非平衡热力学中恒星结构稳定性的研究

恒星是一个与外界有能量和物质交换的远离平衡态的开放系统,对于这样的非平衡热力学系统,本文利用普利高津学派七十年代发展的一种处理非平衡系统的简化形式,称之为平均场描述的随机理论。对恒星内部存在着单向不可逆热核反应系统的稳定性问题,作了探讨。     

非平衡热力学中恒星结构的稳定性研究

本文利用比利时 I.Prigogine教授等所建立的非线性非平衡热力学理论中关于系统稳定性的超熵产生判据,来重新审查主要由PPI反应所决定的太阳型恒星结构的稳定性问题。结果表明,只要恒星内部H~1与He~4丰富度之比Y<8.9,则星体结构就是稳定的。对于通常的恒星,它是自然满足的。     

非平衡动力学中恒星结构稳定性研究

采用非平衡动力学方法研究由CNO循环决定的恒星结构稳定性,本文得出:CNO循环自身是稳定的;扩散效应不会改变处于稳定的恒星结构稳定性;对流效应对其稳定性有重要影响,波数小的扰动更容易激发不稳定性;巨大的温度梯度也能激发不稳定性。本文给出了稳定性条件和恒星结构保持稳定所允许的最小扰动波数。     

非平衡热力学中恒星结构稳定性的研究——Ⅲ.质量耗损情况下的PPI反应

恒星是开放系统.本文以非线性非平衡热力学中超熵产生判据来研究质量耗损(dρ/dt=- ε/c~2,ρ为总质量密度,ε为单位体积的产能率,c为光速)下,PPI反应所决定的太阳型恒星结构的稳定性问题。结果表明:时,恒星结构肯定稳定.式中X、Y分别为氢、氦丰度,A_1、A_3分别为H~1和H_e~3的原子量,β～10~(-4)—10~(-5)(当8×10~6K≤T≤1.5×10~7K时),(ρ_1为H’的质量密度),(N_A为阿佛伽德罗常数,Q_1=-1.442 MeV,Q_2=5.493 MeV,Q_3=12.859 MeV).     

字宙 最终命运如何？

上个世纪,天文学家有力地证明,我们现在居住的宇宙起源于大约138亿年前发生的一次“大爆炸”。大爆炸之后不久,基本粒子和简单的原子（氢和氦）形成。宇宙在膨胀中冷却,当温度降到足够低时,恒星得以形成。在这些恒星的核心发生的核聚变产生了很多新的元素,如碳、氮、氧等。另外一些我们生活中常见的元素,比如铁,则是在更加猛烈的超新星爆发中产生的。与此同时,宇宙中出现了行星、白矮星、中子星和黑洞等各种天体。今天,新的恒星依然不断从大爆炸、恒星风和超新星爆发所遗留的气体中产生出来。现在的宇宙似乎有利于行星的形成和生命的发展,不过在遥远的将来,情况将发生戏剧性的变化。     

AGB星的超星风与热脉动的研究

至今国际上对ＡＧＢ星的超星风、热脉动及振动的理论研究工作中都忽略了湍流压的存在，然而对于一个整个外壳都处于完全对流的ＡＧＢ星，湍流压是存在的，并且由于湍流压的存在将对气体压强、密度、温度以及各热力学量产生影响，因而对ＡＧＢ星的超星风、热脉动及振动产生影响。本文以恒星结构演化理论中常用的混合程对流理论为基础，给出了湍流压以及考虑湍流压情况下恒星内部物态方程和各热力学量的表达式，并给出了判别恒星外壳产生动力学非稳定性的判据，并在此基础上研究了质量为２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙的恒星从主序到ＡＧＢ星的演化。目的是研究有湍流压情况下ＡＧＢ星的超星风及热脉动的机理。结果表明，对于７Ｍ⊙恒星，在红巨星及ＡＧＢ阶段，湍流压可以达到总压强的３０％，并且对恒星的结构产生重要影响，对于２．８Ｍ⊙恒星，在红巨星及ＡＧＢ阶段影响较小。由于湍流压的作用，２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙恒星在ＡＧＢ阶段和红巨星阶段，靠近表面的区域会出现动力学非稳定性，造成物质向外喷流，这就是ＡＧＢ星和红巨星产生强大星风的物质损失的原因。研究还表明，湍流压效应造成７Ｍ⊙ＡＧＢ星的氢燃烧壳层产生主周期为５０年的脉动现象，同时使氦燃烧壳层的热脉动提前发生和周期变短     

2.8M⊙碳AGB星的形成和演化

在混合程对流理论基础上建立了湍流压的恒星结构与演化理论,以及在对流外壳中出现动力学非稳定性的判据。在此基础上研究了初始质量为2.8M⊙的星族I恒星从主序星到碳AGB星的质量非守恒演化。结果表明,在RGB星和AGB星阶段,靠近恒星表面区域内湍流压可以达到总压强的30％。且湍流压效应可能是导致RGB星和AGB星靠近表面区域产生了动力学非稳定性,从而造成物质向外逃逸的原因,我们认为湍流压效应可能就是造成有效温度低因而辐射压也低的RGB星产生强星风,以及AGB星产生超星风的物理原因,还发现当氦燃烧层源厚度与层源质量的比值小于0.04R⊙／M⊙时,层源内会出现热核反应的非稳定现象,即出现热脉动,且2.8M⊙AGB星经过6次热脉动后,恒星表面的C／O超过1,恒星演化成碳AGB星。     

湍流压对中小质量恒星后期演化的影响(I)湍流压、物态方程及热力学量的计算

本文以恒星结构演化理论中常用的混合程对流理论为基础，给出了湍流压以及考虑湍流压情况下恒星内部物态方程和各热力学量的表达式．在此基础上研究了质量为２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙的恒星由主序演化到红巨星和ＡＧＢ星阶段其湍流压的大小．结果证明，在红巨星和ＡＧＢ阶段，靠近恒星表面区域内湍流压可以达到总压强的３０％．     

CO分子转动谱线的天体物理研究方法和近期进展

ＣＯ的射电转动谱线揭示了光学不可见的冷宇宙、银河系最大天体－巨分子云和恒星形成过程中的一个普遍存在的重要的相－双极外流。ＣＯ在６７～１８６ｕｍ波段的转动谱线是探测动能温度数百度以上的热天体（诸如富碳、富氧演化星包层,行星状星云、年轻星和恒星形成区复合体）物理条件的重要探针。对ＣＯ分子转动谱线的天体物理研究方法和在该领域的近期进展作了简单的评述。     

一种质点系统平衡态的非线性稳定性

在具各向异性速度分布的质点系统的总能量小于零时，由大量静态维里定理构造了该系统的一个旋转椭球形平衡态。讨论该平衡态的非线性稳定性。发现在上述平衡态附近旋转随球作拟周期或近拟周期运动，尽管存在混沌运动和轨道扩散行为，但是对实际的时间尺度而言，可以认为该平衡态具有非线性稳定性。有关结果在用N-体数值模拟研究恒星系统振动行为时有一定的应用价值。     

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。     

湍流压对中小质量恒星后期演化的影响：（Ⅰ）湍流压,物态方程及热…

本以恒星结构演化理论中常用的混合程对流理论为基础，给出了湍流压以及考虑湍流压情况下恒星内部物态方程和各热力学量的表达式。在此基础上研究了质量为２．８Ｍ和７Ｍ的恒星由主序演化到红巨星和ＡＧＢ星阶段其湍流压的大小。结果证明，在红巨星和ＡＧＢ阶段，靠近恒星表面区域内湍流压可以达到总压强的３０％。     

光学参考系与射电参考系连接初探

本文简要讨论了建立基本恒星参考坐标系与河外射电源参考系相联系的方法,以及射电源结构的影响和参考系统之间的关系。     

旋涡星系中恒星形成对旋涡结构的影响

本文利用N体数值模拟方法,讨论了旋涡星系中恒星形成对旋涡结构的维持作用。在假定恒星是在一定密度区域中形成以及恒星诞生率为1.0M_⊙/年的情况下,模拟结果表明,旋涡图象的维持时间是未考虑恒星形成模型的2.3倍。     

银盘恒星的年龄-金属丰度关系研究

该文回顾了恒星的AMR(年龄-金属丰度关系)研究的历史,评述了研究的现状;介绍和比较了确定恒星年龄和金属丰度的有关方法;分析和讨论了最近有关AMR研究的4个大样本工作,分别利用每两样本之间的共同样本星,详细比较了它们分别给出的恒星年龄、金属丰度和AMR;结果表明样本的选择效应以及确定恒星年龄和金属丰度的方法或采用参数的不同都会影响AMR.通过比较选取了恒星年龄比较一致且金属丰度精度相对较高的2个样本,分别包括4 007和1 042颗恒星,用纯运动学标准确定了各自的星族成分,分别讨论了薄盘和厚盘恒星的AMR,结果显示厚盘恒星的存在明显的AMR,而薄盘恒星的A:MR不如厚盘那么明显,也提出了进一步研究AMR需要开展的几项工作.     

蓝离散星研究现状(Ⅰ):形成机制

大量研究表明,蓝离散星的形成可能有多种机制,目前比较流行的形成机制可以概括为以下几类:密近双星系统的质量传输及双星并合、密集星场的恒星碰撞,以及包含双星系统的恒星间 (双星-单星、双星-双星)相互作用导致的恒星并合。与此同时,蓝离散星在各类恒星系统中的普遍存在,也使得研究这类恒星的形成及演化成为追踪恒星系统动力学演化、化学演化及积分光谱性质变化的有效指针。     

渐近巨星分支(AGB)长周期变星研究进展

AGB长周期变星是中小质量恒星演化到晚期时形成的，由于它们存在强烈的振动和巨大的星风物质损失，研究这类变星对于了解恒星振动性质、星风产生机制及恒星晚期演化都有十分重要的意义。本文比较广泛地考查了最近十几年来国际上对于AGB长周期变星观测和理论研究工作的现状，讨论了AGB长周期变星的主要观测性质以及恒星振动和演化理论工作中所取得的进展，同时也分析了目前研究工作中存在的一些问题和困难，指出今后研究工作中需要逐步加以解决的一些问题。     

转动恒星结构与演化研究

恒星的自转 ,是恒星结构和演化理论的难点。近年来有许多观测事实 ,特别是早型大质量星的观测事实 ,预示恒星的自转效应可能引起恒星内部的物质向外转移 ,造成恒星表面一些元素丰度超丰 ,并且对恒星结构和演化产生重要影响 ,因此 ,恒星的自转问题受到了越来越多的关注。考虑自转效应后 ,恒星结构和演化模型将是二维模型 ,本文综述了诸多作者如何将二维的恒星结构和演化模型简化为一维模型。作者在研究了以上作者的简化方法后 ,提出了一种比较简单的新方法。这种方法基于如下假设 :假设在等势面上的温度 ,密度 ,压强 ,光度 ,化学组成和角速度等物理和化学量近似于均匀分布 ,并且这些量与等价球面上的量相同。 (等价球面是假想的球面 ,它包围的体积与等势面包围的体积相等。)我们在等价球面上推出新的转动恒星结构和演化方程 ,构造出新的演化模型。这个模型与不考虑转动效应的演化模型相比 ,有以下变化 :流体静力学平衡方程变化 ;辐射温度梯度变化 ,并引起对流判据变化 ;星风物质损失和角动量损失增大。作为转动恒星结构和演化模型的应用 ,我们研究了中 ,小质量星中心氦燃烧阶段在赫罗图中的演化轨迹发生来回摆动 (又称为蓝回绕 )的物理机制问题。有诸多作者曾经研究了可以影响蓝回绕的各种因素。但是不知     

天文学研究发展趋势分析--恒星与恒星系统

对在1981-2000年世界上所发表的和中国学者所发表的有关恒星与恒星系统的论文作统计发现：此期间世界上这一领域的发展较平稳，而我国的发展快速．这反映了改革开放后，我国基础学科研究大有进展．从各分支所占的比重和发展来看，我国在恒星与恒星系统的研究与世界同期有几乎相同的分布，因此总体上我国在这一领域的发展基本正常．当然有些分支发展较快，如有关超新星及其遗迹、星际介质和恒星形成区、化学丰度的研究等，这和一些较强的研究团组形成有关；在双星研究方面，我国则与世界发展一致，双星研究始终是恒星研究领域的重点；而在世界范围内较突出的关于银河系的研究，在我国却相对较弱．恒星和恒星系统这一研究领域20年的论文数统计显示，我国学者所发表的论文只占世界总论文数的1．3％，虽然在最后5年有大幅上升，但也只占2．0％，这与我国IAU会员数所占比例相比是偏少的．就世界整体而言，恒星领域的研究进展与整个天文学领域相比是较慢的，显然这与一批能做深空探测和高能波段观测的设备投入有关．因此，除了对恒星及恒星系统领域作统计分析外，对整个天文学领域各大分支作分析可能对制定今后我国天文学发展计划更有利。     

白光耀斑研究的新进展

本文综述了近年来太阳和恒星白光耀斑研究的最新进展。文中着重讨论了两类白光耀斑的光谱特征，白光耀斑的大气模型，以及白光耀斑大气的加热机制等问题，并对恒星白光耀斑同太阳白光耀斑作了某些比较。