小行星(58)Concordia测光研究

小行星基本物理参量(周期、形状、自转)对于理解小行星起源、演化和碰撞具有重要意义.利用测光手段可以获得小行星的光变曲线,通过光变曲线可以确定小行星基本参数.利用云南天文台1 m望远镜在2000和2015年对小行星(58) Concordia进行观测,结合前人测光观测数据,通过凸面体光变曲线反演模型获得该小行星的周期、形状和轴指向.(58) Concordia的恒星周期为9.894541 h,在黄道坐标系下,极轴指向为λ_1=15.3?±0.7?,β_1=-4.2?±2.6?,另外一组解为λ_2=195.9?±1.0?,β_2=4.8?±1.2?.     

小行星(360)Carlova自转参数的测定

小行星自转参数的资料不仅可以为小行星碰撞演化提供数据,还可以为太阳系的演化研究提供依据．利用云南天文台1米望远镜对主带碳类小行星(360)Carlova进行了新的CCD测光观测,结合前人的测光资料,利用Epoch-方法对(360)的自转参数进行了反演计算,得到该小行星自转的恒星周期为0．25780417±0．00000003天,自转轴的黄道坐标为(95°±3,°40°±1°)．新的结果与前人的结果相比较为一致,其精度稍高于以前的估算结果．     

小行星(16)Psyche的自转

本文利用四次冲的观测资料,计算了(16)Psyche小行星的自转.结果如下: (1)极点坐标是λ_(P1950)=225°,β_(p1950)= 5°; (2)顺向自转; (3)恒星周期为P_恒=0.~d17483120±0.~d00000010 =4~h11~m45.~s42±0.~s01. 在1955、1965和1980三次冲期间,太阳、地球和该小行星的空间相对位置几乎一样,且观测曲线也大体相同.因此,可认为,该小行星的自转轴至少在20年的观测期间内是无进动的。这个结论和小行星自转轴不进动的假定是一致的.     

中国天文学会1962年年会

中国天文学会1962年年会于8月20—26日在北京举行.代表一百多人,会上印发论文报告四十多篇,内容丰富,讨论热烈,盛况空前.在全体会议上,紫金山天文台张钰哲台长宣读的一篇论文“七颗变光小行星的观测研究”受到普遍的重视.该文采用小行星光电测光资料研究确定出七颗小行星的自转周期和自转物理根数,其中特别是确定了它们自转轴的方向.许多同志认为这是一项很有意     

面向天体测量的矮行星Haumea相对测光试验

使用紫金山天文台姚安观测站80 cm望远镜在2022年2月至4月对矮行星Haumea进行了两轮观测。对所有的观测图像使用干涉条纹剔除技术,并利用相对测光导出了Haumea的仪器星等,最后对两轮光度测量结果进行归一化处理以便联合分析。通过相位弥散最小化(Phase Dispersion Minimization, PDM)方法以及Lomb-Scargle周期图法分别求得了Haumea的自转周期。两种方法求得的自转周期结果仅相差0.072 s,这表明所求周期具有良好的一致性。Haumea光度测量结果显示明显的双峰自转光变曲线,自转周期为3.915 4±0.000 2 h,峰峰值幅度为0.26±0.01 mag。通过导出的自转光变曲线,最终估计了Haumea由于自转产生的光度变化对位置测量的影响最大为-9～9 mas。这一测光观测对后续高精度天体位置测量具有基础意义。     

Flora小行星族自转特性研究

小行星族作为灾变碰撞的残留物,其基础物理性质提供了其母体以及后续演化信息.其中轨道以及自转特性分别反映了Yarkovsky效应以及Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack效应(YORP效应)对于小行星族演化的影响.基于小行星光变数据库(Asteroid Lightcurve Database),通过对Flora小行星族自转速率分布进行研究,发现随着直径减小,族成员自转速率倾向于主要集中在3–5 d^-1的范围内.同时,可以注意到Flora小行星族整体表现出更倾向于顺行自转状态的现象,但对于轨道半长轴小于2.2au的成员来说,其顺行自转与逆行自转状态成员数目比接近于近地小行星中顺逆行自转状态源1:3的比例;此外,对于轨道半长轴大于2.2 au且具有顺行自转状态的部分族成员,在轨道半长轴-绝对星等分布中表现出聚集现象,并在聚集区域中有9颗成员展现出类似Slivan状态特征.     

使用体积离散方法计算不规则小天体表面重力场

在小行星探测任务中,航天器轨道设计需要充分考虑到小行星的非球形引力场的影响.太阳系中大部分小行星具有形状不规则、密度不均匀的特点,因此,在没有绕飞轨道数据的情况下,精确计算其引力场非常困难.利用不规则小行星的多面体模型,采用体积离散方法通过直接积分计算小行星引力场球谐系数和表面重力场分布情况.将该方法与多面体方法进行了比较,并以(433)Eros为例,通过该方法计算得到的结果与NEAR(Near-Earth Asteroid Rendezvous)探测器的轨道数据反演结果比较,C20项误差不超过2%,使用该方法对我国小行星探测任务拟探测的(1996)FG3小行星的重力场进行了计算.以嫦娥二号探测器飞越的(4179)Toutatis小行星为例,结合相应的雷达观测数据提供的小行星形状模型,计算其表面引力势情况,为通过飞越任务获取的光学图像分析其表壤的分布、流向等提供了相应的理论依据.该方法适用于密度不均匀天体,可为小行星探测任务轨道设计和着陆提供可靠的小行星引力场数据.     

变光小行星的光电观测Ⅲ

一、前言小行星在短时間的光度变化是一个普遍的現象。有时也往往观測到某个小行星几乎没有明显的光度变化(变幅很小),这可能只是那时观測者恰好处于它的极向位置。例如(9)Metis,在1962年3月26日—30日,它的光变幅只有0.~m06,而現在所发表的观測(1964年11月19日),变幅增大到0.~m31。因此,对小行星經常地进行光电测光,得到尽可能多的优貭光变曲綫,能为了解小行星的自轉、形状以及其他物理特性等提供資料。     

δScuti型变星BDS 1269 A的多重脉动频率激发

以同一参考系归化Percy及Rucinski在1976年10月9日至11月6日获得的BDS1269A的光电测光数据后,利用多重周期分析方法进行周期分析,在周期初值的选取中尽可能穷尽所有可能的组合,最后根据最小残差获得最佳组合.我们认为BDS 1269 A的最佳频率解为:f_1=6.22999周每天,f_2=6.50840周每天,f_3=11.77324周每天,f_4=9.7136周每天,f_5=11.33694周每天.反证实验证明这组频率是充分的.基于以上频率解,一个非径向脉动目转分裂模型得以建立,其预言的自转速度。v_6=30km s~(-1)与BDS 1269A是一颗低速自转恒星的观测结果相吻合. 1987年10月16日至24日,我们取得了BDS1269 A的459个新的V波段光电观测点.上述频率解拟合此数据结果很好,拟合残差与观测误差一致.频率解得到了一次验证.     

小行星族群热物理参数及分布特征研究

小行星热物理是近年来小行星研究领域的一个重要环节, 随着红外观测技术的进步, 该领域的研究取得了长足发展. 小行星发出的热辐射取决于小行星的尺寸、形状、反照率、热惯量(Gamma)、粗糙度等热物理参数. 研究小行星热物理特性的科学意义是多方面的, 比如能够帮助我们计算小行星的Yarkovsky效应和YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddackor)效应, 还能对小行星表面的表壤颗粒尺寸进行估算, 从而能更好地对小行星表面的物质成分特征进行研究. 另一方面, 研究小行星族群的热物理特性, 可进一步为研究小行星、小行星带乃至太阳系的形成和演化机制提供重要科学依据. 本文借助先进热物理模型(Advanced Thermophysical Model, ATPM), 结合相应的中红外观测资料计算了Vesta族群、Nysa-Polana族群、Pallas族群、Themis族群、 近地小行星(341843) 2008 EV5、 近地小行星(3200) Phaethon的热物理参数, 揭示了不同种类、不同族群的小行星之间热物理参数的差异和造成这些差异的原因, 以及相同族群中的小行星热物理参数的相似性, 并且基于这些差异和相似性对近地小行星和族群之间的联系及其轨道演化过程进行了讨论.
Vesta族群是由小行星(4) Vesta经历碰撞后产生的碎片形成的. 本文研究了该族群中的10颗小行星, 得到这10颗Vesta族群小行星的平均热惯量为42 $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 平均几何反照率大小0.328, 并发现与之对应的表面粗糙度普遍较低. 此外, 对已有的主带区域小行星几何反照率进行统计后, 发现Vesta族群小行星的几何反照率普遍偏大, 基于这些热物理参数, 我们进一步估算了这10颗小行星的表壤粒径尺寸范围在0.006--1.673 mm之间. Themis族群也是小行星带中重要的族群之一, 该族群小行星物质成分比较原始, 且成员中大部分可能都有水冰的存在, 对其成员小行星的热物理特性研究可为我们提供该族群母体小行星的内部信息. 我们借助WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer)红外观测和ATPM对该族群中3颗体积较大的小行星(62) Erato、(171) Ophelia和(222) Lucia的热物理参数进行了计算, 发现3者之间的热参数大小非常接近, 从热物理的角度证明了这3颗小行星有可能是来自于同一个母体.
小行星(341843) 2008 EV5是一颗Aten型近地小行星(NEA), 光谱类型为C型, 具有潜在撞击地球的危险, 该小行星曾是欧洲空间局(ESA)的小行星探测任务Marco-Polo-R的基准探测目标, 我们借助ATPM和WISE红外观测得到2008 EV5的热惯量$\Gamma = 110_{-10}^{+30}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 几何反照率$p_v= 0.095_{-0.003}^{+0.016}$, 有效直径$D_eff= 431_{-33}^{+6} \rm m$. 由于其热惯量相对大多数近地小行星较小, 我们推测其可能来自主带区域, 并对其1000条克隆轨道进行了逆向积分1 Myr, 发现其来自主带区域的概率为6.1%, 同时估算了表壤粒径尺寸为0.58--1.3 mm. 研究表明, 2008 EV5有可能来自于Nysa-Polana族群, 我们对这个族群中的小行星(135) Hertha的热参数进行了计算, 得到该小行星的$\Gamma = 30_{-21}^{+35}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, $p_v=0.135_{-0.034}^{+0.018}$, $D_eff=82.863_{-5.027}^{+12.937} \rm km$. 小行星(3200) Phaethon是日本航空航天局探测器(Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) DESTINY+ (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage Phaethon fLyby dUSt science)的探测目标, 其特殊的轨道形状(大偏心率、小近日点距离)导致在一个轨道周期内温度的变化幅度较大, 使之具有特殊的物理特性. 此外, 该小行星也是双子座流星雨的起源. 研究表明Phaethon起源于主带区域中的Pallas族群, 该族群是小行星带中B-type小行星的重要来源, 其成员数目不多, 但目前大部分的具有活动性的小行星均与Pallas族群相关. 本文中, 我们借助ATPM和WISE的红外观测得到Phaethon和Pallas族群小行星Zerlina的热惯量分别为: $\Gamma_Phaethon= 550_{-290}^{+920}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, $\Gamma_Zerlina=0_{-0}^{+34}$ $\rm Jm^{-2}\cdot s^{-1/2}\cdot K^{-1}$, 几何反照率分别为: $p_{v, Zerlina}=0.1435_{-0.0325}^{+0.0420}$, $p_{v, Phaethon}=0.1253_{-0.0020}^{+0.0034}$, 热参数上的差异可能是由于Phaethon较强的活动性, 当Phaethon的轨道演化至当前位置时, 其较高的近日点温度会使表面的物质发生变化, 同时观测也表明Phaethon有质量流失现象, 使得Phaethon与Pallas族群其他小行星相比, 其表面特性发生改变, 从而热物理参数也随之改变.     

惯性耦合对黄赤交角长期变化率的影响(摘要)

过去二百多年的观测表明,黄赤交角在以47.″13±0.″03/世纪的速率在减少。但由摄动理论求得黄赤交角变化率为-46.″84/世纪。观测值与理论值之间有-0″.30的差异。青木信仰(Aokj 1967)认为,△ε可能是由于地幔与地核之间耗散性耦合效应所引起的。他采用了最简单的地球模型,设球形地核外面包有一个地幔球壳,他们之间仅存在粘性耦合。Aoki取△ε=-0.″32/世纪,求得粘滞性耦合系数λ=6.8×10~(27)焦耳·秒。这比其他人的估计值大一个数量级。由此求得地球自转速度减速率为6.7×10~(-7)/世纪,比观测到的地球自转减速率10~(-3)/世纪大得多。因此Aokj的理论还难以得到人们的承认。     

类星体3C 273光学波段的周期分析

搜集了类星体3C 273在光学B波段近100 yr的数据,得出光变曲线,并在此基础上应用Period04软件对它的光变周期进行了分析.发现光变曲线中存在周期为T1=2.06 yr、T2=13.03 yr及T3=21.15 yr的3个光变周期,这与Fan等人的结论(3C 273的光学B波段存在2.0 yr、(13.65±0.20)yr及(22.5±2.0)yr的周期)基本上是一致的.然后用这3个周期再次拟合观测数据做一个周期反演,周期拟合曲线与观测数据的爆发周期规律基本一致,说明这3个周期是比较可靠的.并通过其长周期可以得出其中心黑洞质量为M=1.87×106M⊙,最后讨论了其中心黑洞质量以及3C 273产生这种周期的可能机制.     

金星自转演化的一种可能解释

本文从理论上估计了金星由于受太阳东西向潮汐力矩作用,而引起金星自转速率的长期变化;并根据金星探测器对金星大气的探测结果,表明它具有稳定的向西环流,从而可得其对金星自转的影响。本文的讨论,证明了金星形成初期是一快速顺向自转的天体,仅太阳的潮汐力矩不可能解释它的自转演化。如果取金星形成之后初始自转周期T_0=15小时,则大气逆向环流与太阳潮的合力矩作用引起金星自转速率变化为: ω(T)=[1647″+δ_i×19705′.′5sin(4.°58(T_0/T))]/世纪~2{δ_i=+1,金星顺转 δ_i=-1,金星逆转}可以估计经t_1=3.22×10~9年,其自转与目前的轨道周期同步。又经t_2=1.19×10~7年,达今天的逆转243天周期。     

盘状星系结构与自转统计

通过对57个星系的光学和射电自转曲线等资料的分析,得出如下结论:(1)盘系沿哈勃序列从早型到晚型,其结构和自转等动力学量有系统的变化:星系核球与盘的质量比减小,自转速度达极大点r_m处速度V_m变慢、周期P_m增长,r_m相对于光学Holmberg半径r_H的位置外移,旋臂松卷,星系扁化。(2)星系诸动力学量在各形态型中的弥散与星系质量有关,较大质量星系的v_m和r_m较大,而k=V_m~2/r_m和β=r_H/r_m值较小。(3)潮汐作用也是影响星系动力学状态的重要因素,在同样形态型中潮汐星系有较大的k、β值和较小的r_m值。     

活动小行星311P/PANSTARRS的动力学lk 特性分析

311P/PANSTARRS是一颗活动小行星, 具有小行星和彗星的双重特征, 是中国``天问二号''的探测目标之一. 311P/PANSTARRS直径较小, 约为400 m, 非引力效应可能会对其长期动力学演化产生较大的影响. 通过假定不同表面组分, 研究了Yarkovsky效应对311P/PANSTARRS轨道演化的影响, 讨论了密近交汇、 非破坏性碰撞和YORP (Yarkovsky-O''Keefe-Radzievskii-Paddack)效应等非引力效应, 计算了小行星与大行星密近交汇及碰撞概率, 估计了311P/PANSTARRS达到自转周期分裂极限的时标. 模拟结果显示与纯引力模型相比, Yarkovsky效应可能会加快311P/PANSTARRS离开当前共振区域, 大约在10Myr以后311P/PANSTARRS会离开当前所在共振带, 在表面覆盖风化层的情况下有机会通过v6长期共振成为越火小行星; 在考虑YORP效应的情况下, 311P/PANSTARRS在2 Myr时标内可达到自转周期分裂极限; 在考虑Yarkovsky效应及YORP效应等因素的情况下, 311P/PANSTARRS在10 Myr时标内仍可保持其动力学稳定性, 且YORP效应不会显著影响其半长径偏移量.     

牧夫座AD的光电测光研究

1981年4—5月间对晚型食双星AD Boo进行了较详细的BV两色光电测光研究,发现其周期值为以前观测者结果的两倍,约P=2.0688112天;食外光变基本上是平坦的,但有不规则的光扰动(△m～0.075);基本上属大陵五型,主食深0.65,次食深0.40.极小时刻的O-C 图表明,AD Boo的周期有增大的趋势.用经典的Russell-Merrill方法所得测光解的k=0.786,主极小是凌偏食.     

天龙座食双星RZ周期的长期变化及其测光轨道解

本文根据天龙座食双星RZ Dra 70余年光变极小时刻的观测资料,得出其周期(P=0.~d5508)存在着长期缓慢减小的现象,周期的相对变化率△P/P～-1.53×10~(-10)。周期变化原因可能是该双星存在第三体,或者是属于一类罕有的短周期食双星,其大质量子星正不断向小质量子星抛射质量。本文并根据1978年5月—8月间对RZ Dra所进行的一色黄光光电观测,重新确认它是全(环)食型的食双星,并得出新的测光轨道解,两子星半径比值 k～0.69,接近于中心食。     

平均中子辐照量计算公式对钡星的应用

最新的研究结果表明:目前流行的13C壳层(13C pocket)在热脉冲间隔期间辐射燃烧的低质量AGB(Asymptotic Giant Branch)星s-过程核合成模型,其核合成区域的中子辐照量分布可视为指数形式,平均中子辐照量τ0和模型参量之间的关系为τ0=-?τ/ln[q/(1-r+q)],式中?τ为每次照射的中子辐照量,r为重叠因子,q为13C壳层占氦中间壳层的质量比例.将该公式应用到26颗钡星样品星,对其可靠性进行了检验,在此基础上对26颗Ba星的中子辐照特点进行了分析.研究结果表明:公式是可靠的;26颗Ba星中,至少有8颗星的AGB伴星具有指数形式的中子辐照量分布,有12颗星极有可能经历指数中子辐照,有4颗星更倾向于经历单辐照;26颗Ba星的AGB伴星中,大多数在s-过程核素丰度达渐近分布前可能只经历很少次数的中子照射.     

Mkn501长期光变性质

在R和I波段对Mkn 501进行了测光观测,并结合历史文献得到Mkn 501在近30年间的光学、红外和射电等多个波段的光变曲线;讨论了光变与色指数之间的关系,发现色指数(B—V)与(B—R)之间有强相关,相关系数r=0.73.利用DCF方法分析了多波段光变的相关性,发现B波段与4.8GHz和红外波段的光变存在一定的正相关,利用CLEANest方法对B波段的光变曲线进行频谱分析,结果表明Mkn 501的光变曲线存在2个可能的周期,即(10.06±0.04)年和(21.60±0.17)年.     

国家授时中心40米射电望远镜Crab脉冲星周期跃变监测

脉冲星周期跃变是一种罕见的现象,是研究其内部结构的探针。针对2019年2月~12月国家授时中心昊平观测站40 m射电望远镜在脉冲星计时观测中监测Crab脉冲星的数据,采用脉冲星计时方法,用TEMPO2拟合程序进行分析。结果表明,Crab脉冲星在2019年7月23日(MJD 58687)附近发生了一次周期跃变现象,该跃变自转增量为Δv_g=5.33(4)×10^-7Hz,自转变化量为Δv_g/v=17.9(1)×10^-9,并伴随着恢复系数Q~0.88的指数恢复过程。此次Crab脉冲星周期跃变的监测及处理,证实了40 m射电望远镜对脉冲星的监测性能,同时为研究周期跃变的产生机理积累了样本。