超子对冷中子星物理性质的影响

本文将Walecka(1974)提出的平均场模型推广到包括重子八重态的所有重子情况。讨论了超子对冷中子星物理性质的影响。没有预先假定相互作用的SU(3)对称性,给出了完整的理论结果。对SU(3)对称相互作用情况进行了计算。当ρ=4.43×10~(14)gcm~(-3)时,超子开始出现,其影响是使物态方程有约8％的软化。所得到的中子星最大质量及相应的星体半径、转动惯量和中心密度分别为:2.37M_⊙,11.1km,4.3×10~(45)gcm~2和2.32×10~(15)gcm~(-3)。     

高密物质的一种状态方程和中子星的结构

我们用改进的平均场方法计算了核密度以上物质的状态方程,并用中子星结构方程计算了中子星结构,得出引力质量M_G=1.7M_⊙,转动惯量I=1.62×10~(45)g-cm~2。结果表明,这些值与观测值符合的较好;高密物质相互作用模型的选取直接影响到中子星结构的特征量,同时可看出,用改进的平均场方法可使非相对论和相对论理论所推算的中子星的质量和转动惯量之间的差距明显地缩小。     

中子星质量分布与诞生方式的研究

统计研究了63对双星系统中的72颗中子星(NS)的测量质量,其中包括18对X射线双星(XB)、9对双中子星(DNS)、4对中子星主序星系统(NSMS)、32对中子星白矮星系统(NSWD).运用Monte-Carlo随机抽样的方法,模拟出NS的质量分布,然后基于模拟结果进行统计分析.通过质量的统计研究,发现其质量呈双峰分布,分别集中在(1.328±0.220)M_⊙和(1.773±0.416)M_⊙.值得注意的是,在不考虑DNS的情况下,发现其质量分布仍然是双峰分布,质量集中在(1.360±0.337)M_⊙和(1.854±0.322)M_⊙.18颗DNS质量为单峰分布,平均质量为(1.330±0.0089)M_⊙.NS质量的双峰结构显示出,其可能有两种诞生方式.认为可能是铁核塌缩超新星爆发和电子俘获超新星爆发.DNS质量的单峰结构意味着DNS诞生演化机制可能与其他双星系统不同.为了进一步研究中子星质量分布的特性,将53颗测量到自旋周期的NS在20 ms处分为两组,分别为毫秒中子星(MSP,Ps≤20 ms)和正常中子星(PSR,Ps20 ms),发现这两类NS质量也都呈现出双峰分布,而且MSP的平均质量要比PSR的平均质量大～0.22 M_⊙.这表明NS在诞生后吸积约0.22 M_⊙的物质时,将可能成为MSP.根据NS质量与周期在M-Ps图上的分布,拟合出质量与周期之间的关系为:M=1.4+(Ps/ms)~(-3/2)M_⊙.     

中子星的相对论平均场描述

从相对论平均场理沦出发,考虑核子、超子和介子的相互作用,研究了中子星的结构和性质以及超子耦合常数对中子星性质的影响.发现当密度较高时,中子星的核心区主要由超子组成,即中子星转变成以超子为主要成分的奇异中子星,并且这种转变受到超子相互作用的影响.当超子耦合常数与核子耦合常数的比值为0.65时,中子星转变为奇异中子星所对应的密度最小,此时计算的中子星的最大质量为1.4 M⊙,与天文观测结果较好符合.     

大质量中子星PSR J0348+0432原生星的组成与结构

在相对论平均场理论中考虑重子八重态,选取每重子熵S=1或S=2,集中研究讨论了熵效应对大质量中子星PSR J0348+0432原生星性质的影响.利用GL85核子耦合参数组计算了PSR J0348+0432的质量,将该参数组推广来计算每重子熵S=1或S=2时原生中子星的性质.结果发现原生中子星较零温中子星会有更多超子出现,且原生中子星的温度越往内部温度越高,超子的出现会降低内部温度.熵会增大大质量原生中子星的质量,这种增加效应超过超子出现减小大质量中子星质量的效应.熵会增加原生中子星的半径,即原生中子星的冷却是一个星体收缩的过程.     

食双星仙女座RT And的视向速度和测光研究

本文发表了食双星RT And的1984—1985年期间的视向速度观测。依据点源模型获得了一组新的分光轨道解。轨道根数分别是:V_(01)=-1.0公里/秒;V_(02)=+5.0公里/秒;K_1=131.4公里/秒;K_2=168.4公里/秒;T_0=HJD2,445,977.0997。q_(sp)=m_2/m_1=0.780。结合文献中的资料,使用Wilson Devinney方法,对视向速度和测光观测作联合求解,得到了该双星的绝对参量:A=3.80R_⊙;R=1.14R_⊙;R=1.05R_⊙;M_1=1.05M_⊙;M_2=0.81M_⊙;L_1=1.78L_⊙;L_2=0.54L_⊙;M_(V_1)=4.14~m;M_(V_2)=5.65~m;距离估算为50pc。主伴星均有主序演化效应。     

吸积盘与恒星在星云盘中形成时的角动量损失

本文根据吸秘盘理论与天文观测结果,给出一个恒星在星云盘中形成的模型.通过计算角动量方程,获得了质量定常分布ρ(r)～r_(-β)(β=0,1,2)时的一般性解.对1M恒星的数值解表明:恒星在转动磁化的星云盘中形成时,角动量确实发生了巨大转移;并且,β=2的解能较满意地解释太阳系的角动量奇异性.     

NGC 4321中超新星1979_c的照相研究

1979年4月23日—12月27日,我们用北京天文台40/200cm双筒天体照相仪对旋涡星系M100(NGC 4321)中的亮超新星SN1979c进行了照相观测.本文简述了观测情况,并结合前人的观测,分析讨论了我们的结果. 它的光变曲线可以`划分为四个阶段.5月8日—6月5日间光变曲线有驼峰状突起.其光度变化既不同于Ⅰ型超新星,也与典型的Ⅱ型超新星不完全吻合. 计算得到超新星亮度极大时的绝对照相星等为M_(pg)(max)=-19~(m)78;极大光度L_SN(max)=1.076×10~(10)L⊙. 我们利用Balinskaya和Carney等人1980年发表的三色测光资料计算了这颗超新星在不同时刻的色温度变化,推算出它极大时刻的色温度约为T_c(max)≈9.0×10~3K. 爆发期间超新星辐射的总能量E_t=4.2×10~(16)L⊙. 根据这颗超新星的光变曲线、在星系中的位置及爆发期间辐射的总能量等主要特征,我们认为SN1979c是某些性质比较特殊的II型超新星.     

新状态方程下中子星的性质

利用扩展的Skyrme作用可从Hartree-Fock多体理论中给出一种新的状态方程。本文在这个状态方程的基础上研究了静态中子星的性质。对于SKM和SG2这两个较好的Skyrme相互作用模型计算得到中子星的最大质量分别为Mmax=1.7M。，Max=1.67M。，此外，本文还研究了中子星的其它性质，如引力红移、惯量矩等，计算结果与观测以及Glitch模型符合。最后还发现在这种状态方程下，中子星冷却仅能通过冷却速度相对较慢的修正的Urca过程来实现。为便于比较，文中还计算了AV14＋TBF和Paris TBF这两种三体相互作用模型下的中子星的性质。     

双中子星质量分布的统计研究

通过对12对双中子星(DNS)系统进行质量分布统计,得到其质量加权平均值为(1.339±0.042)M_⊙,其中主星和伴星的质量加权平均值分别为(1.439±0.036)M_⊙和(1.239±0.020)M_⊙.主星平均质量比伴星平均质量高,表明主星可能通过吸积获得质量,或者主星的前身星的质量更大.据此可以分析大质量恒星通过超新星爆发形成中子星的物理过程.此外还发现,DNS的总质量集中在一个比较狭小的范围(2.5–2.8 M_⊙),这说明DNS的质量形成受到伴星的影响.经过进一步的分析注意到DNS的质量比接近于1(略大于1),这可能暗示DNS系统的前身星质量比较相近.通过分析12对DNS在中子星的磁场强度-自旋周期关系图(B-P_s图)中的分布,发现DNS主星磁场强度约10~(10)Gs,自转周期约50 ms;PSR J1906+0746和PSR J0737-3039B处在正常脉冲星序列,磁场强度约10~(12)Gs,这说明两者没有吸积加速过程.     

中国天文年历中92颗非FK5恒星的位置和自行的重新确定

本文发表中国天文年历中92颗非FK5恒星的精确位置和自行。这些星的位置和自行参数是利用39部星表提供的位置统一归化到FK5系统后重新计算得到的。它们在平均观测历元的位置精度是: M_(a_0)cosδ_0=0.″066 M_δ_0=0.″067百年自行的平均精度是: M_μcosδ_0=0.″215 M_μ=0.″218     

小质量X射线双星中中子星自转演化的研究

为解释毫秒脉冲星自转周期的观测数据和理论结果之间的差异,采用数值分析的方法研究了小质量X射线双星中中子星的自转演化.在计算中,分别考虑了辐射压和中子星辐照引起的物质交流的不稳定性对系统的影响.结果如下:(1)吸积盘内的辐射压会使自转周期有小幅增加,中子星辐照导致的物质传输率的变化会缩短演化路径中自转减慢的阶段;(2)同时考虑辐射压和中子星辐照时在物质传输的高态阶段吸积会被辐射压抑制;(3)吸积的质量和快参数影响达到自转平衡的系统数目.     

相接双星SW Lac的视向速度观测及其活动性的研究

本文发表了WUMa型相接双星SW Lac的1984年视向速度观测,它给出的新的分光质比q_(sp)=m_2/m_1=1.255±0.011。通过光变曲线观测和视向速度曲线观测的联合分析,得出改进了的双星绝对参量:M_1=0.78M_⊙,M_2=0.96M_⊙,R=0.91R_⊙和R_2=1.00R_⊙,在此基础上,对SW Lac双星的周期变化,可能的质量交流和损失,以及黑子活动等作了详细分析讨论。     

广义相对论中静态荷电球体的一组内解

本文在假定物质密度ρ_m=μr~α,电荷密度 ρ_e=ρ_0r~βe~(-λ/2)的情况下,严格求解 Einstein-Maxwell 场方程,得出了静态荷电球体的一组内解,把文[4]、[6]的结果作为自己的特例包括在内。     

∑超子在饱和核物质中的势深度与前身中子星转动惯量

利用相对论平均场理论并考虑重子八重态{n,p,Λ,∑-,∑0,∑+,Ξ-,Ξ0},计算研究了∑超子在饱和核物质中的势深度U(N)∑对前身中子星(PNS)转动惯量的影响.研究发现:当U(N)∑依次取吸引势-30 MeV、-20 MeV、-10 MeV和0 MeV时,前身中子星相应于最大质量的转动惯量分别增大0.44%、0.29%和0.08%;当U(N)∑依次取排斥势+10 MeV、+20 MeV和+30 MeV时,前身中子星相应于最大质量的转动惯量分别增大0.06%和0.10%.取吸引势时的U(N)∑对相应于最大质量的转动惯量的影响较之取排斥势时的U(N)∑对它的影响大数倍.     

中子星内部物理学——Ⅱ.超高密度物质状态下的物理学

本文介绍了研究中子星内部超高密度物质状态时常用的量子力学和量子场论方法,例如BBG核物质理论和Walecka平均场模型。介绍了近年来的一些研究状况,其中包括中子星内部的反常核态、π凝聚和夸克物质等问题的研究简况。     

广义相对论中静态荷电球体的内解

本文在假设荷电球体内部物质密度为ρ_m=μγ~α,电荷密度为ρ_e=ρ_0γ~(b_e-λ/2)的情况下,严格求解Einstein-Maxwell场方程,求得了静态荷电球体的一个较为普遍的内部解。这个解可以看作是Wyman得到的内部解推广到荷电情况下的结果,并且将Wilson,李鉴增,Santos,Pant和Sah等人给出的许多结果作为自己的特例包括在内。     

Cyg X-3X光子场对γ射线的吸收效应

本文详细讨论了X射线双星Cyg X-3 的X光子场对γ射线的吸收效应.计算结果表明:当Cyg x-3 的X光子发射场处于高态时,从致密中子星附近发射的能量为10~2—10~4MeV的γ射线约有60％被其吸收,吸收过程产生的正负电子的逆Compton 散射会使出射能量10—70MeV的γ射线强度平均增加约50％.计算的γ射线能谱与实验观测结果基本相符.     

食双星的分光轨道解:WX Cnc

本文首次测定了WX Cnc的分光轨道解。轨道根数是:V_0=+9.8公里/秒;K_1=110.2公里/秒;K_2=149.0公里/秒;T_0=HJD 2,446,480.0309。结合文献中测光结果,得到了WX Cnc的绝对参量:A=6.32R_⊙;R_1=1.53R_⊙;R_2=1.18R_⊙ M_1=1.29M_⊙;M_2=0.96M_⊙。分光质比q=0.74。     

五维Bianchi-Ⅴ型理想流体宇宙模型

本文给出了态方程为P=(γ-1)ρ的理想流体的五维Bianchi-V型宇宙模型的普遍解,并讨论了γ=2/3和γ=1/2的两个具体的解。这两个解随着时间的增长将趋于五维膨胀各向同性宇宙模型。此外,还考察了解的奇点的性质。