新尘埃模型的分析及其消光影响

论文摘要

近年来,随着宇宙学研究的不断深入,人们热切希望能够精确地测定宇宙参数（H0,ΩΜ,ΩΛ等）,从而能够判断宇宙的最终命运。然而对于宇宙尺度的距离测定是不得不首先解决却很难解决的问题。幸运的是,一种特别的天体--超新星为我们提供了一个很好的距离定标器.这是因为它具有以下两个特征:（1）Ia超新星非常亮,一颗典型的Ia超新星爆发时产生的光度通常可达到星系的量级,是造父变星的106倍;（2）Ia超新星的峰值光度同光变曲线形状相关。通过相应的校正可导出超新星的本征峰值光度,其误差在11%以内。1998和1999年,两个独立的高红移超新星观测研究小组根据他们的超新星观测数据发现这些超新星的实际距离要比由标准宇宙模型（ΩΜ=0.2,ΩΛ=0）计算出的理论值乎均远10-15%,因此他们得出了(ΩΛ≠0,q0（减速因子）＜0即宇宙正在加速膨胀的结论。然而,我们知道尘埃在宇宙中是无处不在的,它的消光作用使得通过它的星光暗淡下来,也就使得该天体看起来远一些。本文根据已有的尘埃理论知识以及已知的关于尘埃的观察现象,推论出尘埃的一些基本特征。并在遵守如下两个原则的基础上得出了尘埃的基本模型:（1）目前宇宙中的恒星诞生率;（2）尘埃颗粒的物理性质。这种尘埃模型不同于普通的尘埃颗粒,它不会产生明显的红化现象,同时却仍然有很强的消光。因此它的形状也不是普通的球形,而是类似于针状。正因为这种特性,它的消光就不能通过多色光变曲线法消除。而本文通过光谱分析,得到了尘埃的消光和散射特征及其光谱型,并在某些近似条件下推导出了尘埃的消光公式。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• §1.1 超新星简介
• §1.2 宇宙常数的测定
• a超新星的搜寻'>§1.2.1 高红移I_a超新星的搜寻
• §1.2.2 宇宙常数的计算
• §1.3 尘埃消光的争论
• 第二章 尘埃模型
• §2.1 尘埃模型的基本性质
• §2.1.1 大小和形状
• §2.1.2 成分
• §2.1.3 电荷
• §2.1.4 温度
• §2.1.5 演化
• §2.2 运动及其速度
• §2.3 分布及密度
• 第三章 尘埃消光
• §3.1 尘埃的观测证据
• §3.1.1 消光曲线
• §3.1.2 散射特性
• §3.1.3 光谱的消光和偏振特征
• §3.2 消光公式
• §3.3 消光的影响
• §3.3.1 基本模型
• §3.3.2 模型参数的变化
• §3.4 暗能量的影响
• §3.4.1 蒙特卡洛模拟
• §3.4.2 超新星数据分析
• 第四章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文
• 致谢