湍动对流与变星脉动稳定性

对低温变星的脉动激发机制中的一些争议问题进行了评述:(1)大多数人相信γDoradus型变星是由所谓的阻塞对流机制所激发.研究表明,γDoradus和δScuti变星的激发机制不存在任何实质性的差别,他们是更大一类δScuti-γDoradus变星的2个次群:δScuti变星是p模脉动子群;而γDoradus是g模脉动子群.(2)大多数人相信太阳5分钟振荡和恒星的类太阳振荡被对流所阻尼,他们是由所谓湍流随机激发机制驱动的.研究表明,对流并非单纯只是脉动的阻尼机制,否则无法解释Mira变星和类Mira变星.利用非局部和非定常的恒星对流理论,不仅可以重现δScuti和γDoradus脉动不稳定区,也可重现低光度红巨星的类太阳振荡和高光度红巨星的类Mira振荡特性.     

脉动变星中的湍动对流的统计理论

本文研究了湍动对流的动力学过程.从统一的关联函数的动力学方程出发,同时得到了变星脉动速度场下,对流的定常分量和脉动分量.主要结果可归结如下:(1)对于定常对流,维滕斯的混合长理论和奥比克的元胞对流公式,均可视为我们统计理论的特殊情况.(2)考虑到湍动对流建立的动力学过程,与似稳流场的混合长理论相比,湍动对流脉动分量的振幅减小了,并且出现一个相位滞后.(3)讨论了湍动对流对变星脉动稳定性的影响,它表明:a)在丰富元素的电离区之下,湍动能对流(热对流加机械能流)的直接作用是促使脉动不稳定;而在丰富元素的电离区,对流传能起稳定性作用.b)湍流粘滞性永远起阻尼作用;而在准绝热脉动区,湍流压起退稳定的作用.c)分子应力(气体压加分子粘滞应力)对湍流作功项对变星脉动稳定性的作用,正好同湍流雷诺应力的作用相反.辐射传能和湍动对流的综合作用,可以解释“造父型”变星脉动不稳定区红端边界和晚型红巨星及超巨星的光度变化.     

恒星类太阳和类长周期变星脉动激发机制的理论探讨

利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了0.6～3.0 M☉恒星演化模型的线性非绝热脉动.结果表明,赫罗图上脉动不稳定带右方的脉动不稳定的低温恒星可以分成2大类(群).一类由主序矮星、亚巨星和中低光度红巨星组成的类太阳振荡恒星,它们的中高阶(径向阶nr≥12)p模是脉动不稳定的,而低阶(nr≤ 5)模是脉动稳定的;另一类是由亮的红巨星和渐近巨星支星(AGB)组成的类长周期变星,它们的低阶模(nr≤5)是脉动不稳定的,而高阶模(nr≥12)却是脉动稳定的.能利用对流与脉动的耦合统一解释造父变星脉动不稳定带红边界、类太阳和类长周期变星脉动.对赫罗图右方的低温恒星的中低阶p模振荡,对流与脉动的耦合是主要的脉动激发和阻尼机制,而湍流的随机激发机制仅对类太阳振荡高阶p模重要.     

脉动稳定性对恒星对流包层氦丰度的依赖

捅姜利用一种非局部和非定常的恒星对流理论,计算了3种不同氦丰度(Y=0.28,0.13,0.00)、太阳金属丰度(Z=0.02)、质量1.4~3.0 M_☉恒星演化模型的径向和低球谐阶F-p8模的线性非绝热脉动.数值计算结果表明,理论的δScuti变星脉动不稳定区红边界几乎不随氦丰度变化而改变.随着氦丰度降低,δScuti变星脉动不稳定区蓝边界向低温方向推移,脉动不稳定区中热方的高温星变得脉动更稳定;而冷方的低温星则变得脉动更不稳定.这似乎表明不大可能用氦弥散去解释δScuti脉动不稳定带中的不变星.然而脉动不稳定带热方和冷方中的不变星与变星的比例可能作为是否存在氦弥散的一种观测证据.     

球状星团中低光度红巨星的脉动稳定性

利用一种非定常的恒星非局部对流理论,对球状星团中低光度的红巨星进行了线性非绝热脉动理论计算．结果表明,对所有温度高于约5400 K模型的基音到4阶泛音都是脉动稳定的．随着恒星光度的增大,低阶泛音也变得脉动不稳定．对中低光度的红巨星,脉动稳定性非常低,接近中性稳定．因此他们将是不变星或非常小振幅的短周期变星(P<2天)．     

非局部的对流理论

本文分析了局部对流理论存在的问题。指出在研究变星脉动和具有延伸对流区的恒星内部结构时,湍流雷诺应力的作用是不可忽略的。当考虑湍流压对恒星静力平衡的影响时,则必然排斥对流的局部描述。从研究湍流关联的动力学方程出发,提出了一种非局部对流的统计理论。     

TESS空间卫星单扇区变星的周期性研究

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)空间卫星提供的短曝光、高精度光度测量为寻找并区分变星与搜寻行星提供了良好的数据.利用变星源的光变曲线,使用周期频谱分析与光变折叠等一系列方法分析了TESS空间卫星21扇区19995颗拥有高质量光变数据的目标源,并对这些源进行了分类,共获得4624颗变星,其中食双星322颗、脉动变星470颗、行星凌星37颗.所得变星结果与VSX (The International Variable Star Index)变星表进行了交叉比较,共交叉匹配了625颗变星源,这些交叉源中共有131颗为食双星系统、31颗为脉动变星,并通过周期频谱分析获取了双星绕转以及脉动周期.另外在59颗变星中发现明显耀发现象,交叉源中有8颗变星为行星凌星并同样通过周期频谱分析获取了行星绕转周期,从而验证了TESS空间卫星数据对变星分析的可行性.通过利用TESS空间卫星21扇区获得的变星周期结果与VSX变星表中提供的变星周期对比,发现与VSX变星表中绝大部分变星的周期一致,有一部分结果与VSX变星表中的结果差别较大,对这些变星周期结果做了进一步修正,并给出了变星表未列出的变星周期结果.     

仙王β型变星的观测物理特性和研究进展

仙王β型变星是一类早型(08-B6,Ⅰ—Ⅴ)、短周期、低变幅的脉动变星。本文综述了这类变星的观测物理特性,并着重从实测方面介绍了近年来一些研究进展,新变星的寻找,高精度测光,高分辨率的光谱观测研究,光学偏振,紫外,红外,X射线探测等。仙王β型变星的脉动机制至今尚未解决。     

红巨星中长副周期变星的起源

长副周期变星是一类特殊的半规则变星,大量存在于银河系和大小麦哲伦云中,约占渐近巨星分支的25%～30%。该类变星有两个光变周期,短的主周期为30～200 d,由径向脉动的低阶模式导致;长的副周期长达400～1500 d。在长周期变星的周光关系中,长副周期变星处在D序列,平行于径向脉动的A、B和C序列,且与属于双星系统的E序列部分重叠。长副周期现象的起源一直是个谜,现存的解释模型有:径向脉动、非径向脉动、双星、磁活动、带有一个巨大黑子的转动红巨星、转动的椭球红巨星、κ机制等,但这些模型没有一种能完美地解释长副周期变星的起源。     

δScuti变星和相关天体

δScuti型变星是赫罗图上A3～F5区间的主序及其以上的一种周期短于0.3 d的单周期或多周期小变幅脉动变星.与它们相关的变星有矮造父变星、γ Dol变星、蓝离散星、金属线星、A型特殊星、λBoo变星和δDel变星.有些赫比格Ae/Be星也存在类似的脉动.对自1964年起的研究工作进行了系统的总结,给出了1995年后新发现的相关变星数和最可靠的周期变化表,提出应当用双星轨道光时效应来解释实测得到的变星周期变化中的幅度很大的成分.统计表明自转越快变幅越小,因此年轻星团中不可能存在大变幅变星.变幅随周期的分布有3个极大值,最大变幅是周期0.17d处的1.0 mag.恒星系统内变星的平均周期越短系统的年龄越大,金属丰度也越低.     

关于仙王座β型变星的脉动激发机制

仙王座β型变星是一类上部主序的短周期内因变星，找到它们及其它早型变星的脉动激发机制是一个长期未能解决的问题．新发表的不透明度表格ＯＰＡＬ比早期的表格有显著的提高，这样不透明度机制似乎就能够解释仙王座β型变星的脉动．本文用线性径向非绝热脉动理论研究了仙王座β型星的脉动稳定性，检查了不透明度机制，用的不透明度是对ＯＰＡＬ表格的一种分析逼近，但计算的十阶以下脉动模式都是稳定的．由于未能证实别人得到的脉动不稳定性，所以我们怀疑不透明度机制可能还不足以激发仙王座β型星，因而给它们的激发机制下一个肯定的结论似乎还为时过早．我们认为对仙王座β型星的脉动起因，有必要进一步研究不透明度机制或别的脉动激发机制．     

关于奖励优秀论文作者及约稿作者的决定

正经中国天文学会天文学报编辑委员会批准,对2017年至今受邀撰写并获录用发表在《天文学报》的6篇论文及2017年遴选出的2篇优秀论文进行奖励,金额分别为2000元和4000元.名单如下:1.湍动对流与变星脉动稳定性发表于《天文学报》2017年58卷2期     

太阳5分钟振荡的激发机制

1 引言 太阳5分钟振荡是上世纪1个重要的发现[1],它使得人们可以通过观测太阳表面的振动来探测其内部的结构,日震学已取得了巨大的进展,然而我们至今仍不了解其脉动的激发机制,它依然是1个存在争议的问题.太阳位于造父变星脉动不稳定区之外,所以大多数人都相信,由于对流的阻尼,太阳是脉动稳定的,太阳和太阳型恒星的振荡都是由所谓的湍流随机激发机制所激发[2-8].     

δScuti型变星的观测与模型(英文)

本文报告了δScuti型变星V6 5 0Tau的测光研究结果并讨论了这类变星振幅的变化。根据Arets2 0 0 0的综述“通过谱线变化做模式证认” ,介绍了光谱观测研究δScuti型变星的方法。最后介绍了熊大闰和邓李才的理论模型及δScuti型变星理论的脉动不稳定带     

脉动变星数据库的建立

为了方便国内学者对脉动变星进行研究,建立了一个数据库,目前包含了时间长达10 yr左右的巡天项目MAssive Compact Halo Objects(大质量致密银晕天体,MACHO)和Optical Gravitational Lensing Experiment(光学引力透镜实验,OGLE)发现的脉动变星,一共容纳了来自银河系核球与大小麦哲伦云中的共近23万颗变星.采用的软件是LAMP,即Linux+Apache+MySQL+PHP.数据库的使用通过网页的简单搜索界面实现,搜索参数主要是天体的赤经、赤纬和半径.鉴于本数据库的灵活性,将来很方便加入其他的变星数据.     

δScuti变量和相关天体

δScuti型变星是赫罗图上A3-F5区间的主序及其以上的一种周期短于0.3d的单周期或多周期小变幅脉动变星，与它们相关的变星有矮造父变星，γDol变星，蓝离散星，金属线星，A型特殊星，λBoo变星的δDel变星，有些赫比格Ae/Be星也存在类似的脉动，对自1964年起的研究工作进行了系统的总结，给出了1995年后新发现的相关变星数和最可靠的周期变化表，提出应当用双星轨道光时效应来解释实测得到的变星周期变化中的幅度很大的成分，统计表明自转越快变幅越小，因此年轻星团中不可能存在大变幅变星，变幅随周期的分布有3个极大值，最大变由是周期0.17d处的1.0mag，恒星系统内变星的平均周期越短系统的年龄越大，金属丰度也越低。     

球状星团M3水平支脉动不稳定带红边界附近的小变幅变星

半个世纪以前,Ｒｏｂｅｒｔｓ 和Ｓａｎｄａｇｅ 在验证Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ 的理论发现时,在水平支ＲＲＬｙｒａｅ 变星缺口段的红端发现了两颗小变幅的变星。当时定不出类型,标以“？”。以后Ｓａｎｄａｇｅ 在做ＲＲ Ｌｙｒａｅ 变星统计研究时,竟不加解释地当作ＲＲａｂ 型星处理。半个世纪之间,没有人对这颗星的反常加以注意。我们用国内的ＣＣＤ 观测,又发现了一颗类似的小变幅变星,但变幅更小,周期更长。这颗星与以前发现的两颗一起,似乎构成ＲＲ Ｌｙｒａｅ 星的又一个次型。现有的变星脉动理论还不能对之加以解释。我们预计,这将再一次推动脉动理论发展。     

变星的光电观测

变星的光电观测刘学富随着我国科技事业的进步,天文爱好者队伍日益扩大,观测设备和水平也有很大改进。一些青少年天文馆、天文台,甚至私人都拥有光电光度计等望远镜终端设备以及相应的微机软件。所以在这里,我们以食变（双）星、脉动变星的光电测观为例,谈谈光电测光...     

亮星星表中脉动变星的双星比例研究

本文以亮星星表1982年版的资料为依据,统计了双星比例随光谱型的变化。发现巨星的双星比例由B、A型的50％左右逐渐下降到M型的24％,而矮星的双星比例不随光谱型下降,都在50％左右。还发现各主要类型脉动变星中的双星比例比上述相应光谱区内的双星比例高约10％。这可能说明成双性与恒星演化和脉动特性均有某种关系。造父变星中双星比例高达53％是很值得仔细研究的问题。     

仙王座β型变星νEri的测光和高分辨率分光观测和脉动模示分析

仙王座β型变星νEri的测光和高分辨率分光观测和脉动模示分析@卢方军 @刘学富 @黄河 @茶光伟