巨大的天体爆发现象,其释放的能量主要集中在γ射线波段。1967年首次由Vela卫星发现。伽玛暴的特征包括高能量、高光度和瞬时性。其能量范围从十几个keV到几个Me... 详细信息

伽玛射线暴（GRB,简称伽玛暴）是一种在宇宙尺度上持续时间较短但能量极为巨大的天体爆发现象,其释放的能量主要集中在γ射线波段。1967年首次由Vela卫星发现。伽玛暴的特征包括高能量、高光度和瞬时性。其能量范围从十几个keV到几个MeV不等,并且其光度可以非常高可以达到～1051-1052erg/s。持续时间可从几毫秒到几千秒不等。一般情况下,根据持续时间可将其分为两类,长暴（LGRB）和短暴（SGRB）。1997年,通过对伽玛暴余辉的探测,人们首次确定了伽玛暴的红移,进而确认了它的宇宙学起源。随着不断深入的观测与研究,关于伽玛暴物理的基本图像逐渐建立起来。主要包括瞬时辐射阶段以及多波段的余辉辐射阶段。伽玛辐射的瞬时辐射可以由内部激波或磁重联导致的相对论性喷流耗散而产生。随后,相对论性喷流与周围环境相互作用产生多波段余辉辐射。对于伽玛暴的瞬时辐射及其余辉辐射,可以使用标准的火球-内激波和外激波模型进行解释。作为能量仅次于宇宙大爆炸并且最明亮的天体爆发事件之一,伽玛射线暴能够在极高的红移处被观测到。目前已经观测到的最高红移为9.4,而理论上这个数值可以达到更高。这一重大发现使得伽玛射线暴成为了探测早期宇宙的一种有力工具。伽玛射线暴宇宙学的研究范围广泛,涵盖了暗能量和宇宙学参数、高红移的恒星形成率、金属丰度的演化、尘埃以及量子引力等诸多领域。然而,与我们目前应用比较成熟和熟知的Ⅰa型超新星相比,伽玛射线暴的光度和能量相差了好几个数量级,而且并非像Ⅰa型超新星一样具有固定的光度,因此无法直接应用于宇宙学相关研究。研究人员的发现揭示了伽玛射线暴的瞬时辐射和余辉阶段之间存在多个参数相关性。这些相关性的发现使得我们能够将伽玛射线暴视为一种标准烛光,类似于利用Ⅰa型超新星来限制宇宙学参数和暗能量。特别值得注意的是,在高红移范围内,伽玛射线暴具有显著的优势。本文的主要研究内容是利用伽玛射线暴的标准烛光关系来限制宇宙学模型的自由参数。在第一章中,我们简要介绍了伽玛暴及其余辉的研究现状,包括伽玛暴的发现和观测历史。我们介绍了 Vela、Compton、Beppo SAX、Swift、Fermi、慧眼、GECAM卫星在伽玛暴观测方面的贡献,并探讨了伽玛暴瞬时辐射和多波段余辉辐射。具体描述了瞬时辐射的观测以及多波段余辉中X射线余辉、光学余辉和射电余辉的观测,以及这些观测对伽玛暴相关理论发展的影响。随后,我们介绍了伽玛暴及其余辉的标准模型,包括火球模型、内激波模型和余辉标准模型,并讨论了伽玛暴主流中心引擎,如黑洞超吸积模型和磁星模型。在第二章中,我们简要介绍了伽玛暴宇宙学研究的进展,并探讨了宇宙学的发展与建立过程。我们介绍了暗能量的发现,并介绍了在暗能量发现后人们建立的不同的暗能量宇宙学模型,包括ACDM模型、XCDM模型、φCDM模型等等。自从确认伽玛暴起源于宇宙学距离后,人们一直在努力探索伽玛暴在宇宙学方面的性质和应用。伽玛暴在宇宙学中也做出了重要贡献,并且本章详细描述了伽玛暴在宇宙学中的应用,包括伽玛暴的一些经验相关性以及这些相关性对不同宇宙学模型参数的限制。在我们的第一个研究工作中,我们对Swift卫星观测到的长伽玛射线暴进行了基于X射线余辉光变曲线特征的筛选和分类。我们以同样的筛选方式对具有光学余辉光变曲线的伽玛射线暴进行了筛选,并研究了其L0-Tb-Eγ,iso相关性以及L0-Tb-Epi相关性,并尝试将它们用于限制宇宙学参数。通过Swift卫星的观测,我们发现了一类特殊的在X射线光变曲线中具有“平台”特征的伽玛射线暴。这些光变曲线特征表现为X射线余辉光度曲线在一个缓慢衰减阶段后,伴随着一个正常的衰减阶段。这一特征符合外激波模型的预测,即平台阶段的产生与中心引擎能量不断注入到外激波中有关。一般认为中心引擎为一颗强磁中子星,其旋转能量损失的方式可以解释X射线光曲线衰减指数的不同。我们基于其光学光变曲线特点进行筛选,选择可能具有相同物理起源的伽玛射线暴样本。我们共筛选出两组样本:第一组包括31个伽玛射线暴,其X射线余辉光变曲线呈现出光度恒定的平台阶段特征,衰减指数约为-2;第二组包括50个伽玛射线暴,其光学光曲线呈现出浅衰减阶段特征。对于选定的伽玛射线暴样本,我们研究了平台亮度L0、平台结束时间Tb与各向同性能量释放Eγ,iso之间的关系,并发现它们之间存在紧密的相关性。我们也发现L0-Tb-Eγ,iso相关性对宇宙学参数不具有敏感性,并且不能有效限制宇宙学参数。我们探索了一种新的三参数关系L0,Tb和光谱峰值能量Epi(L0-Tb-Epi),并发现这种相关性可以作为标准烛光用于约束宇宙学参数。仅利用光学样本,在平坦ΛCDM模型中我们发现Ωm的限制结果为Ωm=0.697-0.278+0.402（1σ.）;在非平坦ACDM模型中,

关键词：伽玛暴余辉宇宙学暗能量

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中国科学院国家天文台发现高效提取宇宙学信息新途径

中国科学院国家天文台发现高效提取宇宙学信息新途径

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中国科学报

作者：甘晓

本报讯（记者甘晓）中国科学院国家天文台星系巡天宇宙学科研团组与国际同行合作，开发了一套新方法，实现从星系两点关联函数中提取多点关联函数，为下一代大型星系巡天开展宇宙学前沿研究提供了新思路、开辟了新途径。相关研究成果近... 详细信息

本报讯（记者甘晓）中国科学院国家天文台星系巡天宇宙学科研团组与国际同行合作，开发了一套新方法，实现从星系两点关联函数中提取多点关联函数，为下一代大型星系巡天开展宇宙学前沿研究提供了新思路、开辟了新途径。相关研究成果近日发表于《通讯物理》。科研人员介绍，......

关键词：宇宙学关联函数中国科学院国家天文台高效提取

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研究发现高效提取宇宙学信息新途径

研究发现高效提取宇宙学信息新途径

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科技日报

作者：陆成宽

科技日报北京4月23日电（记者陆成宽）记者23日从中国科学院国家天文台获悉，经过多年深入研究，中国科学院国家天文台等国内外单位的科研人员提出了一整套从星系两点关联函数中提取多点关联函数的新方法。该方法为高效提取宇宙学信息... 详细信息

科技日报北京4月23日电（记者陆成宽）记者23日从中国科学院国家天文台获悉，经过多年深入研究，中国科学院国家天文台等国内外单位的科研人员提出了一整套从星系两点关联函数中提取多点关联函数的新方法。该方法为高效提取宇宙学信息提供了新途径。相关研究成果在线发表于《......

关键词：宇宙学关联函数高效提取

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一次关于宇宙学研究的思考

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科学世界 2024年第5期 1-1页

作者：罗文涛中国科学院研究生院

2015年的夏天,我受邀去美国新墨西哥州参加一个关于宇宙学的研讨会,也是人生中第一次做自己研究方向的综述报告。主办会议的专家之一H教授来自美国阿贡国家实验室计算宇宙学中心,他在会议期间组织了一次14英里的徒步旅行。这次旅行是我... 详细信息

2015年的夏天,我受邀去美国新墨西哥州参加一个关于宇宙学的研讨会,也是人生中第一次做自己研究方向的综述报告。主办会议的专家之一H教授来自美国阿贡国家实验室计算宇宙学中心,他在会议期间组织了一次14英里的徒步旅行。这次旅行是我有生以来最长的徒步旅行,也是最难忘的一次旅行。这次旅行彻底改变了我对于宇宙学研究的认知,并且这种认知在以后的科学研究中,成为我的一种信条,贯穿于我的工作和学习。

关键词：宇宙学新墨西哥州徒步旅行阿贡国家实验室科学研究综述报告认知研讨会

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基于深度学习的宇宙学参数拟合

基于深度学习的宇宙学参数拟合

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作者：沙安和上海师范大学

学位级别：硕士

弱引力透镜一直是天文学家研究宇宙学的得力助手,因为根据广义相对论,其可以反映所在位置的引力势,进而推出物质密度,从而让无法在电磁波段被观测的暗物质显形。传统的方法是利用透镜信号的两点相关函数得到功率谱,以及峰值计数统计的... 详细信息

弱引力透镜一直是天文学家研究宇宙学的得力助手,因为根据广义相对论,其可以反映所在位置的引力势,进而推出物质密度,从而让无法在电磁波段被观测的暗物质显形。传统的方法是利用透镜信号的两点相关函数得到功率谱,以及峰值计数统计的方法推出宇宙学参数。然而,随着计算机技术的发展,利用卷积神经网络从透镜信号拟合宇宙学参数的方法也日益得到重视。由于天文数据高度非线性,极端复杂,数据量庞大的特征,使用深度学习方法从中提取有用信息,并边缘化干扰信息变得愈发重要起来。因此,本文就探讨了使用深度学习方法从弱引力透镜信号中拟合宇宙学参数。本文主要使用卷积神经网络（CNN）和Swin Transformer对ΛCDM模型下的三种宇宙学参数[物质密度参数Ω,功率谱的振幅σ,哈勃常数h（H/100）]进行拟合。本文发现不论是训练集还是验证集都能较好的拟合出Ω和σ,但是往往很难正确的拟合h,这可能证明了引力透镜信号对Ω和σ敏感,而对h没有那么敏感。相比于CNN,在迭代了相同的epoch之后Swin Transformer能拥有更低的损失函数,这也证明了Swin Transformer的性能是更优异的。此外,本文还证明了去除dropout能让回归任务有更好的性能。最后,本文还发现深度学习方法能更好的拟合较大的S,而S较低时输出值往往会偏离真实值。本文通过使用卷积神经网络（CNN）和Swin Transformer从弱引力透镜信号中拟合宇宙学参数,发现深度学习方法确实有很好的拟合效果和泛化性能,在未来的天文学研究工作中存在巨大的潜能。

关键词：宇宙学弱引力透镜神经网络 Transformer

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21cm宇宙学的探索——天籁与鸿蒙实验

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科学通报 2021年第11期66卷 1385-1398页

作者：陈学雷中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049

自宇宙大爆炸结束,中性氢广泛分布于宇宙,为研究从宇宙黑暗时代、宇宙黎明与再电离时期,直到再电离之后的宇宙历史、精密测量物质分布提供了重要探针.但是迄今为止,由于灵敏度的限制,中性氢观测还主要局限于近邻宇宙.要进行更高红移的观... 详细信息

自宇宙大爆炸结束,中性氢广泛分布于宇宙,为研究从宇宙黑暗时代、宇宙黎明与再电离时期,直到再电离之后的宇宙历史、精密测量物质分布提供了重要探针.但是迄今为止,由于灵敏度的限制,中性氢观测还主要局限于近邻宇宙.要进行更高红移的观测,必须在比其强几个数量级的前景中将21 cm信号提取出来,这对观测设备的设计和数据处理分析都提出了极高的要求.近年来,国际上出现了很多针对21 cm的观测实验,21 cm宇宙学正处在突破的前夜.我国也开展了21 cm宇宙学的探索性实验.本文介绍了暗能量射电探测关键技术实验(天籁实验阵列)和绕月超长波天文观测阵列(鸿蒙实验)的基本情况和研究进展.天籁实验阵列位于新疆巴里坤县红柳峡观测站,是用于试验中红移的大尺度结构21 cm强度映射的关键技术.鸿蒙实验则拟发射一个线形编队的卫星阵列,环绕月球飞行,进行全天频谱和干涉成像观测.这将打开一个新的观测窗口,并探索宇宙黑暗时代和宇宙黎明.

关键词：中性氢 21cm辐射宇宙学射电天文学宇宙黎明月球轨道

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《现代广义相对论——黑洞、引力波和宇宙学》带你窥探“时空涟漪”

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科学通报 2019年第17期64卷 1763-1764页

作者：孙扬上海交通大学物理与天文学院

如果问进入21世纪以来科学界最重要的发现是什么,答案无疑是引力波的成功探测[1].这项荣获2017年度诺贝尔物理学奖的工作,让人们首次'看到'黑洞或中子星相撞这类极端天体事件发生时由于引力场变化所导致的'时空涟漪'[2].地球上的人要想... 详细信息

如果问进入21世纪以来科学界最重要的发现是什么,答案无疑是引力波的成功探测[1].这项荣获2017年度诺贝尔物理学奖的工作,让人们首次'看到'黑洞或中子星相撞这类极端天体事件发生时由于引力场变化所导致的'时空涟漪'[2].地球上的人要想观察那些遥远天体靠什么?传统天文学主要是靠电磁波观测来分析研究各种天体的运动.

关键词：引力波宇宙学广义相对论

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太极计划的引力波标准汽笛观测将助力宇宙学参数测量

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Science Bulletin 2020年第16期65卷 1340-1348,M0003页

作者：赵泽伟王凌风张敬飞张鑫 Department of Physics College of SciencesNortheastern UniversityShenyang 110819China Ministry of Education's Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry Northeastern UniversityShenyang 110819China Center for High Energy Physics Peking UniversityBeijing 100080China

太极计划是一个引力波空间探测项目,计划发射3颗绕日轨道卫星,组成一个各自相距300万公里的等边三角形卫星组,利用激光干涉方法进行中低频波段(0.1 m Hz^1.0 Hz)引力波的直接探测.太极计划可观测由超大质量双黑洞并合产生的引力波标准... 详细信息

太极计划是一个引力波空间探测项目,计划发射3颗绕日轨道卫星,组成一个各自相距300万公里的等边三角形卫星组,利用激光干涉方法进行中低频波段(0.1 m Hz^1.0 Hz)引力波的直接探测.太极计划可观测由超大质量双黑洞并合产生的引力波标准汽笛事件,用于探测宇宙的膨胀历史.本文对太极计划利用标准汽笛观测提升宇宙学参数测量精度的能力进行了预测.基于3种超大质量黑洞模型对太极计划5年的标准汽笛数据进行了模拟,发现其标准汽笛数据可有效打破宇宙微波背景观测所带来的固有宇宙学参数简并,特别是对于动力学暗能量模型,这种打破参数简并的作用尤为显著.当前基于电磁观测的宇宙学探针已可以极高的精度测量宇宙学参数,即便如此,太极计划的标准汽笛观测仍能在一定程度上帮助进一步改善宇宙学参数测量,并在未来为我们提供极为重要的宇宙学探针.

关键词：引力波宇宙微波背景宇宙学精度测量能量模型观测所等边三角形激光干涉

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闭合宇宙的新观测证据与宇宙学的危机

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科学通报 2019年第36期64卷 3773-3775页

作者：祁景钊张鑫东北大学理学院物理系

宇宙学的研究已经进入到一个精确宇宙学时代.普朗克卫星以前所未有的精度精确测量了宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background,CMB)上的微小温度涨落和极化,这些测量结果为宇宙学参数提供了强有力的限制[1].总体来说,普朗克观测结... 详细信息

宇宙学的研究已经进入到一个精确宇宙学时代.普朗克卫星以前所未有的精度精确测量了宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background,CMB)上的微小温度涨落和极化,这些测量结果为宇宙学参数提供了强有力的限制[1].总体来说,普朗克观测结果明确支持一个仅含有6个基本宇宙学参数的宇宙学模型,即所谓的宇宙学常数冷暗物质(߉cold dark matter,߉CDM)模型.目前,空间平直的߉CDM模型被普遍视为一个宇宙学的标准模型,因为该模型的预言与几乎所有的宇宙学观测都符合得很好.

关键词：宇宙学宇宙微波背景辐射冷暗物质普朗克标准模型温度涨落

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宇宙学模型简并与分立性质研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第2期52卷 143-147,F0002页

作者：黄元王昊晨张同杰北京师范大学天文系北京100875 北京师范大学数学科学学院北京100875

从标准宇宙学模型(ΛCDM)出发,结合多种拟合函数开始讨论其中的简并与分离性质.我们使用了已观测到的哈勃参数(OHD)和Ia型超新星(SNeIa)的数据来验证这个性质.为了解释拟合过程中的离散性,我们定义了一个因子G来测试每一个数据点对拟合... 详细信息

从标准宇宙学模型(ΛCDM)出发,结合多种拟合函数开始讨论其中的简并与分离性质.我们使用了已观测到的哈勃参数(OHD)和Ia型超新星(SNeIa)的数据来验证这个性质.为了解释拟合过程中的离散性,我们定义了一个因子G来测试每一个数据点对拟合结果的影响,并且分析因子G的优点之处.事实上,因子G不依赖于任何一个特定模型,即是说它可以被推广到任何一种模型.研究结果表明:绝对值较高的G在拟合过程中有更好的区分能力,也就是能把参数限制在更小的置信区间内.因此,我们认为因子G是可以设定在使用观测数据拟合模型中的标准新方法,这有助于我们更深入的理解概率和宇宙学.

关键词：分离与简并现象宇宙学 MCMC

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