超新星遗迹激波加速粒子中的微观物理过程

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11873042
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    方军
  • 依托单位：
    云南大学
  • 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：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Charged particles can be accelerated at the shocks of supernova remnants (SNRs), and the involved microphysics is the key to understand the particle acceleration and the magnetic amplification in SNRs, and the origin of the Galactic cosmic rays. Based on full particle simulation, this project, firstly, intends to investigate the acceleration process of the charged particles in the SNRs evolved in various environments, and the acceleration efficiency, the amplification of the disturbed magnetic field, the energy distribution of the accelerated particles can be achieved. Secondly, the heating of the particles in some SNRs are studied to interpret the detected electron/proton temperature ratio. Finally, the reacceleration of the cosmic rays by a non-relativistic shock is investigated, and the origin of the gamma-rays from those SNRs interacting with molecular clouds can be further enlightened.
带电粒子在超新星遗迹激波中被加速，其中发生的微观物理过程是理解遗迹中的粒子加速和磁场机制，以及银河系宇宙线粒子起源的关键。本项目将基于全粒子数值模拟方法，研究（1）在不同环境下带电粒子在超新星遗迹激波中的加速过程，获得粒子加速效率、扰动磁场激发、被加速粒子能谱分布特征；（2）激波中粒子加热机制，解释观测到的超新星遗迹中的电子、质子温度比；（3）宇宙线粒子在非相对论激波中的再加速过程，进一步探究来自超新星遗迹与分子云相互作用系统的伽马射线的起源本质。

结项摘要

超新星爆发时高速喷出的物质与周围介质相互作用形成非相对论激波，产生高能粒子并发出多波段辐射。超新星遗迹是银河系内重要的高能粒子源及伽马射线源，其辐射形态也往往各不相同。本项目基于数值模拟方法研究非相对论激波中带电粒子的加速以及超新星遗迹在非均匀介质中的演化，有助于进一步弄清楚银河系中高能宇宙线粒子的加速过程、高能伽马射线起源以及解释具有特殊形态的超新星遗迹产生机制。另外，我们也研究了近期观测到的部分100 TeV伽马射线源的起源，认为它们极可能产生于脉冲星风云。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Early acceleration of electrons and protons at the nonrelativistic quasiparallel shocks with different obliquity angles
不同倾角非相对论准平行激波下电子和质子的早期加速
  • DOI：
    10.1088/1674-4527/19/12/182
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    Research in Astronomy and Astrophysics
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Jun Fang;Chun-Yan Lu;Jing-Wen Yan;Huan Yu
  • 通讯作者：
    Huan Yu
Numerically investigating the peculiar periphery of a supernova remnant in the medium with a density gradient: the case of RCW 103
对具有密度梯度的介质中超新星遗迹的奇特外围进行数值研究：RCW 103 的情况
  • DOI：
    10.1088/1674-4527/21/2/33
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    Research in Astronomy and Astrophysics
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Lu Chun-Yan;Yan Jing-Wen;Wen Lu;Fang Jun
  • 通讯作者：
    Fang Jun
Investigating the energy distribution of the high-energy particles in the Crab nebula
研究蟹状星云中高能粒子的能量分布
  • DOI：
    10.1088/1674-4527/21/11/286
  • 发表时间：
    2021-09
  • 期刊：
    Research in Astronomy and Astrophysics
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Wen Lu;Wu Ke-Yao;Yu Huan;Fang Jun
  • 通讯作者：
    Fang Jun
Kinetic simulation of electron, proton and helium acceleration in a non-relativistic quasi-parallel shock
非相对论准平行激波中电子、质子和氦加速的动力学模拟
  • DOI：
    10.1093/mnras/stac886
  • 发表时间：
    2022-02
  • 期刊：
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Jun Fang;Qi Xia;Shiting Tian;Liancheng Zhou;Huan Yu
  • 通讯作者：
    Huan Yu
Investigating the multiband non-thermal emission of the 100 TeV source eHWC J2019+368 with a pulsar wind nebula scenario
使用脉冲星风星云场景研究 100 TeV 源 eHWC J2019 368 的多波段非热发射
  • DOI：
    10.1093/mnras/staa2703
  • 发表时间：
    2020-07
  • 期刊：
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Fang Jun;Wen Lu;Yu Huan;Chen Songzhan
  • 通讯作者：
    Chen Songzhan

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其他文献

Gamma-ray properties of supernova remnants transporting into molecular clouds: the cases of IC 443 and W44
超新星遗迹进入分子云的伽马射线特性：IC 443 和 W44 的情况
  • DOI：
    10.1093/mnras/stt1318
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    方军
  • 通讯作者：
    方军
海洋酸化条件下Cd~(2+)和Hg~(2+)对斧文蛤幼贝急性毒性效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    水生生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蒋国萍;肖国强;张炯明;刘广绪;滕爽爽;方军;柴雪良
  • 通讯作者：
    柴雪良
半掺杂钙钛矿Pr0.5Sr0.5CoO3-delta的临界行为研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    张蕾;方军;樊济宇;葛敏;凌浪生;张昌锦;皮雳;谭舜;张裕恒
  • 通讯作者：
    张裕恒
基于改进引力模型的医疗服务可达性评价
  • DOI：
    10.15957/j.cnki.jjdl.2018.12.011
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    经济地理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李朝奎;卜璞;方军;马开森;陈爱民
  • 通讯作者：
    陈爱民
粤西海域表层沉积物生源要素分布与污染评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    深圳大学学报(理工版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谷阳光;冯杰;舒永红;吕颂辉;牟德海;杨宇峰;方军;王朝晖
  • 通讯作者：
    王朝晖

其他文献

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方军的其他基金

LHAASO源脉冲星风云的伽马射线辐射物理分析
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    44 万元
  • 项目类别：
    联合基金项目
高能粒子激波加速与超新星遗迹辐射分布形态
  • 批准号：
    11563009
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    50.0 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
超新星遗迹非线性扩散激波加速及遗迹动力学演化
  • 批准号：
    11103016
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    30.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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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

        graph TD
          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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