3推论：高能天体化学展望“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新20世纪的数学学基础：量子论与相对论致密天体：量子论与相对论的实验室白矮星理论?观测?中子星理论?观测?黑洞理论?观测?未来：观测证认BH、NS(SS)的存在与否**“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新高能天体化学简介徐仁新上海学院天文学系高能天体化学简介0前言：哪些是“高能天体化学”?1致密天体化学学2天体高能现象3推论：高能天体化学展望“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新高能天体化学学：1天体物理学是是属于基础物理吗，研究发生于天体上的高能化学过程的天体化学学；2，在高能过程中常常伴随高能粒子发射。什么天体上才会发生高能过程？对比：高能化学——地面上的高能过程0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新高能化学过程：简称“高能过程”。在这种过程中，涉及到的能量转化跟所参与粒子的静质量相比不能忽视。0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新高能粒子：包括高能光子以及其它高能粒子。
例：高能光子：X射线，?射线高能中微子：通常>10MeV高能电子：>mec2~0.511MeV高能质子：>mpc2~930MeV引力波：？0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新什么天体才会发生高能过程？通常要求这种天体的基本互相作用（强、弱、电磁、引力等四种）较强；由于只有粒子间存在较强的互相作用时，才会造成较高的能量转化。对比：高能化学——加速器答案？致密天体！0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新致密天体化学是高能天体化学的主体高能天体化学?致密天体化学0序言:哪些是“高能天体化学”?“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新高能天体化学也研究天体的高能现象丰富多彩的若干高能天体化学现象高能天体化学简介0前言：哪些是“高能天体化学”?1致密天体化学学白矮星-中子星-黑洞2天体高能现象超新星爆发-X射线脉冲星-X射线爆-X射线瞬变源-?射线爆-活动星体核3推论：高能天体化学展望“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新1致密天体化学学I：白矮星“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新白矮星的初期观测研究1914年之前天狼B：M~(0.8-1.0)M?,L~L?/360Adams(1914)波谱：T~8000K?R~(0.1-0.01)R?质量与太阳相当，但只有行星大小的天体！Adams(1925)引力红移检测?M/R(1926):“Prof.Adamshastwobirdswithonestone;…”问题：哪些力量抵抗白矮星的引力？1致密天体化学学I：白矮星“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新哪些力量抵抗白矮星的引力塌缩？Pauli(1925)元素周期性?不相容原理Dirac(1926),Fermi(1962)Fermi-Dirac统计简并压：一种起源于Pauli原理的量子效应(1926)电子简并压支撑白矮星(1931)白矮星存在极限质量(~1.4)推广：费米星=以简并费米气支撑的星体1致密天体化学学I：白矮星“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新低质量星体的演变与白矮星的产生质量<4M?的星体不能燃起碳或氧的核燃烧1致密天体化学学II：中子星“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新中子星（脉冲星）研究的历史:(1932)?(1932)Baade&(1934)&(1939)(1967，转动能-磁偶极幅射-超新星遗迹能源)Bell&(1967)Gold(1968，脉冲周期即为中子星转动周期)1986:--,-Farhi-1致密天体化学学II：中子星“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新射电脉冲是怎样形成的？旋转磁层结构等离子体幅射脉冲星的本质中子星?奇特星?1致密天体化学学II：中子星“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新中子星模型大气层壳体层内壳层中子物质区中子星的核？1致密天体化学学II：中子星“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新奇特星模型带壳奇特星裸奇特星1致密天体化学学III：黑洞“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新黑洞:广义相对论预言的天体。
是一种存在奇性的时空区域，其性质完全由三个化学量（M、L、Q）确定。M?0,L=Q=0:黑洞M?0,L?0,Q=0:Kerr黑洞M?0,L=0,Q?0:-黑洞M?0,L?0Q?0:Kerr-黑洞1致密天体化学学III：黑洞“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新平直时空时空1致密天体化学学III：黑洞“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新黑洞的热力学面积不减定律?黑洞热力学(熵增原理)?黑洞气温?黑洞发射旋转黑洞的惯性系拖延(frame-)2天体高能现象I:超新星爆发“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新观测分类光极大时的波谱特点2天体高能现象I:超新星爆发“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新爆发机制I：不稳定核燃烧白矮星因吸积而升温，引起简并物质的热核反应简并物质的热核反应一定是不稳定的?热核爆燃白矮星的引力禁锢能：Eg~GM2/R~31050(M/M?)2/R9(erg)白矮星12C?56Fe核燃烧所释放的核能：En~1MeVM/mu~21051(M/M?)(erg)En>Eg?炸光！2天体高能现象I:超新星爆发“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新爆发机制II：引力塌缩造成塌缩的不稳定诱因：光致裂变、电子打动瞬时爆（大跌激波），延时爆（中微子被核相干散射）2天体高能现象I:超新星爆发“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新爆发机制II：(Crab)2高能现象II：X射线脉冲星“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新大质量X射线双星：磁场较强2高能现象III：X射线爆发源“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新小质量X射线双星：磁场较弱2高能现象IV：X射线瞬变源“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新幅射硬度高、中、低光变特点QPO波谱幅射源本质NSX射线双星BHCX射线双星2高能现象IV：X射线瞬变源“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新一种可能的图像：2高能现象V：活动星体核“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新视向BH质量2高能现象VI：?射线爆发源“高能天体化学简介”北京学院天文学系徐仁新观测特点时间特点：多峰，~5ms到~5103s(~10s)谱特点：~10keV到~10GeV(~0.1-1MeV)空间特点：各向同行非均匀余辉：X射线（天）天体物理学是是属于基础物理吗，光学（月），射电（月）2高能现象VI：?射线爆发源“高能天体化学简介”/rxxu徐仁新理论模型I：相对论火球模型内激波：?射线爆发外激波（与ISM作用）：余辉理论模型II：能源机制NS2或NS-BH合并模型(1992)()模型(&1983):（&1998）其它*