强引力场下低质量X射线双星中X射线时变特征的研究

The X-ray variability in low mass X-ray binaries comes from the accretion disk and.a crucial variability in X-ray binaries is the quasi-periodic oscillations. The high.frequency quasi-periodic oscillations in neutron star low mass X-ray binaries and black hole low mass X-ray binaries, which are considered to be origined from accretion matter in strong gravity, are very attractive. They play an important role to study the strong gravity and check up the general relavity, but so far no self-consistent model can explain the high frequency quasi-periodic oscillations both in neutron star low mass X-ray binaries and in black hole low mass X-ray binaries. Furthermore, only a few people discussed that the strong gravity were tested by quasi-periodic oscillations. In this work we'll gather the radiation characteristic of the X ray in accreton disk with several configurations in low mass X-ray binaries in strong gravity, then fit the light curves of some sources and build a uniform self-consistent model for the high frequency quasi-periodic oscillation to clarify their origin and physics. At last we'll look for a way to test the results from the general relativity near the neutron star and the black hole according to that model.

在低质量X 射线双星中X 射线的光变主要来自吸积盘。X 射线双星里很重要.的时变现象就是准周期振荡，尤其是发生在中子星和黑洞低质量X 射线双星里的高频准周期.振荡。这些现象被认为是吸积物质在强引力场作用下出现的结果，因而对强引力场的研究和.广义相对论的验证有着重要意义。迄今还没有能自洽地同时解释中子星低质量X 射线双星和.黑洞低质量X 射线双星里的高频准周期振荡的理论模型，而且利用准周期振荡来检验强引力.场的效应还处于起步阶段。本工作将分析强引力场下具有不同结构的吸积盘的低质量X射线双星里的 X 射线的辐射特征，并对某些具体源的光变曲线进行拟合，力图解决重要的时变现象（特别是高频准周期振荡现象）的起源及其产生机制，建立统一的高频准周期振荡的理论模型，并由此寻找验证中子星和黑洞附近的广义相对论效应的方法。

本研究项目的结果包括三方面内容：（1）低质量 X 射线双星中 X 射线的准周期振荡的理论分析。（2）利用力矩模型计算 Be X 射线双星中中子星的表面磁场。（3）对部分 X 射线双星、年轻孤立中子星的形成和演化进行了分析计算。.　在第一方面，通过计算磁场被吸积物质压缩情况下的磁流体动力学扰动方程，我们重新检查了原有的理论模型并建立了低质量 X 射线双星中千赫兹准周期振荡的新理论模型。. 在第二方面，检查了原有的无量纲化力矩模型，建立了新的无量纲化力矩模型，通过几个力矩模型及平衡条件进一步确立 Be X 射线双星中中子星的表面磁场。. 在第三方面，通过星族合成和恒星演化计算，对 Be X 射线双星， 极亮 X 射线源，银河系中的中等质量和低质量 X 射线双星的形成和演化进行了分析计算，并对双中子星系统PSR J1930-1852 的形成进行了分析计算。此外，通过年轻孤立中子星的星族合成的计算讨论了回落吸积与磁场演化的影响。