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1、三、科學(xué)研究基金項(xiàng)目申報(bào)書示例,2012年度國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目答辯Blazar 天體的光變觀測(cè)和理論研究,申 請(qǐng) 人：張 雄依托單位：云南師范大學(xué),,,一、立項(xiàng)依據(jù),二、研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)以及擬解決的關(guān)鍵問題,三、本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處和擬采取的研究方案及可行性分析,四、研究基礎(chǔ)與條件,報(bào) 告 內(nèi) 容,一、立項(xiàng)依據(jù),1.研究意義,RBLR=cΔt,2.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析—國(guó)外研究,,CGRO,Fermi,Whip

2、ple,HESS,國(guó)際上的光變觀測(cè)研究始于上世紀(jì)60年代；上世紀(jì)90年代，康普頓伽瑪射線空間天文臺(tái)（CGRO）發(fā)現(xiàn)河外MeV/GeV伽瑪射線源都是Blazar天體，掀起了光變研究的熱潮；地面的切倫科夫望遠(yuǎn)鏡（如Whipple）發(fā)現(xiàn)河外TeV伽瑪射線源也都是Blazar天體；費(fèi)米伽瑪射線空間望遠(yuǎn)鏡自2008年6月上天以來探測(cè)862個(gè)Blazar天體，掀起了光變研究的又一輪熱潮。Valtonen, M.J., et al. 2008

3、, Nature, 費(fèi)米伽瑪射線衛(wèi)星的觀測(cè)(Atwood et al. 2009)，,2. 國(guó)內(nèi)研究,我們也利用國(guó)內(nèi)的中小型望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期的觀測(cè)，系統(tǒng)地研究了Blazar天體中的各種時(shí)標(biāo)光變特性，獲取大量的觀測(cè)資料和一些重要觀測(cè)新發(fā)現(xiàn)。從理論上探討具有光變特征的Blazar天體長(zhǎng)周期光變。 獲得一些原創(chuàng)性成果。獲云南省人民政府的云南省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)類）一、二等獎(jiǎng)（2001年，2005年，2010年）由此表明我們的研究一直處于國(guó)內(nèi)外該

4、領(lǐng)域的前沿。,國(guó)內(nèi)學(xué)者在Blazar天體光變光測(cè)和理論研究方面做出了貢獻(xiàn)。（國(guó)家天文臺(tái)，北京大學(xué)，廣州大學(xué)，北師大等）,2. 國(guó)外同行評(píng)價(jià),國(guó)外同行評(píng)價(jià)：美國(guó)著名天文學(xué)家Trimble在2000年的年度進(jìn)展的特邀評(píng)論文章（Trimble,et al.,2000, PASP,112,534）中評(píng)述說：“活動(dòng)星系核變化的快嗎？這個(gè)問題就像問教皇Pope是否是天主教徒一樣。然而關(guān)于這一點(diǎn)的真實(shí)情況是，至今我們還沒有第一手情況，恰好在今年的第一

5、篇論文和最后一篇論文，他們都采集到了最快變化。在 408MHz，Riley等（1998）找到了年量級(jí)的變化，而在光學(xué)波段，謝等人發(fā)現(xiàn)了許多的Gamma-Ray blazar 都有小時(shí)量級(jí)的快速變化（Xie G.Z,Zhang,X.,et al., 1999）”；在 2002 年的年度進(jìn)展的特邀評(píng)論文章（Trimble, 2002, PASP, 114, 475）中又一次引用并評(píng)價(jià)說：“所有 AGN 的中心都有黑洞嗎？是的，如果你所指的那

6、一部分 AGN 恰恰是γ射線輻射源，而這些γ 射線源的亮度變化又是以小時(shí)量級(jí)的時(shí)標(biāo)變化的話，回答是肯定的（Xie，G.Z,Zhang,X.,et al., 2001）。更值得指出的是，這跟已應(yīng)用 X-ray 再現(xiàn)源 Sgr A* 和黑洞 X 射線雙星（BHXRBs）的極端致密天體的物理思想是一致的”。,國(guó)外同行評(píng)價(jià)：國(guó)際知名天文學(xué)家，德國(guó)海德堡天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng) Wagner S. J. 在他題為“類星體和 Blazars 天體一天內(nèi)的變化”

7、的《天文和天體物理年評(píng)》中也特別成段地介紹了我們的工作（Wagner S. J., Witzel A., 1995, ARA&A, 33, 163）。,二、研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)以及擬解決的關(guān)鍵問題,1) 光變觀測(cè)分析與黑洞性質(zhì)研究,2）光變與噴流、吸積研究,（2）研究目標(biāo),（2）研究目標(biāo),通過Blazar天體的多色測(cè)光觀測(cè)，結(jié)合多波段的觀測(cè)資料，估算輻射區(qū)的物理參量，探討噴流的耗散過程；監(jiān)測(cè)GeV Blazar天體的光變性質(zhì)，結(jié)合

8、費(fèi)米衛(wèi)星的高能觀測(cè)資料，探討高能輻射機(jī)制。,通過對(duì)Blazar天體的短時(shí)標(biāo)和長(zhǎng)時(shí)標(biāo)光變的分析，探討B(tài)lazar天體的黑洞吸積。結(jié)合噴流的研究，探討B(tài)lazar天體的吸積與噴流的關(guān)系。,對(duì)具有光變特征的Blazar天體其周期光變與吸積盤理論進(jìn)行探討。理論上探討具有光變特征Blazar天體的周期光變?cè)诖髽颖局惺欠窬哂衅毡楝F(xiàn)象？在觀測(cè)上驗(yàn)證周期光變是否真實(shí)？,利用麗江2.4米、興隆2.16米望遠(yuǎn)鏡的卡焦光譜儀，觀測(cè)和研究Blazar天體樣品中

9、雙黑洞候選體，用信噪比足夠高的光譜儀探測(cè)Blazar天體的弱而窄的發(fā)射線，尋找在連續(xù)譜處于低態(tài)時(shí)的強(qiáng)而寬的發(fā)射線。,Blazar天體作為AGN的一個(gè)子類在其演化過程所處的位置,（3）擬解決的關(guān)鍵問題,1.項(xiàng)目的特色,2.項(xiàng)目的創(chuàng)新之處,3.擬采取的研究方案,三、本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處和擬采取的研究方案及可行性分析,4.可行性分析,（1）項(xiàng)目的特色,（2）項(xiàng)目的創(chuàng)新之處,對(duì)Blazar天體的結(jié)構(gòu)、演化、黑洞的質(zhì)量、能源輻射機(jī)制等重大難題,

10、（2）項(xiàng)目的創(chuàng)新之處,研究高能輻射區(qū)的物理性質(zhì),（3）擬采取的研究方案,（4）可行性分析,四、研究基礎(chǔ)與條件,1. 與本項(xiàng)目相關(guān)研究工作條件與積累,（1）項(xiàng)目組10多年前開始利用國(guó)內(nèi)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行光變研究，通過長(zhǎng)期的觀測(cè)，獲得了大量的觀測(cè)資料，并逐步開發(fā)了光變分析的工具，研究了Blazar天體中的各種時(shí)標(biāo)光變特性，得到了一些觀測(cè)新發(fā)現(xiàn)；同時(shí)開展了理論研究，根據(jù)輻射模型編寫了Blazar天體多波段能譜的計(jì)算機(jī)程序，獲得一些原創(chuàng)性成果，近幾年來

11、，發(fā)表30多篇SCI論文，引起了國(guó)際同行的廣泛重視，論文被他人SCI論文引用 250余篇次，有的論文單篇被獨(dú)立引用達(dá) 30多篇次，這些為本項(xiàng)目的實(shí)施打下了基礎(chǔ)。,（2）我們與云南天文臺(tái)合作共建了云南省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科“天體物理學(xué)科”，我們的天文學(xué)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)是西部高校中唯一的碩士點(diǎn)。我們建立了國(guó)內(nèi)高校中具有西部區(qū)域優(yōu)勢(shì)的人才培養(yǎng)基地。 為實(shí)施本項(xiàng)目的人才培養(yǎng)提供了條件。,本項(xiàng)目主要依靠的云南天文臺(tái)麗江2.4米、60cm望遠(yuǎn)鏡、鳳凰山1米望遠(yuǎn)

12、鏡完成，這些望遠(yuǎn)鏡都是開放設(shè)備且性能良好，地處云南，觀測(cè)便利。本項(xiàng)目還將利用北京的2.16米望遠(yuǎn)鏡和上海的1.56米望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)，該望遠(yuǎn)鏡是開放設(shè)備，運(yùn)行良好。2.4米、2.16米望遠(yuǎn)鏡都配有卡焦光譜儀，性能良好、觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量很高。為本項(xiàng)目的實(shí)施提供了便利,上海天文臺(tái)1.56米望遠(yuǎn)鏡,云南天文臺(tái)1.05米望遠(yuǎn)鏡,麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡,研究隊(duì)伍,正高級(jí)3人：張雄、馬力、劉碧芳副高級(jí)2人：鄭永剛、王黎智中級(jí)3人：張皓晶、溫元斌、喬二

13、林博士研究生4人：黃邦蓉、毛李勝……碩士研究生8人：熊定榮、郭飛……,申請(qǐng)人張雄中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)博士,1997年任云南師大教授，博士生導(dǎo)師，2000年中國(guó)科學(xué)院北京天文臺(tái)博士后?，F(xiàn)任云南省物理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，云南省物理教育學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。以第一作者在AJ、ApJ、A&A等刊物發(fā)表38篇SCI論文，被國(guó)內(nèi)外同行學(xué)者的SCI檢索的論文引用252多次。有國(guó)外研究工作經(jīng)歷.本項(xiàng)目總體負(fù)責(zé),申請(qǐng)人張雄的代表作：,Zhang, X.,

14、 Zheng, Y. G., Hu, S. M.: CCD photometry and optical variability of the BL Lacertae object H0323+022: THE ASTROPHSICAL SUPPLEMENT SERIES, 2008, 174, 111 Zhang, X., Zheng, Y. G., Zhang, H. J., Liu, Y., Wen, Y. B.,Wang,

15、W. CCD photometric monitoring of the BL Lacertae object S5 0716+714 from 2001 to 2006: The Astronomical Journal, 2008, 136,1846Zhang, X., Zheng, Y. G., Zhang, L., Zhang, H. J. Optical CCD photometry of the variability

16、 of the BL acertae object ON231 in a low state,: Astron．Soc．Japan，2008, 60, 145Zhang, X., Zhao, G., Zheng, Y. G., Ma, L. CCD Photometry and Optical Variability of Gamma-Ray-Loud Blazarsertae Object OJ 287 in a Low Fain

17、ter St ate The Astronomical Journal. 2007, 133, 1995 Zhang, X., Zhao, G. Optical monitoring three sample of gamma-ray-loud Blazarsertae in 1999-2002 The Astronomical Journal, 2004, 128, 1929Zhang, X., Chang, K. S., Z

18、hao, G., Hu, S. M, Correlation between the gamma-ray and the near-infrared emissions from gamma-ray-loud blazers in the low state ASTROPHYS AND SPACE SCI, 2003, 286, 323Zhang, X., Xie, G. Z., Zhao, G., CCD photometry a

19、nd long-term optical variability of 3C345 ASTROPHYS AND SPACE SCI, 2000, 271, 1Zhang, X. , Xie, G. Z. A historical light curve of 3C345 and its periodic analysis ASTRONOMY AND ASTROPHYS , 1998, 330, 469Zhang,

20、X., Xie, G. Z., Zhao, G., A study of the massive black hole in the center of the Blazars object Mark 421, ACTA PHYS SIN-CH ED, 2000, 49, 379Zhang, X., Zhao, G., Xie, G. Z., Gamma-ray and X-ray emission from gamma-ray-

21、loud blazars CHINESE PHYSICS, 2001, 10, 568,第一作者教材、教參、譯著、專著共15部，,最具代表性的書有：1、《物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究》科學(xué)出版社，32萬(wàn)字，2001年出版，張雄、王黎智、馬力、伊繼東 編著。獲云南省教育廳2002年優(yōu)秀著作獎(jiǎng)。2、《物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》云南科技出版社，26萬(wàn)字，1999年出版， [英] F. 泰勒 著，張雄、伊繼東等譯。3、《分光儀上的設(shè)計(jì)與綜合性物理實(shí)驗(yàn)研究》，科

22、學(xué)出版社，17.7萬(wàn)字，2009年出版，張雄 等編著。獲云南省教育廳2011年優(yōu)秀著作獎(jiǎng)。4、《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程》，科學(xué)出版社，３０萬(wàn)字，2008年出版，張雄。,（2）主持完成的代表性項(xiàng)目：,（1）張雄主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金（1998年獲準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)：19963001）2004年結(jié)題（2）張雄主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金（2004年獲準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)：10363002）2007年結(jié)題（3）張雄主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金（2006年獲準(zhǔn)，項(xiàng)

23、目編號(hào)：10663002）2009年結(jié)題（4）張雄主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金（2007年獲準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)：10763002）2010年結(jié)題（5）張雄主持完成國(guó)家教育部重點(diǎn)科學(xué)研究基金（2002年獲準(zhǔn)，項(xiàng)目編號(hào)：2142 ）2005年結(jié)題，評(píng)價(jià)等級(jí)：優(yōu),（6）張雄主持完成云南自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào) 97A017M）2000年結(jié)題，評(píng)價(jià)等級(jí)為：優(yōu)（7）張雄主持完成云南自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào) 01A0028M）2005年結(jié)題，評(píng)價(jià)等級(jí)為：優(yōu)

24、（8）張雄主持完成 云南師范大學(xué)與云南天文臺(tái)合作建設(shè)省 級(jí)天體物理重點(diǎn)學(xué)科（ 項(xiàng)目編號(hào)：2004CD005 ） 2006年結(jié)題。評(píng)價(jià)等級(jí)：優(yōu)（9）張雄主持完成云南自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目： Blazar的中心核結(jié)構(gòu)與演化 （項(xiàng)目編號(hào)：2008CC011 ）， 2011年結(jié)題我校建校幾十年從未獲得過國(guó)家基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助，這次入圍答辯，希望得到大家支持。,（3）最具代表性的獎(jiǎng)有：,1. 云南省人

25、民政府2001年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)類）一等獎(jiǎng)；（謝光中第一，張雄排名第四）；2. 云南省人民政府2004年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)類）二等獎(jiǎng)；（張雄排名第一）；3.云南省人民政府2010年度科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)類）二等獎(jiǎng)；（張雄排名第一）；4.國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng) (2009年度國(guó)家教育部)（張雄排名第一）；,,5. 云南省人民政府2009年度云南省高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)（張雄排名第一）；6. 云南省人民政府2007年

26、度云南省高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)（張雄獨(dú)立)；7. 云南省人民政府2009年獲云南省教育功勛獎(jiǎng)（張雄獨(dú)立）8. 云南省高等學(xué)校2004年度優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)(云南省教育廳)（張雄排名第一）。,項(xiàng)目核心成員簡(jiǎn)介,馬力 ，教授，博士，云南省中青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才，在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文共10多篇，出版專著1部，獲獎(jiǎng)成果共8項(xiàng)；目前主持承擔(dān)項(xiàng)目共2項(xiàng)；主要研究論文如下：Ma, L., Xie, G. 

27、;Z., Yi, T. F., Zhou, S. B., Li, K. H., Zhang, X., Dai, H. CCD photometry of five X-ray selected BL Lacertae objects, 2010, Ap&SS, 327, 35.Ma, L,Chen, Luo-En,Xie, &#

28、160;G. Z.,  Mei, Dong-Cheng. Effects of Redshift on the Classifying Criteria of BL Lacertae Objects. 2007, ChJAA, 7, 345.Ma, L.; Xie, G. Z.; Zhou, S. B.; Chen, L. E.; Di

29、ng, S. X.; Dai, H.; Wu, H.; Xie, Z. H. a New Analysis of the Medium-Timescale Periodicity in s5 0716+714, 2004, IJMPD, 13, 659.馬力主持完成有中國(guó)科學(xué)院“西部之光”1項(xiàng)目, 主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)目。,項(xiàng)目核心成員簡(jiǎn)介,鄭永剛 ，博士，副教授，

30、云南省中青年學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人后備人才，主持國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目1項(xiàng)，在物理學(xué)主要刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文6篇。主要的代表論文如下：1、Zheng, Y. G.; Zhang, X.; Bi, X. W.; Hao, J. M.; Zhang, H. J. Long-term optical spectra variability of BL

31、Lacertae object OJ 287，2008, MNRAS, 385, 823.2、 Zheng, Y. G.; Zhang, X.; Hu, S. M.., The broad band spectral index of blazars in a low state, 2007, Ap&SS, 310, 1.3、Zheng, Y. G.; Z

32、hang, X.; Bi, X. W., Optical Spectra of Four BL Lacertae Objects, 2007, PASP, 119, 477.,項(xiàng)目組合作人劉碧芳,中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)博士，日本京都大學(xué)博士后，德國(guó)洪堡學(xué)者，2004 年獲中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃“引進(jìn)海外杰出人才”支持，云南省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人。現(xiàn)任國(guó)家天文臺(tái)研究員,博士生導(dǎo)師。從事致密天體的吸積理論研究。獲云南省人

33、民政府2008 年度自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（排名第一/唯一）。本項(xiàng)目承擔(dān)黑洞吸積理論與噴流研究工作。,合作人劉碧芳代表作：,(1) Author：Liu, B.F. & Taam, R.E. Title: Application of the Disk Evaporation Model to Active Galactic NucleiPubl.: ApJ, 2009, 707, 233-242(2) Author: Liu,

34、 B. F., et al.Title: The Existence of Inner Cool Disks in the Low/Hard State of Accreting Black Holes Publ.: ApJ, 2007, 671, 695(3) Author: Liu, B. F., et al.Title: An inner disk below the ADAF: the intermediate spec

35、tral state of black hole accretion Publ.: A&A, 2006, 454, L9(4) Author: Liu, B. F., et al. Title: Spectral state transitions in low-mass X-ray binaries - the effect of hard and soft irradiation Publ.: A&A, 20

36、05, 442, 555(5) Author: Liu, B. F., et al.Title: A cool disk in the Galactic CenterPubl.: A&A, 2004, 421, 659(6) Author: Liu, B. F., et al. Title: Spectra from a Magnetic Reconnection-heated Corona in Active Gal