DA白矮星的速度分布与质量的关系

白矮星是小质量与中等质量恒星演化的最终产物.在与白矮星有关的研究中,白矮星的质量是一个很重要的物理参数.对斯隆数字巡天(SDSS)中的DA白矮星样本进行了详细的、与速度分布相关的研究,希望从中寻找到速度分布与其质量的联系.根据白矮星的自行和光谱移动确定了每颗白矮星的切向速度和视向速度.白矮星速度随其质量的分布图支持单星演化形成的白矮星的质量越小其弥散速度就越大的结论.     

巡天项目中的白矮星搜寻

首先,描述了白矮星的颜色特点和光谱型分类。白矮星是大多数恒星的终极状态,它会随着时间的推移而逐渐冷却。根据表面大气成分,它被划分成DA和DB等不同的光谱型。对某一颗白矮星来说,其光谱型分类可能会随着时间的推移而发生变化,这主要是由于其大气包层中的元素含量被对流过程改变引起的。为了对各类光谱型有更深入的研究,样本的完备性不可或缺。得益于近十几年来大型巡天项目的开展(如斯隆数字巡天、郭守敬望远镜的光谱巡天等),目前通过光谱证认的白矮星已超过4×10~4颗,其中绝大多数是H主导的DA型白矮星,另外还包含2 000多颗He主导的DB白矮星。此外,GALEX项目和GAIA卫星分别提供了有价值的白矮星紫外数据、空间位置和速度等信息。这些数据和信息对于白矮星的研究工作起到了非常大的促进作用。随后,对白矮星的大气参数、质量和运动学等内容作了简单的总结。人们利用模板匹配测量了绝大多数已知白矮星的大气参数,并获得了DB型白矮星的有效温度与紫外颜色间的线性关系。基于斯隆数字巡天的光谱数据,白矮星的质量分布和质量-半径关系也得到了较深入的研究。小质量白矮星具有较大的速度弥散,而大质量的则相反。最后,讨论了白矮星的形成和演化机制,这些机制都是基于现有的理论模型得到的。随着巡天项目中白矮星样本的增加,现有的模型会逐渐被修正和完善,新的模型也将随之建立。     

DA型和非DA型白矮星的目视表面亮度和半径的关系

本文验证了恒星目视表面亮度参数Fv与色指数（V－I）之间的单值关系并将其应用于白矮星半径测定研究，对68颗白矮星求得了平均线半径为0.0103R⊙；在对DA型和非DA型白矮星的关分别进行考察中发现：平均来说，非DA型白矮星的线半径比DA型白矮星小12％左右。     

基于主成分分析法搭建A型星有效温度的神经网络模型

大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope, LAMOST,又叫郭守镜望远镜)巡天项目提供了海量恒星光谱数据,DR5数据集中包含大量A型星谱线指数和有效温度的信息。机器学习算法可以发掘数据底层相互关系的神经网络模型,已广泛应用于多个学科。通过使用DR5数据集中的A型星19种谱线指数和有效温度,通过主成分分析法给出了每种谱线指数占整个数据信息的百分比,并以此为基础,选取与有效温度关系最紧密的12种谱线指数,利用有效温度误差小于100 K的数据训练得到有效温度的神经网络回归模型。模型在测试数据集上整体表现较好,程序给出的决定系数R~2为0.904,平均绝对误差为58.38 K。对比相关研究的模型,测量准确度有了明显提升。此外,通过建立模型,对有效温度误差大于100 K的原始数据重新进行测量,得到的有效温度绝对误差的平均值有了明显下降;同时DR5数据集中A5型恒星数据缺少有效温度参数,通过模型的测量,对这一部分数据进行了补充。     

贫金属星的重元素丰度——Ⅰ.观测数据和大气模型

本文给出了27颗贫金属矮星和亚巨星的高分辨率高信噪比光谱观测资料.确定了这些样本星的恒星大气参数.利用Magain的定标方法,从b—y和V—K包指数导出有效温度.由迫使Fell谱线与高激发态Fel谱线给出相同铁丰度值确定表面重力.由Stromgren m_1色指数确定金属丰度[Fe/H].     

御夫座εH_α附近的连续观测

用美国麦克唐纳2.7米望远镜折轴分光仪的Reticon对H_α附近光谱区进行连续18次(3月9日)和6次(3月10日)观测,用计算机绘图和处理,得到了金属线的视向速度,H_α线的轮廓、视向速度、等值宽度的短时标变化.各金属线的视向速度变化很快,但每条线又有不同的变化基点,可以说是“半规则变化”.H_α在紫端有强的发射线,其对应视向速度为-60km/s左右;靠吸收线中心的两侧,各有一条较弱的发射线,对应的视向速度分别为 12km/s和 57km/s,其吸收线中心对应的视向速度为 20km/s左右;H_α的视向速度变化较小.H_α的轮廓变化主要是在两个较强发射的紫翼.对这些结果进行了简要的讨论.     

蝎虎座EW星的气壳光谱的变化

1982年至1984年,我们用北台施米特卡焦摄谱仪,对EW Lac星进行了光谱观测。我们发现其巴尔末气壳吸收线,在短时间内,由单一吸收核心变为双重吸收核心,后又变为单一的吸收核心。 我们测量了巴尔末气壳吸收线的视向速度,未发现明显的巴尔末渐进,而双重吸收核心的视向速度,特别是其中V成分的视向速度随时间有显著变化。 我们认为,此星气壳吸收线的变化,可能是反映了气壳层的物质抛射过程。     

EPIC 202060577的双星解轨和物理参数研究

EPIC 202060577是一个包含B型子星的食双星系统.根据K2测光数据获得了45个次极小时刻,确定其轨道周期为1.019648 d并给出了历元公式.基于大天区面积多目标光纤光谱望远镜(Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, LAMOST1,又称郭守敬望远镜)的光谱数据,使用ROTFIT程序获得了目标系统的主星光谱型、有效温度、金属丰度与表面重力加速度,并计算得到了视向速度曲线.通过PHOEBE (Physics Of Eclipsing Binaries)建模程序和emcee (Affine Invariant Markov chain Monte Carlo Ensemble Sampler)拟合程序,对EPIC 202060577进行了轨道求解并分析了RossiterMcLaughlin效应对视向速度曲线的影响.最终结果表明EPIC 202060577是一个质量比q=0.11的分离结构食双星系统(q=M2/M1, M1、M2分别为主星和伴星质量),主星的光谱型为B2/3,主星和伴星的质量、半径和有效温度分别为M1=12.56M⊙和M2=1.39M⊙,R1=4.58Rsun和R2=1.85Rsun, T1=18979 K和T2=8710 K, M⊙和Rsun分别为太阳质量和半径.根据所获得的物理参数,对EPIC 202060577的演化阶段进行了讨论.     

Yb光纤激光频率梳用于兴隆高分辨率光谱仪波长定标的测试与分析

随着新型大口径光学望远镜和高分辨率阶梯光栅光谱仪的广泛应用,更高精度的波长定标逐渐成为亟需解决和改进的一个重要环节。新兴的激光频率梳技术用于天文领域作为波长定标装置,不仅能够提供强度均匀、间隔相等且稳定的定标谱线,而且可以带来更加理想的视向速度精度(cm/s或10-10),为天体物理学中许多重大科学问题带来了有效的解决途径。主要介绍了我国首次使用掺镱光纤激光频率梳作为波长定标装置用于高分辨率阶梯光栅光谱仪(HRS,R~50 000)的测试结果,及其在8个echelle级次上(约40.0 nm,550.0 nm~590.0 nm)范围内生成梳齿的谱线轮廓分析和定量的漂移跟踪。同时比较和讨论了国际同类定标装置的研究现状和特点,为以后进一步的完善和深入优化HRS-LFC(Laser Frequency Comb)系统奠定了基础。     

日珥谱线不对称性的研究 Ⅰ.视向速度对谱线轮廓的影响

本文主要从理论上用解析方法讨论日珥视向速度随深度变化对谱线轮廓对称性的影响,得到的结论具有普遍性。第二节的分析表明,日珥的谱线轮廓可表示为二项叠加,其中第一项与源函数无关,只依赖于速度场模型,源函数分布仅通过第二项对谱线轮廓产生影响。然后在源函数不随深度变化的假定下,讨论各种速度场模型的谱线轮廓是否对称。得到的结论为:(1)常源函数与常速度场结合的谱线轮廓为对称轮廓;(2)常源函数与线性对称速度场结合的谱线也是对称轮廓;(3)常源函数与线性非对称速度场结合的谱线轮廓为不对称轮廓。最后,用数值计算对理论分析结果进行了检验。     

视向速度仪简介

简要叙述了视向速度的测量及视向速度仅(RVSM)发展的历史。 叙述了它的原理以及RVSM所用关键部件如模板、可摆动平行平板、光电倍增管以及控制系统。 RVSM和其它的测量视向速度的仪器相比有三个主要优点,高精度、高速度以及高灵敏度。另一方面,现在使用的RVSM也存在一些缺点。第一,它不能在同一时间、对同一颗星用不同的谱线得到不同的视向速度,因而对于有强湍流的星是不适用的。第二,对于具有强发射线和早于A型的星也是不适用的,如星系。第三,对视向速度绝对值高于100kms~(-1)的星会产生失配。本文提出了解决失配的设想。     

两个大环状日珥群H_α单色光与光谱的同时观测

利用南京大学太阳塔,我们观测到1982年12月20日和1983年2月9日出现在日面西边缘的两个大环状日珥群。由同时获得的H_α单色光照相资料H_α、CallH·K线光谱资料测出了环内物质的视向速度分布,该分布与假定物质沿环无粘滞的自由下落推算出的视向速度分布相一致。利用H_α和K线的半宽求出了环内物质的运动温度及湍动速度,温度分布比较均匀,湍动速度随日面高度而增加。利用K线和H线线心强度之比,推算了环内物质的密度,得到氢原子密度为1.3—2.6×10~(10)cm~(-3),另外,还通过估算环珥群的总能量来讨论了环珥群与耀斑的关系。     

DB白矮星

白矮星是一种简并星,它可分为DA、DB、DC、DF和DG 5种。其中,DA占90％,剩下的大多是DB。 关于DB白矮星,我们知道的很少,主要是由于下面几个原因: 1.在DB恒星大气中富含氦,这给恒星大气模型的计算带来了很大的困难; 2.DB星要远远少于DA星,一般说来它们也要暗得多,对最近的DB星,其距离约是40pc,而视星等大于14~m。这样,高质量的光谱就很少; 3.它的光谱对引力g不是很敏感,所以要测量g就需要非常好的光谱。     

1984年2月18日耀斑后环系的H_α轮廓不对称场和总辐射

本文通过对1984年2月18日耀斑后环系的太阳分光照相光谱资料进行Hα谱线轮廓不对称因子和Hα总辐射量的计算,定量地给出了该环珥系的轮廓不对称场和Hα辐射分布,计算结果表明:1.环珥系大部份轮廓不对称因子|P|<0.5,说明整个环珥系的Hα谱线轮廓基本上是对称的或近似对称的。2.整个环珥系Hα谱线轮廓主要表观为紫不对称。3.具有红移视向速度的地方谱线轮廓都是紫不对称。4.采用不对称因子P进行谱线轮廓不对称计算,比传统的二等分法更优。5.该环珥系的总辐射能量级为10~(31)尔格。     

激变变星及相关天体的与近红外电离钙三重线的光谱分析

给出了1997年4月15日至17日在北京天文台用2.16 m望远镜卡焦光谱仪观测获得的6颗激变变星 (AB Boo, UX UMa, T CrB, AH Her, Z Cam 和 V426 Oph) 及3颗相关天体(UMa3, EG UMa 和 Leo3)的CCD光谱, 并同时拍摄了5颗晚型星(3 Dra, Vir, Leo, 34 Boo 和36Com) 的CCD 光谱, 作为晚型星参考谱. 测量了观测样本星的和近红外Ca II的三重线(8498, 8542和 8662)的等值宽度(EW),谱线半极大全宽(FWHM)和视向速度(Vr), 并分析了这些星的活动性.     

圆面耀斑环物理量场的归算和分析

本文对云南天文台1981年5月16日3B级双带大耀斑环(0922UT)的H_α—SSHG光谱资料作了初步的数据处理。采用非线性函数的最小二乘曲线拟合方法,从光谱轮廓求得圆面耀斑环的线心光学厚度τ_0、Doppler宽度Δλ_D平均能源函数S_λ及视向速度V_(11)的二维分布,为处理具有时空序列的光谱资料提供了一种数值方法。计算结果表明,耀斑环系内的物质由环顶沿两环腿向色球层溅落;用色球蒸发模型解释环中的物质来源较为合理。     

富碳拱星IRC＋10216和CIT6的CO J=1—0转动谱的观测

使用中国科学院紫金山天文台青海站13.7米射电望远镜于1996年12月至1997年1月对富碳拱星IRC 10216和CIT6的CO J=1-0跃迁(115GHz)进行了观测。在观测谱线的基础上得到了IRC 10216的视向速度和膨胀速度分别为一26.1km s~(-1)和14.8km s~(-1),CIT6的视向速度和膨胀速度分别为0.6km s~(-1)和13.8kms~(-1)。并对望远镜的射束及指向精度进行了研究。     

33个RS CVn型双星的H_α观测和研究(Ⅰ)

1984年9月我们在McDonald天文台用2.1米望远镜折轴摄谱仪焦点Reticon观测了33个Rs CVn型双星的H_α区光谱。本文给出了观测结果及H_α视向速度与等值宽度(EW)的测定结果(表1)。我们首次探测到HD 8357,HD 175742和HR 7428双星的H_α发射,对此三个系统的H_α发射特征进行了重点描述。我们还发现HD 8357系统呈双谱,并测定了两颗子星的视向速度曲线,求出了两子星的质量比。λAnd,UX Ari,RT Lac,AR Lac,HK Lac和HD 185151这六个系统具有持续的或偶发的强H_α发射,对此也进行了简单的描述和分析。其余24个系统的H_α轮廓呈吸收线,但它们的等值宽度都明显地小于光谱光度型相近的标准星的,而且随时间变化。我们认为H_α发射是这类型双星的共同特性之一。     

食双星32Cyg 1981年食的光谱观测和分析

本文发表了对天鹅座32食双星1981年食期间及1982年食外期间,在波段范围λλ3520—4348A及λλ5110—6600A的光谱观测结果.分析了Call K线等值宽度随位相的变化,推算了K型超巨星色球大气的密度分布规律;测定了K星的视向速度;认证及测定了光谱中的发射线和呈P Cyg轮廓的谱线,并估算了K型超巨星的质量损失率.     

确定恒星表面有效温度的曲面拟合方法

恒星表面有效温度是恒星的一个重要物理参量，是恒星光谱差异的决定因素。本文提出了一种确定恒星表面有效温度的曲面拟合方法，所使用的拟合曲面模型是多项式的指数函数。首先对历史光谱数据进行PCA处理，再根据PCA特征数据与其表面温度的对应关系计算拟合曲面。通过实验，我们发现使用2维PCA数据和指数为3次多项式，根为10的指数函数模型所得到的拟合曲面，不仅有效好的拟合精度而且有很好的鲁棒性。本文的研究结果对恒星表面有效温度的自动测量具有重要的意义。