吸积盘边缘的质量和角动量损失与激变双星的演化

本文绘出了计算吸积盘边缘物质和角动量损失，以及它们对激变双星演化影响的理论模型.计算结果表明，紫外天文卫星（IUE）观测到的高速物质流是来源于吸积盘边缘，吸积盘边缘的角动量损失可以成为周期大于3小时的激变双星演化的物理机制．     

激变双星的角动量损失机制和演化

本详细研究了激变双星系统的演化，发现磁制动机制导致的角动量损失要求星风的量级为１０＾－１１—１０＾－１２Ｍ⊙ｙｒ＾－１，这比太阳风强１０＾２－１０＾３倍，表明磁星风机制失效。作认为驱动双星系统演化的角动量损失是由来自致密星的吸积盘外边缘的物质溢出的惯性离心力所致。     

激变双星的角动量损失机制和演化

本文详细研究了激变双星系统的演化，发现磁制动机制导致的角动量损失要求星风的量级为１０￣（－１１）－１０￣（－１２）Ｍ＿⊙ｙｒ￣－１，这比太阳风强１０￣２－１０￣３倍，表明磁星风机制失效，作者认为驱动双星系统演化的角动量损失是由来自致密星的吸积盘外边缘物质溢出的惯性离心力所致。     

激变双星的磁滞效应

本文研究了激变双星中较冷次星的星风在磁场耦合作用下造成的角动量损失，以及对激变双星演化的影响。本文特别注意到双星成员的星风物质损失和角动量损失应该与单星情况明显不同，这就是：双星成员的星风物质损失受到潮汐效应和系统自转效应的影响而增大，同时双星成员的角动量是由轨道角动量和自转角动量所组成，并且轨道角动量远大于自转角动量。研究结果表明，由于次星的星风物质损失率很小，星风的速度也不大，因而磁滞效应造成的角动量损失极小，不能成为驱动周期大于３小时的激变双星演化的机制。     

激变双星的磁滞效应

本研究了激变双星中较冷次星的星风在磁场耦合作用下造成的角动量损失，以及对激变双星演化的影响。本特别注意到双星成员的星风物质损失和角动量损失应该与单星情况明显不同，这就是：双星成员的星风物质损失受到潮汐效应和系统自转效应的影响而增大，同时双星成员的角动量是由轨道角动量和自转角动量所组成，并且轨道角动量远大于自转角动量。研究结果表明，由于次星的星风物质损失率很小，星风的速度也不大，因而磁滞效应造成     

激变变星中的白矮星

仅在过去的10年中,由于采用了地面和空同时的光谱观测激变变星中正处于吸积过程的白矮星,在激变变星（CV）的研究方面出现了全新的途径。这些光谱探测开拓了恒星包层、角动量团儿CV演化中吸积物理学研究的新前没中。这篇评论包括了激变变星中的白矮星研究的方方面面：（1）表面温度;（2）吸积加热和冷却的不;(3)在高度倾斜的CV中吸收幕帘（盘的上面的大气）的影响和特点;（4）白矮星光球的化学丰度;（6）吸积带;（7）吸积的模拟。     

激变变星中吸积盘的边界问题

边界层是介于吸积盘和吸积星之间的非常狭窄的区域，在该区域中随着盘物质接近星面，它的角速度从开普勒角速度下降至恒星自转角速度。边界区因释放的能量接近吸积光度的一半，并且为确定吸积盘微分方程提供内边界条件而显示出它的重要性。本文综述了激变变星中吸积盘边界层的研究进展。     

激变变星

激变变星是密近双星系统,包含一颗白矮星主星和一颗晚型星伴星。晚型星伴星充满了其Roche瓣,并向主星转移物质,在主星周围形成一个吸积盘。这类双星对于我们认识吸积过程、密近双星的演化等是相当重要的。本文主要从实测角度综述激变变星研究的现状,并讨论一些尚待解决的问题。     

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.     

钡星系统轨道根数分布及丰度的Monte-Carlo模拟计算

采用星风质量吸积的角动量守恒模型，用Monte—Carlo方法研究了普通红巨星双星系统和钡星的轨道根数的变化规律，由于钡星系统是由普通红巨星双星系统演化而来，因此钡星系统的轨道偏心率及周期的分布显示了经过质量吸积后双星系统的最终轨道特征。计算结果表明，随着星风吸积过程的进行，在星风质量损失阶段系统轨道半长轴将增大，导致轨道周期增大，而偏心率变化不大，由此可以解释普通红巨星双星系统和钡星系统的轨道根数的分布规律和变化情况以及钡星重元素丰度分布特征。     

矮新星概述与研究进展

矮新星是爆发频繁的激变变星,主星是白矮星,次星是充满洛希瓣的晚型矮星;白矮星周围有吸积盘,物质流与吸积盘的碰撞区域即热斑。与大多数密近双星系统相比,矮新星最大的特点是吸积盘的存在以及频繁的爆发现象。首先介绍了矮新星的研究历史和现状,对吸积盘的形成过程进行总结,给出了矮新星的基本物理图像;其次简要介绍了矮新星的各种次型的特征和形成原因,对目前的爆发模型进行归纳;回顾了矮新星中著名的轨道周期空缺现象和最短轨道周期截止现象,并给出其在标准化模型下的解释以及标准化模型面临的挑战;举例说明了矮新星的轨道周期变化分析不仅对研究其演化起着重要作用,而且是探测褐矮星和地外行星的重要手段;对食光变曲线的分析方法和矮新星中罕见的高低态变化进行了简单小结;最后,进行总结并讨论矮新星领域的发展趋势和目前的一些热点问题。     

激变食变星Ⅲ.AC Cancri

AC Cnc是周期为7~h13~m的类新星食变星。由于AC Cnc是双谱食双星,而且具有较对称的食,所以在对激变食变星的系统研究中,我们选择了该双星来进行观测。本文利用拟合光变曲线的方法对AC Cnc进行了测光解分析、并得到轨道倾角i=74.5°±0.8°,白矮星质量M_1=0.74±0.07M_⊙,晚型星质量M_2=0.97±0.08M_⊙。AC Cnc中吸积盘的径向温度分布可以近似地表示为T(r)∝r~(-0.5),吸积盘边缘温度为7600K。晚型星向白矮星的质量转移率大约为7×10~(-9)M_⊙yr~(-1)。AC Cnc的距离近似地等于500±100pc。     

Blandford-Znajek过程对黑洞吸积盘演化的影响

本文详细讨论了在Blandford－Znajek过程中吸积盘中心黑洞的角动量和质量的总变化率与质量吸积率和能量提取率之比的关系，在此基础上讨论了BlandfordZnajek过程对黑洞吸积盘内边缘半径r_(ms)演化的影响，并证明在此过程中中心黑洞的熵总是增大的。     

吸积盘和冕的研究与应用

本文主要研究有热冕存在的吸积盘的特征。首先，我们采用最新的不透明度表和态方程表对经典薄盘的结构进行了探讨。然后考虑吸积盘上下方存在的热冕，分析了冕中的物理过程并研究了冕的结构。在此基础上，我们计算了有冕盘的结构并与无冕盘比较，讨论了盘冕共存系统中物质的蒸发。采用内区径流（亦译为平流）ADAF主导吸积与外区有冕盘吸积方案，研究了黑洞双星系统中光谱态之间转换的作用，提出了黑洞双星系统中光谱态转换的新机制，主要研究成果如下：1、不透明度是吸积盘不稳定性的重要因素。不透明度表和相应的态方程表的改进对吸积盘结构的影响不大，相对于粘滞系数和混合程的不确定性而言是可以忽略的。2、系统的冕结构研究表明，冕的存在对盘的结构有重要影响。吸积物质从冷盘蒸发到热冕中会使内盘物质耗空，在内区只有冕存在。这样的结构将对吸积盘的辐射产生重要作用。3、数值计算了冕的演化，发现物质蒸发使吸积盘理论能自然地诠释如下观测特征：矮新星爆发中出现的紫外边延滞、X－射线后爆发，以及爆发温度。然后，我们提出了新的关于WZ Sge型矮新星和X－射线新星在沉寂阶段的演化模型。在此基础上，我们数值模拟了WZ Sge的长周期演化。4、提出了冕盘的蒸发是吸积从外区薄盘向内区ADAF转化的原因。利用蒸发模型计算了X－射线瞬变源的转换半径，发现理论值与观测值基本一致。5、用有冕盘蒸发模型探讨了X－射线双星中（如Cyg X-1,LMC X-1,LMC X-3)光谱态、从硬到软的变化，发现吸积率的变化导致了ADAF和薄盘之间转换半径的变化，从而使光谱态发生了变化。     

黑洞吸积盘的演化与黑洞自转：Ⅰ.薄盘的演化

在同时考虑薄盘吸积与ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ过程的条件下讨论了黑洞吸积盘的的演化,并指出黑洞的无量纲角动量ａ是标志黑洞吸积盘演化特征的重要参量．得到描述黑洞自转的３个特征值：（１）ａＩ≈０．９８３标志在薄盘吸积与ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ能量提取机制的作用下,中心黑洞的无量纲角动量ａ演化的上限;（２）ａＩＩ≈０．９４０对应于黑洞薄盘内边缘半径ｒｍｓ演化的极小值;（３）ａＩＩＩ≈０．８２４对应于活动星系核射电噪度（ｒａｄｉｏｌｏｕｄｎｅｓ）的极大值     

黑洞吸积盘内边缘半径的演化与Blandford-Znajek过程

分别在薄盘和厚盘两种情况下,详细讨论了Ｂｌａｎｄｆｏｒｄ－Ｚｎａｊｅｋ过程对黑洞吸积盘内边缘半径演化的影响．结果表明,中心黑洞的无量纲角动量演化到某一临界值时;黑洞吸积盘的内边缘半径的变化率将由负交正．尽管盘的内边缘半径的极小值出现在Ｋｅｒｒ黑洞的能层的外边界上,但内边缘半径仍不可避免地会演化到Ｋｅｒｒ黑洞的能层中去．     

类新星食变星PG1030+590的光电测光

PG1030+590是最近发现的类新星食变星。我们首先给出该双星系统的高速光电测光结果及U、B、V和R光变曲线。通过利用激变变星的模型对观测结果进行分析,我们求得其物理和几何参数:白矮星子星质量M_1=0.83±0.22M_⊙,晚型星子星质量M_2=0.35±0.06M_⊙,晓型星子星半径R_2=0.37±0.08R_⊙以及轨道倾角i=81°±2°。我们还利用两种不同方法求出围绕白矮星的吸积盘的半径R_d≈0.32R_⊙,并把这个结果与密近双星中吸积盘半径的各理论模型进行了比较。     

Blandford—Znajek过程对黑洞吸积盘演化的影响

本详细讨论了在Ｂｌａｎｄｆｏｒｄ－Ｚｎａｊｅｋ过程中吸积盘中心黑洞的角动量和质量的总变化率与质量吸积率和能量提到率之比β＝Ｍ＋／Ｍ－关系，在此基础上讨论了ＢｌａｎｄｆｏｒｄＺｎａｊｅｋ过程对黑洞吸积盘内边缘半径ｒｍｓ演化的影响，并在此过程中中心黑的熵总是增大的。     

黑洞吸积盘内边缘半径的演化与Blandford—Znajek过程

分别在薄盘和厚盘两种情况下,详细讨论了Ｂｌａｎｄｆｏｒｄ－Ｚｎａｊｅｋ过程对黑洞吸积盘内边缘半径演化的影响。结果表明,中心黑洞的无量纲角动量演化到某一临界值时,黑洞吸积盘的内边缘半径的变化率将由负变正,尽管 内边缘半径的极小值出现在Ｋｅｒｒ黑洞的能层的外边界上,但内边缘半径仍不可避免地会演化到Ｋｅｒｒ黑洞的能层中去。     

激变变星中吸积盘的边界层问题

边界层是介于吸积盘和吸积星之间的非常狭窄的区域，在该区域中随着盘物质接近星面，它的角速度从开普勒角速度下降至恒星自转角速度。边界层因释放的能量接近吸积光度的一半，并且为确定吸积盘结构的微分方程提供内边界条件而显示出它的重要性。本文综述了激变变星中吸积盘边界层的研究进展。