Black-Hole Accretion Disks: Towards a New Paradigm pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Kyoto University Press

作者:Shoji Kato

出品人:

页数:549

译者:

出版时间:

价格:0

装帧:

isbn号码:9784876980536

丛书系列:

图书标签:

天文学
科学
天体物理学
吸积盘
黑洞
相对论
辐射机制
磁流体动力学
数值模拟
高能天体物理
X射线天文学
天体物理过程

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具体描述

Since publication of the first edition, models of advection-dominated accretion flows and their comparison with observations have been much developed and deepened, including the cases of super-Eddington accretion. The launch of the Rossi X-ray Timing Explorer led to the discovery of high-frequency oscillations, which opened a new field of discoseismology. In addition, development of observational techniques show that the time when we see a direct image or silhouette of black holes is in the near future. Considering these situations, we fully revised the first edition in order to meet the developments mentioned above

好的，这是一份基于您的要求所撰写的图书简介，该书的内容聚焦于“系外行星大气光谱学：从观测到理论模型的跨学科前沿”。 --- 系外行星大气光谱学：从观测到理论模型的跨学科前沿图书简介自20世纪90年代初第一个系外行星被确认以来，人类对太阳系外世界的探索已进入一个前所未有的黄金时代。随着新一代大型望远镜的部署和先进观测技术的成熟，我们正在从单纯的“行星发现”阶段，加速迈向“行星表征”阶段。理解这些遥远世界的物理和化学环境，特别是它们的大气层结构和组成，是揭示生命起源和系外行星演化规律的关键。本书——《系外行星大气光谱学：从观测到理论模型的跨学科前沿》，正是为这一关键领域提供全面、深入且面向未来的综合性论述。本书旨在构建一座坚实的桥梁，连接了高精度的天文观测数据与复杂的物理化学理论模型。它不仅适合希望快速掌握该领域前沿进展的研究人员和博士生，也为希望跨学科拓展知识边界的行星科学家、天体物理学家以及大气物理学家提供了详尽的参考手册。第一部分：系外行星大气光谱学的观测基石本部分详述了目前用于探测和分析系外行星大气的核心观测技术及其面对的挑战。我们首先回顾了凌日（Transit Photometry）和直接成像（Direct Imaging）这两种主要方法在过去十年中的技术飞跃。凌日光谱学的高分辨率革命：我们深入探讨了哈勃（Hubble）和詹姆斯·韦伯（JWST）等空间望远镜在透射光谱（Transmission Spectroscopy）和再入光谱（Eclipse Spectroscopy）中的应用。重点分析了如何利用不同波段（从近红外到中红外）的信噪比优化策略来探测稀有分子特征，例如水蒸气、二氧化碳、甲烷乃至潜在的生物标记气体。书中详细阐述了如何处理和校正观测中的系统误差，特别是恒星活动（Stellar Activity）对微弱行星信号的污染，并介绍了最新的去噪算法，如时间序列分析和基线漂移补偿技术。直接成像的高对比度挑战：针对直接成像技术，本书着重分析了先进波前控制系统（Adaptive Optics, AO）和日冕仪（Coronagraph）的最新进展。对比了不同日冕仪设计（如星跹相位掩模PSPM、四象限相位掩模QPM）在抑制主星光方面的效率，并详述了用于分离行星信号的先进后处理技术，如主星光减除（Star Removal Techniques）和基于统计学的信号分离方法。对于高分辨率成像光谱（High-Contrast Spectroscopy），我们提供了详细的理论框架，说明如何利用多普勒位移来区分行星的径向速度信号和背景噪声。第二部分：大气物理与化学的理论模型构建观测数据只有通过严谨的理论模型才能转化为有意义的物理参数。本书的第二部分聚焦于驱动系外行星大气行为的基础物理过程。辐射传输与热结构：辐射传输方程是大气分析的核心。我们提供了从零维（0D）到三维（3D）辐射传输模型的详细推导和应用。重点讨论了在极端温差环境下（如热木星和超热土星）的有效对流与辐射平衡，并分析了不同气候模式（如全球平均温度与区域差异）对观测光谱的影响。书中特别关注了云层和气溶胶对光谱特征的遮蔽效应，并探讨了如何利用模型反演技术来约束云顶高度和粒子大小分布。大气化学动力学：真实的大气层是一个复杂的化学反应系统。本章深入探讨了光化学（Photochemistry）和热化学（Thermochemistry）在不同温压结构中的作用。我们详细分析了不同类型的系外行星（岩石行星、气态巨行星、海洋行星）所需考虑的主要反应网络，包括自由基循环、氮和硫的循环机制。书中展示了如何耦合大气环流模型（GCMs）与化学输运模型，以解释观测到的垂直和水平化学梯度。第三部分：从地球类行星到巨行星的案例研究与未来展望本书的第三部分将理论与观测相结合，通过具体的案例研究，展现了当前研究的前沿热点和未来发展方向。宜居带与类地行星：针对类地行星，我们侧重于寻找潜在的生物标记。书中评估了臭氧、氧气、水和臭氧等经典标记的“虚假阳性”（False Positives）风险，并引入了更先进的“共存标记”（Co-evolutionary Signatures）概念，探讨了甲烷-二氧化碳-水组合在区分生物源与地质源排放方面的模型限制。此外，我们还讨论了行星磁场、地质活动对其大气稳定性的影响。巨行星与次“海王星”的内部结构联系：对于气态巨行星和次“海王星”，光谱学是探测其内部结构和形成历史的唯一途径。我们分析了如何利用对流驱动的混合过程来解释观测到的化学分异现象，例如“富集”（Enrichment）现象，并探讨了金属丰度变化与行星形成环境（原行星盘化学梯度）的关联。前沿挑战与未来方向：展望未来，本书对下一代大型望远镜（如ELT, GMT）和更精密的空间任务提出了要求。我们探讨了寻找“生命光谱特征”的统计学鲁棒性问题，以及如何利用机器学习和人工智能技术来加速复杂光谱模型的反演过程。重点讨论了如何从“光谱特征”转向“行星系统动力学”的全面理解，最终目标是构建一个统一的系外行星演化框架。总结《系外行星大气光谱学：从观测到理论模型的跨学科前沿》不仅是一本技术手册，更是一份对我们探索宇宙邻居的雄心壮志的宣言。它汇集了当前最尖端的观测数据、最严谨的理论工具，引领读者深入理解这些遥远世界的复杂性，并指明了未来数十年系外行星科学的发展航向。