第一章 总论&周又元 王绶琯 1
1.1 X射线天体物理学在当代天文学和物理学中的地位 1
1.1.1 当代天文学与X射线天文学 1
1.1.2 X射线天文学的重要性 3
1.1.3 X射线天体物理学的研究将推动物理学的发展 4
1.2 X射线天体物理学发展简史 5
1.3 X射线天体物理学中的一些基本物理过程 7
1.3.1 带电粒子与电磁场的相互作用 7
1.3.2 X射线的光电吸收 9
1.3.3 光子与光子相互作用及电子对的产生 11
1.4 X射线天体物理学中的重要科学问题 13
第二章 X射线的发射机制和辐射转移理论&陈军锋 尤峻汉 18
2.1 引言 18
2.2 X射线的发射机制和源谱 19
2.2.1 光学厚热平衡气体的黑体辐射吸积 20
2.2.2 轫致辐射(自由自由跃迁) 22
2.2.3 回旋辐射与回旋发射线 33
2.2.4 同步辐射(磁轫致辐射) 38
2.2.5 逆康普顿散射 48
2.3 X射线辐射的转移机制 56
2.3.1 概述 56
2.3.2 kT?m?,k?mx2情况推广的Kompaneecs方程 61
2.3.3 推广的Kompaceets方程的数值求解 68
参考文献 74
第三章 X射线天文观测的设备、技术与方法&马宇蓓 76
3.1 引言 76
3.2 高能光子与物质的相互作用 78
3.2.1 作用概率与吸收系数 78
3.2.2 光电效应 81
3.2.3 康普顿效应 82
3.2.4 电子对产生 83
3.2.5 小结 84
3.3 X射线探测器 84
3.3.1 气体探测器--正比计数器 85
3.3.2 半导体探测器和pn-CCD 89
3.3.3 闪烁探测器 92
3.3.4 微通道板(MCF)探测器 96
3.4 空间X射线的定位和成像观测 97
3.4.1 准直型探测器和向源背景观测方法 97
3.4.2 软X射线成像观测 99
3.4.3 调制型成像技术 104
参考文献 111
第四章 X射线天文数据的归算方法&马宇蒨 113
4.1 引言 113
4.2 观测量及其特点 114
4.2.1 能量分辨和能量响应矩阵 115
4.2.2 空间定位和点扩散函数 115
4.2.3 时间分辨能力 116
4.2.4 本底和背景 116
4.3 数据--FITS格式 117
4.4 向源背景观测模式下的源通量和显著性 119
4.5 谱分析 120
4.5.1 最小二乘拟合和x2检验 120
4.5.2 常规的入射谱模型 121
4.5.3 拟合参数的置信区间 124
4.6 X射线辐射的时变特性 126
4.6.1 光变曲线和光变现象的相关分析 126
4.6.2 脉动高能辐射的搜寻技术 126
4.7 X射线源的空间定位和成像 131
4.7.1 直接成像型望远镜的观测数据处理 131
4.7.2 编码孔径成像方法 132
4.7.3 扫描观测数据的直接解调成像 134
参考文献 136
第五章 致密天体周转的吸积过程&卢炬甫 137
5.1 基本图像 137
5.1.1 吸积--高效释能机制 137
5.1.2 双星中的物质转移与吸积盘的形成 140
5.1.3 活动星系核中的吸积过程 143
5.2 经典薄吸积盘 146
5.2.1 基本方程组 147
5.2.2 主要特征 150
5.2.3 时间尺度与稳定性问题 152
5.3 吸积柱 156
5.4 厚吸积盘 160
5.4.1 两种厚盘 160
5.4.2 超爱丁顿光度 161
5.4.3 其他重要特征 165
参考文献 168
第六章 太阳的X射线辐射&张和祺 徐永煊 169
6.1 引论 169
6.1.1 一般特征 169
6.1.2 研究历史 170
6.2 太阳X射线辐射 172
6.2.1 宁静日冕X射线辐射 173
6.2.2 活动区X射线辐射 179
6.2.3 耀斑X射线辐射 182
6.3 太阳X射线耀斑 184
6.3.1 耀斑特征 184
6.3.2 脉冲耀斑和缓变耀斑 193
6.4 耀斑模型 201
6.4.1 热辐射和非热辐射 201
6.4.2 非热电子 204
6.4.3 非热模型和热模型 206
6.5 耀斑研究小结 209
参考文献 217
第七章 X射线脉冲星&乔国俊 徐仁新 220
7.1 引言 220
7.2 X射线脉冲星的主要观测特征及一些简单分析 225
7.2.1 X射线脉冲星 225
7.2.2 脉冲轮廓 226
7.2.3 脉冲周期 227
7.2.4 X射线谱 230
7.2.5 X射线脉冲星的分类 233
7.3 质量的测定 235
7.4 X射线光度和吸积 238
7.4.1 X射线光度的简单估计 238
7.4.2 吸积引起中子星转动的加速和减速 239
7.5 密近双星的演化 243
7.5.1 一般说明 243
7.5.2 密近双星演化类型 244
7.5.3 准守恒假定下大质量X射线双星的形成 245
7.5.4 大质量X射线双星演化的结局 248
7.6 X射线脉冲星的长周期问题 249
7.7 爆发型X射线脉冲星(GROJ1744-28) 252
参考文献 255
第八章 γ暴的X射线辐射和X射线暴&陆埮 256
8.1 γ暴的主要特征 257
8.2 γ暴X射线辐射 265
8.3 康普顿卫星发现引起的风暴 271
8.4 重复爆发现象 276
8.4.1 I型X射线暴 276
8.4.2 II型X射线暴 277
8.4.3 软γ射线重复暴 277
8.4.4 硬X射线暴 278
8.5 γ暴的X射线、光学和射电余辉的发现 281
8.6 γ暴的理论认识 286
参考文献 290
第九章 激变变星的X射线辐射&张忠勇 陈建生 294
9.1 引言 294
9.2 非磁激变变星的X射线辐射 295
9.3 磁激变变星的X射线辐射 299
9.3.1 偏振星的X射线辐射 300
9.3.2 ？介偏振星的X射线辐射 303
9.4 新星的X射线辐射 305
9.5 结论 309
参考文献 310
第十章 超新星遗迹、射电脉冲星的X射线辐射&汪珍如 312
10.1 著名的中国超新星SN1054和蟹状星云 312
10.2 超新星 315
10.3 超新星遗迹和它的分类 323
10.4 壳层型超新星遗迹的演化 328
10.5 类触状星云型超新星遗迹的演化 334
10.6 壳层型超新星遗迹的X射线辐射 340
10.7 类触状星云型超新星遗迹的X射线辐射 345
10.7.1 类触状星云型超新星遗迹的形态和X射线辐射 345
10.7.2 类触状星云型和混合型超新星遗迹的Lx-E关系 348
10.8 几个特殊超新星遗迹的X射线辐射 350
10.8.1 CTB109 350
10.8.2 SS433 352
10.8.3 IC443 355
10.9 X射线中心亮的非蟹状星云型超新星遗迹 360
10.10 射电脉冲星的X射线辐射 362
参考文献 370
第十一章 球状星团的X射线源&程福臻 378
11.1 球状星团的X射线巡天 380
11.2 X射线谱和时变特征 381
11.3 是大质量黑洞吗？ 386
11.4 X射线双星的证认 390
11.5 潮汐俘获形成说 394
11.6 演化模型 396
11.7 河外星系M31中的球状星团X射线源 397
参考文献 398
第十二章 正常星系的X射线辐射&潘炼德 402
12.1 旋涡星系及不规则星系 403
12.1.1 离散的亮源 403
12.1.2 其他X射线辐射源 404
12.1.3 X射线辐射与其他波段辐射的关系 405
12.2 星暴星系及核外流 407
12.2.1 特殊星系中的星暴活动 407
12.2.2 星暴核及核外流 408
12.3 椭圆星系及透镜状星系 409
12.3.1 热的星际介质及冷流 410
12.3.2 早型星系的质量 412
12.4 正常星系的X射线谱及正常星系对宇宙X射线背景的贡献 413
12.4.1 正常星系的X射线谱 413
12.4.2 正常星系对宇宙X射线背景的贡献 414
参考文献 415
第十三章 星系团的X射线性质&周又元 王绶琯 徐海光 419
13.1 X射线天体物理在星系团研究中的地位 419
13.1.1 用X射线研究星系团的目标 419
13.1.2 光学星系团与X射线星系团 420
13.1.3 星系团是强X射线发射天体 421
13.2 X射线星系团的证认 422
13.3 星系团X射线辐射的一般性质 423
13.4 X射线连续谱 424
13.5 X射线谱线 427
13.6 X射线辐射的空间分布 428
13.6.1 X射线强度分布的轮廓 428
13.6.2 星系团的X射线成像和团内气体的状态 430
13.7 星系团中心区的气体结构 432
13.7.1 星系团X射线亮度在中心区的过剩 432
13.7.2 星系团的团内气体 433
13.7.3 星系团中心的冷流 434
13.7.4 冷流存在的观测证据 434
13.7.5 势能分布的等级结构 436
参考文献 440
第十四章 活动星系核的X射线辐射&周又元 442
14.1 活动星系核X射线探测的手段和成就 442
14.2 类星体X射线光度与光学光度以及射电光度的关系 445
14.3 软X射线谱 447
14.4 活动星系核的中能X射线谱 455
14.4.1 观测结果 455
14.4.2 发射机制 456
14.5 活动星系核大蓝包的性质 461
14.5.1 活动星系核大蓝包的统计特性 462
14.5.2 大蓝包的形状 464
14.6 活动星系核的铁Ka线 469
参考文献 477
第十五章 展望与结语&周又元 王绶琯 479