B型热亚矮星模型的创建和星震学分析

利用恒星结构演化程序将1.6M⊙左右的小质量星演化到红巨星顶点,在氦闪结束后经过大量的质量损失,使得恒星总质量约为0.5M⊙.此时恒星中心为一个开始燃烧的氦核,外部为稀薄的氢壳层(氢壳层的质量Menv≤0.02M⊙),称为初始B型热亚矮星模型(B-type hot sub-dwarf star,简称sdB星).对于不同质量和氢壳层的初始sdB星模型,表面有效温度和重力加速度都不同,但都分布在零龄极端水平分支与终止极端水平分支之间,并且它们的演化轨迹相似.本文由sdB星的理论演化模型得到了它的内部结构参量,并进行星震学分析.结果发现随着恒星的演化,表面有效温度较高时检测到有p模式(p-modes)震动,较低时检测到有g模式(g-modes)震动,在这两个区域之间,两种模式共存.p-modes包括径向震动(l=0)和非径向震动(l=1～5),周期为80 ～ 600 s.只有非径向低球谐度(l=1 ～5)的g-modes,周期为1 800 ～9 000 s.将热亚矮星的结构参数代入绝热线性震动程序中,得到Brunt-V(a)is(a)l(a)频率、Lamb频率、本征频率、惯性参数等,并研究了sdB星的震动特性.     

水平分支星壳层质量的分布与金属丰度的关系研究

水平分支星的壳层质量决定了恒星在水平分支的位置,进而决定了星团的水平分支形状。利用MESA恒星演化程序研究了球状星团水平分支星的壳层质量随着金属丰度变化的关系。我们发现,由于不透明度以及零年龄主序质量的减小,低金属丰度球状星团中的水平分支星往往拥有更薄的壳层质量和更高的有效温度。同时,随着金属丰度的增加,产生蓝端水平分支星的壳层质量空间变小,这说明金属丰度低的球状星团更容易产生蓝端水平分支星。     

转动恒星引力昏暗效应及演化研究

转动和潮汐效应是影响恒星结构和演化非常重要的物理因素。根据Achernar的观测数据,用考虑转动和潮汐效应的单、双星模型,研究了Achernar引力昏暗现象。发现转动双星模型比单星模型更能符合Achernar的赤道和极半径之比观测值。计算结果表明,初始转动角速度快的恒星,其等价半径和中心密度在主序阶段的开始至40 M yr较大,随后变小。同时,由于初始转动角速度大的恒星,星风携带自转角动量损失多,造成后期演化角速度变小。另外,转动效应能增加恒星的中心集中度,但减少恒星的四极矩、回旋半径、中心温度、氢燃烧产能率,使转动恒星向赫罗图的低温和低光度演化。     

潮汐转矩对转动恒星结构和演化的影响研究

潮汐效应是影响恒星结构和演化非常重要的物理因素.本文研究了影响潮汐转矩系数E_2的三个理论模型.根据转动恒星中的角动量传输和元素扩散方程,给出了潮汐转矩系数E_2对转动恒星内部结构和元素混合的影响.结果表明:潮汐转矩系数E_2与恒星质量、金属丰度、演化时间有密切关系.潮汐转矩系数E_2越大,双星系统轨道角动量转化为子星自转角动量和自转角动量在恒星内部传输的效率越高.强潮汐转矩造成恒星表面有较大的氦和氮元素的超丰和对流核质量,使恒星具有较高的光度.然而,对比模型M1和M3,充分的转动混合效应可以降低元素的不透明度和辐射温度梯度,压制转动动力学效应造成的辐射温度梯度的增加,使恒星中心对流核减少.强潮汐产生的转动混合效应使氢元素丰度和数密度增加,增强氢燃烧效率,提高中心核温度,使恒星膨胀,具有较大的转动惯量.因此,研究潮汐效应对元素混合效应的影响,对密近双星的演化具有重要意义.     

WR双星情况A演化的研究

在较严格地考虑辐射、潮汐、自转以及角动量损失的基础上，对ＷＲ双星情况Ａ的演化进行了深入的讨论，通过计算，可以看出，由于潮汐、自转作用对情况Ａ的演化影响较大，所以主星在进入赫罗罗中ＷＲ区域时暴露出了较晚期的核反应状态，基表面氢丰度比相应的情况Ｂ演化要低，Ｃ／Ｏ经则比相应的情况Ｂ演化高，这说明，虽然５０个太阳质量是人们通常认为的产生ＷＮＥ和ＷＣ的主星初始质量下限，但是只要选这足够小的初始周期，不到５０     

双致密星引力波源的形成

迄今为止,aLIGO/Virgo共探测到5次恒星级双黑洞并合和1次双中子星并合发出的引力波信号,宣布了引力波时代的全面到来.双白矮星的绕转和并合产生的引力波信号则是未来空间引力波探测器的主要探测目标.双星演化是这些双致密星形成的主要途径.本文从恒星演化出发,对这些双致密星引力波源的形成图像和面临的不确定性进行系统地介绍.这些不确定性主要来自大质量恒星星风、恒星后期演化、超新星爆发、双星演化的基本过程等.     

转动双星系统的星风和角动量损失及演化

在转动双星系统非对称旋转椭球体模型下提出了各向异性的星风损失和角动量损失,数值模拟分析了转动双星系统的星风损失和角动量损失的分布,以及转动双星系统的演化,并给出相关结论。     

利用星风吸积模型计算钡星的重元素丰度

为进一步探讨钡星的形成机制,采用了Yutaka Komiya(2007)建立的双星星风吸积模型,计算了4颗钡星的s-元素丰度,并和观测结果作了比较.结果发现,中子辐照量在重元素核合成方面起主导作用,同时检验了Yutaka Komiya模型的合理性.     

强钡星和弱钡星的比较

利用星风吸积模型,计算了钡星的初始质量和AGB伴星的金属丰度对弱钡星和强钡星超丰因子的影响,计算了弱钡星和强钡星重元素(Y,Nd)丰度随轨道周期终值的变化,并和观测值作了比较.由此得出结论:强钡星和弱钡星的区别主要是金属丰度不同(即年代不同),而不是轨道距离;弱钡星和强钡星相比,属于较年轻、质量较大、金属丰度较丰富的星族;这就意味,s-元素的核合成在低金属丰度星族更有效产生.     

转动潮汐变形双星表面重力加速度的数值模拟

转动和潮汐效应是影响双星结构演化非常重要的物理因素。在转动双星系统中,根据考虑转动潮汐变形的高阶扰动势数值计算了主星表面的重力加速度的分布,并与洛希模型计算的表面重力加速度分布做了对比。结果发现:转动和潮汐对恒星表面的重力加速度的大小和分布有重要影响,采用本文中的初始参数进行演化计算,最大影响可达到103～104 cm/s2。因此在讨论恒星结构和演化时,转动和潮汐变形是不可忽略的重要因素。     

AGB星重叠因子的计算与分析

通过对AGB星演化的模拟,得到在不同金属丰度下的AGB星的初终质量关系及初始质量和初始金属丰度对AGB星重叠因子的影响．     

质量损失对贫金属AGB星表面丰度的影响

在参数化热脉冲模型的基础上,加入星风质量损失,拟合了三颗铅星(HD187861、HD224959和HD196944)和两颗非铅星(LP625-44与LP706-7)的表面丰度,计算结果都能很好地重现观测数据.同时还发现:在考虑星风质量损失的情况下,三颗铅星的平均中子辐照量均超过2(mb)-1,富氮中间壳层中约80%的物质重复经历s-过程.而对于非铅星,星风质量损失的影响可忽略不计.     

黄润乾 执著的星空守望者

<正>作为一名中国科学院院士,黄润乾在国内从事恒星物理研究50余年,建立了物质和角动量损失的非守恒双星演化理论,转动双星演化理论和星风碰撞激波理论,为恒星结构和演化理论的发展做出了重要贡献。那片蓝天中的收获自1958年从德国席勒大学学成归国,黄润乾先后在中科院兰州物理研究所和中科院云南天文台等单位工作。黄润乾对天     

N体数值模拟星团的紫外反转

利用国家天文台"老虎"超级计算机进行1万个粒子的并行化高分辨率N体数值计算,模拟星团的恒星演化,研究星团光谱的紫外反转现象.结合最新的GalevNB代码,将模拟星团中恒星的理论参数质量、温度、光度、金属度,转换成覆盖远紫外到近红外波段的光谱.通过对星团光谱、恒星光谱演化的分析,发现紫外反转的4种后选星:二型渐近巨星分支星、氦核燃烧星、白矮星和裸氦核星.     

密近双星的Roche势的计算

文章对密近双星的Roche势进行分析,并计算出3个内、外拉格朗日点及其相应的Roche势.根据Roche势对密近双星进行分类,这对于探寻3类密近双星的演化联系起重要作用.当子星充满内(或外)临界等势面必定会发生质量和角动量的转移或损失,从而引起质量和角动量在两子星间的重新分布并最终导致双星并合.Roche势的计算对于密近双星的观测、分析和研究具有重要意义.     

钡星的形成机制模型

Ba是对重元素核合成及星系化学演化的研究都有非常重要的意义。Ba星的重元素是超丰的，但其光度太低，认为还未演化到AGB阶段，并且没有观测到^99Tc核素。研究表明，Ba星应该属于双星系统，其重元素超丰来自双星吸积，它的伴星已经经历了S－过程核合成，而且由在以前发生的同其伴星（以前是AGB星，现已演化为白矮星）的质量传输过程中，从伴星那里获得了富含重元素的物质，这样造成了Ba星的重元素超丰。     

s-过程核合成参数化研究与铅星产生的物理条件

介绍了重元素核合成理论和一些最新的AGB星核合成模型,利用参数化方法计算了AGB星核合成的产量,得到了不同中子数密度(初始金属丰度)、脉冲周期、重叠因子下[Pb/Ce]的数值,在此基础上讨论了铅星产生的物理条件,进而解释了已观测到的各金属丰度下AGB星Pb丰度离散的问题.     

通过贫金属星研究宇宙的增丰历史

贫金属星对于我们了解元素起源和宇宙的化学演化具有关键意义。本文将描述这些稀有天体的发现历史,分析它们的光谱确定其表面化学丰度的方法,以及如何利用它们的丰度模式来阐释其起源与演化。     

脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射

运用含时演化理论模型研究脉冲星风云G21.5-0.9的多波段非热辐射.在这个模型中,考虑2种不同成分的注入电子,低能成分电子和高能成分电子.其中低能成分电子形式为具有幂律谱,而高能成分电子形式为Maxwellian加上一个高能幂律谱.通过理论计算,发现该模型能很好地解释脉冲星风云G21.5-0.9的多波段观测数据,射电到X射线段的辐射主要通过电子同步辐射产生,而伽玛射线主要通过逆康普顿散射产生.     

雷神的头盔

正雷神索尔不但有他专属的历日(星期四),天空中更有他的头盔。名为雷神头盔的NGC 2359,是团有侧翼的头盔状宇宙云。然而,就是对北欧的神祇来说,这顶宽度达30光年的头盔也是庞大无比。其实这顶头盔较像星际气泡,是由中心附近的明亮大质量恒星发出的高速恒星风,在周围分子云里吹出的天体。这颗分类为沃尔夫·拉叶星的中心星,是颗处在前超新星演化短暂阶段的极端炽热巨星。位于大犬座方向的NGC 2359,离我们约有15,000光年远。