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.     

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。     

磁场对恒星结构演化的影响

近年来人们发现磁场对恒星结构和演化有着重要的影响。本文简述了磁场产生的发电机原理,即恒星对流区的α-Ω发电机和辐射平衡区Tayler-spruit磁场发电机。Maeder&Meynet(2005)根据Tayler-spruit磁场发电机研究了磁场对恒星结构和演化产生的影响。他们发现磁场极大地增加恒星内部各层之间的耦合,使得恒星内部为接近刚性转动,而无磁场的恒星其内部为高度的较差自转。同时有磁场的恒星模型其表面有较高的N,He等元素增丰,同时带来C,O元素的消耗。磁场还引起恒星内部子午环流,剪切湍流等物理过程的变化。     

相接双星能量转移过程研究

从流体力学方程出发,分析和讨论了相接双星公共包层内湍流和环流对能量转移的作用,并给出了能量转移的表达式。计算结果表明:处于相接阶段的双星系统,公共包层底部环流速度较大,可达～9×103cm/s,而湍流的速度在外部较大,可达～2.4×105cm/s。环流与湍流均是小质量相接双星能量转移两个不可或缺的重要因素。在t=1.454 8×109a,环流携带能量为ΔLcirc=0.14 L⊙,t=1.454 8×109a湍流携带能量为ΔLturb=0.72 L⊙。     

太阳附近α-元素的星系化学演化

利用银河系的三成份(即晕、厚盘和薄盘)及多相(气体，分子云，大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化模型，通过观测约束，对α-元素(O，Mg，Si，S和Ca)的化学演化进行了计算，得到这些元素的丰度分布随金属丰度的变化规律；同时将计算曲线与丰度观测结果进行了比较；并对理论结果进行了讨论。     

三轴椭球体模型中星风物质损失率的分布

采用三轴椭球体模型和理论计算,数值模拟并分析了子星的星风物质损失率分布。结果表明三轴椭球体模型下受有效重力加速度和不透明度的影响,子星的星风物质损失率分布是非均匀的,在该分布和子星形变的共同影响下角动量损失率的分布也是非均匀的。     

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。     

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。