【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天体物理，特别是涉及一种计算宇宙空间中气体数密度分布的方法、系统及设备。
技术介绍
1、宇宙空间中的气体数密度分布是天体物理中的一个重要课题。当前通过测量脉冲星的色散量(dispersionmeasure，dm)来解算气体数密度，但这种测量方法有三个缺点：1.当前发现脉冲星数量较少，只有3000余颗，每探测一颗脉冲星，只能测量这颗脉冲星方向上的dm，从而解算这颗脉冲星方向上的气体数密度。所以单纯依靠测量3000余颗脉冲星不足以获得整个宇宙空间中气体数密度分布。2.因为脉冲星位于银河系内部，所以通过测量脉冲星只能测量银河系内的气体数密度分布，而银河系外的气体数密度分布无法通过测量脉冲星的dm获得。3.能够测量脉冲星dm的望远镜比较少，因为要能够测量脉冲星的dm，望远镜必须具备消色散接收机，而全球具有消色散接收机的望远镜很少，所以要想开展脉冲星的dm观测不是那么容易实现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种计算宇宙空间中气体数密度分布的方法、系统及设备，以实现对宇宙空间中气体数密度分布的快速计算。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，包括：
4、选择宇宙空间中满足设定条件的活动星系核作为目标天体；
5、获取所述目标天体在至少三个频率上的辐射强度；
6、以所述频率为横坐标，以所述辐射强度为纵坐标，绘制天体辐射谱；
7、采用自由-自由吸收模
8、根据所述光深和天体距离计算目标天体方向上的气体数密度分布；
9、根据若干不同目标天体方向上的气体数密度分布计算宇宙空间中的气体密度数分布。
10、可选地，所述自由-自由吸收模型的表达式为：
11、
12、其中，sν为目标天体在频率为νghz时的流量密度，基于目标天体在频率为νghz时的辐射强度计算得到；s0为目标天体在频率为1ghz时的流量密度；ν为频率；α为谱指数，τ为光深，e为自然常数。
13、可选地，根据所述光深和天体距离计算目标天体方向上的气体数密度分布，具体公式为：
14、
15、其中，n为目标天体方向上的气体数密度分布；τ为光深；t为宇宙空间环境温度；l为天体距离。
16、可选地，所述设定条件为在射电波段的辐射强度大于设定阈值且具有倒转形态的辐射谱。
17、可选地，获取所述目标天体在至少三个频率上的辐射强度，具体包括：
18、利用射电望远镜在至少三个频率上测量所述目标天体的辐射强度。
19、一种计算宇宙空间中气体数密度分布的系统，包括：
20、目标天体确定模块，用于选择宇宙空间中的活动星系核作为目标天体；
21、辐射强度获取模块，用于获取所述目标天体在至少三个频率上的辐射强度；
22、天体辐射谱绘制模块，用于以所述频率为横坐标，以所述辐射强度为纵坐标，绘制天体辐射谱；
23、光深求解模块，用于采用自由-自由吸收模型对所述天体辐射谱进行拟合，求解得到光深；
24、目标天体气体数密度分布计算模块，用于根据所述光深和天体距离计算目标天体方向上的气体数密度分布；
25、宇宙空间气体数密度分布计算模块，用于根据若干不同目标天体方向上的气体数密度分布计算宇宙空间中的气体密度数分布。
26、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法。
27、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
28、本专利技术利用观测活动星系核来探测宇宙空间中的气体数密度分布，活动星系核在宇宙中数量极多，而且辐射强度高，大部分射电望远镜都能探测到。对某一个活动星系核的测量，则可以获得该方向上的气体数密度，而且由于活动星系核在银河系以外，所以这个方向上的气体数密度不仅包含了这个方向上银河系内的气体数密度，而且包含了这个方向上银河系外的气体数密度，即宇宙空间中的气体数密度。因此，本专利技术能够实现对宇宙空间中气体数密度分布的快速计算。
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1.一种计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，所述自由-自由吸收模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，根据所述光深和天体距离计算目标天体方向上的气体数密度分布，具体公式为：
4.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，所述设定条件为在射电波段的辐射强度大于设定阈值且具有倒转形态的辐射谱。
5.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，获取所述目标天体在至少三个频率上的辐射强度，具体包括：
6.一种计算宇宙空间中气体数密度分布的系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法。
【技术特征摘要】
1.一种计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，所述自由-自由吸收模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，根据所述光深和天体距离计算目标天体方向上的气体数密度分布，具体公式为：
4.根据权利要求1所述的计算宇宙空间中气体数密度分布的方法，其特征在于，所述设定条件为在射电波段的辐射强度大...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宏兵，徐劲松，王凯，王贝贝，刘航，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：
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