密近双星在极端物理条件下磁活动规律的研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院云南天文台) | 被引量 : 5次 | 上传用户:zzzzzz123zz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自从1976年,Hall明确地提出RS CVn型双星的定义以来,密近双星的类太阳活动(也叫“色球活动”或“磁活动”)性质就引起众多天文工作者的极大兴趣。以RS CVn型双星和BY Dra型双星为代表的类太阳活动双星,与其它类型的恒星相比,具有许多独特的极端物理条件:快速自转、同步自转、两子星之间的物质能量交流和损失、对流公共包层以及强磁场等。在这种极端物理条件下色球活动双星表现出了许多类似于太阳但比太阳要强得多的色球活动现象:谱线发射(包括Hα,Hβ,CaⅡH&K,MgⅡh&k等谱线发射)、X射线发射、射电发射、大面积的黑子活动、耀斑、反常的能谱分布(包括紫外超和红外超)、星风损失、磁活动以及轨道周期的准周期(或不规则)变化。观测发现,色球活动双星的Hα,Hβ,CaⅡH&K,MgⅡh&k等谱线发射非常强烈,并且是变化的。WD方法、多普勒成像方法和线深比方法都显示子星表面2%-30%(甚至高达60%)的区域被黑子(或者低温区)覆盖着。密近双星轨道周期的准周期/不规则变化(典型的相对变化幅度为△P/P-10-7-10-5)也只能用磁活动来解释。所有这些都说明,在密近双星(特别是色球活动双星)上存在着强磁场,而强磁场正是产生各种类太阳活动现象的根源。本论文对密近双星的磁活动性进行了理论和观测两方面的研究,取得了如下的成果:1、为了解释轨道周期的准周期性变化和不规则变化,我们提出了磁联模型。该模型认为,密近双星中的两子星靠得近,存在微小的磁力。因为活动子星的磁场是变化的,因此子星间的磁力和系统的轨道周期也发生了微小的变化。该模型既成功地解释了某些密近双星轨道周期的准周期性变化和不规则变化,又用一个统一的机制解释了多数相接双星的轨道周期表现出来的两种变化成分。2、对两个早光谱型(O型)大质量的相接双星V382 Cyg和TU Mus的轨道周期进行分析后,发现这两个源的轨道周期长期增加,其增加率dP/dt分别为+4.4×10-7天/年和+4.0×10-7天/年。此外,这两个源的轨道周期还表现出了周期性的变化成分,其变化周期P3和半振幅A分别为47.7年和0.0148天,以及47.73年和0.0100天。这两种变化成分既可以解释为两子星间的物质转移和第三天体引起的光时效应,也可以解释为磁活动(包括引力四极矩机制和磁联机制)。根据磁联模型,所需要的平均表面磁场分别为1.1T和1.4T。3、晚光谱型相接双星EQ Tau和AD Cnc在不同年份的光变曲线并不能很好地重合,表现出了变化的O’Connell效应。EQ Tau的光变曲线从2000年的负型O’Connell效应光变曲线转化为了2001年和2004年的正型O’Connell效应光变曲线。我们认为这是由EQ Tau主星上的两个高纬度黑子演化引起的。AD Cnc的光变曲线从1978年的对称型转化为2000年的正型O’Connell效应光变曲线,之后又转化为2002年的负型O’Connell效应光变曲线。我们认为这同样是由ADCnc主星上的低纬度黑子演化引起的。此外,这两个相接双星的轨道周期还表现出了周期性的变化成分。和变化的黑子一样,轨道周期的这种变化,也可能是由磁活动引起的。4、晚光谱型相接双星UX Eri在1964年年底的光变曲线和在2003年11月的光变曲线在极大值附近是重合的,但是在次极小附近却表现出了0.13个星等的偏差。光变曲线的这种变化和该源所表现出的轨道周期变化都有可能是磁活动的结果。5、通过分析71颗有一条或一条以上完整光变曲线的相接双星,发现:(一)相接双星向小质量比的方向演化;(二)晚光谱型的相接双星具有更强的类太阳活动性。
其他文献
混沌和分形普遍存在于很多自然和社会现象中,是非线性科学重要的两大分支学科。近年来,随着非线性理论的不断完善,非线性分析方法的不断提出和计算机技术的迅猛发展,混沌和分形在很多领域已经得到广泛地研究和应用,比如生物学,经济学,物理学和天文学等等,当然也包括太阳活动关于混沌和分形特征的研究。太阳黑子相对数表征着太阳长期演化活动的特征,在太阳活动描述中占有重要的地位。基于黑子相对数,已经证实太阳活动受控于
目前我国国家天文台正在实施空间太阳望远镜计划,而用于空间天文观测的电子设备必须面对空间辐射环境带来的损伤,本文叙述的我们的研究内容就是天文用CCD在空间观测应用中的高能辐射损伤。我们的研究内容主要包括以下几个方面: (1) 建立了一套新的估算质子辐射位移损伤的方法——稳定缺陷方法。根据高能粒子辐射固体阻止理论采用Monte-Carlo方法计算了高能质子在CCD中导致晶格原子位移而产生的初始空
随着恒星、宇宙学研究的逐渐成熟,星系的形成和演化成了目前天文和天体物理研究中的最大挑战。它不仅能增加我们对星系的理解,也是将恒星的研究和宇宙学的研究结合起来的重要纽带。由于星系的绝大部分可见物质都集中于恒星中,星系中恒星的演化决定了星系演化中的许多观测特性。研究星系中的恒星演化特征可以间接地研究星系的形成和演化。所以确定星系中的恒星成分成了天体物理中很重要的一部分工作。演化星族合成方法正是确定星系
如何处理恒星中的对流运动,是恒星结构和演化理论中一个极为重要的问题。在本论文中,我们从流体力学基本方程组出发,建立了一个描述湍流对流运动的Reynolds应力模型,并将它用于太阳模型中,对这一对流模型以及其中的自由参数进行了充分的检验和限制。我们的主要目的是要检验一些在混合长理论中被忽略了的物理过程,例如湍流的耗散、扩散以及各向异性等,对太阳对流区结构的影响;同时,也希望通过与日震观测结果的对比,
明亮的OH脉泽是探测银河系中各类天体甚至河外星系的极好工具,但是对OH脉泽的抽运机制的鉴别和模拟上的困难使得这个极好工具一直没有得到极好的发挥。解决这个问题的关键之一就是在已知的OH脉泽源中有效地鉴别出它们的脉泽抽运机制,并由此找出脉泽特征与产生脉泽的天体之间的物理联系。本博士论文利用红外空间天文台(ISO)所获得的高精度分辨率红外光谱,研究了OH1612MHz脉泽源中的辐射抽运吸收线的出现规律和
学位
大幅度快速光变、高偏振、整个电磁波段的非热连续辐射及致密的射电辐射是blazar天体的主要特征,blazar天体的统一与演化是blazar天体研究的重要内容。本论文对blazar天体统一与演化的研究成果做了比较全面的总结,指出目前研究中的一些不足之处,并对其中的几个问题进行了研究。 全文共分六章。第一章简单介绍了blazar天体的观测特征、定义、分类以及统一模型。第二章主要介绍活动星系核的基
本论文对活动星系核的基本特性、主要特征、观测结果和理论研究现状作了全面综述,特别是对活动星系核中性质最为特殊的blazar天体多波段能谱特征、统一与演化和理论模型进行了详细评述。同时,详细介绍了本人在攻读学位期间,对blazar天体的中心结构、中心黑洞质量、统一演化的研究工作和研究结果。主要研究工作和研究结果如下:(Ⅰ)、通过模型计算了高光度blazar天体宽线区产生的宽发射线和稀释黑体弥散辐射对
S星是一种特殊的红巨星,通常被作为正常的M星与C星之间的中间状态,与“第三次挖掘”过程和S-过程紧密联系,而发生在恒星表面上的C/O和S-核素的变化正见证了M-MS-S-SC-C的演化。然而随着对无Tc(锝)S星的认识,人们逐渐意识到S星不再完全是真正的AGB星,而是一个受到双星S星(无TcS星,外赋S星)污染的一个星类。通常将处于AGB演化阶段的有TcS星称为内禀S星,将处于双星中的无TcS星称
太阳对整个人类社会的重要性是不言而喻,我们日常生活和工业生产的各个方面都离不开太阳。然而,随着空间技术的发展,有关空间天气的知识显得越来越匮乏。太阳毫无疑问是空间天气的主要因素,其大气中的激烈爆发现象是各种空间气象的根源。加强太阳大气中爆发现象的理论研究成为目前空间技术发展的迫切需要。同时,太阳作为一颗离我们最近的恒星和一个有代表性的主序星,也有着特殊重要的地位。太阳丰富的磁化等离子现象,特别是大
伽马暴是一种来自宇宙深处的伽马射线在短时间内突然增强的现象,是目前观测到的宇宙间最剧烈的爆发现象。伽马暴在1967年首次被探测,由于它的极端高能,极短时标,巨大的辐射能等观测特征,使得现有天体物理学模型面对新的挑战,对伽马暴的研究因此具有巨大的诱惑力。本文首先对伽马暴领域的主要研究成果(包括观测的与理论的成果)进行了综述,然后详细介绍了本人在攻读博士学位期间从两个不同的角度来探讨伽马暴光变曲线与伽