蓝离散星研究现状(Ⅱ):观测特性

不同恒星系统(银河系晕、疏散星团、球状星团、矮星系)中蓝离散星所表现出的观测特性各不相同,这与恒星系统动力学环境及相应的蓝离散星主导形成机制直接相关。因此,分析研究蓝离散星的不同观测特性,也就成为研究蓝离散星形成机制、恒星及双星系统演化以及恒星系统动力学演化的有效方法。     

贫金属富碳天琴RR变星的形成

贫金属富碳恒星(Carbon-Enhanced Metal-Poor, CEMP)是研究宇宙早期恒星性质和化学演化的极佳样本,通常认为来自双星.目前发现的贫金属富碳星中有9颗天琴RR变星(RR Lyrae star, RRL),其中至少7颗未表现出任何双星特征.传统双星物质转移模型不足以充分解释贫金属富碳天琴RR变星(CEMP-RR Lyrae)单星的形成.之前研究表明氦白矮星和赫氏空隙星(HG)的并合模型可以解释部分富碳红巨星单星的碳增丰现象,因此贫金属富碳星单星也可能来自氦白矮星和赫氏空隙星的并合模型渠道.通过详细计算的氦白矮星和赫氏空隙星并合模型来检验这一演化渠道,结果表明:该并合模型在后续的演化过程中,其重力加速度、温度、表面碳丰度均能与观测符合较好.由此,氦白矮星和赫氏空隙星并合模型极有可能是贫金属富碳天琴RR变星的形成渠道之一.     

银河系疏散星团中的蓝离散星(英文)

作为目前研究复杂恒星系统的有力工具 ,星族合成方法是建立在单星演化理论基础之上的 ,因此 ,必然有其不完善性存在 ,尤其当系统中的双星成分不容忽视时。作为演化星族合成方法的基本单元 ,简单恒星星族模型的构成即排除了双星贡献。本文中 ,我们以银河系疏散星团为简单恒星星族模板 ,构造出一系列简单恒星星族积分光谱。从中我们可以看到 :蓝离散星这类理论上主要来源于双星系统的恒星 ,对星团积分光谱的紫外及蓝端有很大影响 ,从而造成简单恒星星族积分光谱能量分布的改变。这种改变势必影响对星团年龄及其它一些物理参量的判定 ,并最终影响星族合成的结果。同时 ,若以 (B -V )色指数进行度量 ,蓝离散星对简单恒星星族积分颜色的影响可达到 30 %。工作中 ,我们选取了 2 6个年龄在1x10 1 0 ～ 6x10 1 0 年之间的疏散星团为样本进行统计研究。     

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。     

化学组成特殊星的概述与研究进展

化学组成特殊星(即CP星)是一类具有特殊化学元素丰度的恒星,大部分属于A型和B型主序星。主要介绍了CP星的分类、特征以及主要的起源理论。CP星存在于双星中的比例非常高,在Am星和Hg-Mn星中双星的比例高达90%以上。当CP星是食双星的成员时,通过对双星的观测可以精确地确定CP星的质量、半径等物理参数;双星中物质交流以及最终的子星并合等也可能会形成CP星的特殊化学组成和强磁场。通过CP星双星的观测与研究,有助于研究CP星的起源和演化,也为解释CP现象提供了一个有效途径。     

OB星协和年轻星团的形成与早期演化

ＯＢ星协和年轻星团是恒星形成与早期演化的“化石”，同时也是研究初始重质量函数（ＩＭＦ）的最好场所；文中就ＯＢ星协和年轻星团的形成和早期演化方面的研究进展作了一评述，还论述了ＩＭＦ的测定和研究情况，并对相关的速逃ＯＢ星及蓝离散星问题作了简要介绍。     

热亚矮星的研究进展

热亚矮星以其独特的性质受到人们日益关注.它们是年老椭圆星系中良好的紫外源,系统地研究热亚矮星的观测特征和形成机制可以帮助我们理解恒星演化、椭圆星系中"紫外超"现象的起源和球状星团的动力学演化.热亚矮星的形成模型主要包括单星模型和双星模型.双星模型包含三种渠道:公共包层抛射渠道、稳定的洛希瓣物质交流渠道和双氦白矮星并合渠道.该文系统地总结了热亚矮星的观测特征,并简要介绍了它们的形成机制.     

迷路的星——蓝离散星

1953年,美国天文学家艾伦·桑德奇（Allan Sandage,图1）在对银河系球状星团H3进行测光观测时首次发现,在这个老年星团中本应该都是暗而红的恒星,但居然存在一些又亮又热的天体——它们也是星团的成员恒星,但显然没有遵循传统的单恒星演化规则,看起来似乎是在演化过程中“迷失了方向”。随后,天文学家根据它们偏蓝的颜色特征,将这类恒星命名为“bluestragglerstars”。中文翻译包括“蓝掉队星”、“蓝迷走星”等,目前统一翻译为“蓝离散星”。     

致密双星的演化和X射线源的研究

<正>X射线是高能天体物理的重要研究波段,研究天体的X射线辐射对认识它们的形成和演化、限制宇宙中的恒星形成历史、研究星系的形成和演化等等具有重要意义.在本文中,作者以X射线双星、特别是含有白矮星为致密吸积星的X射线点源为对象,通过数值计算和观测两种手段,研究这类源形成和演化中的一些重要过程、演化产物、和Ia型超新星可能的前     

恒星绝热物质损失模型

双星间的快速物质交换是一个非常复杂的过程,它涉及到双星演化的两个基本问题:物质交换的动力学不稳定性和公共包层的形成和演化.这两个问题是双星演化中最不清楚的两个基本问题.本论文通过建立相互作用双星之间的快速(绝热)物质损失模型,研究双星演化中物质交换的不稳定性判据和对公共包层的演化结局作出理论限制.利用恒星绝热物质损失模型得到的结果,还有很多潜在应用.比如,促进含双星的大样本恒星演化研究,改进演化星族合成方法等.恒星绝热物质损失模型的建立,基于主星在快速物质损失过程中,恒星内部的热量来不及交换,     

现代天文学中的双星

我们的太阳系由一颗恒星、八颗行星以及各种小天体组成。不过,太阳附近的大多数恒星却是双星系统。如果它们有行星,那么,从那些行星上看来,天上将会有两个“太阳”。甚至还有的是三合星、四合星、五合星,乃至更多恒星组成的系统。观测表明,太阳附近超过三分之二的恒星处在双星或多星系统当中,     

X射线双星的形成与演化

<正>X射线双星是包含一颗吸积致密星(黑洞、中子星或者白矮星)的双星系统,是宇宙中的重要天体.对它们的研究不仅可以帮助人们理解双星演化、吸积盘和致密星物理,而且也有助于对星系的形成和演化历史甚至宇宙学模型的认识.本文的目的是讨论X射线双星的形成和演化过程,涉及到Be/X射线双星、低质量X射线双星、极亮X射线源和激变变星.第1章我们简要介绍了双星演化的相关知识.     

恒星级双黑洞自旋研究进展

自2015年以来,人们已经探测到93例恒星级双黑洞并合引力波事件,测量了双黑洞质量、自旋和距离等参数,并获得了其统计分布。不同双黑洞起源机制产生的双黑洞性质分布,特别是自旋分布,会显著不同,其可用来限制双黑洞起源。简单回顾了双星演化和动力学相互作用等双黑洞形成机制及自旋来源;综述了利用自旋限制双黑洞起源的一般方法和常见模型,以及利用LIGO/Virgo引力波数据取得的相关进展,并对未来发展前景进行了展望。     

NGC 3603星团中的大质量逃逸双星

非团环境中的大质量恒星以及大质量双星的起源是理解大质量恒星形成和演化的关键问题之一. 年轻大质量星团内的动力学交会过程是产生大质量逃逸星的重要途径之一. 选取了银河系内年轻大质量星团NGC 3603外围的两个碰撞星风系统候选体MTT68A和MTT71作为研究对象, 通过分析\emphChandra X射线观测以及\emphGaia第2批数据发布(DR2)中的天体测量结果, 研究它们作为相互作用的大质量双星系统的起源. X射线数据的分析表明, 它们的X射线能谱中存在Fe XXV发射线成分; 相较于普通O型星, 以双温等离子体模型拟合得到偏高的高温成分温度($\gtrsim$2.0keV), 并且X射线光度与热光度的比值也较高($\gtrsim10^{-5.8     

活动星系核与类星体中致密天体的形成与并合：伽玛爆发与引力辐射

频繁的超新星爆发可用以解释活动星系核与类星体的超高金属丰度。星团中的恒星与吸积盘相互作用导致致密天体中子星和黑洞的形成率很高,这些致密天体与红巨星很容易形成双星系统,而后形成（ＮＳ／ＢＨ,ＮＳ／ＢＨ） 双星由于引力辐射最终导致并合而形成伽玛射线爆发。我们估计了伽玛射线爆的爆发频率,发现与观测相符。     

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     

对OH／IR星演化的模型研究

渐近巨星分南恒星（ＡＧＢ星）是一种晚期演化恒星,它是恒星作为以核反应释能为发光能源的天体的最后演化阶段。ＡＧＢ星阶段的恒星具有许多有趣的性质,如很大的质量损失率（因此形成很厚的拱星尘埃气体包层）,光变,热脉动（或Ｈe闪耀）,强的红外超量发射,分子脉泽发射等,弄清ＡＧＢ星的演化规律是研究恒星演化理论的重要任务。目前人们所知道的ＡＧＢ星的演化图景是,恒星经过漫长的主序演化之后,将经过红巨星（ＲＧＢ）阶     

稳定物质转移通道形成的极小质量白矮星

极小质量白矮星双星对于双星演化、公共包层、AM CVn双星、星震学研究都十分重要。考虑到它们的周期比较短,它们还是重要的引力波源,然而它们的形成和演化仍然不清楚。通过利用最新的一种磁滞模型,建立了极小质量白矮星双星的形成和演化模型。研究给出它们形成的初始参数空间,并发现通过稳定物质转移形成的极小质量白矮星的质量范围为(0.11～0.21) M_⊙。此外,研究发现部分极小质量白矮星双星能在宇宙年龄内演化成为AM CVn双星,这些极小质量白矮星的质量范围为0.14～0.16 M_⊙。研究还发现它们的引力波信号能被LISA、天琴、太极探测器探测到。最后还讨论了不同的物质积累效率对于同一双星系统演化结果的影响,发现它除了明显影响主星最终质量外,对于伴星和双星演化过程并无太大影响。     

不同类别分子区域中的CO辐射巡测

用紫金山天文台青海观测站13．7米毫米波望远镜新安装的3毫米系统,对一组包括大质量恒星形成区、稠密云核、Bok球、主序前发射线星和演化晚期恒星的源进行了12COJ＝1－0的辐射搜寻．结果在不同质量恒星形成区域全部测到了12CO辐射,并发现了大的线宽、红和蓝的线翼、线心速度变化及多重辐射的特征,表明相应源可能具有双极喷流,存在膨胀、旋转或多核斑结构．有两个演化晚期星中已观测到了12COJ＝1－0谱线,说明其具有较浓厚的拱星气体包层．     

Mg超丰恒星的性质及其起源的研究

Mg超丰恒星([Mg/Fe]1.0)的特殊丰度模式无法用普通恒星的Mg元素起源和银河系化学演化机制解释。对这类特殊天体的起源和演化及化学丰度性质的研究,有助于深化理解恒星核合成及星系演化中一些特殊过程。首先介绍了目前文献中由高分辨率光谱证认的Mg超丰恒星,并对这些恒星的大气参数、运动学参数和化学丰度特征等性质及其起源机制进行了分析。其次统计了在斯隆巡天数据中系统搜寻的Mg超丰恒星候选体的大气参数和运动学分布特征,并且筛选了其中C超丰的候选体。研究发现绝大部分Mg超丰恒星表现了C超丰;在Mg超丰恒星中,存在中子俘获元素超丰的那些恒星都存在于双星系统中,其演化过程受到了AGB伴星的影响;而没有表现中子俘获元素超丰的那些恒星极有可能起源于第一代低能量超新星,部分恒星具有很高的空间速度,这类空间速度大于300 km/s的Mg超丰恒星可能是搜寻第一代恒星([Fe/H]-5.0)的最好样本。