慢脉动B型星的星震学研究

发布时间：2021-08-21 20:16

　　慢脉动B型（SPB）星的脉动频率很难被地面观测设备所观测到,直到近些年随着空间观测技术的快速发展才使其得以实现。因此,SPB星的研究尚处于起步阶段,恒星内部还存在许多问题等待我们解决。而星震学恰巧是一个用于探索恒星内部结构和相关的物理过程的有力工具。我们的目标就是希望通过星震学的方法来探测慢脉冲B型（SPB）星的内部结构和物理过程。首先,本文对慢脉动B型星做了简单的介绍,阐述了恒星振动理论以及SPB星的震荡性质。然后我们以Kepler卫星观测到的快速旋转的SPB星KIC11971405作为本次工作的研究对象。2017年,P′apics等人对KIC 11971405这颗星的Kepler观测数据进行了初步的分析,得到了这颗星一些基本参数的大概范围,以及两组可能的周期序列。我们在他们的工作的基础上,通过用线性函数拟合周期间隔的方法,得到了由36个模（l=1,m=0）构成的新的周期序列。本次工作中,我们采用模型拟合的方法来进行研究工作,同时采用卡方方法来筛选最佳拟合模型。最后,我们发现了周期间隔的振荡频率和振幅与元素丰度梯度轮廓的关系。我们的分析结果表明,KIC 11971405必定是一颗中心... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院云南天文台)云南省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脉动恒星在赫罗图中的分布

（pp）链反应和碳氮氧（CNO）循环两种不同的方式进行。中心温度较小（大约小于 K）的恒星中心氢燃烧过程是以 pp 链反应为主的，而中心温度较大（大约大于 K）的恒星则是以 CNO 循环为主的，如图1.2。因为慢脉动 B 型（SPB）星质量较大，在其到达主序后中心温度超过了 pp链反应与 CNO 循环的分界值，因此，发生在其中心的氢燃烧过程是以碳氮氧循环的方式为主的。由于 CNO 循环过程的产能率很高，这会使恒星内部氢燃烧区域产生对流运动，从而形成一个中心对流核。此外，由于慢脉动 B 型（SPB）星的有效温度比较高，这导致其外包层具有较低的不透明度，使得恒星中心对流核外的整个区域处于辐射平衡状态，形成一个辐射平衡壳层。就这样上主序星便形成了由中心对流核和辐射平衡壳层组成的恒星结构。2

将逐渐增大，从而导致对流核边界附近的辐射温度梯度渐渐变小。于是，对流核的边界将逐渐向内退缩，并在其在这个过程中经过的地方留下一个元素丰度变化的区域，如图2.1所示。当氢燃烧过程持续到中心氢丰度c时，对流运动将不再向燃烧区域提供氢燃料，此时，为了缓解对流核内不断增大平均分子量对压强造成的影响，整个恒星都将进行收缩升温。直到最后中心点氢燃完全料耗尽时，对流核消失，中心将形成一个氦核，此时恒星将从主序星演化到红巨星阶段。此后这类恒星将分别经历蓝回绕、渐近巨星演化阶段，其最终结局是演化成白矮星。图 2.1: 上主序星演化遗留下的氢丰度梯度。摘自李焱[2]。13


本文编号：3356269