低质量X射线双星千赫兹准周期震荡研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    11703003
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    王德华
  • 依托单位：
    贵州师范大学
  • 学科分类：
    A1503.恒星晚期演化及爆发、致密天体及其相关高能过程
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Low mass X-ray binaries have discovered many kilohertz quasi-periodic oscillation (kHz QPO) phenomena, which are helpful to probe the magnetic field, the gravitational field and other physical properties of the neutron stars, and to probe the accretion environment of the binaries. The proposal aims to explore the emission mechanism of kHz QPOs, the accretion environment and the evolution of the close binaries: analyze the correlation between the frequencies of the kHz QPOs and the neutron star spins, then explore the emission mechanism of kHz QPOs, and estimate the neutron star spins of other kHz QPO sources; collect and calculate the innermost emission positions of the kHz QPOs, and apply them to constrain the neutron star radii, then explore how the accretion process affects the spin evolution of the neutron stars; probe the emission positions of the different branches of atoll/Z sources by kHz QPOs, and analyze the physical properties of the different branches and the formation mechanism of the spectrum states; explore the relation between the innermost steady circular orbit radius, the emission radii of the kHz QPOs and the co-rotate radius of the close binary of SAXJ 1808.4-3658, and analyze its accretion environment and the period-magnetic field evolution process. We will combine the observational statistics with the theoretical analysis, and take the kHz QPOs as the tool to explore the accretion environment and evolution of the low mass X-ray binaries, and provide the theoretical reference for the further observations.
低质量X射线双星发现了大量千赫兹准周期振荡（kHz QPO）现象，其有助于探测中子星磁场、引力场等物理性质和双星吸积环境。本课题旨在探索kHz QPO的发射机制、密近双星吸积环境及演化：分析kHz QPO频率与中子星自旋频率的相关性，探索kHz QPO的发射机制，估计其它kHz QPO源的中子星自旋；统计计算kHz QPO最内发射位置，应用其约束中子星半径，探索吸积过程对中子星自旋演化的影响；利用kHz QPO探测atoll/Z源各分支发射位置，分析各分支物理性质及谱态的形成机制；探索SAXJ 1808.4-3658中子星最小稳定圆轨道半径、kHz QPO发射半径、密近双星共转半径间关系，分析其吸积环境及中子星周期-磁场演化过程。我们将结合观测统计和理论分析，以kHz QPO为探针，探索低质量X射线双星的吸积环境及演化，为将来进一步观测提供理论参考。

结项摘要

项目执行期间，本团队基本按照原计划开展研究工作：首先，我们发现kHz QPO上、下频差与中子星自旋频率比值的分布在～0.65处存在一个间隙，以此能将源分成两类，这一结论可以约束Z源中子星自旋频率范围。其次，我们发现atoll/Z源的最内kHz QPO发射半径集中于~16-20 km，并怀疑其与中子星表面强引力场和强磁场有关。同时，这一结论暗示kHz QPO最内发射位置可能在~15 km，从而约束中子星半径<15 km。再次，我们发现atoll源kHz QPO发射位置集中于~16-19 km，而Z源水平分支和正常分支的kHz QPO发射位置分别位于~16-20 km和~20-30 km。同时，随着kHz QPO的发射半径从~33 km缩短至~16 km，其磁场强度降低~1个量级。因此，我们建议吸积盘半径、磁场及吸积环境与atoll/Z源形成有关。最后，我们发现SAX J1808.4-3658的kHz QPO上、下频差与中子星自旋频率比值的分布< 0.65。同时，我们发现该源kHz QPO发射半径位于共转半径以里，中子星星体半径之外，这暗示该源kHz QPO发射于吸积加速状态。此外，我们还研究了kHz QPO平行线现象、毫秒脉冲星起源、回旋吸收线演化、毫秒脉冲星X射线/射电辐射转换等现象。三年间，基于本项目共发表SCI论文11篇，中文核心论文4篇，且项目成员还在国内相关学术会议中报告了研究成果。同时，本团队共培养2名硕士研究生，其中1名已经于2020年考上博士。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Evolution implications of neutron star magnetic fields: inferred from pulsars and cyclotron lines of HMXBs
中子星磁场的演化意义：从 HMXB 的脉冲星和回旋加速器线推断
  • DOI：
    10.1007/s10509-019-3690-1
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Astrophysics and Space Science
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Ye Chang-Qing;Wang De-Hua;Zhang Cheng-Min;Diao Zhen-Qi
  • 通讯作者：
    Diao Zhen-Qi
Investigation of the Millisecond Pulsar Origins by their Spin Periods at the Wavebands of Radio, X-Ray, and gamma-Ray
通过射电、X 射线和 γ 射线波段的自旋周期研究毫秒脉冲星的起源
  • DOI：
    10.1088/1538-3873/aaecc7
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Publications of the Astronomical Society of the Pacific
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Wang De-Hua;Zhang Cheng-Min;Wang Shuang-Qiang
  • 通讯作者：
    Wang Shuang-Qiang
中子星中心致密天体的双星起源
  • DOI：
    10.15940/j.cnki.0001-5245.2020.05.010
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    天文学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刁振琪;王德华;叶长青
  • 通讯作者：
    叶长青
Kilohertz quasi-periodic oscillations as probes of the X-ray color-color diagram and neutron star accretion-disk structure for Z sources
千赫兹准周期振荡作为 X 射线彩色图和 Z 源中子星吸积盘结构的探针
  • DOI：
    10.1051/0004-6361/202037435
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Astronomy & Astrophysics
  • 影响因子：
    6.5
  • 作者：
    Wang De-Hua;Zhang Cheng-Min;Qu Jin-Lu;Jia Shu-Mei
  • 通讯作者：
    Jia Shu-Mei
Exploring the accretion-induced evolution of the spin period and magnetic field strength of Be/X-ray Pulsars
探索 Be/X 射线脉冲星自旋周期和磁场强度的吸积诱发演化
  • DOI：
    10.1007/s10509-020-03841-2
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Astrophysics and Space Science
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Ye Chang-Qing;Wang De-Hua;Zhang Cheng-Min;Zhang Jian-Wei
  • 通讯作者：
    Zhang Jian-Wei

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其他文献

雌性黑线仓鼠免疫功能的季节变化
  • DOI：
    10.16829/j.slxb.150451
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    兽类学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐德立;胡晓凯;田玉芬;王德华
  • 通讯作者：
    王德华
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王德华
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 作者：
    赵新全;王德华;赵亚军;孙平
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    孙平
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  • 通讯作者：
    田纪春
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    四川大学学报(医学版)
  • 影响因子：
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  • 作者：
    田军龙;李芳华;王德华;夏孝强;陈米娜;蔡佩玲
  • 通讯作者：
    蔡佩玲

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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