高能天体物理研究团组的研究领域为高能天体物理和 X 射线天文学,同时包括观测和理论两方面的研究。本团组的主要研究方向包括黑洞天体物理、高能暂现源和引力波电磁对应体等。2024年初发射的中科院空间科学卫星“爱因斯坦探针(EP)”,是一颗国际领先的时域 X 射线天文卫星,预期将产生一批重大的天文发现。本团组是 EP 卫星的首席科学家团队及科学中心核心团队,可获得大量第一手 EP 卫星观测数据,并主导 EP卫星的科学研究。EP 的探测目标包括黑洞、高能暂现天体和引力波电磁波对应体。这些天体和现象涉及黑洞的分布和性质、早期宇宙和第一代恒星和黑洞、超新星爆发的物理过程等重大科学问题,是探索极端条件下的物理规律和过程的实验室。同时,本团组还开展高水平的高能天体物理的理论研究,研究方向包括黑洞吸积和辐射过程、吸积物理、黑洞潮汐撕裂恒星事件和引力波电磁波对应体等理论。
科研情况:
1. 黑洞天体物理和高能暂现天体的观测研究:
利用国际领先的 EP 卫星,开展黑洞(超大质量黑洞、中等质量黑洞、黑洞 X-射线双星、黑洞潮汐瓦解恒星事件)、高能暂现天体(高红移伽玛暴、超新星、恒星耀发等)和引力波电磁波对应体的研究。 EP卫星的观测将帮助回答以下重大科学问题:黑洞在宇宙中的分布和中等质量黑洞的存在?物质如何落入黑洞?黑洞附近如何产生相对论性喷流?中子星状态方程?早期宇宙及第一代恒星/黑洞如何形成及演化?超新星爆发过程和前身星等等。本团组也利用国际上其它天文卫星和地面多波段观测设备开展以上天体的协同观测研究。
2. 高能天体物理的理论研究包括 3 个方向:
1) 黑洞吸积过程动力学和辐射的研究,主要包括黑洞吸积物理(物质如何落入黑洞及如何辐射)及其在黑洞X射线双星、活动星系核和黑洞潮汐瓦解恒星事件等现象中的应用;
2) 中子星吸积理论模型、毫秒X射线脉冲星形成机制;
3) 高能暂现和爆发天体的理论模型,主要涉及引力波源电磁波对应体、超新星和伽马暴等。
上述理论研究采用的方法包括解析,数值计算建模以及计算机模拟。
本团组承担的研究课题包括国家基金委重点和面上项目、中科院先导 B“引力波天体物理及引力波电磁对应体”项目、科技部 HXMT 重点研发项目。研究项目包括EP卫星的科学中心。
高能天体物理研究团组欢迎对以上研究领域感兴趣的学生和年轻学者加入我们的队伍。