【摘要】：這是一篇關(guān)于共生星理論研究的博士論文。共生星因其壯觀的光譜和光變一直備受關(guān)注。共生星的光譜表明這類恒星系統(tǒng)是由一顆冷巨星、一顆熱伴星(可能是白矮星、中子星或者有吸積盤的主序星)和電離的星云組成。他們之間復(fù)雜的相互作用為研究恒星演化理論和相互作用雙星提供了激動(dòng)人心的實(shí)驗(yàn)室。本論文綜述了共生星的觀測特性和理論研究現(xiàn)狀，并詳細(xì)介紹了本人在攻讀博士學(xué)位期間在共生星理論研究領(lǐng)域的工作。 利用星族合成方法，我們分別對半相接共生星、分離共生星和D-型共生星作了理論研究。利用主序星周圍幾何薄的吸積盤模型，我們模擬了半相接共生星。此類共生星可能有兩種不同物質(zhì)轉(zhuǎn)移方式：動(dòng)力學(xué)非穩(wěn)定的和穩(wěn)定的洛希瓣物質(zhì)轉(zhuǎn)移。這兩種方式產(chǎn)生的半相接共生星的性質(zhì)大不一樣。前者在銀河系中的誕生率和數(shù)目分別是～0.056—0.045 yr~(-1)和～5顆；后者的分別是～0.002—0.005 yr~(-1)和～60—280顆。通過和觀測比較以及統(tǒng)計(jì)分析，共生星AX Per和CI Cyg(半相接共生星僅有的兩個(gè)候選者)可能不是半相接共生星。利用吸積白矮星表面熱核爆發(fā)和星風(fēng)吸積模型，我們建立了分離共生星模型。研究結(jié)果表明，在銀河系中，大約有1，200—15，000顆分離共生星(在標(biāo)準(zhǔn)模型中，有4，300顆)，每年大約有0.035 0.131顆分離共生星誕生(在標(biāo)準(zhǔn)模型中，誕生率是0.076yr~(-1))，平均每年發(fā)生1.3—13.5次共生星新星爆發(fā)(在標(biāo)準(zhǔn)模型中，它的發(fā)生率是3.4yr~(-1))，其中較弱的爆發(fā)每年發(fā)生0.6—6.0次(在標(biāo)準(zhǔn)模型中，它的發(fā)生率是1.5yr~(-1))，這依賴于模型的參數(shù)。其中，最關(guān)鍵的兩個(gè)物理參數(shù)是白矮星吸積星風(fēng)物質(zhì)的效率(它強(qiáng)烈地依賴于共有包層的演化和星風(fēng)速度)和白矮星表面吸積物質(zhì)的臨界點(diǎn)燃質(zhì)量。在研究中我們發(fā)現(xiàn)，共生星作為Ia-型超新星前身星，不是好的候選者。利用塵埃模型，我們建立了D-型共生星模型。研究結(jié)果表明，在銀河系中，D-型共生星的誕生率范圍從～0.001yr~(-1)到～0.039yr~(-1)(標(biāo)準(zhǔn)模型中為0.032yr~(-1))，數(shù)目從～250顆到～2，360顆(標(biāo)準(zhǔn)模型中為1，100顆)。D-型共生星占共生星總數(shù)的比例從2％到63％不等(標(biāo)準(zhǔn)模型中為26％)，在大多數(shù)模型中，它大約是20％，這與觀測符合。在D-型共生星模型中，最關(guān)鍵的物理參數(shù)星風(fēng)速度。 通過對共生星的研究比較，我們發(fā)現(xiàn)分離共生星是共生星的主體。在
【圖文】：

機(jī)制的共有包層的演化)，Case7(漸近巨星分支恒星的低速星風(fēng))和吸積模型中潛在的可觀測物理量。對于共生星的前身星，圖4.7給出了不同模型中主星初始質(zhì)量和雙星初始間距的分布。其中，Case4(守=1.5)中的初始間距分布明顯不同于其它模型。因?yàn)閷τ?一機(jī)制的共有包層導(dǎo)致較小的軌道收縮甚至?xí)蛎�，所以初始較小的間距也可能形成共生星。而圖4.7中，質(zhì)量分布低、高端的截止分別來自于年齡效應(yīng)和初始質(zhì)量函數(shù)效應(yīng)。4.1..45軌道周期圖4.8是軌道周期的分布。在圖4.8a中，Case4行=1.5)和Case7v[oc二E.q(4.14)」的分布明顯不同。在Case4，}一，由于下機(jī)制共有包層的演化，這里有很多共生星，它們的周期是較短的，但Case7中

分為兩部分，左邊的是那些經(jīng)歷通道I的共生星，它們的數(shù)量非常少，右邊是那些經(jīng)歷了通道H和IH的共生星。盡管統(tǒng)計(jì)上僅有很少的數(shù)目，但通過與觀測樣本(見圖4.10d)比較，，可以看出，Case4(守=1.5)更接近觀測。圖4.11給出了熱伴星質(zhì)量與它們相應(yīng)的光度灰度圖。依據(jù)我們對共生星的定義，它的白矮星有三種狀態(tài)。穩(wěn)定氫燃燒的“正�！惫采呛蜔岷吮l(fā)時(shí)平臺(tái)階段的共生星新星，它們的光度分別由方程(4.29)和方程(4.16)給出。這些系統(tǒng)處于灰度圖的上部。而在冷卻階段，他們的光度迅速降低。但在低光度停留的時(shí)間要比在高光度停留時(shí)間長的多。所以灰度圖分為兩個(gè)區(qū)域。冷卻階段的共生星集中于下部。而在吸積模型中，吸積而產(chǎn)生的光度亦在下部區(qū)域。光度
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺(tái)）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：P152

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2670592