双星演化及其应用

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
11033008
项目类别：
重点项目
资助金额：
260.0万
负责人：
韩占文
依托单位：
中国科学院云南天文台
学科分类：
A1502.恒星结构演化和大气、变星双星和多星系统
结题年份：
2014
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
李立芳；张奉辉；陈雪飞； R·S·Pokorny；王博；葛宏伟；郭建坡；雷振新；罗杨平；
关键词：
星族合成双星恒星

项目摘要

随着天体物理学的发展和观测技术的进步，大样本恒星（双星）演化变得越来越重要。根据这一趋势，本项目将主要建立发展恒星快速物质损失模型，定标双星演化中的几个基本物理过程，研究多种金属丰度下的蓝离散星、热亚矮星、Ia型超新星前身星的形成和演化。这些研究结果将被用来发展大样本恒星演化理论，产生新一代的大样本恒星演化模型。将这些结果用于演化星族合成研究之中，从而改进演化星族合成模型，满足人们利用多波段数据分析星系的要求，并用改进后的演化星族合成模型研究分析早型星系中的星族。通过这项研究，既可以揭示双星演化中的基本物理过程，又可以发展大样本恒星演化理论，还可以深入认识双星研究在其它相关领域的应用，从而形成有自己特色的在国际上处于先进地位的工作体系。

结项摘要

大样本恒星(双星)演化在天体物理学的发展中变得越来越重要。在执行项目四年期间，我们取得成果如下：. (1) Ia 型超新星。Ia 型超新星测距发现宇宙加速膨胀，从而揭示暗能量的存在。然而目前其前身星仍不清楚。我们系统地研究了Ia型超新星的氦双爆轰亚钱德拉塞卡质量模型，发现该模型可以解释类02cx型超新星的特征。给出了超亮Ia型超新星的形成过程。考虑了较差转动对白矮星双星演化的影响，自然地产生了大于两个太阳质量的白矮星, 解释了超亮Ia型超新星的形成。系统地研究了杂交型碳氧氖白矮星+氦星的Ia型超新星前身星模型，发现该模型可以解释SN 2012Z的形成。揭示银河系最高速度超高速星US 708的起源，发现US 708的快速自转起源于双星的潮汐作用，是Ia型超新星爆炸后的一颗残留伴星。.(2)双星演化与特殊恒星。双星演化与天文研究中的众多谜团紧密相连，而恒星世界的大部分谜团都和双星有关。我们利用恒星绝热物质损失模型，给出了质量和角动量守恒假设下双星发生动力学非稳定性物质转移的判据。白矮星+主序星双星是限制公共包层演化结果最合适天体。我们发展了这类双星的颜色选择判据，并从斯隆巡天数据中找到300多颗这类双星。共生星是具有复合光谱的恒星系统，我们给出形成共生星的第一次双星作用可能来源于巨星稳定的洛希瓣物质交换，并利用Atmospheric-RLOF解释了共生星的椭变。我们提出双星相互作用来解释球状星团多星族，给出与多星族观测相符的赫罗图和Na-O反相关。.(3)演化星族合成模型与星系能谱贝叶斯分析。演化星族合成(EPS)模型没有详细的TP－AGB天体演化，也没考虑动力学过程。我们在EPS模型中考虑以上因素，建立新一代EPS模型。在各种星系研究中没有考虑双星效应，我们系统考虑双星影响，发现双星使星系中气体积累过程在早期更快。星系多波段能谱蕴含着关于星系的形成和演化过程中涉及的诸多物理过程的丰富信息。然而，这些物理过程复杂多样，难以认识，并且相互之间存在着严重的简并。为此，我们发展了一套基于贝叶斯推理和机器学习算法的能谱分析方法和程序,为分析海量的多波段观测数据提供了一个强有力的工具。