本文選題：密近雙星　切入點：恒星　出處：《中國科學院研究生院（云南天文臺）》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：根據(jù)密近雙星中的子星白矮星質(zhì)量，我們定義了一類具有相互作用的密近雙星系統(tǒng)，名為大質(zhì)量白矮星雙星。在這類系統(tǒng)中，主星是一顆具有較大質(zhì)量（一般接近或者大于1M⊙）的白矮星，而伴星可能是一顆主序星、紅巨星或者漸進巨星分支等非簡并恒星，也可能是一顆He星或者白矮星等簡并星，在極端情況下甚至可能是一個中子星或者黑洞。在標準模型下，隨著雙星的演化，物質(zhì)轉(zhuǎn)移和物質(zhì)吸積將會導致碳/氧（C/O）白矮星質(zhì)量不斷增加，當質(zhì)量達到錢德拉塞卡質(zhì)量極限時，C/O白矮星最終爆炸成為Ia型超新星（SN Ia）。遠距離星系中Ia型超新星的測距工作，使人們認識到我們的宇宙是在加速膨脹的，并且揭示了暗物質(zhì)和暗能量的存在，是天體物理研究領域乃至整個物理學的巨大突破，因此被授予了2011年諾貝爾物理學獎。然而，Ia型超新星的前身星，即Ia型超新星的起源，仍然是未解決的科學問題。一般認為，Ia型超新星可能誕生于具有一顆大質(zhì)量C/O白矮星的密近雙星系統(tǒng)。兩顆子星的總質(zhì)量等于或者超過錢德拉塞卡質(zhì)量極限。或者通過吸積非簡并伴星的物質(zhì)，或者通過與簡并的伴星并合，C/O白矮星質(zhì)量增加并最終產(chǎn)生Ia型超新星。但是也有一些大質(zhì)量的白矮星由于內(nèi)部溫度過高，形成氧/氖/鎂（O/Ne/Mg）白矮星，最終坍縮成一顆中子星。 本論文詳細介紹了大質(zhì)量白矮星雙星系統(tǒng)的可能演化結局及其理論模型，還介紹了多種不同類型的大質(zhì)量白矮星雙星系統(tǒng)。通過調(diào)研，我們搜集了幾十顆有白矮星質(zhì)量估測的大質(zhì)量白矮星雙星，作為一個樣本。我們從中挑選了6個樣本星（V Sge型雙星V Sge、WX Cen和V617Sgr以及長周期的類新星BT Mon、V363Aur和QZ Aur），利用國內(nèi)外的多個地面光學望遠鏡，對其進行了長期的測光監(jiān)測。我們的研究工作獲得了以下重要研究成果： 1.根據(jù)軌道周期分析，我們發(fā)現(xiàn)在長周期超軟X-射線源V Sge和WXCen中，充滿洛希瓣的伴星正在不斷地向主星白矮星進行物質(zhì)轉(zhuǎn)移。這種洛希瓣外流的物質(zhì)轉(zhuǎn)移導致了我們觀測到的軌道周期長期減小，這個結果與星風輻射外流物質(zhì)轉(zhuǎn)移模型預期的軌道周期變化恰恰相反，因此否定了以往研究中WX Cen是一個低質(zhì)量比（q=M2/M11）的星風輻射外流超軟X-射線源的觀點。我們還對WX Cen進行了動力學分析并探測其基本物理參數(shù)的可能范圍。而在短周期超軟X-射線源V617Sgr中，我們觀測到其軌道周期在長期增加。這個結果符合星風輻射外流物質(zhì)轉(zhuǎn)移模型的預期。這些超軟X射線源都是很可能的Ia型超新星前身星候選體。 2. O-C分析結果表明，長軌道周期的類新星BT Mon、V363Aur的軌道周期正在不斷下降。引力輻射和磁滯效應導致的軌道周期變化率比觀測得到的軌道周期變化率要小1 2個量級，而主序伴星到主星白矮星的物質(zhì)轉(zhuǎn)移是導致BTMon和V363Aur中軌道周期變化的主要原因。因此，白矮星從伴星獲得物質(zhì)后其質(zhì)量不斷增加，并最終可能演化成Ia型超新星。測光觀測和軌道分析結果顯示，較高的物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程可能存在于QZ Aur系統(tǒng)之中，而且主星白矮星的質(zhì)量與主序伴星的質(zhì)量非常接近。 3.在V617Sgr、 BT Mon和V363Aur的O-C圖中探測到的周期振蕩成分，，更可能是由第三天體的光時軌道效應導致的。計算結果表明，V617Sgr中的第三天體可能是一顆質(zhì)量非常低的紅矮星，而BT Mon和V363Aur中的第三天體均可能是幾十倍木星質(zhì)量的褐矮星。 4.除了大質(zhì)量白矮星雙星系統(tǒng)的研究之外，我們在HW Vir型星（激變雙星前身星）HS0705+6700中探測發(fā)現(xiàn)了一顆圍雙星繞轉(zhuǎn)的褐矮星第三天體。我們的觀測結果表明，在這顆褐矮星的軌道之外還有可能存在另外一顆亞恒星天體在圍繞雙星運轉(zhuǎn)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（云南天文臺）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P153;P145.5

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Birthrates and delay times of Type Ia supernovae[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2010年03期

本文編號：1578587