發(fā)布時間：2020-05-30 07:23

【摘要】： 近相接型密近雙星是兩子星均充滿或接近充滿洛希瓣的一類密近雙星，與相接雙星不同，其兩子星沒有形成公共包層，表面有效溫度差別較大，展示出EB型的光變曲線。這種獨特的幾何結構使近相接雙星成為人們關注的一類天體系統(tǒng)。這類星最主要的特征是其處于臨近相接階段，是聯(lián)系相接雙星與分離雙星和半接雙星的橋梁。本文主要對一批處于重要演化階段上的近相接雙星樣本和個別W UMa型相接雙星以及短周期Algol型雙星系統(tǒng)進行了觀測分析和研究。同時我們還收集了大量近相接雙星樣本，對這類系統(tǒng)光變曲線、軌道周期變化和一些物理量進行了統(tǒng)計分析研究，取得了如下的研究成果： 1、發(fā)現(xiàn)BL And是一個主星充滿洛希瓣的近相接型密近雙星系統(tǒng)，其軌道周期長期減小(dp／dt=-2.36×10~(-8)天／年)，揭示了它是目前發(fā)現(xiàn)的少數(shù)幾個處于從主星到次星物質(zhì)交流演化進程中的雙星樣本之一。隨著軌道周期的收縮，它將演化成一個相接的系統(tǒng)，同時BL And很可能是TRO理論所預言的相接破裂階段的系統(tǒng)。 2、發(fā)現(xiàn)GW Tau、UU Lyn和AS Ser屬于臨近充滿的近相接雙星系統(tǒng)，它們幾何上相接，，有一定的相接度(GW Tau是10.9％，UU Lyn是2.3％，AS Ser是2.3％)，但表面有效溫度差別較大，分別為△T=3000K(GW Tau)、△T=1900K(UU Lyn)和△T=2500K(AS Ser)。分析顯示它們的軌道周期均有減小的趨勢，揭示了它們是通過物質(zhì)交流剛形成的幾何相接雙星。待公共包層形成以后，它們將有可能演化成為真正的熱相接雙星，同時它們也有可能是處于熱馳豫震蕩(TRO)理論預言的相接開始階段的系統(tǒng)。研究這類系統(tǒng)對了解過相接雙星對流公共包層的形成具有極為重要的意義。 3、發(fā)現(xiàn)RU UMi是一個次星充滿洛希瓣的近相接雙星。其軌道周期長期收縮(dp／dt=－1.72×10~(-8)天／年)。次星充滿的位型不足以解釋軌道周期的減小，所以該系統(tǒng)除了有從次星到主星的物質(zhì)交流外還應存在整個系統(tǒng)質(zhì)量的損失。結合分光所得的質(zhì)量函數(shù)，我們給出了RU UMi的絕對參量。同時分析得到了兩顆短周期Algol型半接雙星系統(tǒng)BF Vel和DF Pup的測光解，它們的次星均充滿洛希瓣，主星的充滿度分別是78％和82％，因此它們也屬于次星充滿的近相接雙星系統(tǒng)。由于次星充滿的近相接雙星和短周期的Algol型半接雙星在赫羅圖上的分布很接近，暗示著次星充滿的近相接雙星就是短周期的Algol型半接雙星。 4、發(fā)現(xiàn)GSC 3658-0076和KM UMa均為臨近分離的近相接雙星系統(tǒng)，它們的次星臨近充滿洛希瓣，同時主星非常接近充滿，充滿度分別為97.4％和95.1％。GSC 3658-0076的主星演化程度較次星高，而KM UMa的次星演化程度較主星高，它很可能是一個“Algol后”系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)都是處于雙星物質(zhì)交換將要開始的系統(tǒng)，對研究雙星的物質(zhì)交換演化過程具有重要的作用。 5、發(fā)現(xiàn)主星充滿的近相接雙星系統(tǒng)VZ Psc和次星充滿的近相接雙星HL Aur的軌道周期都可能存在周期性的變化，且HL Aur的軌道周期還在長期的減小(dP／dt=－1.08×10~(-7)dyr~(-1))。我們傾向于認為VZ Psc的周期性變化是由于次星的磁活動引起，且需要的引力四極矩的變化量△Q應該是5.47×10~(48)gcm~2。而HL Aur的周期性變化更可能是由于第三天體的光時軌道效應所致，分析表明這個第三天體可能是在雙星系統(tǒng)演化的某個階段被俘獲而來。 6、發(fā)現(xiàn)SS Com是一個質(zhì)量比為0.29的A次型W UMa型過相接雙星系統(tǒng)而PP Lac是一個質(zhì)量比為2.3的W次型W UMa型過相接雙星系統(tǒng)。SS Com的軌道周期長期增加(dP／dt=6.59×10~(-7)dyr~(-1))，隨著軌道周期的增加，質(zhì)量比和相接度都將減小，它可能會演化成一個小質(zhì)量比的A次型W UMa型過相接雙星系統(tǒng)，然后進一步演化成一顆快速自轉(zhuǎn)的單星。PP Lac的軌道周期沒有長期變化，但有一個周期性的變化成分，這可能是由于第三天體的光時軌道效應引起的。PP Lac很可能就是處于熱馳豫震蕩主導和角動量損失主導階段之間的系統(tǒng)。 7、對近相接雙星光變曲線一些特征的統(tǒng)計顯示，軌道傾角大于70°的近相接雙才易被觀測到，且近相接雙星光變曲線中的O’Connell效應可能大部分是由于物質(zhì)交流所致。 8、對近相接雙星軌道周期變化的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)主星充滿洛希瓣的近相接雙星均表現(xiàn)出軌道周期的長期減小，減小率的量級在10~(-7)天／年到10~(-8)天／年之間，其它類型的近相接雙星軌道周期有增有減。特別地，次星充滿的近相接雙星的軌道長期變化率和周期的關系非常符合軌道周期減小的Algol型半接雙星的關系，以0.73(±0.24)天為分界線，周期小于此值的這些系統(tǒng)的軌道演化以兩子星間的物質(zhì)交流主導，大于此值的可能以磁星風引起的角動量損失以及星周物質(zhì)的影響為主導。另外第三天體很可能在近相接雙星系統(tǒng)中普遍存在，軌道周期出現(xiàn)周期性變化的系統(tǒng)約占目前有周期分析的近相接雙星的40％。 9、對近相接雙星絕對參量的統(tǒng)計以及它們與W UMa型過相接雙星和Algol型半接雙星的對比研究發(fā)現(xiàn)：(1)大部分近相接雙星兩子星的平均密度相近，在赫羅圖上的位置都接近零齡主序，它們可能是經(jīng)由CaseA物質(zhì)交換而來或者正在進行CaseA物質(zhì)交換。(2)近相接雙星有向著質(zhì)量比減小的方向演化的趨勢。(3)次星充滿的近相接雙星要損失比角動量才能演化成過相接雙星，其它類型的近相接雙星可以在守恒的情況下演化到過相接雙星或Algol型半接雙星。
【圖文】：

(d)臨近分離(marginalde七ached):主星和次星都沒有充滿洛希瓣的近相接雙星，但兩子星都己非常接近充滿各自洛希瓣的系統(tǒng)。這四類近相接雙星的位型見圖1.2。這種分類雖然簡單明了，但仍存在明顯的不足。首先對臨近充滿的狀態(tài)沒有給出一個明確的定義，其次近相接雙星的子星一般都處于臨界狀態(tài)，這使得我們在確定近相接的位型時出現(xiàn)問題，一條光變曲線可能得到以上四種位型的收斂解，且根據(jù)誤差無法判定哪種位型更為真實。盡管如此，由于洛希瓣在密近雙星的演化上扮演著很重要的作用，一旦子星充滿洛希瓣，物質(zhì)交換就開始發(fā)生。從這個意義上來說，這種分類部分表明了近

NE，AML，ML分別指核演化，角動量損失和質(zhì)量損失;TH代表熱時標，RLOF指洛希瓣物質(zhì)交流。圖1.4給出了一個更為直觀的近相接雙星演化狀態(tài)示意圖，該圖大括號的右邊是Bradstreet&Guinan(1994)14刀給出的一個 WUMa型過相接雙星的形成
【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】：2007
【分類號】：P153

【參考文獻】

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1 翟迪生;黃寅亮;;天龍座食雙星RZ周期的長期變化及其測光軌道解[J];天文學報;1980年02期

本文編號：2687792