应用数学与理论物理系 (DAMTP) 应用数学与理论物理系是欧洲同类系中规模最大、实力最强的系之一。DAMTP 是一个大型系,拥有约 50 名学者(教授、见习生和讲师)和近 100 名合同研究人员。此外还有 20 – 30 名访问学者、130 名研究生和 100 名研究生。超过 800 名本科生和研究生参加数学 Tripos 的 I 至 III 部分(1 至 4 年)。第三部分不仅是本科课程的第四年,而且每年还吸引超过 100 名来自剑桥以外的学生,他们将其作为为期一年的研究生课程学习,最终获得硕士学位。DAMTP 与其姐妹系纯数学和数理统计系(DPMMS)共同负责数学 Tripos 的教学。 DAMTP 还负责为学习自然科学的本科生教授数学。DAMTP 和 DPMMS 与艾萨克·牛顿数学科学研究所和贝蒂和戈登·摩尔图书馆(涵盖数学、物理科学和技术)一起位于数学科学中心,该中心是位于威尔伯福斯路的一座专门建造的综合建筑。数学学院是伦敦数学学会数学女性委员会制定的良好实践计划的支持者(https://www.lms.ac.uk/women/good-practice-scheme)。该系热衷于吸引那些对发展女性在数学中的作用有真正兴趣并致力于发展女性作用的候选人的申请,这些候选人可以展示出成为女性数学家榜样的潜力。
目的。我们为 X 射线照射吸积盘的宽带光谱能量分布 (SED) 开发了一种新的物理模型,该模型考虑了吸积盘和 X 射线冕的相互作用,包括由中心黑洞 (BH) 的强引力对光传播和光子能量从盘到冕静止坐标系或从冕静止坐标系到观察者的转换引起的所有相对论效应。方法。我们假设一个开普勒光学厚、几何薄的吸积盘和一个灯柱几何中的 X 射线源。X 射线冕发射各向同性的幂律类 X 射线谱,具有高能截止。我们还假设标准盘模型最内层热辐射释放的所有能量都被传输到冕,从而有效冷却该区域的盘。此外,我们还包括由于 X 射线源对圆盘照明的吸收部分进行热化而导致的圆盘加热。还包括由于圆盘照明而导致的 X 射线反射。X 射线光度由从吸积盘(或外部源)提取的能量和散射光子本身带来的能量给出,因此能量平衡得以保持。我们通过迭代过程计算了低能 X 射线截止,充分考虑了圆盘的 X 射线照明与进入日冕的吸积盘光谱之间的相互作用。我们还计算了日冕半径,考虑到康普顿化过程中光子数的守恒。结果。我们详细讨论了模型 SED 及其对系统参数的依赖性。我们表明,圆盘-日冕相互作用对产生的 SED 有深远的影响,它限制了 X 射线光度并改变了 UV 蓝色凸起的形状和正常化。我们还将模型 SED 与目前可用的类似模型预测的 SED 进行比较。我们使用新代码来拟合 NGC 5548 的宽带 SED,这是一个典型的 Seyfert 1 星系。当与之前模型拟合同一源的光学和紫外线时间滞后的结果相结合时,我们推断出黑洞自旋较高、系统倾角中等、吸积率低于爱丁顿的 10%。该源的 X 射线光度可能由圆盘中耗散的 45-70% 的吸积能量支持。新模型名为 KYNSED ,可供公众使用,用于在 XSPEC 光谱分析工具中拟合 AGN SED。结论。 AGN 吸积盘的 X 射线照射可以解释至少一个 AGN(即 NGC 5548)观测到的 UV 和光学时间滞后以及宽带 SED。过去几年中,我们利用多波长、长期监测观测同时研究了这些 AGN 的光学、UV 和 X 射线光谱和时间特性,这将使我们能够研究这些系统中的 X 射线和吸积盘几何形状,并限制其物理参数。
在积聚X射线脉冲星中,中子星通过增生磁盘从伴侣恒星中产生了重要的东西。旋转中子恒星的磁场破坏了磁盘的内边缘,将气体漏斗以流到其表面的极点上。Hercules X-1是距地球约7 kpc的典型持续X射线脉冲星。 它的发射在三个不同的时间尺度上有所不同:中子星每1.2 s旋转一次,每1.7 d每1.7 d会黯然失色,并且该系统的超晶型周期为35 d,自发现以来一直保持稳定。 几行证据指出了这种变异的来源是吸积盘或中子恒星的进动。 尽管在过去的50年中有许多提示,但中子恒星本身的动力尚未得到证实或被驳斥。 X射线极化测量(用成像X射线极化探索器探测其X-1的自旋几何形状)表明,Neutron Star Crust的自由进动在35 d期间设置;这具有重要的含义,即它的外壳在某种程度上不对称,每100万份。Hercules X-1是距地球约7 kpc的典型持续X射线脉冲星。它的发射在三个不同的时间尺度上有所不同:中子星每1.2 s旋转一次,每1.7 d每1.7 d会黯然失色,并且该系统的超晶型周期为35 d,自发现以来一直保持稳定。几行证据指出了这种变异的来源是吸积盘或中子恒星的进动。尽管在过去的50年中有许多提示,但中子恒星本身的动力尚未得到证实或被驳斥。X射线极化测量(用成像X射线极化探索器探测其X-1的自旋几何形状)表明,Neutron Star Crust的自由进动在35 d期间设置;这具有重要的含义,即它的外壳在某种程度上不对称,每100万份。
组成 ICRF 的超大质量黑洞 在 2022 年 6 月《天体物理学杂志增刊》上发表的一篇新论文中,美国海军天文台的天文学家 Remington Sexton 博士领导了一个新的目录,该目录列出了组成国际天体参考框架 (ICRF) 的活动星系核 (AGN) 的基本光谱特性。 [1] 自 20 多年前采用以来,ICRF 已发展到包括数千个具有非常长基线干涉 (VLBI) 观测的河外射电源,这使得世界各地的多个射电望远镜可以充当单个射电天文台。 ICRF 目前已是第三次实现 (ICRF3),它提供了一个前所未有的精度天体参考框架,可用于天体测量、大地测量和导航等关键领域。 然而,矛盾的是,除了它们的位置和射电亮度之外,人们对这些物体的天体物理性质知之甚少。物理信息的缺乏阻碍了许多天体物理学研究对 ICRF 和新的光学天体参考系 Gaia-CRF 之间位置偏移原因的探究,而这也是一项关键的研究重点。一种可能性是,这些巨大的光学-射电偏移可归因于射电喷流,这种射电喷流可以在射电波长下表现出扩展的发射,或者偏离了用 Gaia 测量到的光学光心,对于 AGN 而言,这对应于中央超大质量黑洞周围的吸积盘。Sexton 博士说:“ICRF 现在正处于这样一个阶段,对这些物体基本性质的物理理解将有助于提高未来 ICRF 实现的准确性和精确度。”利用斯隆数字巡天 (SDSS) 提供的庞大的可用光谱数据库,确定了近 900 个 ICRF3 物体的重要物理特性,例如红移、黑洞质量和发射线运动学,其中超过 1,000 个物体具有 AGN 光谱类型分类。该星表采用了最先进的贝叶斯光谱拟合算法,可以同时拟合所有感兴趣的光谱参数,以及稳健的不确定性估计 [2],该算法由 USNO 专门为研究组成 ICRF3 的低红移和高红移活动星系核而开发。由于黑洞吸积过程在短时间内发生,活动星系核的辐射变化很大,因此需要不断监测组成 ICRF 的物体,以防可能发生的变化