| 题名 | 红巨星双星的演化 |
| 作者 | 张扬扬 |
| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 韩占文 ; 陈海亮 |
| 关键词 | 双星 红巨星 热亚矮星 白矮星 |
| 其他题名 | The Binary Evolution of Red Giant stars |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 英文摘要 | 红巨星双星是包含一颗红巨星+伴星的双星系统。由于红巨星会随着演化半径剧烈膨胀，很多情况下它会充满洛希瓣并转移物质给伴星。之后这个双星系统会进入稳定物质转移或公共包层演化，生成很多特殊天体，如极小质量白矮星、热亚矮星、蓝离散星等等。因此研究红巨星双星的演化对于研究双星之间的相互作用以及一些特殊天体的形成具有重要意义。 对于一个双星系统中的红巨星，如果它的氦核是简并的，当其经过稳定物质转移形成一颗白矮星或热亚矮星，白矮星或热亚矮星的质量与最后的轨道周期之间存在一个质量-轨道周期关系。这个关系对于研究长轨道周期的热亚矮星、蓝离散星、毫秒脉冲星具有重要意义。这个关系会受到恒星金属丰度、不透明度、混合程长度、对流超射等一些因素的影响，而不同的物质转移计算方式对这个关系的影响并不清楚。我们通过不同的物质转移计算方式，演化了一批在红巨星支上发生稳定物质转移的小质量双星系统，最后得到白矮星或热亚矮星的质量和轨道周期关系。其中一种物质转移计算方式，物质转移仅仅发生在恒星半径略微大于洛希瓣半径时，我们称为“classical”物质转移计算方式。Kolb和Ritter(1990)在考虑恒星半径以外存在恒星大气，其可以通过洛希瓣转移到伴星上，该情况下，物质转移可以发生在恒星半径小于洛希瓣半径时，我们称为“Kolb”物质转移计算方式。我们发现这两种不同的物质转移方式对于红巨星双星的演化具有重要影响。对于相同的初始参数，和“classical”物质转移计算方式相比，“Kolb”物质转移计算方式在稳定物质转移结束时会给出更小的白矮星质量和更大的轨道周期，这种差别对于物质转移发生在红巨星顶端附近更为明显。这就使得两种不同的物质转移计算方式下得到的质量-轨道周期关系相差较大。对同一个白矮星质量，“Kolb”物质转移计算方式给出的轨道周期比“classical”给出的更大，这种差别对一个较大质量的白矮星，轨道周期可以相差 500 天（或对于一个较长的轨道周期，质量可以相差0.04M⊙。因此在通过轨道周期去推测白矮星质量时，应该考虑到不同的物质转移计算方式对白矮星质量的影响。 对于小质量双星系统，当主星经过上述通道生成一颗氦白矮星后，如果伴星继续演化到红巨星支上并且具有一个简并氦核，当其充满洛希瓣并经过公共包层抛射形成一颗热亚矮星。对于这种热亚矮星+白矮星双星系统，我们通过半解析的方法，第一次发现了一个氦白矮星质量-轨道周期关系。之后我们通过具体的双星演化模拟生成这种双星系统，也得到了类似的关系。通过进一步和观测对比，我们发现这个关系和观测符合较好。这个关系对于研究公共包层抛射和双星演化具有重要意义。首先，在观测上由于轨道倾角的不确定性，很难给出这种双星系统中的白矮星质量。而利用这个关系，我们可以根据轨道周期得到白矮星的质量，进而去限制观测中的轨道倾角。另外这个关系也可以限制公共包层抛射参数。通过这个关系与观测之间的对比，我们发现对于公共包层抛射发生在红巨星顶端附近，一个较大公共包层抛射系数是比较合适的。如果白矮星的质量与热亚矮星的质量都可以被确定下来，则可以限制红巨星支上的发生非稳定物质转移时的临界质量比。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 天文学 ; 恒星与银河系 ; 恒星形成与演化 |
| 页码 | 113 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25500]  |
| 专题 | 云南天文台_大样本恒星演化研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张扬扬. 红巨星双星的演化[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
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