恒星演化晚期核素K壳层连续态电子俘获过程中微子能量损失

基于Weinberg-Salam理论,考虑Coulomb效应对连续态电子气体的影响,对恒星演化晚期核素12C、16O、20Ne、24Mg、28Si和56Fe在完全电离环境下的K壳层连续态自由电子俘获过程的中微子能量损失进行了讨论.根据Beaudet、Petrosian和Salpeter (BPS)的方法所得结果与我们的结果进行了比较.结果表明:相对较高温度环境(如T9=0.1和T9=1.T9是以109 K为单位的温度),两种结果符合很好;而低温环境(如T9=0.01和T9=0.001)核素16O、20Ne、24Mg和28Si的中微子能量损失,BPS的结果比我们的结果高10～70倍,对核素12C甚至高出2个数量级.我们的研究可能对恒星演化晚期尤其是白矮星核坍塌到相对低温和中等密度阶段冷却机制的研究具有重要意义.     

电荷屏蔽与超新星前身星阶段电子俘获

利用核的壳层模型，讨论了电荷屏蔽对超新星的前身星阶段一些较丰的核在一些重要的温度－密度点的电子俘获率的影响，结果表明由于电荷屏蔽的作用基电子丰度变化率下降了10－20％。     

贫金属星中子俘获元素丰度

贫金属星的中子俘获元素丰度与恒星的形成和演化密切相关,它为研究星系形成早期的历史背景和化学演化提供了重要信息。贫金属星中子俘获元素丰度的研究已成为近年来核天体物理研究的前沿和热点。介绍了恒星内部重元素的核合图像,ｓ过程和ｒ过程核合成的概念及其核合成场所。着重介绍了近年来有关贫金属星中子俘获元素丰度的观测结果,综述了近年来贫金属星子俘获元素分布的理论研究进展情况和中子俘获元素的星系化学演化的研究进展     

强磁场对非零温中子星壳层电子俘获反应的影响

本文讨论了强磁场作用下非零温电子气体的化学势，分析了磁场作用下电子气体屏蔽势的变化；以核素３３Ｓ为例，讨论了不同温度下，磁场对电子俘获率的影响，结果表明：在足够低的温度和密度下，足够强的磁场使电子俘获率显著降低，而就中子星表面存在的磁场强度（１０９－１０１３Ｇ）而言，磁场对其电子俘获率几乎没有影响．     

贫金属星中子俘获元素的丰度分布

在提出的贫金属星中子俘获元素丰度的计算模型基础上研究1999年新发表的21颗贫金属星的中子俘获元素丰度分布。结果表明，对较重的中子俘获元素理论预测曲线与观测值符合得很好，而对较轻的中子俘获元素二者有所偏离。这表明在贫金属环境下，对较重的中子俘获元素各核合成过程产生的丰度分布与太阳系中相应过程的丰度分布相似，但贡献比例与太阳系不同；而对较轻的中子俘获元素丰度分布与太阳系的丰度分布有所偏离；这也说明较轻的和较重的中子俘获元素的核合成场所不同，即具有不同的核合成机制。同时还特别讨论了丰度观测误差对表征各核合成过程的分量系数的影响。     

强电荷屏蔽下的电子俘获率

分析了电荷屏蔽对超新星前身星环境下的电子俘获反应的影响，分析中强电荷屏蔽势能采用了最近人们利用线性响应理论给出的结果，对核素^56Co，^56Fe，^56Mn电子俘获率的分析计算表明，在低温高密情形下，电荷屏蔽对电子俘获反应的影响较先前的分析的影响程度略小，但电荷屏蔽对电子俘获反应的影响仍然显著。     

奇异星壳层塌缩的数值研究

当奇异星表面的电场不足以支撑整个壳层的时候,壳层就有可能全部落入奇异核中.对这一过程的研究,可以为观测上证认奇异星提供一些可能的理论线索.数值计算表明,底部密度为-8.3×1010gcm-3,亦即质量为-3 4×10-6M(?)的壳层在约5.4×10-3s时间内塌缩到奇异核中,可导致一次持续约0.15s的爆发事件.在过程中平均每个重子释放约6.3 MeV的能量,总辐射能则可高达-1046-1047ergs.这可以用来解释宇宙中一些爆发现象.     

CEMP星HE1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H] ~ - 3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP), 该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe] = 1.16±0.31, [Pb/Fe] = 1.98±0.19), 而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe] = 0.46±0.22), 使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布. 采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化. 利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合, 发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成, 而r-过程核合成也有贡献.     

CEMP星HE 1005-1439中子俘获元素天体物理来源的研究

HE1005-1439是一颗金属丰度极低([Fe/H]～-3.0)的碳增丰贫金属星(Carbon Enhanced Metal-Poor,CEMP),该星的s-过程元素显著超丰([Ba/Fe]=1.16±0.31,[Pb/Fe]=1.98±0.19),而r-过程元素温和超丰([Eu/Fe]=0.46±0.22),使用单一的s-过程模型和i-过程模型均不能拟合该星中子俘获丰度分布.采用丰度分解的方法探究该星化学元素的天体物理来源可有助于理解CEMP星的形成和化学演化.利用s-过程和r-过程的混合模型对其中子俘获元素的丰度分布进行拟合,发现该星的中子俘获元素主要来源于低质量低金属丰度AGB伴星的s-过程核合成,而r-过程核合成也有贡献.     

作为X射线脉冲星的磁星

研究表明 ,与磁星模型相比较 ,反常X射线脉冲星的加速模型不能说明所观测到的自转周期的分布。为了解释熟知的最慢X射线脉冲星 2S 0 114+6 5 0的性质 ,其磁场强度必须大于 10 14 Gs ,即它诞生时即为一磁体。     

作为X射线脉冲星的磁星

研究表明，与磁星模型相比较，反常X射线脉冲星的加速模型不能说明所观测到的自转周期的分布。为了解释熟知的最慢X射线脉冲星2S 0114＋650的性质，其磁场强度必须大于10^14Gs，即它诞生时即为一磁体。     

磁星的观测特性和理论模型

磁星(magnetar)是一类有着极强磁场的致密天体,它们的外部磁场强度是典型中子星磁场强度的100～1 000倍。在过去几十年中,软γ射线复现源(SGR)和反常X射线脉冲星(AXP)被认为是最有可能的磁星候选者。磁星有着独特的能谱性质和光变特征,它的观测现象丰富多彩,其观测波段跨越了射电、红外、光学、X射线和γ射线等。近些年来,多种理论模型也相继被提出来,以解释其独特的性质。以正常脉冲星为例,介绍了磁星与通常中子星的不同性质,详述了磁星在多波段的能谱、光变及周期跃变现象等观测特性,总结了为解释磁星的特殊性质而建立起来的多种理论模型,并详述了中子星框架下的扭曲磁层模型。此外还介绍了其他候选模型。     

恒星内部电荷屏蔽对电子俘获反应的影响

本文分析了在恒星环境下，电荷强屏蔽对原子核电子俘获反应的影响，分析中忽略了电荷屏蔽对核跃迁矩阵元的影响．作为例子，分别讨论了电荷屏蔽对核素33S、30P和57Fe的电子俘获率的影响．结果表明：在较低温度和较高密度下，由于电荷屏蔽，其电子俘获率相对于无屏蔽情形有明显降低，这可能对恒星晚期演化和超新星爆发理论带来明显的影响．     

恒星内部电荷屏幕对电子俘获反应的影响

本文分析了在恒星环境下，电荷强屏蔽对原子核电子俘获反应的影响，分析中忽略了电荷屏幕对核跃迁矩阵元的影响。作为例子，分别讨论了电荷屏蔽对核素＾３３Ｓ、＾３０Ｐ和＾５７Ｆｅ的电子俘获率的影响。结果表明：在较低温度和较高密度下，由于电荷屏蔽，其电子俘获率相对于无屏蔽情形有明显降低，这可能对恒星晚期演化和超新星爆发理论带来明显的影响。     

毫秒磁星作为伽玛射线暴中心引擎的研究

正伽玛暴是一种短时标的高能光子爆发现象.通常把持续时间短于～2 s的暴称为短暴,长于～2 s的暴称为长暴.大量观测已经证实,长暴起源于大质量恒星的塌缩,因而与超新星成协.短暴最可能的起源是致密双星并合.目前,伽玛暴研究的一个核心问题是确定其中心引擎究竟为黑洞还是中子星.本文第1章详细阐述了相关进展.数值模拟发现黑洞可产生相对论喷流,因而可作为伽玛暴的中心引擎.然而,有一些观测特征似乎     

具有碳化硅拱星壳层的OH／IR星

利用ＩＲＡＳ低分辨率光谱（ＬＲＳ）观测资料,从近２０００个具有１６１２ＭＨｚＯＨ发射的ＩＲＡＳ源中,发现９个具有碳化硅特征拱星壳层的ＯＨ／ＩＲ星的候选者．进一步的研究表明其中的６个确实或极有可能既是显示１１．３μｍ碳化硅发射特征的碳星,也是表现１６１２ＭＨｚＯＨ脉泽发射的ＯＨ／ＩＲ星     

行星状星雲的电子温度

电子温度,和電子密度同是气体星雲的基本物理因素之一。我使用握特-蒲若方斯天文台的120厘来口徑的望远镜,对于可能觀测得到的行星状星雲,作了它们的电子温度的决定。本文第一段內,我利用席董(Seaton)由理论推出的電子温度和禁戒谱线的強度间的关系式,对[OIII]的強度作譜线光度的测量,定出電子温度。本文第二段內,我利用6个行量状星雲,对它們的連續光譜和巴尔末(Balmer)跳变加以研究,以验证第一節内所得的结果是正確的。     

内禀和外赋AGB星的重核素丰度分析

以１３Ｃ（α,ｎ）１６Ｏ及２２Ｎｅ（α,ｎ）２５Ｍｇ作为双脉冲中子源,对于低质量ＡＧＢ星,采用无分叉ｓ－过程反应通道,结合最近恒星演化的计算结果,在各物理参量合理取值范围内,计算了ＡＧＢ星Ｈｅ壳层内,表面重核素的丰度,在此基础上将星风吸积模型同内禀ＡＧＢ星核合成模型结合起来计算外赋ＡＧＢ星重元素的超丰。     

内禀和外赋AGB星的重核素丰度分析

以＾１３Ｃ（α,ｎ）＾１６Ｏ及＾２２Ｎｅ（α,ｎ）＾２５Ｍｇ作为双脉冲中子源,对于低质量ＡＧＢ星,采用无分叉ｓ－过程反应通道,结合最近恒星演化的计算结果,在各物理参量合理取值范围内,计算了了ＡＧＢ星Ｈｅ壳层内,表面重核素的丰度,在此基础上将星风吸各模型同内禀ＡＧＢ星核合成模型结合起来计算外赋ＡＧＢ星重元素的超丰。