白矮-主序双星的搜寻及研究进展

白矮-主序双星是银河系中最常见的致密双星系统,它包含一颗白矮星主星和一颗小质量主序星伴星,由主序双星演化而来。大约1/4的白矮-主序双星经历过一个公共包层演化阶段,其轨道间距较小,周期很短,被称为后共包层双星;而另外3/4的白矮-主序双星则从未经历过公共包层演化,其轨道间距几乎与其最初的主序双星的相同,被称为宽距白矮-主序双星。在光学波段,一般从白矮-主序双星的光谱上能明显地看出其有两个成分。随着大型巡天项目如SDSS、LAMOST巡天的开展,近年来搜寻到的白矮-主序双星的数目越来越多。通过对搜寻到的白矮-主序双星进行大量的后续观测,己从中发现并确认了一大批后共包层双星。利用观测到的白矮-主序双星及后共包层双星样本,有助于我们进一步理解密近双星的演化过程,尤其是公共包层演化的物理机制等重要的天体物理热点议题。介绍了白矮-主序双星的形成和演化,回顾了大型巡天项目中自矮-主序双星的系统搜寻,以及基于这些白矮-主序双星样本获得的研究成果,最后对白矮-主序双星的搜寻研究做了展望。     

密近双星自转的测量和研究（Ⅰ）观测和处理结果

用相同的仪器条件在美国Ｋｉｔｔ Ｐｅａｋ国立天文台观测了一批密近双星，并用两种方法得其自转速度，最后给出了７５个双星系统的９９个子星的自转速度，其中５４个子星是首次进行自转测量，这批高精度的自转值为研究双星的同步性和检验各种同步机制提供了可靠的观测资料。     

存在非同步转动的双星演化模型

通过计算双星演化中的角动量转移,研究了潮汐作用下双星系统自转与公转周期的变化以及潮汐作用对双星演化的影响.结果表明,密近双星系统在主序演化时,潮汐摩擦会在较短的时间内使自转与公转达到比较接近的状态,此后经过一个较长时间的调整才能使自转与公转达到同步转动.物质交换阶段开始后,半相接双星系统更容易出现非同步转动,而相接双星系统物质交换很难破坏系统的同步状态.同时比较了非同步双星模型与同步双星模型演化曲线在赫罗图上的不同,结果表明非同步模型在物质交换阶段主星演化曲线向赫罗图光度和有效温度高的方向移动.最后通过对统计的观测数据进行分析后发现,采用该模型可以解释观测上双星超过潮汐锁定时标后仍然存在非同步转动的现象.     

密近双星自转的测量和研究（Ⅰ）观测和处理结果

用相同的仪器条件在美国ＫｉｔｔＰｅａｋ国立天文台观测了一批密近双星，并用两种方法得出其自转速度，最后给出了７５个双星系统的９９个子星的自转速度，其中５４个子星是首次进行自转测量。这批高精度的自转值为研究双星的同步性和检验各种同步机制提供了可靠的观测资料。     

Be／X射线双星的理论模型

为解释Ｂｅ／Ｘ射线双星波段联合观测结果，已发展了许多理论模型。在本文中简述这些Ｂｅ／Ｘ射线双星理论模型的研究现状，包括枞两个正常的Ｂ型星组成的密近双星演化成为Ｂｅ／Ｘ射线双星的演化模型，描述Ｂｅ星气壳的物理模型，Ｂｅ星和中子星的性质所决定的中子星吸积方式的吸积量及Ｂｅ／Ｘ射线双星Ｘ射线源光变曲线的理论解释。     

密近双星中的临界等位面与Roche瓣结构

在密近双星的演化理论中,临界等位面与Roche瓣起着很关键的作用。本文简要回顾了对密近双星临界等位面和Roche瓣结构的研究进展。首先概述了临界等位面和Roche瓣的经典定义;其次讨论了诸多扰动因素对临界等位面的形状和Roche瓣结构的影响;最后介绍这些研究结果在密近双星研究中的应用和结论。     

食双星V375 Cas的光电测光研究

本文给出了首次食双星V375 Cas的BV两色光电测光资料和新的历元,并用Wilson-Devinney综合光变曲线方法取得测光解。结果表明:V375 Cas是一个类似RZ Dra的早型半相接双星系统,小质量子星充满了临界等位面,而大质量子星几乎充满了临界等位面,此星对于了解早型密近双星的演化是很有意义的。     

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。     

大质量双星系统的非守恒演化

由于大质量双星系统有强大的星风物质损失,因而在研究其结构和演化时必须考虑星风物质损失,动量损失,物质交换以及由以上原因引起的轨道参量的变化,此外,天文观测又证实,一些大质量双星系统中存在星风冲击波,有Ｘ射线辐射以及有致密天体（白矮星,中子星）的存在,因此在研究大质量双星的演化时,又会遇到在星风冲击波理论及其对演化的影响,双星系统何时会演化成为公共外壳的系统,以及双星系统中如果发生超新星爆发,是否会     

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。     

潮汐效应、系统自转效应对双星物质交换过程的影响

现今双星演化理论中,以子星的半径等于临界洛希瓣半径,作为双星中发生物质交换过程的判据,仅仅是一个为了将三维计算简化为一维计算而引入的近似判据．它在理论上是不严格的．本文给出了一个理论严格而又能一维计算的判据．并用新的判据和用子星半径等于临界洛希瓣半径的判据,对一个由９Ｍ和６Ｍ恒星组成的双星系统,进行了情况Ａ的演化计算（即物质交换过程发生在主星中心氢燃烧阶段）．结果证明,用新的判据时,双星中发生物质交换过程的起始时间提前,快速物质交换过程变短,平均物质交换率增大,但慢速物质交换过程变长．在物质交换过程结束时,主星和次星的质量、双星系统的轨道周期以及主星在赫罗图中的位置,都与采用子星半径等于相应洛希瓣半径作为判据的计算结果明显不同．这说明,发生物质交换过程的判据是否严格,对于双星演化的影响是不可忽略的．     

W UMa型相接双星的理论研究

本文回顾了W UMa型相接双星观测和理论研究的历史。总结了W UMa型相接双星观测特性和理论研究的成果。最后讨论了W UMa型相接双星理论模型研究中存在的问题及其解决这些问题的一些可行方法。     

宇宙中的伴侣——双星

当你遥望绚丽多彩的繁星时可曾想到,恒星竟有一半以上是双星,双星发生的几率远远高于人类产生双胞胎的几率。这些双星是宇宙中的“伴侣”,有的是“情侣”或“孪生兄弟、姐妹”,像大熊座W型密近双星：还有“中青结合”的大陵五型食双星与“冷热相照”的共生双星,以及中（主序星）、老（白矮星）相依为命的激变双星和主星与中子星或黑洞为伴侣的X射线双星等。在它们之间都有一条万有引力的“纽带”．把它们联系在一起,两个子星互相绕转,休戚与共。双星分为目视双星、食变双星、分光双星、密近双星、激变双星和X射线双星等。     

从光速圆柱磁能的衰减研究毫秒脉冲双星的演化

本文用脉冲星光速圆柱附近磁能的衰减理论研究了毫秒脉冲星的演化。文中从理论上给出了脉冲星到达辐射截止线时的年龄和自转周期,及现在的辐射年龄和从现在辐射年龄到达辐射截止线所需的时间。并用此理论对7颗脉冲双星的演化作了数值计算。     

关于洛希模型的一点讨论

本文具体讨论了密近双星系统动力演化中洛希(Roche)临界等位面(即过第二直线秤动点的零速度面)所涉及到的零速度面的变化问题。考虑两子星相互绕转轨道偏心率e_1的影响时,在一定条件下,零速度面的变化并无长期项和周期特别长的共振项,而仅有一般周期项,其主周期即两子星相互绕转周期,这当然是可以理解的。所得结果可说明洛希模型具有一定的合理性,同时有可能更好地解释轨道偏心率e_1较大的密近双星系统的物质交换过程。     

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,     

亮星星表中脉动变星的双星比例研究

本文以亮星星表1982年版的资料为依据,统计了双星比例随光谱型的变化。发现巨星的双星比例由B、A型的50％左右逐渐下降到M型的24％,而矮星的双星比例不随光谱型下降,都在50％左右。还发现各主要类型脉动变星中的双星比例比上述相应光谱区内的双星比例高约10％。这可能说明成双性与恒星演化和脉动特性均有某种关系。造父变星中双星比例高达53％是很值得仔细研究的问题。     

密近双星自转的测量和研究(V)轨道圆化

作为密近双星自转测量和研究的系列文章之一，本文从轨道圆化的角度讨论了Ｚａｈｎ的动力学潮汐机制及粘滞理论、Ｔａｓｏｕｌ的纯流体动力学理论与实测数据的符合程度．对前文（文ＩＶ）中的２９个不相接双星系统，均分别计算出了以上理论所预期的轨道圆化时标，分析比较了各系统的理论圆化时标与它的年龄及轨道圆化程度间的关系．结果表明：动力学潮汐、粘滞理论的计算结果比纯流体动力学机制的预期更符合实测数据．但与文（ＩＶ）的结果相比，动力学潮汐、粘滞理论对轨道圆化过程的预期不如它对自转同步问题的预期那样准确．本文认为，动力学潮汐和气体沾滞是密近双星系统轨道圆化的两种主要机制，但决不是唯一的机制．在主序前和ＡＧＢ后两演化阶段，纯流体动力学机制可能起较重要作用     

半相接双星室女座UW轨道周期变化的物理机制研究

对大陵五型半相接双星室女座UW的轨道周期变化进行了分析.结果表明该星的轨道周期在长期快速增加(dP/dt=+1.37×10-6天/年)的同时也含有周期为62.3年的周期性变化.利用Brancewicz和Dworak在1980年给出的基本物理参量,对引起轨道周期变化的物理机制进行了分析研究.分析表明一个质量为Ms>0.94M⊙的第三天体的光时轨道效应能对轨道周期的周期性变化成份作出解释.由于在观测上没有发现这个第三天体存在的信息,它有可能是一个致密天体(如白矮星等).轨道周期的长期增加成份可解释为由次星到主星的物质交流引起(dM2/dt=1.43×10-7M⊙/年),这与该系统次星充满的半接几何结构是相一致的.但是,根据双星演化理沦,大陵五型半相接双星应该处于以次星的核反应时标进行物质交换的慢速物质交流演化阶段,而分析发现该星的轨道周期变化时标远小于次星的核反应时标,但接近于次星的热力学时标,揭示了(1)这颗双星处于以次星热力学时标进行物质交换的快速物质交流演化阶段;或(2)系统的星周物质要通过角动量交换对轨道周期的快速增加做贡献.