第一代恒星的观测和研究进展

第一代恒星（星族Ⅲ恒星）标志着宇宙从暗物质时代到现在已知的宇宙的转折点。目前对第一代恒星（星族Ⅲ恒星）的观测结果表明，在银河系中还没有发现零金属丰度的恒星，金属丰度[Fe/H]≤-2.5的恒星极少。由于近几年的BPS巡天，银河系中已知的极端贫金属丰度的恒星数目大大增多。目前，可探测到的极端贫金属星的金属丰度[Fe/H]最低约为－4．1。金属丰度在－4到－3之间的恒星大约有100多颗，这些恒星的运动学特性非常类似于其它晕星。然而还没有发现第一代恒星，或金属丰度[Fe/H]≤-5的恒星。关于第一代恒星的形成过程、初始质量函数以及存在于银河系的什么地方，都还没有任何直接的证据。但第一代恒星确实存在。第一代恒星这个谜一般的实体，向观测和理论天文学家提出了巨大挑战。为探测和预言银河系中的第一代恒星，天文学家提出了许多观测方案和理论模型。对有关第一代恒星在观测和理论研究上的进展进行了综述。     

贫金属星的重元素丰度Ⅱ.细致的光谱分析

本文确定了贫金属矮星和亚巨星的重元素丰度.基于高分辨率高信噪比光谱得到27颗样本星的锶、钇、锆、钡、镧、铈和铕丰度.主要结果为:(1)第一峰区元素锶-钇-锆显示了奇偶效应,在晕族星中钇相对于锶和锆过贫。(2)对[Fe/H]>-2.5的恒星钇丰度为常数([Y/Fe]=-0.06).(3)对于[Fe/H]<-1.7的样本星,随金属丰度减小钡过贫增加·(4)镧和铈相对于铁过贫.(5)在金属丰度-1.0>[Fe/H]>- 2.0 区间,铕表现过富.(6)对[Y/Fe],[Zr/Fe]和[Ba/Fe]存在约0.1dex的本质弥散.     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上，利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi-phase)(气体，分子云，大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型，讨论了以下观测约束：1、质量面密度、恒星形成率，各分区质量比；2、场星的年龄-金属丰度关系；3、α元素化学演化；4、太阳附近G矮星金属丰度分布；5、三成分金属丰度特征量；6、超新星爆发率；7、内落速率。结果表明，三成分多分量模型能够较好地满足观测约束，比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

观测结果对三成分多分量星系化学演化模型的约束

本文是在银河系化学演化的基础上,利用银河系的三成分(threezone)(即晕、厚盘和薄盘)多相(multi phase)(气体,分子云,大、小质量恒星以及剩余物质)的化学演化的理论模型,讨论了以下观测约束:1、质量面密度、恒星形成率,各分区质量比;2、场星的年龄-金属丰度关系;3、α元素化学演化;4、太阳附近G矮星金属丰度分布;5、三成分金属丰度特征量;6、超新星爆发率;7、内落速率。结果表明,三成分多分量模型能够较好地满足观测约束,比较真实地反映星系演化过程。可以用该模型计算元素的星系化学演化。     

银河系铝元素丰度研究

恒星的Al元素丰度可以为探索星团和星系的化学演化提供重要线索.通过系统分析银河系薄盘、厚盘、核球、银晕以及M4、M5等球状星团中恒星的[Al/Fe]随恒星金属丰度[Fe/H]的变化趋势,得出银河系薄盘、厚盘和核球恒星的[Al/Fe]随着[Fe/H]的增加而缓慢下降,而球状星团M4和M5恒星的[Al/Fe]随[Fe/H]增加没有下降趋势,这暗示Ia超新星对M4和M5恒星元素丰度的贡献比较小.详细研究了银河系恒星[Al/Fe]与[Mg/Fe]、[Na/Fe]的相关性,结果表明银河系场星的[Al/Fe]与[Mg/Fe]正相关,但在球状星团M4和M5恒星中未见此相关性;银河系盘星及M4和M5等球状星团恒星的[Al/Fe]与[Na/Fe]都存在正相关.     

银河系金属丰度及其演化研究新进展

银河系的银盘、银晕、核球的平均金属丰度为－０．２,－１．６,－０．２。年龄－金属丰度关系给出了银河系形成和演化的线索。为了解释观测的年龄－金属丰度关系及其弥散,银河系化学演化模型必须考虑恒星轨道运动、非瞬时混合等机制。     

银盘径向丰度梯度及冷气体的演化

为了理解银盘的径向丰度梯度形成机制及冷气体演化,构建了银盘化学演化模型.模型中采用了与分子氢相关的恒星形成律,分开计算了分子氢和原子氢的质量面密度演化,并将模型预言和观测到的各物理量径向轮廓进行了比较.结果表明,模型预言对所采用的内落时标非常敏感,采用与分子氢相关的恒星形成律的模型能够较好地符合银盘基本的观测特征,尤其是能够自然地得到银盘的径向氧丰度梯度和冷气体的径向面密度轮廓.采用瞬时或非瞬时循环假设对冷气体的演化影响不大,在气体密度较低的情况下更是如此.     

测定天琴RR变星金属丰度的方法

银晕中天琴RR变星金属丰度的测定对于研究银河系晕的形成和演化具有重要的意义．在当前的技术条件下,高分辨光谱的方法难以测量银晕中较暗的天琴RR变星的金属丰度．高分辨光谱测定金属丰度的方法对恒星大气模型的依赖性较高,而恒星脉动引起的复杂大气状况对于建立正确的大气模型本身就是挑战．△S光谱方法、Caby测光方法和光变曲线的参数方法则弥补了高分辨光谱方法的不足,将能测量更远距离上的天琴RR变星的金属丰度．着重介绍了这3种方法发展的历史、具体的观测流程以及需要注意的问题。通过比较这3种方法的优劣,为实际观测时方法的选用提供借鉴。     

CEMP星HE1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H] ~ - 3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP), 该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe] = 1.16±0.31, [Pb/Fe] = 1.98±0.19), 而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe] = 0.46±0.22), 使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布. 采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化. 利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合, 发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成, 而r-过程核合成也有贡献.     

稳定物质转移通道形成双黑洞

由于缺乏足够的观测数据,大质量恒星的研究进展缓慢,到目前为止大质量恒星演化和黑洞详细的形成过程还存在较大争议。LIGO首次探测到恒星级双黑洞并合产生的引力波信号,这不但验证了爱因斯坦20世纪的预言,而且还证实了大质量双黑洞的存在。研究工作采用恒星演化程序MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics)计算孤立双星的演化,主星初始质量为20 M⊙～80 M⊙,金属丰度为0.000 1～0.002,初始双星质量比为0.7～0.9。双星系统通过稳定物质转移通道,形成总质量(15～110) M⊙范围内的双黑洞。形成双黑洞的并合时标强烈依赖于初始轨道周期,只有初始轨道周期不大于5 d的双星系统演化形成的双黑洞,通过引力波辐射损失角动量,最终可能在哈勃时标内并合。研究工作得到的结果可以解释部分现阶段已经探测到的引力波事件。     

表面边界位置对太阳ρ模本征振荡频率的影响

本文研究了表面边界位置对太阳ρ模绝热本征振荡频率的影响。数值计算结果表明，对于ｖ４０００μＨｚ的中低阶ｐ模，表面边界置于温度极小点所引起的本征振荡频率的计算误差随着ｖ和ｌ的增大，表面边界点位置对太阳理论振荡频率的影响增大，色球结构对太阳ｐ模振荡频率的影响已变得不可忽略。     

太阳系外行星动力演化研究

本文简要地介绍了目前太阳系外行星系统动力演化的研究现状。我们用数值模拟方法和并从分析的角度研究了GJ 876和HD 82 943。通过分析不同的共面和非共面构型 ,我们发现所有的稳定轨道都和2 :1共振有关 ,此外我们还发现在这两个系统内存在近星点共振—对应了两个行星的近星点经度之差在1 80 0或者 0 0附近秤动。这两种机制对维持行星系统的稳定性起了重要作用。     

近地小行星轨道演化的研究

本文主要阐述了近年来我们在近地小行星轨道演化研究所获得的一些基本结果,即合理的力学模型和相应的有效算法,并以实际预报算例与有关权威性的结果作了比较,证实这些研究结果确实是可信的。     

THE CHEMICAL COMPOSITION OF THE HAVERÖ METEORITE AND THE GENESIS OF THE UREILITES

The chemical composition of Haverö is presented and compared with the composition of the other five ureilites     

关于土卫八运动的轨道解

为了适应星际探测的需求,本文建立了在新的精度要求下土星卫星运动对应的力学模型,具体讨论了土卫八的运动,并针对主要摄动源土卫六的引力作用,建立了轨道变化的分析解,以此表明建立了土卫运动理论该采取的途径和精密定轨宜采用以轨道根数作为状态量的数值定轨方法。     

埃尔塔宁小行星质量的下限估计

埃尔塔宁小行星是一颗２１５ 万年前在南太平洋撞击地球的小行星,它也是目前唯一的深海区与地球碰撞的小行星。根据埃尔塔宁号和Ｐｏｌａｒｓｔｅｒｎ 号海洋调查船在陨击海区勘查的小行星残骸分布密度,我们估计埃尔塔宁小行星质量为２ ．３ ×１０１３ｇ ,对应于它的直径为０ ．２３ 公里。这比Ｋｙｔｅ 等人（１９８８） 估计的质量小了１０ 倍,然而它更接近埃尔塔宁小行星撞击事件的实际情况,可以作为埃尔塔宁小行星质量下限和半径下限更合理的估计值。     

地球自转长期变化的最新结果

地球自转长期变化的研究依赖于古代天象记录.近年来这方面研究取得明显进展.本文着重介绍作者由中国古代公元十世纪以前732个月掩犯记录得到的最新结果,并与其他结果进行了对比和综合分析,中国月掩犯记录填补了公元三至八世纪的资料缺环,并证实了公元五世纪前后地球自转非潮项的明显变化.