白矮星将再度辉煌

白矮星将再度辉煌瑞林自从类星体、脉冲星和黑洞等奇异天体脍炙人口以来，在天文科普刊物中便很少提到白矮星了。但实际上，从１９世纪６０年代发现第一颗白矮星（天狼Ｂ星）至今，天文学家对它们的搜寻和研究一直没有停止过，而近年来的两项发现和宇宙年龄危机问题有可能...     

又见新型白矮星

最近美国德克萨斯大学的天文学家发现了一种新型白矮星,他们称之为“碳脉冲白矮星”（pulsating carbon white dwarf）。之前。人们观测到了两种类型的白矮星：外层为氢的白矮星（约占80%）以及外层为氦的白矮星（氢壳层已被剥离开去,约占20%）。2007年底,又发现了一种非常罕见的“热碳白矮星”,即它的氢和氦外层都被丧失一空,     

白矮星研究的某些进展

综合叙述了白矮星诞生率研究的近况，详细介绍了ＤＡ，非ＤＡ型白矮星质量，质量分布以及确定质量的方法，对白矮星光度函数作了较为全面的回顾，指出了一些目前白矮星研究工作中仍存在的问题。     

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。     

“贪吃”的白矮星

恒星起源于一团充斥着气体和尘埃的星云,随着时间的流逝,当星云本身的引力大于气体产生的压力时,引力收缩使星云不断地快速旋转、坍缩、加热升温,于是便形成了恒星最初的模样——原恒星。在恒星演化中,恒星的初始质量和化学丰度决定了它生命周期的长度.     

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。     

白矮星演化与宇宙纪年学

近几年白矮星研究在理论与观测方面都取得了很大进展，这推动了白矮星宇宙纪年学的应用和发展。白矮星宇宙纪年学，即利用白矮星的演化结果计算白矮星理论光度函数，并通过与现测光度函数的对比来确定天体年龄。简要描述了白矮星的基本性质，回顾了白矮星演化研究的历史和基本方法；介绍了白矮星宇宙纪年学研究的基本原理及其在银盘、球状星团、疏散星团以及银晕年龄确定方面的应用现状。白矮星宇宙纪年学是一个很新的研究领域，但它已经在确定天体年龄方面显示出很大的潜力。最后讨论了目前研究中存在的问题，并提出今后需要进一步研究的几项工作。     

DA白矮星视向速度测量

DA白矮星光谱在光学波段主要由巴尔默线主导,谱线比较宽,且谱线轮廓不对称,传统的线心方法确定视向速度非常困难。介绍了一种基于利用白矮星的有效温度(Teff)和表面重力加速度(log g)选择理论模板,通过交叉相关方法确定DA白矮星的APP速度,减去白矮星的引力红移得到白矮星的视向速度。测试发现对于有效温度高于10 000 K且信噪比大于20的DA白矮星的低分辨率光谱(R～2000),精度在10 km/s以内。基于这种方法测量了SDSS DR7的DA白矮星观测样本的视向速度,统计发现在1 000 pc内,视向速度的平均值接近于0。     

Ⅰ型超新星模型——部分燃尽白矮星

本文用完全动力学程式计算了Ⅰ型超新星爆发。这些模型是依据氦或碳和氧构成星核,部分地或全部地产生瞬时完成的核燃烧。计算中将动力学方程、核统计平衡、Rayleigh-Taylor不稳定性等物理过程联合起来求解。重点比较了Rayleigh-Taylor不稳定性的影响,现不能作出完全肯定的结论。计算结果列在表1、表2和图2—6中。     

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.     

白矮星的光度函数与H—R图

分析了461颗白矮星的分光观测资料,得到初步结果是:(1),观测光度函数和理论光度函数的比较尚不能肯定白矮星的晶体化理论是否成立;(2),由绘制的白矮星的Ⅱ-R图可以看出,似乎存在着一个完整的白矮星序。(3),白矮星不同光谱型的表现,主要是由于温度的不同和内部混搅程度的不同引起的。可能存在若本身由早型向晚型的演化。     

稳定物质转移通道形成的极小质量白矮星

极小质量白矮星双星对于双星演化、公共包层、AM CVn双星、星震学研究都十分重要。考虑到它们的周期比较短,它们还是重要的引力波源,然而它们的形成和演化仍然不清楚。通过利用最新的一种磁滞模型,建立了极小质量白矮星双星的形成和演化模型。研究给出它们形成的初始参数空间,并发现通过稳定物质转移形成的极小质量白矮星的质量范围为(0.11～0.21) M_⊙。此外,研究发现部分极小质量白矮星双星能在宇宙年龄内演化成为AM CVn双星,这些极小质量白矮星的质量范围为0.14～0.16 M_⊙。研究还发现它们的引力波信号能被LISA、天琴、太极探测器探测到。最后还讨论了不同的物质积累效率对于同一双星系统演化结果的影响,发现它除了明显影响主星最终质量外,对于伴星和双星演化过程并无太大影响。     

重复快速射电暴的白矮星和中子星双星模型

快速射电暴(Fast Radio Bursts, FRBs)是来自河外的短暂而明亮的射电能量脉冲,有重复快速射电暴和非重复快速射电暴两种类型。重复快速射电暴的重复爆发行为可能源于一个具有强偶极磁场的中子星和磁化的白矮星组成的致密双星系统。当白矮星充满它的洛希瓣时,物质将通过内拉格朗日点转移到中子星表面。一次爆发之后,白矮星可能被踢开,在演化过程中再次吸积,实现重复爆发现象。根据重复射电暴FRB 121102和FRB 180916重复爆发的观测数据,研究了白矮星-中子星的双星模型中两次爆发的时间间隔和两次爆发中前次爆发的流量之间的关系,通过理论值和观测值的比较,肯定了这样一个间歇的洛希瓣外流机制可能解释重复快速射电暴的重复爆发行为。     

Ⅰ型超新星起源于白矮星——一种超新星起源理论

超新星爆发是宇宙间一种巨大的高能现象,历来都是天体物理学的重要课题。最近J.Isern,J.Labay和R.Canal提出了一种新的超新星起源理论。他们认为;Ⅰ型超新星和小质量的双X射线源(亦称Ⅱ型X射线源)都是由密近双星系统中的吸积白矮星的崩散形成的。 Ⅰ型超新星具有高度的测光及分光相似性,放射衰变模型成功地说明了它们的光变曲线。每次爆发将合成0.2—1.0M的~(56)Ni,确切值由哈勃常数的取值决定,当H_0～100 km·Mpc~(-1)·s~(-1)时,合成质量最小,并且爆发后留下残骸。     

新发现的X射线选活动星系核、白矮星和激变变星

为了研究ROSATX射线选亮近类星体巡天的选择判据 ,从 1 995年 4月至 1 996年 1 0月期间 ,利用北京天文台 2 .1 6米望远镜进行了试验观测 ,发现了 73个类星体、2 7个赛弗特星系、1个BLLac候选体、1个白矮星和 1个激变变星     

挑战天狼B——目睹一颗白矮星的最好机会

找到天狼星很容易,但是你能找到天狼星的伴星吗?我们常说的天狼星其实指的是天狼A,是一对双星里的主星,它是夜空中最亮的恒星,-1.5等的亮度雄霸冬季夜空,天文爱好者们一定都看过这颗恒星。在这个双星系统里,还有一颗不那么引人注目,但却大名鼎鼎的伴星——天狼B。它是一颗白矮星,以大约50年的周期绕着天狼A运行。     

新发现的X射线选活动星系核,白矮星和激变变星

为了研究ＲＯＳＡＴ Ｘ射线选亮近类星体巡天的选择判据，从１９９５年４月至１９９６年１０月期间，利用北京天台２．１６米望远镜进行了试验观测，发现了７３个类星体，２７个赛弗特星系，１个ＢＬ Ｌａｃ侯选体，１个白矮星和１个激变变星。     

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。     

氦白矮星与小质量主序星并合及脉动热亚矮星的形成

sdBVrs型热亚矮星是一类特殊的热亚矮星,观测显示它们同时具有p模和g模的脉动.目前这一类热亚矮星的演化起源仍然缺乏完备的解释.对氦白矮星与小质量主序星并合模型进行详细计算表明,并合模型的结果符合sdBVrs型热亚矮星的表面有效温度、重力加速度等观测特征,并且能够激发出稳定的p模和g模脉动.因此,氦白矮星与小质量主序星并合是形成sdBVrs型热亚矮星可能的渠道之一.