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。     

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.     

球状星团热水平分支星形成的机制研究

球状星团中热的水平分支星包括极端水平分支星和蓝勾星,他们的形成机制目前仍然不清楚。我们利用MESA恒星演化程序,在双星演化中考虑潮汐增强星风过程,研究主星在红巨星阶段丢失大量壳层质量并经历延迟氦闪后对热水平分支星的贡献。我们的研究结果表明,在潮汐星风作用下,双星演化导致的早期热氦闪能产生极端水平分支星,而双星演化导致的延迟氦闪能产生蓝勾星。而且,随着氦丰度的增加,产生蓝勾星的初始双星周期空间增大,这意味着初始氦丰度高的双星更容易产生蓝勾星。     

2013-01 科技要闻

揭示开普勒10系统潮汐演化机制中国科学院紫金山天文台季江徽等揭示了Kepler-10双行星系统的潮汐演化过程,探讨了该系统的可能形成机制。研究人员利用理论分析和数值模拟方法研究了Kepler-10系统的潮汐演化过程。在动力学模型中,主要考虑了中心恒星作用到内行星上的潮汐效应和相对论效应,以及两颗行星之间的引力摄动。数值模拟结果表明,内行星由于非常靠近中心恒星,潮汐衰减和圆化现象极为明显,潮汐效应对其轨道演化的最终构型起到极其重要的作用;     

相接双星中的理论模型研究

相接双星是一类特殊的密近双星系统。相接双星的一些奇特观测结果目前还没有得到恒星演化理论的完美解释。本文阐述了相接双星的一些观测特性以及理论模型研究的现状,相接双星理论模型中存在的问题以及一些解决相接双星演化的方法。     

低质量相接双星的研究进展

密近双星的观测和理论研究是恒星物理研究中热点之一。解释低质量相接双星的观测是双星演化的难点。本文通过对低质量的相接双星的实测资料(光变曲线和物理参量)和理论模型进行综述,提出了该类双星研究中主要存在的问题,这对于丰富和完善双星演化理论具有重要意义。     

天鹅座X-1中的恒星级黑洞的新测量

对恒星级黑洞的研究是当前天体物理学最重要的课题之一.过去几十年,天文学家通过对X射线双星的观测与来自双黑洞并合产生的引力波信号,确定了一些恒星级黑洞并确定了它们的一些物理性质.最近,一个团队重新测定了X射线双星天鹅座X-1的精确距离,并在此基础上确定了其中的黑洞V1357 Cyg的质量、自转及其他重要性质.这项新的研究表明V1357 Cyg的质量为(21.2±2.2) M_⊙,是截至目前被发现的质量最大的位于X射线双星中的黑洞.它的质量挑战了当前的大质量双星演化模型.未来对类似的位于X射线双星中的黑洞的精确测量将进一步加深人们对恒星演化模型与恒星级黑洞物理性质的理解.     

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     

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。     

大质量恒星的星风

大质量恒星活动的重要特征之一就是它们具有强烈的星风.恒星的质量是决定恒星结构和演化的主要参量之一.由于强烈星风带走恒星的大量物质,使恒星的质量不断减小,所以它严重影响大质量恒星的结构和演化.在过去半个多世纪中,无论在观测方面还是在理论方面,大质量恒星的星风研究取得了长足进展.在理论方面,已经建立了标准的星风加速模型,以及它的改良模型,包括利用有谱线覆盖效应的NLTE恒星大气模型进行光谱分析;在观测方面,地面望远镜和空间设备相结合,从射电波段一直到高能X射线波段,对大质量恒星进行了全波段的观测研究.理论研究和观测结果基本符合,但同时又引出了一些新问题.     

星系中心大质量黑洞及潮汐瓦解恒星事件

黑洞潮汐瓦解恒星事件(Tidal Disruption Events,TDE)是星系中心黑洞瓦解进入其潮汐瓦解半径内的恒星并吸积恒星碎片物质而产生的一种剧烈辐射耀发现象.TDE的能谱和光变特征中蕴含了中心黑洞和被瓦解的恒星的信息,为我们证实和普查宁静星系中的黑洞,研究其参数、吸积过程和喷流产生、以及核区星际介质等提供了可能.TDE还可能提供中等质量黑洞和双黑洞存在的证据.TDE的观测和理论已成为一个新开辟的天体物理研究领域,但目前的进展受制于探测到事件太少(尤其是在X射线波段),且观测数据普遍质量不高.TDE的发生率很低,要探测大样本的事例需要监测足够大的空间体积.爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)覆盖了0.5–4 keV的软X射线波段(接近TDE耀发时的辐射峰值能段),具有大视场以及高灵敏度,非常利于对TDE的探测.预期爱因斯坦探针卫星每年可以发现约几十至上百例TDE,其中有约10例或更多具有相对论性喷流特征.这将使我们可以获得较为完备、具有统计意义的TDE的样本,为进一步研究黑洞的存在和统计性质、增长和演化、发现中等质量黑洞和大质量双黑洞等提供了新的途径.     

双星对星族合成研究的重要性

观测显示星系中的大部分恒星是双星,因此星族合成研究必须考虑双星的作用。综述双星对星族合成研究的重要性。主要讨论了双星对早型星系和球状星团的能谱、谱指数、颜色、颜色一星等图、星系参数确定和恒星形成历史研究的影响。主要结论为双星有助于对星系和星团的光谱、颜色一星等图的解释,以及对星系和星团多个参数的准确确定。因此,双星是准确星族合成研究的必然要求。     

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.     

雪线在原行星盘中的演化

本文研究雪线在原行星盘中的整体演化行为.盘子模型中新的数值结果被采用来模拟各种物理机制(包括从中央原恒星到吸积盘上的辐射,热电离机制引起的粘滞系数,引力不稳机制,光致蒸发机制,最新的中央原恒星的半径和表面有效温度).盘子模型中,雪线随着时间演化的整体变化趋势如下:雪线首先向外扩张至一个最大值,然后再向内收缩.而且雪线在这个过程中会出现剧烈的抖动,这是一个新的现象,值得进行更深的研究.雪线抖动是多个因素共同作用的结果,包括引力不稳机制,原行星盘中的四个产热机制,磁转动不稳机制等等.另外,还研究了雪线在原行星盘中的演化行为和抖动行为对父辈分子云核的性质参量的依赖关系.发现雪线的演化行为和抖动行为对父辈分子云核的性质参量(质量M_(core),和角速度ω)和流体动力学参量α_(min)有很强的依赖关系.     

利用Miller-Scalo初始质量函数计算银晕的化学演化

银晕是银河系统的重要组成部分，本文利用Miller-Scalo形式的初始质量函数并结合TSY化学演化模型，通过拟合晕族恒星随金属丰度的计数的观测值，对早期银晕的化学演化的一些特征进行计算和讨论。     

星风物质损失率对大中质量转动恒星演化的影响

文章采用四个不同星风物质损失率公式,计算了5M⊙和15M⊙转动恒星的演化。通过对演化结果的比较发现：星风物质损失率的大小对大质量转动恒星演化的影响比对中质量恒星的影响要大;星风作用越大,恒星在HR图中的演化轨迹向低光度方向移动;而且较大的物质损失率降低了恒星内部CNO循环的反应速率,从而延长了恒星的演化寿命,并影响到恒星内部的密度和温度等各个物理量。     

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     

年青恒星体喷流理论和观测

年青恒星体中喷流现象很普遍。大量天体物理文献瞄准了活动星系核、共生恒星、行星状星云和X射线双星中的物质喷发现象。在恒星形成中基本开放的问题之一是物理机制。物质从原恒星系统喷发，进入喷流。部分喷流控制系统角动力，并且在最初的几百万年里演化。在大尺度上，喷流为恒星形成和演化注入动力。     

双星星族合成及其研究进展

研究表明:大约一半以上的恒星是双星,而且大部分双星与单星的演化明显不同,所以在星族合成中考虑双星的演化(即双星星族合成)对天体物理研究有重要意义。它因此被列为未来几十年星族合成的六大挑战之一。从双星星族合成的提出、关键研究内容和近几年的主要研究进展三个方面对双星星族合成方法进行了概述,其中重点阐述双星星族与单星星族的差别以及双星星族模型对天体物理研究的影响。     

一维颗粒链中颗粒转动效应的研究

利用Hertz模型研究了颗粒系统中颗粒的运动规律,并采用DEM模拟方法对一维颗粒链中颗粒的转动随时间和空间的变化规律进行了数值模拟研究.研究结果表明,颗粒的转动角速度与颗粒系统中颗粒的运动粘滞系数和颗粒的预压缩量等参量有关,颗粒的转动按照指数规律衰减;文中定义了颗粒转动的空间特征长度,研究发现颗粒转动的空间特征长度依赖于颗粒的初始转动角速度、颗粒的运动粘滞系数、颗粒之间的摩擦系数和初始压缩量等.此外,文中还给出了颗粒转动的空间特征长度和这些参量的函数关系.