热亚矮星的形成和演化

发布时间：2020-03-20 20:15

【摘要】： 热亚矮星是一类比较特殊的天体，被认为是处在极端水平分支阶段的恒星，所以又被称为极端水平分支星。理论上，，一般认为热亚矮星是中心氦核燃烧天体，核外有极薄的包层。它们的有效温度介于20，000K～80，000K之间，重力加速度log(g)介于4.5～6.5(cgs)。由于这类天体具有较高的有效温度，所以它们在短波段有较高的辐射能量。因此被认为是椭圆星系中紫外源的候选体。 观测上，有很多热亚矮星处于双星系统(约占热亚矮星总数目的2／3)。热亚矮星双星形成渠道一般考虑有三种：公共包层抛射，稳定的洛希瓣物质交流和双氦白矮星并合。我们主要研究稳定的洛希瓣物质交流渠道形成的热亚矮星双星系统的性质。 我们利用PPE恒星演化程序系统的计算了守恒和非守恒情况下2～6.3M_⊙的恒星演化，给出了能通过稳定的洛希瓣物质交流渠道形成热亚矮星的初始双星系统的参数和最终形成的热亚矮星＋主序星双星系统的参数。我们详细讨论了守恒和非守恒情况下，稳定的物质交流开始于主序和赫氏间隙对最终产生的热亚矮星的影响，发现当稳定的物质交流开始于主序时，较大质量(如：主星初始质量M_(1i)=3.55M_⊙)的恒星也能产生B型亚矮星。计算表明，在守恒情况下，当q≥4.5时，不能通过稳定的洛希瓣物质交流渠道产生热亚矮星；而在非守恒情况下，当q=4.5时，仍能通过该渠道产生热亚矮星。 我们通过双星演化自然地给出热亚矮星的包层质量，并给出不同类别(sdB，sdOB和sdO)热亚矮星的包层质量的可能范围。此外，我们还给出了通过稳定的RLOF渠道形成的热亚矮星(在热亚矮星＋主序星系统中)的质量的分布(与观测可比)和热亚矮星＋主序星系统的轨道周期的分布(与观测可比)。我们发现随着质量比的增加，通过此种渠道形成的热亚矮星双星系统的轨道周期从十天到几百天左右；守恒演化下，轨道周期分布的峰值在135.0天附近，在50天附近有极值，非守恒演化下，轨道周期分布的峰值在30.0天附近。根据计算结果，我们相信，随着观测的发展，未来将会有更多的长轨道周期热亚矮星双星系统被发现。
【图文】：

水平分支的蓝端，即所谓的极端水平分支位置，所以也被称作极端水平分支星(EHB， Extended/ExtremeHorizontalBranch)。热亚矮星在赫罗图中的位置见图2.1。2.1观测热亚矮星的主要巡天由于暗蓝色天体(这里我们指热亚矮星)在观测和理论上的特殊性和重要性，这类天体被许多巡天关注。本节我们简单的回顾一下这些观测。 2.1.1KPD巡天和PG巡天早在上个世纪八十年代，有两个著名的巡天被进行:KPD巡天和PG巡天。两个巡天主要目的都是为了寻找紫外超的源。(i)KPD巡天:该巡天的巡天面积约1000平方度，获得了超过70颗热亚矮星和白矮星的观测性质，其中有二十颗O型亚矮星和四十颗B型亚矮星。这次巡天获得的主要是B二15.3处的星等限样本!2刀。(11)PG巡天:该巡天的巡天面积约10，714平方度，使用Palomar天文台的18英寸(46cm)Schmidt望远镜，极限星等约为16.lmag

图3.1:公共包层抛射渠道形成热亚矮星示意图类似于第一次公共包层抛射渠道，但是伴星是白矮星。根据主星质量不同，渠道也可分为两个亚渠道(与第一次公共包层抛射类似)，不同于第一次公包层抛射渠道的是:由于伴星是白矮星，其半径较小，所以它很容易进入公包层深处，引起系统轨道间距缩短，轨道收缩将释放更多的能量，从而使公包层更容易被抛掉。该渠道也分为两个亚类，第一亚类形成的热亚矮星质、0.46五勺，第二亚类形成的热亚矮星质量、0.35M乙，双星系统的周期分布范较广。(2)稳定的洛希瓣物质交流渠道:双星通过稳定的洛希瓣物质交流也可以形成热亚矮星双星系统。类似于公包层抛射渠道的分类，该渠道也可分为两大类:a.第一次稳定的洛希瓣物质交流渠道双星中主星在充满洛希瓣(主序或赫氏间隙时)后，会通过稳定的洛希瓣质交流向子星传递物质，损失其包层。如果损失大部分包层后，主星氦核点
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（云南天文台）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P144

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本文编号：2592138