双星中磁场存在与非同步转动的研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:turtle0906
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在双星的演化中有很多物理过程,其中一部分物理过程对双星自转与公转的同步或非同步状态有影响。如果自行处于潮汐锁定状态,子星的内部在潮汐作用下,转动速度也与公转完全一致,成为刚性转动。因此,只有在双星子星的自转与公转非同步转动的情况下,子星内部才会存在较差转动。根据磁场产生的Tayler-Spruit发电机原理,较差转动是恒星产生磁场的原因。即磁场必然存在于非同步转动的双星系统。我们使用了一种新的方法,考虑了双星间的潮汐作用和演化中进行的其他物理过程,包括物质交换,星风,演化中的体积变化,以及外拉格朗日点物质丢失等。能够准确计算演化中双星自转和公转的角速,进而得到双星系统是否处于同步转动状态。数值计算结果表明,密近双星系统在主序演化时,潮汐摩擦会在较短的时间内使自转与公转达到比较接近的状态,此后经过一个较长时间的维持在接近同步转动的状态,星风以及演化中的体积变化不足以导致非同步转动。对于半相接的双星系统,物质交换可以造成明显的非同步效应,子星内部存在产生磁场的条件。主星充满洛希瓣之后自转与公转偏离较小,次星偏离较大,次星内部可能存在着比主星强得多的磁场。对相接双星来说,由于两颗星距离太近潮汐作用远远大于物质交换,自转与公转一直接近于完全同步的状态。本文同时比较了非同步双星模型与同步双星模型演化曲线在赫罗图上的不同,结果表明非同步模型在物质交换阶段主星演化曲线向赫罗图光度和有效温度高的方向移动。最后将数值计算结果与观测数据进行对比后发现,该模型可以很好的解释观测上双星超过潮汐锁定时标后仍然存在非同步转动的现象。  
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